高性能数据采集系统增.PDF

高性能数据采集系统增 今天，数字X 射线探测器制造商通常采用间接转换。一百万像 素以上的非晶硅平板探测器或光电二极管阵列捕获光子能量， 强数字X 射线和MRI 的 将输出多路复用至12 个或24 个ADC 。这项技术具有高效的X 射线光子吸收和高性噪比，以一半的X 射线照射量实时获得动 图像 态高分辨率图像。每像素的采样速率较低，数值从针对骨头和 牙齿的几 Hz ，到获取婴儿心脏（人体内速度最快的器官）图 像所需的最高 120 Hz 。 作者：Maithil Pachchigar 测量数字放射检查探测器的图像质量即可知其性能优劣，因此 简介 对X 射线束进行精确采集和精细处理便显得尤为重要。数字放 数字 X 射线 (DXR) 、磁共振成像和其他医疗设备要求数据采 射检查具有更大的动态范围、高采集速度和帧速率，并采用特 集系统具备小型、高性能、低功耗等特性，以满足竞争市场上 定的图像处理技术以保持一致性，从而增强图像质量。 医生、病人和制造商的需求。本文展示一款高精度、低功耗信 医疗成像系统必须提供质量更佳的图像，以实现精确诊断和更 号链，可解决多通道应用（如数字X 射线，需多路复用多通道 短的扫描时间，降低病人所受X 射线的照射量。高端放射检查 的大信号和小信号测量）以及过采样应用（如MRI ，要求低噪 系统（动态采集）一般用于外科中心和手术室中，而基本系统 声、高动态范围和宽带宽）带来的挑战。高吞吐速率、低噪声、 用于急诊室、小型医院或医生办公室中。工业成像系统必须耐 高线性度、低功耗以及小尺寸使18 位、5 MSPS PulSAR®差分 用，因为它们的使用寿命非常长，并且可能位于高射线照射量 ADC AD7960 成为这些高性能成像应用以及其他精密数据采集 的恶劣环境中。安保或行李检查应用可采用较低的X 射线照射 系统的理想选择。 量，因为X 射线源会在长时间内持续存在。 数字X 射线 MRI 梯度控制 人类于 1895 年通过胶片或闪烁屏检测的方式，首次发现了X 如图2 所示的MRI 系统最适合大脑成像应用，或用于骨科、血 射线。从此，人们便将这项技术用于各种医疗诊断场合，包括 管造影和血管研究等，因为该系统可扫描提供软组织的高对比 肿瘤科、牙科以及兽医学，以及众多工业成像应用。数字X 射 度图像，无需将其暴露在电离辐射下。MRI 工作频段为1 MHz 线能以固态传感器代替胶片检测器，包括平板探测器和线性扫 至100 MHz RF ，而计算机断层扫描(CT) 和DXR 工作在1016 Hz 描探测器。平板探测器使用两种技术：直接转换与间接转换。 至1018 Hz 频率范围内，并且需要让病人暴露在电路辐射下， 在直接转换中，硒光电池组成容