一種基于ip與can總線的pet通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于醫(yī)療影像領(lǐng)域，涉及一種PET設(shè)備或者應(yīng)用PET的其他設(shè)備，尤其是PET設(shè)備的通信結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)學(xué)中的PET全稱為:正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(Positron Emiss1nComputed Tomography)，是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域比較先進(jìn)的臨床檢查影像技術(shù)。PET的測(cè)量靈敏度高，是一種反映分子代謝的顯像，當(dāng)疾病早期處于分子水平變化階段，病變區(qū)的形態(tài)結(jié)構(gòu)尚未呈現(xiàn)異常，MRI (Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)、CT (計(jì)算機(jī)斷層掃描)檢查還不能明確診斷時(shí)，PET檢查即可發(fā)現(xiàn)病癥所在，并可獲得三維影像，還能進(jìn)行定量分析，達(dá)到早期診斷，這是目前其它影像檢查所無法比擬的。PET-CT將PET與CT完美融為一體，由PET提供病灶詳盡的功能與代謝等分子信息，而CT提供病灶的精確解剖定位，一次顯像可獲得全身各方位的斷層圖像，具有靈敏、準(zhǔn)確、特異及定位精確等特點(diǎn)，可一目了然的了解全身整體狀況，達(dá)到早期發(fā)現(xiàn)病灶和診斷疾病的目的。PET-CT的出現(xiàn)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的又一次革命，受到了醫(yī)學(xué)界的公認(rèn)和廣泛關(guān)注，堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”。
[0003]一般的，PET系統(tǒng)是由多個(gè)探測(cè)器模塊(包括光電倍增管以及對(duì)應(yīng)設(shè)置的電子學(xué)通道)以及外部設(shè)備(包括時(shí)間控制模塊、電機(jī)控制模塊等)組成復(fù)雜的核測(cè)量系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中存在探測(cè)器模塊與外部設(shè)備、外部設(shè)備之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與控制數(shù)據(jù)的通信過程，由于PET設(shè)備中探測(cè)器模塊數(shù)量眾多，不同廠家生產(chǎn)的探測(cè)器種類各異，外部設(shè)備的架構(gòu)也各不相同，PET設(shè)備中各個(gè)模塊的通信大多基于自己的私有協(xié)議，存在通信協(xié)議混亂、不規(guī)范的問題，故PET系統(tǒng)或PET-CT往往面臨著開發(fā)維護(hù)成本高，系統(tǒng)架構(gòu)不清晰、系統(tǒng)的擴(kuò)展性不夠、無法進(jìn)行統(tǒng)一化管理等諸多難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于IP與CAN總線的PET通信系統(tǒng)，PET通信系統(tǒng)采用基于IP與CAN總線的通信架構(gòu)，綜合利用了 IP通信和CAN協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，降低了系統(tǒng)的硬件成本；節(jié)省了軟件開發(fā)時(shí)間，減少了軟件的復(fù)雜度，提升了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，穩(wěn)定性尚O
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0006]一種基于IP與CAN總線的PET通信系統(tǒng)，包括用于控制消息下發(fā)和反饋信息處理、顯示的控制與顯示模塊、和所述控制與顯示模塊基于IP網(wǎng)絡(luò)通信連接的至少一組設(shè)備接入模塊，所述每組設(shè)備接入模塊包括一中轉(zhuǎn)單元以及一客戶端單元:
[0007]所述中轉(zhuǎn)單元和所述控制與顯示模塊基于IP通信連接，所述中轉(zhuǎn)單元內(nèi)部增設(shè)網(wǎng)口通信模塊，所述中轉(zhuǎn)單元經(jīng)由所述網(wǎng)口通信模塊與所述客戶端單元基于CAN總線通信連接，以用于所述客戶端單元和所述控制與顯示模塊之間消息的轉(zhuǎn)發(fā)、緩沖和轉(zhuǎn)換；
[0008]所述客戶端單元包括至少一組探測(cè)器控制組件，所述每組探測(cè)器控制組件包括一探測(cè)器控制板，所述探測(cè)器控制板包括第一處理器以及配合所述第一處理器設(shè)置的第一外圍電路，所述第一處理器中內(nèi)設(shè)一網(wǎng)口通信模塊從而每組探測(cè)器控制組件均基于CAN總線與所述中轉(zhuǎn)單元通信連接。
[0009]所述中轉(zhuǎn)單元之間基于IP網(wǎng)絡(luò)通信連接以用于所述鄰近的客戶端單元與所述控制與顯示模塊之間消息的轉(zhuǎn)發(fā)、緩沖和轉(zhuǎn)換。
