(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化イメージング・データを作成するように構成された送信器、前記符号化イメージング・データを復号して補正するように構成された受信器、及び回転ガントリー部分と固定ガントリー部分との間で前記符号化イメージング・データを交換する為に前記送信器と前記受信器との間に結合されたスリップリングを有する、物体を走査するためのイメージング・システムにおいて、
前記システムは複数の指令コードと、複数のデータブロックと同期データを備える符号化データを送信するように構成されており、
前記データは少なくとも１つのデータ・ビューを含み、
前記複数の指令コードは、送信機に使用され、データ・ビューの開始を示し、
各々のデータ・ビューは前記送信器により分割され、符号化メッセージ・データとなり、
前記システムは更に
前記スリップリングを用いて前記符号化メッセージ・データを前記送信器から前記受信器に伝送し、
前記受信器と前記送信器とを同期させるために前記同期データを利用し、
受信した前記メッセージ・データを復号することを前記指令コードを用いて前記受信器に開始させ、
前記受信器を用いて受信した前記メッセージ・データの誤りを補正するように構成されているイメージング・システム。
【請求項２】
前記符号化データを伝送する為、前記イメージング装置が前記符号化イメージング・データを前記送信器から前記受信器へ非同期的に伝送するように構成されている請求項１記載のイメージング・システム。
【請求項３】
データ・ビューの開始を示す為に、指令コードの群を作成するように構成されている請求項１記載のイメージング・システム。
【請求項４】
ゼロ・メッセージ・ブロックを作成するように構成されている請求項２記載のイメージング・システム。
【請求項５】
前記受信器と前記送信器とを同期させる為に、受信器２０２は、選ばれた数のバイト毎にデータを受信するのを停止して、前記符号化データの前記同期データを確認するように構成されている請求項４記載のイメージング・システム。
【請求項６】
前記メッセージ・データを復号することを開始させする為に、前記指令コードを復号するように構成されている請求項２記載のイメージング・システム。
【請求項７】
前記前記符号化メッセージ・データを伝送する為に、前記送信器は巡回冗長検査データを作成するように構成されており、前記メッセージ・ブロックを復号する為に、前記巡回冗長検査データを復号するように構成されている請求項６記載のイメージング・システム。
【請求項８】
前記復号イメージング・データの誤りを補正する為に、受信巡回冗長検査データを作成し、前記巡回冗長検査データが前記受信巡回冗長検査データに等しいかどうかを判定するように構成されている請求項７記載のイメージング・システム。
【請求項９】
巡回冗長検査データを作成するように構成されている請求項１記載のイメージング・システム。
【請求項１０】
前記メッセージ・ブロックの長さが１３６バイトであり、前記巡回冗長検査の長さが１５バイトである請求項９記載のイメージング・システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は全般的にデータ通信に関し、更に具体的に言えばイメージング装置におけるデータの交換に関する。
【０００２】
少なくとも１つの公知の計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング装置の構成では、ｘ線源が扇形ビームを投射し、このビームは、一般的に「イメージング平面」と呼ばれる直交座標系のＸ−Ｙ平面内に位置するようにコリメートされる。ｘ線ビームは、患者のようなイメージング対象の物体を通過する。ビームは、物体により減弱した後、放射検出器の配列に入射する。検出器配列に入射する減弱したビーム放射の強度は、物体によるｘ線ビームの減弱度に関係する。配列の各々の検出器素子が、検出器の場所でのビームの減弱度の測定値である別々の電気信号を発生する。すべての検出器からの減弱度測定値を別々に収集して、透過分布を作る。
