数据采集同步设备的制作方法

本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种数据采集同步设备。

背景技术：

ct成像设备，即电子计算机断层扫描设备。

ct成像设备一般由x射线管与相对设置的探测器阵列同步转动，围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查。

其中，探测器阵列是由多个小的数据采集模组拼接而成。

传统的探测器阵列的数据采集方法是“自上而下”的。在ct设备工作过程中，每一次探测器阵列的数据采集，都需要上层软件发出数据采集命令或者机架旋转编码器发出数据采集脉冲，通过数据链下发到数据采集模组，通知数据采集模组开始进行数据采集。在数据采集命令或数据采集脉冲的下发过程中，这些数据采集命令或数据采集脉冲需要经过多个节点逐级传输，最后才能分发到每个数据采集模组，十分繁琐复杂。

因此，传统的探测器阵列的数据采集方法具有一个很大的问题，即在数据采集命令或数据采集脉冲的传输过程中，数据采集命令或数据采集脉冲到达每个数据采集模组的时间因传输路径的不同而存在差异。这个问题导致每个数据采集模组开始执行数据采集工作的时刻都不同，导致ct成像设备在成像时，重建图像出现环状伪影，影响图像质量。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统探测器阵列的数据采集方法中，数据采集命令或数据采集脉冲到达每个数据采集模组的时间因传输路径的不同而存在差异的问题，提供一种数据采集同步设备。

本申请提供一种数据采集同步设备，应用于ct成像设备，所述ct成像设备包括支架壳体和圆环，所述圆环设置在所述支架壳体内且可相对所述支架壳体的轴向方向转动，所述圆环固定安装有x射线管和探测器阵列，所述探测器阵列用于接收所述x射线管发射的x射线，所述探测器阵列包括多个沿所述圆环的圆周方向并列排布的数据采集模组；

所述数据采集同步设备包括：

多个数据采集同步单元，所述数据采集同步单元的数量等于所述数据采集模组的数量，每一个数据采集同步单元与每一个数据采集模组连接；

所述数据采集同步单元包括：

x射线探测部件，所述x射线探测部件与所述数据采集模组电连接，用于接收所述x射线管发出的x射线；当所述x射线探测部件接收所述x射线的强度达到预设强度阈值时，所述x射线探测部件向所述数据采集模组发送同步信号，以使所述数据采集模组依据所述同步信号执行数据采集工作。

本申请涉及一种数据采集同步设备，通过设置与每一个数据采集模组电连接的x射线探测部件，实现在数据采集模组相对ct成像设备的支架壳体移动时，可以接收x射线管发出的x射线，且在x射线探测部件接收所述x射线的强度达到预设强度阈值时，向所述数据采集模组发送同步信号，以使所述数据采集模组依据所述同步信号执行数据采集工作。本申请提供的数据采集同步设备，使得多个数据采集模组可以同时接收同步信号，并同时开始执行数据采集工作，避免ct成像设备在成像时，因多个数据采集模组开始执行数据采集工作的时刻不同而产生的环状伪影产生。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的数据采集同步设备与ct成像设备配合使用时的立体图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本申请另一实施例提供的数据采集同步设备与ct成像设备配合使用时的立体图；

