正電子發(fā)射斷層成像(Positron Emission Computer Tomography,PET)在治療腫瘤、心血管等疾病發(fā)揮著越來越重要的作用,它結(jié)合了核醫(yī)學(xué)的優(yōu)勢,能無創(chuàng)、動態(tài)、定量檢測活體的血流和代謝情況,是一款功能成像的大型醫(yī)療設(shè)備。隨著核電子學(xué)的發(fā)展,人們對PET性能要求日益增高。為使PET數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有更快的速度、更高的準確性、方便與其他設(shè)備聯(lián)合使用,本文采用了基于Xilinx Zynq芯片的Miz702開發(fā)板來代替?zhèn)鹘y(tǒng)PET數(shù)據(jù)采集箱。使用Vivado 2016軟件設(shè)計芯片電路,通過SDK進行數(shù)據(jù)測試。首先測定已知數(shù)據(jù)的傳輸速度和準確度,然后設(shè)計點源放射性實驗?zāi)M病人真實情況,搭建硬件實驗平臺,最后把采集到的數(shù)據(jù)傳送到上位機軟件中,利用軟件對探測器性能、數(shù)據(jù)符合、靈敏度、分辨率進行測試。第一步使用Vivado 2016軟件對開發(fā)板進行調(diào)試和程序燒寫。調(diào)試時先設(shè)計系統(tǒng)Block Design圖,然后對DMA(Direct Memory Access)IP核和FIFO(First in First out)IP核進行引腳和參數(shù)配置,最后和SDK聯(lián)合使用,測試DMA I...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1正電子湮滅示意圖

2PET工作原理62PET工作原理2.1PET原理介紹PET是目前非常具有研究價值的核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)之一。它與CT成像的原理不同，CT是結(jié)構(gòu)成像，而PET是功能成像。PET成像是先通過探測器收集到511KeVγ光子的能量、時間、位置信息，然后篩選出有用信息進行事例符合，最后根據(jù)圖像....

圖2.2PET系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2PET工作原理82.2PET系統(tǒng)組成如圖2.2所示為PET系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括前端電子學(xué)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、圖像重建系統(tǒng)三部分。每一部分對最后的成像質(zhì)量都有較大的影響[18-19]。注射有標記示蹤劑的病人躺在機床上后，第一步是由前端電子學(xué)系統(tǒng)中的探測器模塊對數(shù)據(jù)進行采集和傳輸[....

圖2.3單個探測器模塊圖

2PET工作原理9為其輸出增益比較穩(wěn)定、信噪比高、抗干擾性高。輸出電壓幅度如公式2.3所示。A0為低頻增益，Ci為輸入電容，Cf為反饋電容。公式2.3表明：如果A0Cf>>Ci+Cf，則輸出電壓幅度公式如圖2.4所示：只要Cf保持恒定不變，無論Ci和A0是否改變，輸出電壓V0對輸....

圖3.1Miz702開發(fā)板示意圖

3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計113數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計3.1開發(fā)板介紹Miz702開發(fā)板是一款以XilinxZynq-7Z020芯片作為主CPU的嵌入式開發(fā)板，采取了雙板（核心板加底板）的集成方式。如圖3.1所示。此開發(fā)板成功把主頻高達1GHz的雙核處理器ARMCortex-A9MPCore與....

本文編號：3956204