【０００３】
公知の第３世代ＣＴ装置では、ｘ線源及び検出器配列が、イメージング対象の物体の周りを、イメージング平面内でガントリーと共に回転し、この為、ｘ線ビームが物体と交差する角度が絶えず変化する。１つのガントリー角度で検出器配列から得られた一群のｘ線減弱度測定置、即ち投影データは、「ビュー」と呼ばれる。物体の「走査」は、ｘ線源及び検出器が１回転する間の異なるガントリー角度、即ちビュー角度で求められた１組のビューで構成される。軸方向（アキシャル）走査では、投影データを処理して、物体を通る２次元スライスに対応する画像を構成する。１組の投影データから画像を再構成する１つの方法が、業界ではフィルタ補正逆投影法と呼ばれている。この過程は、走査からの減弱度測定値を「ＣＴ数」又は「ハウンズフィールド単位」と呼ばれる整数に変換し、この整数を使って、陰極線管表示装置の対応する画素（ピクセル）の輝度を制御する。
【０００４】
少なくとも１つの公知のＣＴイメージング装置は、検出器配列によって収集されたイメージング・データを、シュー及び銅リング機構を持つスリップリングを介して、通常の走査中は、毎秒約１．５メガバイト（ＭＢ）の速度で送る。イメージング・データの受信器がこのデータを検査し、データが正しければ、正しいイメージング・データを受信したという確認信号を送信器に送る。この方法を使うと、スリップリングは毎秒約５．０  ＭＢのデータを伝送する能力を持ち、過剰の帯域幅は、誤りがあった場合にイメージング・データを再伝送する為に使う。しかし、走査速度が高くなり、検出器配列で追加のデータが収集されるのにつれて、データは一層速い速度でスリップリングを介して伝送しなければならない。その結果、イメージング・データを受信器から送信器へ送返す通信路を設ける程の帯域幅がない。更に、誤りが発生したとき、補正したデータを再伝送しなければならないので、走査速度が制限される。
【０００５】
イメージング装置内でのデータ転送速度を高める為、受信器から送信器へ確認信号を送ることを必要とせずにデータを伝送するような通信装置又は通信回路を設けることが望ましい。更に、この様な回路として、イメージング・データを再伝送せずにデータの誤りを補正する回路を提供することが望ましい。
【０００６】
【発明の概要】
上記並びその他の目的は、１実施態様では、データ収集装置からコンピュータ又は画像再構成装置へイメージング・データ又はＣＴデータを伝送する通信装置又は回路を含むイメージング装置によって達成することが出来る。通信装置は、イメージング・データを符号化して伝送する送信器と、イメージング・データを受信して復号する受信器とを含む。
【０００７】
本発明は、一面では、受信器から送信器へ情報を伝送せずに、スリップリングを介してイメージング・データを高速で伝送することを対象とする。更に具体的に言うと、送信器がデータ収集装置から並列データを受取り、この並列バイト・データを直列データ・ストリームに変換する。直列データは、一度に１ビットづつ、スリップリングを介して受信器に伝送される。その後、受信器は直列データを並列バイト・データに復号する。更に具体的に言うと、符号化データには、指令コード、メッセージ・ブロック及びＳＹＮＣデータが含まれる。指令コードは、受信器が適正な時刻に直列データの復号を開始するようにするデータを含んでいる。メッセージ・データは、イメージング・データ、及び伝送されたイメージング・データを表す巡回冗長検査（ＣＲＣ）データを含む。ＣＲＣデータを受信器で利用して、伝送されたイメージング・データの誤りを検出すると共に補正する。ＳＹＮＣデータは、受信器を送信器と同期させるために利用される。
