成像医疗设备的探测器单元和计算机断层摄影设备的制作方法

本技术涉及一种成像医疗设备的探测器单元，包括至少一个模块聚合单元和与该至少一个模块聚合单元相关联的多个探测模块，其中多个探测模块中的每个探测模块包括至少一个可编程组件和自鉴别模块。本技术还涉及具有这种探测器单元的计算机断层摄影设备。

背景技术：

1、探测器在许多成像应用中使用。在x射线成像中，例如在计算机断层摄影(ct)、血管造影或射线照相中，例如可以使用进行计数的、直接转换的x射线探测器或进行积分的、间接转换的x射线探测器。

2、在此，探测器、特别是ct探测器由于其尺寸通常由多个电子的单独组件构成。因此，来自多个并行运行的探测模块的测量数据可以在探测器中生成，并经由探测器中的多个功能单元和其他电子组件来进行处理、组合和转发。

3、由于探测器和医疗设备的使用寿命长，在产品生命周期中总是会造成各别组件的停产，使得必须重新开发组件，例如探测器的探测模块。在此，新开发的组件会与其前身不同，并且由此必要时不再与并行运行的剩余的组件兼容。这意味着，要么与旧硬件状态并行运行的所有组件都必须多次更换，要么必须在服务仓库中保留大量不同的组件版本。在某些情况下，甚至必须考虑整个产品生命周期中相关的组件的剩余库存。这会导致显著的成本和耗费。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是简化地实现成像医疗设备的探测器单元的模块、特别是探测模块的有利的可互换性。

2、该目的通过本实用新型的特征来实现。本实用新型的其他有利的且部分本身具有创造性的实施方式和改进形式在以下描述中得出。

3、本实用新型涉及一种成像医疗设备的探测器单元，其包括至少一个模块聚合单元和与该至少一个模块聚合单元相关联的多个探测模块，其中

4、-多个探测模块中的每个探测模块包括至少一个可编程组件和自鉴别模块，关于相应的探测模块的信息被存储在所述自鉴别模块上，

5、-至少一个模块聚合单元具有存储单元，在存储单元上存储分别与多个探测模块中的相应的探测模块相关联的配置数据集，

6、-至少一个模块聚合单元被设计用于：分别经由在多个探测模块中的一个探测模块的相应的自鉴别模块与模块聚合单元之间的第一数据连接，从相应的自鉴别模块中读出信息，基于所读出的信息从模块聚合单元的存储单元中读出与所属的探测模块相关联的配置数据集，并且经由在相应的探测模块与模块聚合单元之间的第二数据连接，将用于配置至少一个可编程组件的所读出的配置数据集传输给探测模块。

7、特别地，信息或配置数据集的读出和配置数据集的传输可以借助于模块聚合单元在配置运行模式中，例如在接通设备或组件装置时执行。

8、探测器单元可以用于成像医疗设备，其例如被设计为x射线成像设备。成像医疗设备于是例如可以被设计为血管造影设施或设计为乳房x线照相设备。特别优选地是用于计算机断层摄影设备的探测单元。这种x射线探测器通常尤其大并且具有尤其高数量的各个模块，使得尤其期望各个模块的可互换性。成像医疗设备例如也可以被设计为spect或pet系统。成像医疗设备也可以是其他成像设备，其具有包括多个探测模块的探测器单元。

9、探测模块尤其可以被设计用于包括以下部件：该部件被设计用于探测入射的电磁辐射并且基于此产生信号，该信号可以作为测量数据从探测模块读出并且进一步处理。为此，相应的探测模块可以包括例如展开用于入射辐射的探测面的传感器单元和电子部件，该电子部件允许对借助入射辐射的探测产生的信号进行检测和必要时进行第一次处理。为此，例如用于x射线辐射的传感器单元可以具有直接转换的或间接转换的传感器材料。多个传感器单元也可以与一个探测模块相关联。