图4为图3所示实施例提供的数据采集同步设备与ct成像设备配合使用时遮光部件遮挡x射线探测部件的侧视图；

图5为图3所示实施例提供的数据采集同步设备与ct成像设备配合使用的过程中，当遮光部件遮挡x射线探测部件时的状态图；

图6为图3所示实施例提供的提供的数据采集同步设备与ct成像设备配合使用的过程中，当遮光部件未遮挡x射线探测部件时的状态图；

图7为本申请一实施例提供的数据采集同步方法的流程示意图。

附图标记：

10ct成像设备

110支架壳体

111环状内壁

120圆环

121x射线管

122探测器阵列

122a数据采集模组

20数据采集同步设备

200数据采集同步单元

210x射线探测部件

211第一间隔

220承载部件

230遮光部件

231第二间隔

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种数据采集同步设备20。

需要说明的是，本申请提供的数据采集同步设备20的不限制其应用领域与应用场景。可选地，本申请提供的数据采集同步设备20应用于ct成像设备10。所述ct成像设备10包括支架壳体110和圆环120，所述圆环120设置在所述支架壳体110内且可相对所述支架壳体110的轴向方向转动，所述圆环120固定安装有x射线管121和探测器阵列122，所述探测器阵列122用于接收所述x射线管121发射的x射线，所述探测器阵列122包括多个沿所述圆环120的圆周方向并列排布的数据采集模组122a。

具体地，图1为本申请一实施例提供的数据采集同步设备与ct成像设备配合使用时的立体图。在图1中，所述ct成像设备10去除了支架壳体110外表面的外盖，显示了支架壳体110内部的结构。如图1所示，所述圆环120嵌设于所述支架壳体110中。所述支架壳体110包括环状内壁111。所述圆环120的内径略大于所述环状内壁111的半径，以使得所述圆环120与所述环状内壁111贴合。可以理解，所述圆环120相当于套设在所述环状内壁111的外部，且所述圆环120可以相对所述环状内壁111转动。所述圆环120的转动方向为所述支架壳体110的轴向方向。当所述圆环120转动时，所述环状内壁111保持静止状态。所述支架壳体110和所述圆环120组成构成所述ct成像设备10，且所述ct成像设备10具有一内腔。

请继续参阅图1，所述x射线管121和探测器阵列122均设置于所述圆环120的外表面，且与所述圆环120固定连接。所述x射线管121和探测器阵列122对称设置，以使得待扫描对象伸入所述ct成像设备10的内腔时，所述x射线管121发射的x射线可以贯穿所述待扫描对象，照射到所述探测器阵列122的表面，实现扫描工作。

如图1和图2所示，在本申请的一实施例中，所述数据采集同步设备20包括多个数据采集同步单元200。所述数据采集同步单元200的数量等于所述数据采集模组122a的数量。每一个数据采集同步单元200与每一个数据采集模组122a连接。

所述数据采集同步单元200包括x射线探测部件210。所述x射线探测部件210与所述数据采集模组122a电连接。所述x射线探测部件210用于接收所述x射线管121发出的x射线。当所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度达到预设强度阈值时，所述x射线探测部件210向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。

具体地，每一个数据采集同步单元200包括一个x射线探测部件210。所述x射线探测部件210与所述数据采集模组122a电连接。由于所述数据采集模组122a与所述圆环120固定连接，因此，当所述圆环120沿所述支架壳体110的轴向方向转动时，所述x射线探测部件210随着所述圆环120一起转动。

由于所述x射线管121也与所述圆环120的固定连接，因此所述x射线管121与所述x数据采集模组122a的相对位置是固定的。可以理解，当所述x射线探测部件210随着所述圆环120一起转动时，所述x射线管121也一并转动，以使得x射线管121发射的x射线可以照射至所述数据采集模组122a与所述x射线探测部件210的上表面。

为了使得多个数据采集模组122a同时开始执行数据采集工作，需要向所述多个数据采集模组122a同时发送同步信号。本申请采用“自下而上”的同步信号发送方式，不采用延迟较高的上层软件发送同步信号的方式，而是通过设置x射线探测部件210依据自身接收到的x射线的强度，完成向所述多个数据采集模组122a同时发送同步信号的步骤。

具体地，所述x射线探测部件210可以为x射线传感器。所述x射线探测部件210在转动过程中，接收所述x射线管121发出的x射线，且可以调整接收所述x射线的强度。所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度不断变化，当所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度达到预设强度阈值时，所述x射线探测部件210可以向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。可以理解，所述多个数据采集模组122a实现了快速，无延迟且同时的数据采集。