【０００８】
上に述べたイメージング装置通信回路は、受信器から送信器へ確認を送ることを必要とせずに、イメージング装置のスリップリングを介して高速データを伝送する。更に、この通信回路は、データの再伝送をせずに、データの誤りを補正する。
【０００９】
【発明の詳しい説明】
図１には、本発明の１実施例による計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング装置１０が、「第３世代」ＣＴスキャナを表すガントリー１２を含むものとして示されている。ガントリー１２はｘ線源１４を持ち、ｘ線源１４はガントリー１２の反対側にある検出器配列１６に向かってｘ線ビームを投射する。検出器配列１６は複数個の検出器モジュールによって形成され、これらのモジュールが一緒になって、医療の患者１８を通過した投射ｘ線を感知する。各々の検出器モジュールが、入射するｘ線ビームの強度、従って患者１８を通過したときのビームの減弱度を表す電気信号を発生する。
【００１０】
ｘ線投射データを収集する為の走査の間、ガントリー１２及びその上に装着された部品が回転中心の周りを回転する。電動テーブル２０が患者１８をガントリー１２に対して位置ぎめする。特に、テーブル２０は、走査の間、患者１８の一部分をガントリー開口２２の中に移動させる。
【００１１】
図２は図１に示した装置の簡略ブロック図である。図２に示すように、装置１０がホスト・コンピュータ２４を含み、このコンピュータは、画像及びメッセージをオペレータに対して表示する為のモニタ（ユーザ・インターフェース）２６に結合されている。コンピュータ２４は、キーボード２８及びマウス３０にも結合されていて、オペレータが情報及び指令をコンピュータ２４に入力することが出来るようにする。コンピュータ２４が走査及び再構成制御装置（ＳＲＵ）３２にも結合される。ＳＲＵ３２は画像作成制御装置をも含む。特定の１実施例では、ＳＲＵ３２がＩＲＩＸオペレーティング・システムで動作するＳＧＩ−ＰＣＩをベースとした中央処理装置を含む。ＳＲＵ３２は、データ収集装置（後で説明する）とのインターフェース接続用のインターフェース・プロセッサと、公知の予備処理を実施する為の走査データ補正ディジタル信号処理ボードとをも含んでいる。更にＳＲＵ３２は、公知のように、フィルタ補正逆投影及び後処理の為の画像作成器を含んでいる。
【００１２】
不動の制御装置３４がＳＲＵ３２に接続され、制御装置３４はテーブル制御装置３６に結合される。不動の制御装置３４は、スリップリング３８を介して、オンボード制御装置４０及びスケーラブル・データ収集装置（ＳＤＡＳ）４２にも接続されている。スリップリング３８は、スリップリングの境界を介しての信号の無接触伝送が出来るようにすると共に、この境界を介してデータ及び指令を伝送するのに必要な帯域幅を支援する。ＳＤＡＳ４２が検出器１６からのデータをサンプリングして収集し、サンプリングしたアナログ信号をディジタル信号に変換する。特定の１実施例では、ＳＤＡＳ４２が、４列のデータ収集を支援するために、４８個の交換可能な変換器カードを持っている。２列のデータ収集では、２４個のカードを使うことが出来る。特定の１実施例では、１つの変換器カード当たり、６４個の入力チャンネルがあり、１４０８Ｈｚのサンプリングを実施することが出来る。ＳＤＡＳ４２は、信号を増幅する為のフロント・エンド前置増幅器をも含む。ＳＤＡＳについて更に詳しいことは、後で説明する。
【００１３】
オンボード制御装置４０はｘ線源１４の動作及びＳＤＡＳ４２の動作を制御する。ｘ線源１４は、ｘ線管４６に結合された高圧発生器４４を含む。ｘ線管４６は、例えば、米国ウインスコンシン州、ミルウォーキ、５３２０１所在のゼネラル・エレクトリック・カンパニから商業的に入手し得る少なくとも幾つかのＣＴ装置で現在利用されているジェミニ−１（Ｇｅｍｉｎｉ−１）管の名前で知られているｘ線管であってよい。ｘ線管４６によって投射されたビームが患者手前カム・コリメータ４８を通過して、検出器１６（１６列の検出器として示されている）に入射する。カム・コリメータ４８もオンボード制御装置４０によって制御される。検出器１６からの出力がＳＤＡＳ４２に供給される。
