一种医疗CT数据采集系统解决方案

作者：缪永龙时间：2014-07-25来源：电子产品世界收藏

编者按：数据采集系统是CT系统的重要组成部分，由于CT扫描时间短，且扫描信息量大，因此CT数据采集系统工作在较高的频率，且需要短时间传输较大的数据量。本文介绍的医疗CT数据采集系统解决方案采用单片XILINX SPARTAN6完成CT数据采集的主要功能，利用基于IEEE802.3Z的光纤以太网传输协议进行数据的传输，经实测本采集系统数据可靠性高，误码率低，达到了CT数据采集的要求。本文将重点介绍CT数据采集系统的具体实现方式及编码技巧。

　　5 实测数据分析

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/256099.htm

　　5.1 CT 数据采集系统要求

　　在医疗诊断过程中，尤其是医疗影像成像系统中对诊断设备的成像精度有着较为严格的要求，对设备的故障率有着严格的控制，在医疗CT中，数据采集系统作为纽带连接着前端探测器和数据重建柜，其传输误码率将对整个系统的性能起着关键性作用，在实际应用中，探测器离数据重建柜大概有4米左右的距离，单次曝光平均数据率最高达800Mbit/s,每次成像曝光达1000多次，CT 数据采集系统要求从探测器接收数据，实时无误差的传送到数据重建柜。

　　5.2 测试手段及可行性分析

　　以太网传输性能测试的最实用简单的方法是采用网络测试仪等相应的测试仪器，但应用于测试网络丢包的仪器往往价格昂贵，且产品性能不一。在本CT数据采集系统中，不采用相关的仪器进行数据的完整性测试。本测试采用在FPGA底层自动发送固定数量的含有特征值的大数据包，通过wireshark接收并计数观察发送的数据包与收到的数据包个数是否相等，如果相等则无丢包现象;观察wireshark接收到的数据包是否有CRC错误判断是否出现了误码(出现误码则wireshark接收到的相应数据帧将变红)。在经过大量测试可知：CT数据采集系统不停转发探测器数据包，并经过8米光纤传输到数据重建柜，在发送百万组数据包的情况下数据无丢包现象，且只有1~2组数据出现误码，满足设计的要求。wireshark抓包结果如图5(此测试源IP固定，数据量为100万组)。

　　6 结语

　　采用纯逻辑以太网UDP协议，根据CT数据传输的特点采用自定制的方式进行CT数据采集系统的开发在保证数据可靠性的前提下降低了整个系统的成本，且消耗的逻辑资源较少。具有开发周期短，上层软件开发简单等优势。

　　参考文献：
　　[1]汤琦，蒋军敏.Xilinx FPGA高级设计及应用[M].北京：电子工业出版社
　　[2]谢希仁.计算机网络(第五版)[M].北京：电子工业出版社
　　[3]Gary R.Wright，W.Richard Stevens等著.TCP/IP详解(卷1)[M].陆雪莹，蒋慧，等译.谢希仁，校.北京：机械工业出版社
　　[4]www.xilinx.com;Xapp1064
　　[5]http://www.ieee.org/index.html.Part3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) access method and Physical Layer specifications.