[0010]所述客戶端單元還包括一電機(jī)控制組件:所述電機(jī)控制組件中包括電機(jī)控制板，所述電機(jī)控制板包括第二處理器以及與配合所述第二處理器設(shè)置的第二外圍電路，所述第二處理器中內(nèi)設(shè)網(wǎng)口通信模塊以基于CAN總線與所述中轉(zhuǎn)單元通信連接，實(shí)現(xiàn)電機(jī)和床位運(yùn)動(dòng)的控制。
[0011]所述客戶端單元還包括時(shí)鐘控制組件，所述時(shí)鐘控制組件包括一時(shí)鐘控制板，所述時(shí)鐘控制板包括第三處理器以及與配合所述第三處理器設(shè)置的第三外圍電路，所述第三處理器中內(nèi)設(shè)網(wǎng)口通信模塊以基于CAN總線與所述中轉(zhuǎn)單元通信連接，控制各級(jí)時(shí)鐘的精度和輸出。
[0012]優(yōu)選的，所述網(wǎng)口通信模塊包括CAN收發(fā)器以及與所述CAN收發(fā)器相配合的CAN報(bào)文軟件處理模塊。
[0013]進(jìn)一步的，第一外圍電路、第二外圍電路以及第三外圍電路分別包括時(shí)鐘電路以及電源電路，所述時(shí)鐘電路以及電源電路分別與第一處理器、第二處理器以及第三處理器通信連接。
[0014]所述中轉(zhuǎn)單元為ARM控制板。
[0015]或，所述中轉(zhuǎn)單元包括ARM控制板以及與所述ARM控制板基于IP通信連接的系統(tǒng)交換板，所述客戶端單元分別與所述系統(tǒng)交換板基于CAN總線通信連接。
[0016]所述控制與顯示模塊為小型機(jī)、服務(wù)器、工作站或普通PC。
[0017]進(jìn)一步的，所控制與顯示模塊包括TCP/IP協(xié)議棧以及Windows、Linux、Unix、MacOS X操作系統(tǒng)中的任意一種。
[0018]由于采用上述方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]一、本發(fā)明所示的一種基于IP與CAN總線的PET通信系統(tǒng)，在原有的客戶端單元即探測(cè)器控制組件、電機(jī)控制組件、時(shí)鐘控制組件以及中轉(zhuǎn)單元中增設(shè)用于CAN總線通信的網(wǎng)口通信模塊，客戶端單元與中轉(zhuǎn)單元之間經(jīng)由CAN總線通信，中轉(zhuǎn)單元與控制與顯示模塊之間經(jīng)由IP通信:1、用于IP通信的軟硬件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用性強(qiáng)，易于開發(fā)和移植，成本低廉，同時(shí)，IP通信的帶寬大，速率高，傳輸大量的數(shù)據(jù)穩(wěn)定高效；2、(I)CAN總線的實(shí)時(shí)性高，穩(wěn)定可靠，抗干擾性能強(qiáng)，單點(diǎn)故障不會(huì)影響其他的節(jié)點(diǎn)，非常有利于提升系統(tǒng)的可靠性；(2)、CAN總線的信號(hào)線數(shù)量少，鏈接簡單，這樣利于整個(gè)系統(tǒng)的布局走線，可以大大的降低硬件成本；各節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增減方便，僅受CAN總線規(guī)范的電氣特性約束；(3)、CAN報(bào)文的格式固定，利于傳輸簡短而緊急的消息，同時(shí)也簡化了軟件上對(duì)CAN消息的處理。
[0020]二、應(yīng)用本實(shí)用新型所示PET通信系統(tǒng)的PET或PET-CT設(shè)備的可擴(kuò)展性強(qiáng)，服務(wù)器或者中轉(zhuǎn)單元作為Server端，探測(cè)器控制組件、電機(jī)控制組件、時(shí)鐘控制組件等作為Client端(客戶端)，只要Server端的處理能力夠強(qiáng)，Client端的數(shù)量可不受限制，極大的提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；同時(shí)與中轉(zhuǎn)單元或者服務(wù)器的Server端鏈接的設(shè)備數(shù)量可以方便增加和減少，這樣探測(cè)器控制組件即探測(cè)器控制板的數(shù)量可任意改變，而無需對(duì)其他部分做出修改，通用性強(qiáng)。
[0021]三、通信系統(tǒng)的冗余性能強(qiáng)，各中轉(zhuǎn)單元之間通過IP網(wǎng)絡(luò)通信連接，當(dāng)其中一中轉(zhuǎn)單元與控制與顯示模塊之間通信出現(xiàn)問題時(shí)，還可通過其他的中轉(zhuǎn)單元與客戶端單元通信，系統(tǒng)的冗余性能強(qiáng)。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2是圖1所示實(shí)施例中設(shè)備接入模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是圖2所示實(shí)施例中各模塊的通信示意圖；
[0025]圖4是圖2所示實(shí)施例中服務(wù)器至客戶端通信流程示意圖；
[0026]圖5是圖2所示實(shí)施例中客戶端至服務(wù)器通信流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種基于IP與CAN總線的PET通信系統(tǒng)，可直接應(yīng)用在PET設(shè)備或者使用PET的其他醫(yī)療影像設(shè)備如PET-CT上，包括用于控制消息下發(fā)和反饋信息處理、顯示的控制與顯示模塊100，和控制與顯示模塊100基于IP網(wǎng)絡(luò)通信連接的至少一組設(shè)備接入模塊200，如圖2所示，每組設(shè)備接入模塊200包括一中轉(zhuǎn)單元210以及與中轉(zhuǎn)單元210基于IP網(wǎng)絡(luò)通信連接客戶端單元，客戶端單元可根據(jù)需要任意設(shè)置與擴(kuò)展，為