【００１４】
図２では、データの流れが太い実線で示されており、制御の流れが普通の実線で示され、実時間の制御の流れが破線で示されている。この流れに付記した識別数字は次のことを表す。
【００１５】
１：オペレータからの走査及び再構成の処方
２：「マスタ」制御装置に対する走査の処方
３：分配される走査パラメータ
３ａ：テーブル位置
３ｂ：回転パラメータ
３ｃ：ｋＶ及びｍＡ選択
３ｄ：ｘ線ビームのコリメーション及びフィルタの選択
３ｅ：検出器スライスの厚さ及びＳＤＡＳの利得の選択
４：走査中の実時間の制御信号
５：高電圧
６：コリメートされていないｘ線ビーム
７；コリメートされたｘ線ビーム
８：アナログ走査データ
９：ディジタル走査データ
１０：患者の画像
ガントリー１２の回転及びｘ線源１４の動作が制御装置３４によって制御される。オンボード制御装置４０は、不動制御装置３４の制御の下に、ｘ線源１４に対して電力及びタイミング信号を供給する。ＳＤＡＳ４２が検出器１６からのアナログ・データをサンプリングし、そのデータをこの後の処理の為にディジタル信号に変換する。ＳＲＵ３２がＳＤＡＳ４２からのサンプリングされてディジタル化されたｘ線データを受取り、高速画像再構成を実施する。再構成された画像がコンピュータ２４に対する入力として印加され、コンピュータはこの画像を大量記憶デバイスに記憶する。
【００１６】
コンピュータ２４は、オペレータからキーボード２８及びマウス３０を介して指令及び走査パラメータをも受取る。モニタ２６は、オペレータが、再構成された画像及びコンピュータ２４からのその他のデータを観察することが出来るようにする。オペレータから供給された指令及びパラメータがコンピュータ２４によって、制御信号及び情報を作るために使われる。更に、制御装置３６が患者１８を位置ぎめする為に（図１）電動テーブル２０を制御する。
【００１７】
図３及び図４に示すように、検出器配列１６は複数個の検出器モジュール５８を含む。各々の検出器モジュール５８は検出器ハウジング６０に固定されている。各々のモジュール５８は多次元シンチレータ配列６２及び高密度半導体配列（図に示していない）を含む。患者背後コリメータ（図に示していない）がシンチレータ配列６２の上に隣接して位置ぎめされて、ビームがシンチレータ配列６２に入射する前に、ｘ線ビームをコリメートする。シンチレータ配列６２が、配列に配置された複数個のシンチレーション素子を含み、半導体配列が同じ配列に配置された複数個のフォトダイオード（図に示していない）を含む。フォトダイオードが基板６４の上に沈積又は形成され、シンチレータ配列６２が基板６４の上に位置ぎめされていて、それに対して固定されている。
【００１８】
検出器モジュール５８は、復号器６８に電気的に結合されたスイッチ装置６６をも含む。スイッチ装置６６は、フォトダイオード配列と同じような寸法を持つ多次元半導体スイッチ配列である。１実施例では、スイッチ装置６６は電界効果トランジスタの配列（図に示していない）を持ち、各々の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は入力、出力及び制御線（図に示していない）を持っている。スイッチ装置６６はフォトダイオード配列とＳＤＡＳ４０との間に結合される。特に、各々のスイッチ装置のＦＥＴの入力が、フォトダイオード配列の出力に電気的に接続され、各々のスイッチ装置のＦＥＴ出力が、例えば可撓性電気ケーブル７０を用いて、ＳＤＡＳ４２に電気的に接続される。
【００１９】