10、相应的探测模块具有至少一个可以直接与探测模块相关联的可编程组件。例如，相应的探测模块具有施加在其上的至少一个可编程组件的电路板。可编程组件的典型示例可以是fpga(field programmable gate array现场可编程门阵列)或fpaa(fieldprogrammable analog arrays现场可编程模拟阵列)，fpaa与fpga不同不包含任何数字功能块，而是包含模拟功能块。特别地，探测模块还可以具有多个可编程组件。相应的探测模块的重要功能可以借助这种可编程组件来实现。通常，可分别由可编程组件提供的功能对于探测器单元中的所有探测模块都是相同的。然而，这并不随之产生可编程组件本身或多个探测模块彼此相同地设计。特别地，探测模块或相应的探测模块的至少一个可编程组件可以至少部分地彼此不同。这尤其当在更换个别模块之后不同版本的探测模块应并行运行时会是这种情况。

11、为了能够执行特定功能，通常在对结构规范编程的范围中必须首先确定在可编程组件中的各个通用块的基本功能及其彼此间的互连。组件的功能结构的该定义或编程通常称为配置。在大多数情况下，组件的编程是易失变的，即在每次接通成像医疗设备之后，都必须重新配置组件。例如，为此在启动包括探测器单元的医疗设备时或在启动探测器单元或其子单元时，存储在为此而设置的存储器中的配置数据集可以被调用并传输给相应的可编程组件。如果探测模块或相应的探测模块的至少一个可编程组件彼此不同，则相应地对于相应的探测模块或相关联的可编程组件的配置需要不同的配置数据集。

12、相应的探测模块还具有自鉴别模块，关于相应的探测模块的信息存储在所述自鉴别模块上。为此，自鉴别模块尤其具有存储组件。将存储器或存储组件尤其可以理解为非易失性存储器。存储在存储器上的信息优选地在探测器单元的制造过程中被写入存储器上。然而，本实用新型还应该涉及易失性存储器的使用。特别地在该情况下，还可以在自鉴别模块上设有用于对存储器供电的电池。例如，存储器构成为非易失性的、可编程的只读存储器。非易失性存储器具有的优点是：即使没有电流或电压供应也保留信息。此外，在此，自鉴别模块可以引入单独的壳体中，壳体尤其将设置在其上的存储器进行屏蔽免受入射辐射，如在成像医疗设备运行中会出现的入射辐射的影响。

13、模块聚合单元可以用于：对来自与其相关联的多个探测模块的数据、特别是测量数据进行收集、重新分类、进一步处理和/或传输给医疗成像设备的后续部件或者传输给外部的处理单元。为了简化地传输和减少所传输的数据，还可以通过模块聚合单元来压缩由探测模块聚集的数据。同样地，可以经由模块聚合单元设有对多个与模块聚合单元相关联的多个探测器模块进行的操控。特别地，也可以由探测器单元包括多个模块聚合单元，模块聚合单元分别具有与其相关联的多个探测模块。模块聚合单元有利地具有合适的电路，以便映射模块聚合单元的功能。特别地，模块聚合单元同样为此可以具有至少一个可编程组件，例如fpga。

14、由模块聚合单元所包括的并且在其上存储可分别与多个探测模块的相应的探测模块相关联的配置数据集的存储单元可以优选被设计为非易失性存储器，例如被设计为闪存eeprom。非易失性存储器具有的优点是：在没有电流或电压供应的情况下也保留信息。然而，本实用新型还应涉及易失性存储器的使用。特别地，在该情况下也可以在模块聚合单元上设有电池，以为存储器供电。

15、特别地，分别与多个探测模块中的相应的探测模块相关联的配置数据集存储在由模块聚合单元所包括的存储单元上。可以为每个探测模块分别存储具有配置数据的数据集。这意味着，例如将六个探测模块与一个模块聚合单元相关联，同样地，存储六个配置数据集(也称为加载文件)，配置数据集可以分别单独选择和调用以配置探测模块。一对一关联是有利可行的。这可以简化在探测模块和相应所需的配置数据集之间的关联。替代地，可以分别将公共的配置数据集作为加载文件与多个检测数据的相同类型的检测模块相关联，检测模块为了配置需要相同的配置数据。有利地，可以节省存储空间。借助于存储在相应探测模块的自鉴别模块上的信息实现在模块聚合单元的存储单元上的相应所需的配置数据集和相应的探测模块之间的明确关联。根据本实用新型的探测器单元的一个设计变型形式，多个探测模块相应地包括至少一个第一子组的探测模块和第二子组的探测模块，其中第一子组的探测模块与第二子组的探测模块在对其配置所需的配置数据方面不同。子组可以仅包括一个探测模块或多个探测模块。第一子组的探测模块例如可以在可编程组件的类型方面与第二子组的探测模块不同。还可以根据探测模块的其他硬件部件来区分何者与可编程组件处于信号通信并且需要适配地配置可编程组件。在相应的子组内，探测模块可以相同地设计。经由相应的自鉴别模块上的信息，可以将相应的探测模块与相应的、存储的配置数据集相关联并且相应地配置每个探测模块，使得子组可以有利地并行运行。