此外，当所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度未达到预设强度阈值时，所述x射线探测部件210无法向所述数据采集模组122a发送同步信号，所述数据采集模组122a数据采集停止。可以理解，所述多个数据采集模组122a还能够实现同时停止数据采集。综上，通过设置多组x射线探测部件210，使得多个数据采集模组122a有序的依照同时开始数据采集-同时停止数据采集-同时开始数据采集-同时停止数据采集…的工作流程进行数据采集工作，完成扫描。

本实施例中，通过设置与每一个数据采集模组122a电连接的x射线探测部件210，实现在数据采集模组122a相对ct成像设备10的支架壳体110移动时，可以接收x射线管121发出的x射线，且在x射线探测部件210接收所述x射线的强度达到预设强度阈值时，向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。本申请提供的数据采集同步设备20，使得多个数据采集模组122a可以同时接收同步信号，并同时开始执行数据采集工作，避免ct成像设备10在成像时，因多个数据采集模组122a开始执行数据采集工作的时刻不同而产生的环状伪影产生。

在本申请的一实施例中，所述x射线探测部件210基于自适应算法调整接收所述x射线的强度。

具体地，所述x射线探测部件210调整接收所述x射线的强度，可以通过硬件(硬件结构)或软件(程序或算法控制)两种方式实现。本实施例介绍的是通过软件(程序或算法控制)实现的方式。本实施例中，每一个x射线探测部件210内部可以设置有处理器。所述x射线探测部件210可以通过内置的处理器执行自适应算法，调整接收所述x射线的强度。例如，所述自适应算法可以通过调节所述x射线探测部件210中的多个感光元件的开启数量，以调整接收所述x射线的强度。感光元件的开启数量越多，所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度越高。在所述多个x射线探测部件210同时控制其接收所述x射线的强度达到所述预设强度阈值时，所述多个x射线探测部件210同时向各自对应的所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述多个数据采集模组122a依据各自对应的同步信号同时执行数据采集工作。

本实施例中，通过每一个x射线探测部件210基于自适应算法调整接收所述x射线的强度，使得多个数据采集模组122a可以同时接收同步信号，并同时开始执行数据采集工作，避免ct成像设备10在成像时，因多个数据采集模组122a开始执行数据采集工作的时刻不同而产生的环状伪影产生。

如图3和图4所示，在本申请的一实施例中，所述数据采集同步单元还包括承载部件220。所述承载部件220固定连接于所述数据采集模组122a的一端。所述承载部件220用于承载所述x射线探测部件210。所述承载部件220使得所述数据采集模组122a移动时，所述x射线探测部件210随着所述数据采集模组122a同步移动。

具体地，如图4所示，所述承载部件220固定连接于所述数据采集模组122a靠近所述圆环120的一端。可选地，所述承载部件220可以为板状结构。所述x射线探测部件210放置于所述承载部件220的上表面。当所述圆环120沿所述支架壳体110的轴向方向转动时，所述承载部件220和所述x射线探测部件210随着所述圆环120一起转动。为了防止在转动过程中，所述x射线探测部件210从所述承载部件220上掉落，或位置偏移，所述x射线探测部件210可以与所述承载部件220的上表面固定连接。

当所述承载部件220和所述x射线探测部件210随着所述圆环120一起转动时，所述x射线管121也一并转动，以使得x射线管121发射的x射线可以照射至所述数据采集模组122a与所述x射线探测部件210的上表面。

本实施例中，通过设置承载部件220承载所述x射线探测部件210，随着所述圆环120一起转动，防止所述x射线探测部件210从所述承载部件220上掉落，或位置偏移。

请继续参阅图3和图4，在本申请的一实施例中，所述数据采集同步单元还包遮光部件230。所述遮光部件230设置于所述x射线管121与所述数据采集模组122a之间。所述遮光部件230还与所述支架壳体110固定连接。当所述x射线探测部件210移动时，所述遮光部件230覆盖所述x射线探测部件210接收x射线的表面，以阻挡所述x射线探测部件210接收所述x射线。