復号器６８は、スイッチ装置６６の動作を制御して、スライスの所望の数並びに各々のスライスに対するスライスの解像度に従って、フォトダイオード配列の出力を作動し、不作動にし、又は組合わせる。１実施例では、復号器６８は、復号器チップ又は公知のＦＥＴ制御装置である。復号器６８は、スイッチ装置６６及びコンピュータ２４に結合された複数個の出力及び制御線を持っている。具体的に言うと、復号器の出力はスイッチ装置の制御線に電気的に接続されて、スイッチ装置６６がスイッチ装置の入力からの適正なデータをスイッチ装置の出力に伝送することが出来るようにする。復号器制御線がスイッチ装置制御線に電気的に接続され、どの復号器の出力を作動するかを決定する。復号器６８を利用して、スイッチ装置６６内の特定のＦＥＴが作動されたり、不作動にされたり、または組合わされて、フォトダイオード配列の特定の出力がＣＴ装置のＳＤＡＳ４２に電気的に接続されるようにする。１６スライス・モードとして定められた１実施例では、復号器６８は、フォトダイオード配列のすべての列が電気的にＳＤＡＳ４２に接続されるようにスイッチ装置６６を作動し、この結果、１６個の別々のスライスのデータが同時にＳＤＡＳ４２に送られる。勿論、この他の色々なスライスの組合せが可能である。
【００２０】
特定の１実施例では、検出器１６が５７個の検出器モジュール５８を持っている。半導体配列及びシンチレータ配列６２は、いずれも１６×１６の配列寸法を持っている。その結果、検出器１６は１６列及び９１２カラム（１６×５７モジュール）を持ち、これによってガントリー１２の毎回の回転で、同時に１６個のスライスのデータを収集することが出来るようにする。勿論、本発明は、何ら特定の配列の寸法に制限されず、特定のオペレータの必要に応じて、配列がこれよりも大きくても小さくてもよいことを承知されたい。更に、検出器１６は、多くの異なるスライスの厚さ並びに数のモード、例えば１、２及び４スライス・モードで動作させることが出来る。例えば、ＦＥＴを４スライス・モードに構成して、フォトダイオード配列の１つ又は更に多くの行から４つのスライスに対するデータを収集することが出来る。復号器の制御線によって定められたＦＥＴの特定の形式に応じて、フォトダイオード配列の出力の種々の組合せを作動し、不作動にし又は組合わせ、スライスの厚さが例えば１．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、３．７５ｍｍ又は５ｍｍになるようにすることが出来る。更に例を挙げれば、単一スライス・モードは厚さ１．２５ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲のスライスを持つような１つのスライスを含み、２スライス・モードは、スライスの範囲が１．２５ｍｍの厚さ乃至１０ｍｍの厚さになるような２つのスライスを含む。ここに述べなかったこの他のモードも可能である。
【００２１】
図５は、ガントリー１２を見取図風に示す簡略ブロック図である。検出器配列１６からの信号が線１１０を介して、データ収集装置（ＳＤＡＳ）４２に供給され、これが各々の信号をアナログ信号形式から、ディジタル・データ、典型的には１６ビットを持つ２バイトに変換する。ディジタル・データが線１１２を介して、ガントリー１２上に配置されたデータ送信器１１４に供給される。データ送信器１１４がＲＦ（無線周波）パルス・パターンを用いてデータをディジタルに符号化し、ＲＦ符号化信号が、ハリソン他に付与された米国特許第５、５３０、４２４号に記載されている形式のＲＦスリップリング１１６のような電磁カップラに送られる。この米国特許は本出願人に譲渡されており、ここで引用する。
【００２２】