16、至少一个模块聚合单元分别经由第一数据连接与多个探测模块中的一个探测模块的相应的自鉴别模块信号连接，使得经由此可以从相应的自鉴别模块中读取信息。至少一个模块聚合单元分别经由第二数据连接与相应的探测模块信号耦联，借助第二数据连接可以将读出的配置数据传输给探测模块，并且特别是传输给相应的探测模块的至少一个可编程组件。在此，可以将数据连接理解为连续的信号路径，信号路径尤其实现光和/或电信号传输。特别地，还可以在连续信号路径中设置另外的信号处理部件，其中经由信号处理部件保持从连续信号路径的起点到终点的传输，并且特别地连续的信号路径在信号处理部件中也可以包含传输类型的切换，例如从光信号传输切换到电信号传输。

17、存储在探测器模块的相应的自鉴别模块中并且可以经由第一数据连接读出的信息至少包括如下信息，该信息实现在相应所考虑的探测模块和所属的配置数据之间的关联，配置数据存储在模块聚合单元的存储单元上。该信息可以包括地址信息，地址信息实现对存储单元中的配置数据集进行有针对性的寻址。特别地，该信息可以包括存储单元中的与相应所属的探测模块相关联的配置数据集的起始地址和/或长度或范围，和/或包括关于可编程组件的类型的信息。该信息可以包括关于将应借助于配置数据配置的可编程组件的类型的信息。可以根据该信息有利地选择模块聚合单元的存储单元中的所需的配置数据集。此外，可以根据关于可编程组件的类型信息必要时选择配置协议，配置协议用于可编程组件的配置。此外，该信息可以包括例如使探测模块可鉴别的序列号。还可以考虑，除此之外，存储关于相应的探测模块的检查和/或维护的信息。这必要时可以在生产、测试期间和在其在医疗成像设备中的使用期间简化探测器单元的探测器模块的维护或跟踪。

18、自鉴别模块可以具有内部接口，第一数据连接经由内部接口从自鉴别模块引导至模块聚合单元并且可以经由内部接口读出存储的信息。在此，将内部接口应理解为如下接口，经由该接口仅可以在探测器自身内部建立数据和/或电压连接，然而不建立出自探测器单元向外的这种连接。这种内部接口具有的优点是：为了自鉴别模块与探测器单元的不同可能的设备类型、尤其与不同可能类型的模块聚合单元的兼容性，仅可注意接口的兼容性。此外，自鉴别模块还可以具有外部接口。在此，可以将外部接口理解为如下接口，经由该接口可以建立从自鉴别模块到不是探测器单元的一部分的发送器或接收器的数据和/或电压连接。这为外部应用程序实现经由自鉴别模块建立到探测器单元的数据连接。外部接口可以为外部应用程序实现获得对存储在存储器中的数据的访问和/或将信息写入存储器中，而在此无需经由模块聚合单元建立数据连接。由此简化了数据访问并降低了其错误敏感性。外部接口有利地包括写保护触点。仅当写保护触点与相应的保护插头桥接时，信息才可以由外部应用程序写入存储器中。由此可以防止不期望地改变包含在存储器中的信息。从外部应用程序经由外部接口访问存储在自鉴别模块中的信息可以简化探测器单元的维护或修理或可跟踪性。

19、同样如自鉴别模块，模块聚合单元的存储单元也可以包括内部接口和外部接口。根据探测模块的编组，外部接口可以简化对存储在存储单元上的配置数据集的适配。

20、由模块聚合单元所包括的用于配置数据的存储单元和与相应探测模块相关联的子鉴别单元的设置有利地实现模块化的探测单元，探测单元简化探测单元内的可能不同类型的探测模块的可互换性和组合。特别地，可以以改进的方式保证并行运行的探测模块的无错误配置，其中确保以可明确关联的方式为每个探测模块分别提供所需的和可能不同的配置数据。在组件的编组发生变化时，例如在探测模块被更换时，则仅执行对存储在模块聚合单元的存储单元中的配置数据的适配就是足够的，使得对于被更换的探测模块所需的配置数据现在以可调用的方式在存储单元中提供，其中实现经由自鉴别模块上的信息自动和明确地关联配置数据。相反，自鉴别模块上的信息仅需在制造探测模块时写入一次。通过该处理方式，可以对其余的探测器电子装置隐藏各个探测模块之间的差异，使得可以简化地并行运行所述探测模块。例如，不再需要使所有探测模块保持相同状态。通过该措施可以简化地混合探测模块。

