关于改进医疗保健环境的需求永无止境，因而需求具有更高分辨率的医疗印象设备，以便更好地观测人体状况。高分辨率带来了信号收集和传送的问题。根据上述需求，需求安稳的低颤动时钟去改进信号收集精度，改进信号在体系内的传输。本文中，咱们将评论大型成像设备的时钟分发体系，而这对规划工程师们而言是一大应战。
1970年代中后期，计算机X射线轴向分层造影(CAT)扫描就现已呈现在医学界了。计算机处理才能和信息收集时刻的改进大大提高了设备的扫描速度，信息内容以及图画的清晰度。今日，咱们的扫描仪把正电子放射成像技能(PET)与核磁共振成像技能(MRI)或X-射线计算机断层扫描技能结合在一起，供给了更好的信息记载方法与更超卓的画面质量，此即双模式扫描，是当下最新的规划之一。
时钟，噪声与图画分辨率
特别的是，PET扫描仪需求放射性核素盯梢剂，当这些放射性核素衰变时就会发生正电子。当正电子失掉势能，它们就会经过不同方法与电子结合在一起，经过这种结合，将发生简直朝向彻底相反方向发射的511KeV的伽马射线。为了记载在它们穿过患者身体时，两个伽马射线光子的呼应线或弦，需求用到一个勘探环。勘探环的直径有必要能包容患者身体经过，大约需求1米，勘探环上具有500到1000条信道。勘探器则有必要能把从正电子到电子毁灭进程所发生的两条伽玛射线事情相关到的一个呼应线上，而不能作为随机事情。别的，这些信道有必要准确测量出伽马射线的能量，以此勘探出康普顿散射引发的差错，康普顿散射会导致发射源方位犯错。要抵达以上意图有几种方法，但均需求准确的时钟信号合作检测窗口。
发生一个准确且安稳的高频时钟十分简单，但如安在直径很大的勘探环内散布时钟信号则是一大应战，由于快速的时钟脉冲边缘会因传输前言而有所损耗。一些勘探器凭借光纤将闪耀晶体的输出传递至具有光电子元器材(PMT或许APD)的信道板上。这样的布局令勘探电子设备的间隔变小，但时钟脉冲散布仍然会遭到信道上的损害、偏移、振荡以及其它退化问题的影响，这些最终会影响图画的噪声，及需求抵达的分辨率。
图一：PET勘探器构成示意图
时钟脉冲分发
在CT成像和其它相似的数据收集体系里，时钟会约束那些以时刻为根底的体系的功能和数据转化作用。为了坚持高速时钟洁净，信号选用差分方式如LVPECL或LVDS分发。由于它们要在信道板上传输，在驱动负载(如大FPGA)和调整板布局倾斜时，时钟脉冲的散布都会遭到影响，即影响边缘脉冲的抵达时刻。为了处理该问题，半导体供货商创建了答应工程师经过可编程推迟及从头驱动时钟信号的“处理”倾斜问题的时钟散布器材。图2所示的是美国国家半导体LMK01000系列时钟脉冲散布器材的框图，该器材不只能够操控校对误差，还可操控可编程分频器、多路复用器和输出驱动器。这关于能完结办理时钟和削减时序过错的体系内可编程功能是至关重要的。
图2：LMK01000系列时钟脉冲散布器材架构框图。
当经过信道板传输时钟脉冲时，需运用双绞线或双同轴电缆，但新问题也会随之呈现。由于高速信号传输的间隔不管是近是远，这些信号将遭受高频衰减、群推迟及其他由串扰形成的失真及体系噪音的影响，特别在需求高压电驱动PMT时。在大都状况下，时钟脉冲的康复都是经过锁相环(PLL)器材的重守时来完结的。例如，选用LMK03200准确零推迟时钟调节器，它包含一个高频锁相环，集成的VCO以及LMX01000所具有的一些特性。
本文小结
大型数据收集体系如PET、 CT、 MRI和双模式扫描仪，均需严格操控时钟，以最小化图画的失真、体系噪音并提高体系的全体功能。具有更大光输出和更快衰减时刻的新产品令运用PET扫描仪上进行TOF检测成为可能。这一最新的技能需求更高频率的时钟，然后发生更高清晰度的图画。跟着新技能的开展，CT扫描的未来将更加光亮，但跟着检测图画分辨率的不断提高，时序速率也会进一步提高，因而时钟分发将是规划人员需求长时间应对的应战。
更多医疗电子信息请重视：21ic医疗电子频道