この米国特許第５、５３０、４２４号のＲＦスリップリングの形式は、インターフェースの回転側に配置された１つ又は更に多くの伝送線路と、相対的に不動側に装着された１つのカップラ・セグメントとを含む。不動のカップラと回転する伝送線路との間の距離に応じて、カップラが常に少なくとも１つのセグメントに空間的に接近していて電磁信号を受信するように保証するために、多数の伝送線路セグメントが必要になることがある。その場合、各々のセグメントは、ガントリーの回転通路の円弧長の分数部分である長さを持つ。セグメントは、ガントリーの回転軸線の周りに典型的には開口２２の円周に沿って端と端を向い合わせて縦続的に設けられ、その合計の長さが大体３６０゜の円弧、即ちガントリーの１回転になるようにする。
【００２３】
２つの伝送線路セグメント１１８及び１２０が使用され、これらは、夫々伝送線路１１８及び１２０の第１の端１２２及び１２４が隣接して位置ぎめされ且つ第２の端１２６及び１２８が隣接して位置ぎめされるように取付けられる。各々の伝送線路の端を連接して配置することにより、実質的にガントリーの回転通路全体に沿って、電磁結合の連続性が得られる。
【００２４】
データ送信器１１４が符号化データを各々の伝送線路１１８及び１２０の第１の端１２２及び１２４に供給する。各々の伝送線路の第２の端１２６及び１２８が末端インピーダンス１３０及び１３２を介して信号大地１３４に接続される。カップラ素子１３６が、ガントリーの回転中、伝送線路１１８及び１２０の一方及び両方に対してカップラを物理的に接近した状態に保つ様な形で、不動の枠に配置されている。符号化データが、前に引用した米国特許第５、５３０、４２４号に記載されているように、カップラ１３６に電磁結合される。
【００２５】
不動の枠側では、結合されたデータ信号が線１３８を介してＳＲＵ３２に供給される。符号化データがデータ信号受信器１４０で受信される。後で図６について詳しく説明するように、信号受信器１４０が、前方誤り訂正（ＦＥＣ）アルゴリズムを用いて直列データを復号し、復号データを線１４２を介して信号プロセッサ１４４に供給する。信号プロセッサ１４４は、オペレータの指令に応答して、受信データのＣＴ処理を制御するプログラム・アルゴリズムを記憶する信号メモリ（図に示していない）を含む。信号プロセッサ１４４は復号画像データの組を照合して、ガントリーの特定の角度位置に関連する合成ビューを作成する。
【００２６】
次に図６について説明すると、通信装置又は通信回路１８０が、ＦＥＣアルゴリズムを利用して高速データをＤＡＳ４２からＳＲＵ３２へ伝送する送信器１１４及び受信器１４０を含む。更に具体的に言うと、１実施例では、送信器１１４は、ＦＥＣ送信器１８４及び透過型非同期送信器／受信器インターフェース（ＴＡＸＩ）送信器２００を利用して、ＤＡＳ４２からのデータを符号化し、また、受信器１４０は、ＴＡＸＩ受信器２０２及びＦＥＣ受信器２０４を利用して、スリップリング１１６を介して送信器１１４から伝送したデータを復号する。例えば、ＴＡＸＩ送信器２００はアドヴァンスド・マイクロ・デバイセズ・インコーポレーティッド（ＡＭＤ）の部品番号ＡＭＤ７９６８−１２５ＪＣであり、ＴＡＸＩ受信器２０２はＡＭＤによって製造された部品番号ＡＭＤ７９６９−１２５ＪＣである。特に、ＴＡＸＩ送信器２００がＤＡＳ４２からの並列データを受取り、この並列データを直列ビット・ストリーム、例えば１０ビット直列ストリームに符号化する。この後、この直列ビット・ストリームすなわちデータが、１度に１ビットづつ、スリップリング１１６を介して伝送される。ＴＡＸＩ受信器２０２がスリップリング１１６から直列ビット・ストリームを受取り、この直列ビット・ストリームをデータ・バイトに復号する。その後、データ・バイトが検証され、必要があれば補正される。
【００２７】