具体地，本实施例介绍的是通过硬件(硬件)实现调整x射线探测部件210接收x射线强度的方式。每一个数据采集同步单元200包括一个x射线探测部件210、一个承载部件220和一个遮光部件230。

如图4所示，所述遮光部件230设置于所述x射线管121与所述数据采集模组122a之间。所述遮光部件230与所述支架壳体110固定连接。具体地，所述遮光部件230与所述环状内壁111固定连接。可以理解，当所述承载部件220、所述x射线探测部件210和所述x射线管121随着所述圆环120一起转动时，所述遮光部件230保持静止，所述x射线探测部件210被所述遮光部件230遮挡。可选地，所述遮光部件230为多个，所述遮光部件230的数量等于所述x射线探测部件210的数量。

根据所述x射线探测部件210被所述遮光部件230遮挡程度的不同，所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度自然不同。当所述遮光部件230遮挡程度较低，所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度达到预设强度阈值时，所述x射线探测部件210可以向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。可以理解，所述多个数据采集模组122a实现了快速，无延迟且同时的数据采集。

反之，当所述遮光部件230遮挡程度较高，所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度未达到预设强度阈值时，所述x射线探测部件210无法向所述数据采集模组122a发送同步信号，所述数据采集模组122a数据采集停止。此时所述多个数据采集模组122a可以实现同时停止数据采集。

本实施例中，通过设置于支架壳体110固定连接的遮光部件230，当所述x射线探测部件210移动时，可以实现对所述x射线探测部件210接收x射线的表面的遮挡，以阻挡所述x射线探测部件210接收所述x射线，进而实现多个数据采集模组122a同时接收同步信号，并同时开始执行数据采集工作，避免ct成像设备10在成像时，因多个数据采集模组122a开始执行数据采集工作的时刻不同而产生的环状伪影产生。

如图5和图6所示，在本申请的一实施例中，多个所述x射线探测部件210沿所述圆环120的圆周方向并列排布。所述x射线探测部件210的数量等于所述数据采集模组122a的数量。每一个所述x射线探测部件210与每一个所述数据采集模组122a电连接。

具体地，如图5和图6所示，多个所述x射线探测部件210沿所述圆环120的圆周方向并列排布。由于要保证每一个数据采集模组122a可以接收到同步信号，每一个所述x射线探测部件210与每一个所述数据采集模组122a电连接。可以理解，所述x射线探测部件210的数量等于所述数据采集模组122a的数量。

本实施例中，通过设置所述x射线探测部件210的数量等于所述数据采集模组122a的数量，使得每一个数据采集模组122a都可以接收到同步信号，不会产生遗漏的未扫描区域。

请继续参阅图5和图6，在本申请的一实施例中，所述x射线探测部件210接收x射线的表面沿所述圆环120的圆周方向的长度，小于所述数据采集模组122a接收x射线的表面沿所述圆环120的圆周方向的长度，以使相邻两个所述x射线探测部件210之间产生间隔。

具体地，如图4所示，所述x射线探测部件210接收x射线的表面就是所述x射线探测部件210的上表面。所述数据采集模组122a接收x射线的表面就是所述数据采集模组122a的上表面。通过设置所述x射线探测部件210接收x射线的表面沿所述圆环120的圆周方向的长度，小于所述数据采集模组122a接收x射线的表面沿所述圆环120的圆周方向的长度，可以使得相邻两个所述x射线探测部件210之间产生间隔。进一步地，使得所述x射线探测部件210随着所述多个数据采集模组122a同步移动时，x射线探测部件210可以通过所述间隔与所述遮光部件230错开分布，以使得所述x射线探测部件210在某几个位置上不被所述遮光部件230遮挡或被所述遮光部件230遮挡的面积大大减少。

