本文關(guān)鍵詞： 錐束CT 可編程控制器(PLC) 控制系統(tǒng)　出處：《東北大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：CT(Computed Tomography)計算機斷層成像,誕生于上世紀(jì)七十年代,隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展,CT成像已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷重要的影像學(xué)研究技術(shù)之一。CT利用X射線通過被照射體的衰減特性,多角度采集被照射體的投影數(shù)據(jù),并對投影數(shù)據(jù)進行重建等后處理得到被照射體的斷層成像。CT發(fā)展至今,設(shè)備裝置不斷更新?lián)Q代,目前已經(jīng)發(fā)展到第五代CT技術(shù)--錐束CT(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)技術(shù)。CBCT技術(shù)有掃描周期快、分辨率高、輻射劑量小等優(yōu)點,所以被廣泛應(yīng)用于臨床診斷及研究領(lǐng)域。在現(xiàn)代多種臨床手術(shù)中,CBCT都發(fā)揮著舉足輕重的作用。為了順應(yīng)CT的發(fā)展及加深對CBCT的理解,本文對錐束CT進行了深入的研究并實現(xiàn)了基于PLC的CBCT控制系統(tǒng)的設(shè)計。本項目中的CBCT系統(tǒng)主要由錐形束X射線管、平板探測器、C型旋轉(zhuǎn)臂組成。設(shè)計方案是通過PLC控制C型旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動,同時驅(qū)動探測器采集數(shù)據(jù)并發(fā)送同步脈沖信號,控制高壓球管放射X射線,最后對得到的多角度投影數(shù)據(jù)進行重建,得到高分辨率的斷層圖像。該CBCT控制系統(tǒng)采用三菱可編程控制器(PLC)FX1s-30MT-001作為核心處理單元及控制中心。該可編程控制器具有高性能、低功耗、耐沖擊、耐振等特點,目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。本文針對目前CT設(shè)備控制系統(tǒng)成本高、體積大等缺點,開發(fā)了以三菱PLC為核心控制單元的具有運動控制、信號采集和等功能的CBCT試驗設(shè)備。本文主要從理論研究、系統(tǒng)總方案設(shè)計、硬件平臺設(shè)計、基于PLC的運動控制系統(tǒng)的設(shè)計、基于GX WorKs2的應(yīng)用程序設(shè)計、軟硬件調(diào)試等方面對該錐束CT進行論述。
[Abstract]:CT(Computed Tomography computed tomography (CT) was born in -30s. With the development of CT technology, CT imaging has become one of the most important imaging techniques in modern medical diagnosis. The projection data of the irradiated object were collected from various angles, and the post-processing of the projection data was carried out to obtain the tomography. Ct of the irradiated object has been developed up to now, and the equipment has been continuously updated. At present, the fifth generation CT technique, CT(Cone Beam Computed TomographyCT-Conic Beam, has the advantages of fast scanning period, high resolution, low radiation dose, and so on. So it is widely used in the field of clinical diagnosis and research. It plays an important role in many kinds of modern clinical operations. In order to conform to the development of CT and deepen the understanding of CBCT, In this paper, the cone-beam CT has been deeply studied and the design of CBCT control system based on PLC has been realized. The CBCT system in this project is mainly composed of cone-beam X-ray tubes. The design scheme is to control the rotation of the C-type rotating arm by PLC, at the same time to drive the detector to collect the data and send the synchronous pulse signal, and to control the X-ray emission from the high-pressure spherical tube. Finally, the multi-angle projection data are reconstructed to obtain high resolution tomographic images. The CBCT control system uses Mitsubishi Programmable Controller (MPC) FX1s-30MT-001 as the core processing unit and control center. The programmable controller has high performance. The characteristics of low power consumption, shock resistance and vibration resistance are widely used in the field of industrial control. Aiming at the disadvantages of high cost and large volume of CT equipment control system, a motion control system with Mitsubishi PLC as the core control unit is developed in this paper. Signal acquisition and equal function CBCT test equipment. This paper mainly from the theory research, the system general scheme design, the hardware platform design, the movement control system design based on PLC, the application program design based on GX WorKs2. The cone-beam CT is discussed in hardware and software debugging.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R814

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本文編號：1508367