更に具体的に言うと、１実施例では、ＴＡＸＩ送信器２００はバイト入力直列出力デバイスであり、ＴＡＸＩ受信器２００は直列入力バイト出力デバイスである。イメージング・データのバイトが、４Ｂ／５Ｂ（４バイトの次に５バイト）方法を通じて、１０ビット直列ストリームに符号化され、この符号化データが、非ゼロ復帰（ＮＲＺ）、「１で反転（ＮＲＺＩ）」の標準プロトコルを用いて伝送される。受信器２０２は、送信器２００からのデータを受信するだけで、正しいデータを受信したことについて送信器２００に確認又は検証を送らないように構成されている。送信器２００内にある位相固定ループ（ＰＬＬ）（図に示していない）を利用して、送信器２００及び受信器２０２を同期させる。ＰＬＬは、ＮＲＺＩビット・パターンを埋設してある。送信器２００及びイメージング・データの４Ｂ／５Ｂ符号化を利用して、最大数のエッジが直列ビット・ストリームに入れられ、この為、ＴＡＸＩ受信器２０２が送信されたクロックを復元して、送信器２００と同期することが出来る。イメージング・データが伝送されていない期間の間、ＴＡＸＩ送信器２００は、ＳＹＮＣパターンと呼ばれる１及び０の特別のパターンを自動的に受信器２０２に送るように構成されている。ＳＹＮＣパターン又はデータは、ＴＡＸＩ受信器２０２をＴＡＸＩ送信器２００と位相固定状態に保つのに必要なエッジを持つデータの直列ストリームとなり、ＴＡＸＩ送信器２００及びＴＡＸＩ受信器２０２の間のバイト同期を行う。
【００２８】
更に具体的に言うと、送信器２００からの符号化データが指令コード、データ・ブロック及びＳＹＮＣデータを含み、ＤＡＳ４２からのデータは少なくとも１つのデータ・ビューを含む。特に、送信器２００はＴＡＸＩコード又は指令コードを利用して、イメージング・データ・ビューの開始を示す信号又はデータを受信器２０２に送る。そのとき、送信器２００は各々のデータ・ビューを、メッセージ・ブロックと呼ばれる複数のデータ・ブロックに分割し、各々のメッセージ・ブロックに巡回冗長検査（ＣＲＣ）を付け加える。ＣＲＣは、対応するメッセージ・ブロック内にあるデータの数学的な記述である。送信器２００は定められた又は選ばれた数のメッセージ・ブロックの後、ＴＡＸＩＳＹＮＣビット・シーケンス又はデータを作成し又は挿入する。
【００２９】
ＴＡＸＩ受信器２０２は「１０まで計数するカウンタ」を含み、これは、定められた数のビット、例えば１０ビットでシフトし、その後、ビット・パターンを復号して、ＴＡＸＩ送信器２００から伝送されたデータ・バイトを再生する。更に、ＴＡＸＩ受信器２０２は、選ばれた数のバイト毎に受信器２０２がデータを受信するのを停止するようにするバイト同期論理回路（図に示していない）を含んでおり、この選ばれたバイトの数は、送信器２００における選ばれたバイトの数と同じであり，ＳＹＮＣパターンがシフトさせて入れた直列ビットを辿っているかどうかを判定する。受信器２０２に対する到来データは最初に検査されて、データがＴＡＸＩ指令コードのシーケンスを含んでいるかどうかが判定され又は検出され、これにより、例えば、データ・ビューの開始を判定する。指令コードは、例えばスリップリング１１６によって発生された雑音により、伝送されたデータの復号を受信器２０２が誤って開始することを防止する。正しい指令コードを受信した後、受信器２０２がメッセージ・ブロック及びＣＲＣブロックを受信する。メッセージ・ブロック及びＣＲＣブロックを分離した後、受信器２０２は、後で述べるＣＲＣアルゴリズムを利用して、受信データに対する受信ＣＲＣブロック又はデータを判定する。
【００３０】
その後、受信ＣＲＣブロックを送信ＣＲＣブロックと比較して、伝送の誤りが発生したかどうかを判断する。伝送の誤りが発生していれば、送信ＣＲＣブロックを利用して、受信メッセージ・ブロックを含む誤りを補正する。ビュー・データの伝送を完了した後、送信器２００がＳＹＮＣビット・シーケンスを受信器２０２に伝送して、送信器２００及び受信器２０２の同期を保つ。ＳＹＮＣビット・シーケンスを受信器２０２で利用して、伝送されたイメージング・データ・バイトの開始ビット位置を決定する。
【００３１】