本实施例中，通过设置相邻两个所述x射线探测部件210之间产生间隔，使得x射线探测部件210可以通过所述间隔与遮光部件230错开分布，以使得所述x射线探测部件210在某几个位置上不被所述遮光部件230遮挡或被所述遮光部件230遮挡的面积大大减少。

请继续参阅图5和图6，在本申请的一实施例中，多个所述遮光部件230沿所述圆环120的圆周方向并列排布。

具体地，与所述多个x射线探测部件210同理，为了能够达到遮挡所述x射线探测部件210的目的，多个所述遮光部件230沿所述圆环120的圆周方向并列排布。

本实施例中，通过设置多个所述遮光部件230沿所述圆环120的圆周方向并列排布，可以使得所述遮光部件230实现遮挡所述x射线探测部件210的目的。

在本申请的一实施例中，所述遮光部件230面向所述x射线管121的表面的面积等于所述x射线探测部件210接收x射线的表面的面积。

具体地，所述遮光部件230面向所述x射线管121的表面可以为矩形。所述x射线探测部件210接收x射线的表面可以为矩形。所述遮光部件230面向所述x射线管121的表面的形状，与所述x射线探测部件210接收x射线的表面的形状相同，面积相同。

本实施例中，通过设置所述遮光部件230面向所述x射线管121的表面的面积，与所述x射线探测部件210接收x射线的表面的面积相等，便于控制在所述x射线探测部件210转动过程中，x射线探测部件210被所述遮光部件230遮挡的面积。也即，便于设置所述预设强度阈值。

请继续参阅图5和图6，在本申请的一实施例中，所述多个x射线探测部件210等间隔排列，相邻两个所述x射线探测部件210之间产生的间隔为第一间隔211。所述多个遮光部件230等间隔排列。相邻两个所述遮光部件230的间隔为第二间隔231。

具体地，通过设置所述多个x射线探测部件210等间隔排列，使得所述多个x射线探测部件210随着所述多个数据采集模组122a同步移动时，每一个x射线探测部件210被所述遮光部件230遮挡的面积相同，使得所述多个x射线探测部件210可以同时发送同步信号。

与所述多个x射线探测部件210等间隔排列的原理类似，所述多个遮光部件230等间隔排列，有利于每一个x射线探测部件210被所述遮光部件230遮挡的面积相同，使得所述多个x射线探测部件210可以同时发送同步信号。

本实施例中，通过设置所述多个x射线探测部件210等间隔排列，使得每一个x射线探测部件210被所述遮光部件230遮挡的面积相同，所述多个x射线探测部件210可以同时发送同步信号。通过设置所述多个遮光部件230等间隔排列，使得所述多个x射线探测部件210可以同时发送同步信号。

在本申请的一实施例中，所述第一间隔211的长度等于所述第二间隔231的长度。

具体地，所述第一间隔211的长度等于所述第二间隔231的长度。所述第一间隔211的长度处于10微米至50微米的范围。

本实施例中，通过设置所述第一间隔211的长度等于所述第二间隔231的长度，使得所述多个x射线探测部件210可以同时发送同步信号，精确度高且不产生延时。

在本申请的一实施例中，在所述x射线探测部件210相对所述遮光部件230移动的过程中，所述x射线探测部件210通过获取所述x射线探测部件210的表面未被所述遮光部件230覆盖的面积，并在该面积的面积值达到预设面积值时，所述x射线探测部件210向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。

具体地，所述预设面积值可以由设备操作人员预先设定。所述x射线探测部件210的表面未被所述遮光部件230覆盖的面积的面积值越大，所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度越高。反之，所述x射线探测部件210的表面未被所述遮光部件230覆盖的面积的面积值越小，所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度越低。根据上述原理，可以设定所述预设面积值。依据所述预设面积值，可以计算得到所述预设强度阈值。可以理解，当所述x射线探测部件210的表面未被所述遮光部件230覆盖的面积的面积值达到预设面积值时，所述x射线探测部件210接收所述x射线的强度达到所述预设强度阈值。此时，所述x射线探测部件210向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。所述数据采集模组122a停止数据采集工作的原理类似，此处不再赘述。

