超越X射線的成像效果是這樣得來的

醫生在診斷患者疾病方面，與查看簡單的X射線相比，CT掃描技術具有明顯的優勢。CT掃描使醫生能夠觀察軟組織和血管，從而讓醫生有機會在診斷過程中更早地看到極小的結節和可能癌變的腫瘤。通過利用電腦和旋轉的X射線機，CT掃描可以生成人體的橫截面圖像，也就是所謂的“切片”。然后，這些圖像會傳送到計算機，在那里組合成一個特定身體部位的3D圖像，能夠幫助醫生更快、更準確地進行診斷。

 

CT檢測器包括瞄準儀、閃爍晶體層、光電二極管陣列(PDA)、模擬數據采集系統和數字處理系統。瞄準儀用于聚焦X射線光子并防止散射，閃爍晶體層將X射線光子轉換為可見光子，PDA將可見光子轉換為電流，然后將電流輸入模擬數據采集系統(ADAS)，FPGA通常用于處理ADAS系統輸出數字數據以便進一步進行數據處理。

 

CT主信號鏈

 

在CT系統中，ADAS必須具有極低的噪聲性能，以保持良好的空間分辨率，降低X射線劑量，并具有極低的電流輸出以實現高動態范圍性能。為了避免圖像偽影并確保良好的對比度，轉換器前端必須具有出色的線性度性能并可提供低功耗工作模式，以降低熱敏型探測器的冷卻要求。ADC必須具有至少24位的高分辨率才能獲得更優質、更清晰的圖像，同時還要具有快速采樣速率（短至100μs），以便數字化探測器讀數。另外，ADC采樣速率還必須支持多路復用，這樣就可以使用較少數量的轉換器，并且減小整個系統的尺寸和功耗。

 

精密CT掃描技術背后的精密器件

在過去幾十年的大部分時間里，ADI一直處于CT掃描模擬前端信號鏈技術的前沿，它幫助提高了圖像質量，減少了X射線輻射，提高了掃描速度，并最終改善了患者的愈后。例如具有出色線性度的多通道數據采集系統ADAS1131和ADAS1134可最大限度地提高CT應用的圖像質量。

 

ADAS1131是一款256通道、24位電流數字轉換器模塊，適用于多通道、小電流采集數據的醫療CT、工業和安檢掃描儀，及光電二極管傳感器應用。ADAS1131的主要技術特性包括：無電荷損失、無死區時間的同步采樣；超低噪聲；可配置電流輸入范圍；集成了2個可配置采樣速率的高速ADC、內部緩沖器、用于數據采集的去耦和旁路電容；片上溫度傳感器；等等。而同樣是256通道的新一代ADAS1135在主要性能指標上都有大幅度提升，并與ADAS1131封裝兼容，很容易實現硬件的系統升級，以及在新設計上最新技術采納。同時，ADI還推出了128通道版本ADAS1134。

 

 

再如128通道、24位電流數字ADC ADAS1128，該器件提供128個數據轉換通道，并將速度從6kSPS（每秒采樣數）提高到20kSPS。這一級別的性能和集成度意味著，CT檢測系統的電子成本與以前的設計相比可減少一半。

 

更高的層數是使得CT掃描儀能夠提供更具體圖像的主要因素之一，診斷系統設計者借助ADAS1128可以開發出比上一代設備更先進的CT掃描儀，它可在生成更清晰圖像的同時，降低整體掃描時間。這在危重病醫學領域（如心臟病、神經科和血管造影）的價值是無可估量的。因ADAS1128而大幅降低的系統級成本、尺寸和功耗意味著世界一流的CT掃描診斷將在全球關注醫療安全的環境中變得更加經濟和實用。

 

ADAS1128可替代較低通道集成度的轉換器，它在一平方厘米的單芯片上集成了一個24位分辨率ADC（模數轉換器）、128個同步采樣的數據轉換器通道（可選的采樣率最高達20kSPS）、片上溫度傳感器和參考緩沖器。在全速狀態下，ADAS1128消耗的功率（4.5毫瓦/通道）不到其它解決方案（10毫瓦/通道）的一半。它還可以提供優越的整體性能規格，如無電荷損失、更多的滿量程范圍選擇和超低噪聲（對于低劑量X射線系統可降至0.4 fC）。

 

小結

ADI可以提供完整的CT模擬信號鏈前端解決方案，除了前面提到的關鍵轉換器產品陣列，還可提供大量的放大器、信號處理和電源管理等解決方案供醫療影像設備供應商選擇，使CT設備達到最佳圖像質量，并降低功耗和成本。

 

ADI最初涉足這一領域是提供單個組件供客戶組裝，進而將X射線信號轉換成提供患者身體顯像（確保準確掃描的關鍵技術）所需的數據。隨著時間的推移，ADI在成像和特定醫療保健產品方面積累了更深厚的專長經驗。如今，ADI提供設計先進CT掃描儀所需的成套技術，從傳感器到數字處理器，以及優化封裝和性能的專業技術。通過使用這一整套技術，CT掃描儀制造商能夠更輕松快捷地設計產品，并通過降低噪聲、減少人工制品和提高圖像質量來獲得更滿意的結果。

（來源：EDN，作者來自ADI）