[发明专利]一种时钟分配装置及PET系统

说明书

本发明提供一种时钟分配装置及PET系统，其时钟模块的有源晶振产生第一时钟信号，FPGA芯片的锁相环接收并处理第一时钟信号以形成第二、第三时钟信号，时间测量模块与锁相环通信连接以接收第三时钟信号；时钟扇出缓冲器与锁相环连接并处理第二时钟信号以形成同步时钟信号；轻触开关与FPGA芯片连接以发送复位信号，输入连接器与生理信号探头、时间测量模块通信连接，生理信号探头经过输入连接器向时间测量模块发送触发信号，时间测量模块根据第二时钟信号和触发信号形成使能信号；输出连接器与时钟扇出缓冲器连接以接收同步时钟信号，输出连接器同时与FPGA芯片连接以接收同步复位信号、使能信号。本发明可输出多路同步复位信号、时钟信号并筛选成像数据。

技术领域

本发明涉及正电子发射断层成像领域的一种时钟系统，更具体地涉及一种时钟分配装置以及具有时钟分配装置的PET系统。

背景技术

PET(Positron Emission Tomography,正电子发射断层成像)成像技术是核医学领域比较先进的临床检查影像技术，已经有越来越多的医院开始使用临床PET整机辅助诊断治疗。在PET成像技术中，理想状态下的时钟信号是幅值、频率一定的周期性方波，用于驱动各类包含时序逻辑的电子芯片，比如ARM(Acorn RISC Machine)处理器、FPGA和CPU等，时钟信号的频率的度量单位采用国际单位制单位赫兹(Hz)。复位信号是指一段高电平或低电平，用于复位时序逻辑，对于PET探测器模块来说，复位信号是必须的，在复位信号被释放的时候，PET探测器模块的工作状态被初始化，内部脉冲计数器被归零。PET探测器模块的时钟分配装置将产生成百上千的时钟/复位信号，同步时钟/复位信号包括两种情形：第一种是同步时钟信号，即所有的时钟信号同步，所有的时钟信号的波形完全一致，并且上升沿在同一时刻到来；第二种是同步复位信号，即所有的复位信号同步，所有的复位信号的波形完全一致，同一时间开始，同一时间结束。

随着PET成像技术的发展，利用多个PET探测器模块模块搭建PET系统的方案逐渐成熟，在此方案中，一个可供全身扫描用的临床PET系统需要采用数百个PET探测器模块模块形成扫描环，PET探测器模块内部的时序逻辑由时钟信号驱动，每个PET探测器模块都需要一路时钟信号驱动和一路复位信号以初始化工作状态，如果各个PET探测器模块使用的时钟信号不同源，或者PET探测器模块内部的计数器没有在同一时间归零，就会产生PET探测器模块的工作状态不同步的问题，这就要求配套的时钟分配装置具有输出多路可靠的同步的时钟信号或者复位信号的能力。

在各个PET探测器模块之间数据采集同步的前提下，PET系统根据PET探测器模块采集到的数据进行图像的重建和处理。但由于PET探测器模块的数据采集在时间上是连续的，如果患者体内某种器官出现了病变，而且这种病变的症状只在特定的时刻出现，为了获得这些特定的时刻出现的成像图像，现有技术的PET系统采用的方法是对所有在时间轴上连续采集到的数据进行处理成像，再从成像结果里筛选出医生感兴趣的图像。在这种情况下，成像结果的处理相当费时费力，造成资源和成本的严重浪费。

人体的电生理信号在一定程度上体现了器官的代谢状况，选择合适的电生理信号，并在感兴趣的电生理信号出现之时进行门控成像是解决该问题的一种途径，也是目前PET成像的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供用于PET系统的一种时钟分配装置，从而解决现有技术中PET系统无法同时进行多路同步复位信号/时钟信号输出并且根据特定的电生理信号波形进行门控成像的问题。