本实施例中，通过设置所述x射线探测部件210未被所述遮光部件230覆盖的面积的预设面积值，实现同步信号的发送，使得所述多个数据采集模组122a依据所述多个同步信号同时执行数据采集工作。

在本申请的一实施例中，在所述x射线探测部件210相对所述遮光部件230移动的过程中，所述x射线探测部件210通过获取所述x射线探测部件210接收的x射线转换后的电信号的电压值或电流值，并在所述转换后的电信号的电压值达到预设电压值时，或在所述转换后的电信号的电流值达到预设电流值时，所述x射线探测部件210向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。

具体地，所述x射线探测部件210在接收所述x射线时，可以将x射线转换为电信号。x射线的强度越高，所述转换后的电信号的电压值越大，电流值也越大。可以将所述x射线探测部件210接收所述x射线强度的预设强度阈值，与x射线转换后的电信号的电压值或电流值建立数据关联。可以理解，在所述x射线探测部件210相对所述遮光部件230移动的过程中，所述x射线探测部件210可以实时获取接收到x射线转换为电信号的电压值或电流值，将电压值与预设电压值对比，或是将电流值与预设电流值对比。进而在所述转换后的电信号的电压值达到预设电压值时，或在所述转换后的电信号的电流值达到预设电流值时，所述x射线探测部件210向所述数据采集模组122a发送同步信号，以使所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。

所述预设电压值或所述预设电流值可以由设备操作人员预先设定。

本实施例中，通过设置x射线探测部件210接收到的x射线转换后的电信号的预设电压值或预设电流值，现同步信号的发送，使得所述多个数据采集模组122a依据所述多个同步信号同时执行数据采集工作。

本申请还提供一种数据采集同步方法。本申请提供的数据采集同步方法并不限制其执行主体。可选地，所述数据采集同步方法的执行主体可以为上述内容提及的数据采集同步设备20中的x射线探测部件210。本申请提供的数据采集同步方法可以应用于上述内容提及的数据采集同步设备20。

如图5所示，在本申请的一实施例中，所述数据采集同步方法包括如下步骤s100至步骤s300：

s100，在ct成像设备10的圆环120转动过程中，实时获取x射线管121发射的x射线。

具体地，所述x射线探测部件210在所述圆环120转动过程中，随所述圆环120一并转动，实时获取x射线管121发射的x射线。

s200，判断获取的x射线强度是否大于预设强度阈值。

具体地，上述内容已经提及。当所述x射线探测部件210随所述圆环120转动时，所述遮光部件230对所述x射线探测部件210进行遮挡。所述x射线探测部件210判断获取的x射线强度是否大于预设强度阈值。所述预设强度阈值可以由设备操作人员预先设定。

s300，若所述获取的x射线强度大于所述预设强度阈值，则向所述数据采集模组122a发送同步信号，以控制所述数据采集模组122a依据所述同步信号执行数据采集工作。

具体地，若所述获取的x射线强度大于所述预设强度阈值，则返回步骤s100。

本实施例可以实现ct成像设备10的探测器阵列122转动到某个位置时，多个x射线探测部件210同时接收到x射线管121发出的x射线，向多个数据采集模组122a同时发送同步信号，以使多个数据采集模组122a依据所述同步信号同时执行数据采集工作。探测器阵列122继续转动，多个遮光部件230遮挡多个x射线探测部件210，多个x射线探测部件210停止发送同步信号，多个数据采集模组122a停止数据采集工作。本申请的数据采集模组122a的数据采集由收到同步信号的时刻决定，实现数据采集的同步。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。