21、此外，根据本实用新型的探测器单元的一个设计变型形式，用于至少一个模块聚合单元本身的配置数据集存储在模块聚合单元的存储单元上。特别地，模块聚合单元本身可以具有可编程组件，可编程组件借助于为此存储的配置数据集来配置。有利地，为了存储用于探测模块和模块聚合单元的配置数据集需要仅一个公共的存储器。此外，除了用于模块聚合单元的配置数据之外，还可以在存储单元上存储关于模块聚合单元的其他的信息。例如，序列号或关于构建在模块聚合单元上的部件类型的信息。这可以简化模块聚合单元的维护或修理以及可跟踪性。

22、此外，探测器单元还可以具有多个模块聚合单元，分别将多个检测模块与模块聚合单元相关联。可以有利地实现具有大面扩展的探测器单元，其中在探测模块和分别相关联的模块聚合单元之间的传输路径可以有利地保持得短。通常，由相应的模块聚合单元分别提供的功能对于探测器单元中的所有模块聚合单元是相同的。然而，借此不意味着模块聚合单元本身必须相同地构成。例如，模块聚合单元分别具有至少一个可编程组件，可编程组件的类型可以不同。可编程组件可以通过其他硬件特定的特性来区分。特别地，如果将对于配置模块聚合单元所需的配置数据集存储在模块聚合单元本身的存储单元上，则有利地确保配置数据集总是与模块聚合单元一起存在并且将所述配置数据集直接相关联。在此也可以改进地确保可能不同的模块聚合单元的可互换性和可能的并行运行，因为所需的配置数据集与模块聚合单元总是直接存在。

23、多个模块聚合单元可以经由另外的数据连接与共同的中央控制单元连接。中央的控制单元被设计用于操控与其连接的模块聚合单元。例如，中央的控制单元可以被设计用于：基于存储在模块聚合单元的存储单元中的、用于模块聚合单元的配置数据来启动模块聚合单元的可编程组件的配置。中央的控制单元还可以用于将测量数据从多个模块聚合单元转发至外部计算单元或将操控信号分配给多个模块聚合单元上。

24、特别地，本实用新型还涉及一种计算机断层摄影设备，其包括至少一个根据本实用新型的探测器单元。相应地，计算机断层摄影设备包括x射线源，x射线源被设计用于将探测器单元、尤其是探测器单元的探测模块的探测面借助x射线辐射曝光。由于计算机断层摄影设备的探测器单元的尺寸，通常多个探测模块和可能的模块聚合单元并行运行，使得尤其期望各个部件的有针对性的可互换性，而由此不影响并行运行的部件。

25、计算机机断层摄影设备还可以包括多于一个探测器单元。

26、为了记录计算机断层摄影图像数据集，可以将要成像的对象放置在x射线源和探测器单元之间并借助于x射线源透射。

27、上面结合根据本实用新型的探测器单元描述的所有设计变型形式也可以相应地在计算机断层扫描设备中实施。上面关于探测器单元进行的描述和探测器单元的优点也可以相应地适用于根据本实用新型的计算机断层摄影设备。

28、在本实用新型的范围内，还可以将关于本实用新型的不同实施方式描述的特征组合成本实用新型的其他的实施方式。除了本实用新型的在本技术中明确描述的实施方式之外，可以考虑本领域技术人员可以想到本实用新型的多种其他的实施方式，而不脱离本技术限定的保护范围。

29、使用不定冠词“一”或“一个”并不排除所涉及的特征也可以多重地存在。使用表述“具有”不排除借助于表述“具有”链接的术语可以是相同的。例如，计算机断层扫描设备具有计算机断层扫描设备。使用表述“单元”不排除表述“单元”所涉及的项目可以具有多个在空间上彼此分离的组件。