上に述べた作用を実施するアルゴリズムをこれから更に詳しく説明する。更に具体的に言うと、１実施例では、送信器２００及び受信器２０２はＣＲＣ符号化／復号アルゴリズム及びビュー開始検出アルゴリズムを利用する。
【００３２】
ＣＲＣ符号化／復号アルゴリズム
通信装置１８０、具体的に言うと、送信器１８４及び受信器２０４内にあるＣＲＣ符号化及び復号プロトコルが、スリップリング１１６を使うデータ伝送の間に普通に起こる種類の誤りを検出して補正する。典型的には、こういう種類の誤りには、１０12ビット毎に発生する単独ビット誤りのランダムビット誤りと、システムの雑音事象、例えば静電放電や管のスピットが原因で起こるバースト誤りとがある。典型的には、バースト誤りはランダム誤りよりも頻繁に起こり、持続時間が一層長い。しかし、バースト誤りの持続時間は典型的には３００ナノ秒（ｎＳ）未満に限られ、２５マイクロ秒（μＳ）毎よりも頻繁に起こることはない。
【００３３】
送信器１８４及び受信器２０４は、バーストに特定のＣＲＣアルゴリズムを利用することによって、バースト誤りを補正する。１実施例では、バーストに特定のＣＲＣコード又はデータは、１３６データ・バイトから成るメッセージ・ブロック長及び１５バイトから成るＣＲＣブロック長を含み、長さが６バイト又はそれ未満、例えば５５０ｎＳ（６バイト×９１ｎＳ／バイト）のバースト誤りが、受信器２０２で検出されて補正されるようにする。１３６バイトのメッセージ・ブロック長を利用することにより、受信器２０４が１５μＳ（（１３６＋１５）バイト×９１ｎＳ／バイト）毎にバースト誤りを検出して補正するように構成されている。ＣＲＣアルゴリズムを表す一例のＣＲＣ回路が図７に示されている。同様なＣＲＣアルゴリズム及び回路構成が受信器２０４に使われている。しかし、更に受信器２０４は、メッセージ・データの誤りを検出する為に、受信データＣＲＣを送信ＣＲＣと比較する比較回路（図に示していない）を含む。
【００３４】
ビュー開始検出
送信器１８４及び受信器２０４は何れもビュー開始検出アルゴリズムを持っている。受信器２０４はデータを連続的に聴取又は受信するように構成されているので、ビュー開始検出アルゴリズムが必要である。選ばれた数のデータ・バイトの伝送が完了した後、送信器２０４が受信器２０２に対してＳＹＮＣシーケンスを伝送する。受信器２０２は、ＳＹＮＣシーケンスを利用して、送信器２００に同期した状態に留まる。更に具体的に言うと、送信器１８４にあるビュー開始検出アルゴリズムが、選ばれた回数だけ繰り返される選ばれたＴＡＸＩ指令シーケンス又はコードを受信器２０４に伝送して、次に伝送される符号化データがメッセージ・データの開始であることを受信器２０４に知らせる。ビュー開始検出アルゴリズムは、雑音事象によって、受信器２０４が誤って到来雑音信号をデータ・バイトに復号するのを防止する。図８に示した１実施例では、ビュー開始検出アルゴリズムは、６バイト・クロック・サイクル以下の雑音事象を許容するように構成されている。
【００３５】
動作について説明すると、検出器配列１６の強度信号がＤＡＳ４２を使って変換される。その後イメージング・データが、送信器１１４からスリップリング１１６を介して受信器１４０に伝送される。更に具体的に言うと、ＣＲＣアルゴリズム及びビュー開始検出アルゴリズムを利用して、符号化されたデータビューが受信器１４０に伝送される。受信器２０２が選ばれた数のビット、例えば１０ビットを送信器２００から受信した後、これらのビットを評価して、ビットがＴＡＸＩ送信器２００によって作成されたものであり得るかどうかが判定される。このビット・コードが送信器２００によって作成されたものであり得ると判定されると、このビット・パターンが受信器２０２によって指令又はデータ・バイトの何れかに復号される。その後、この指令又はデータ・バイトがデータ受信器２０４に伝送されて、ＦＥＣアルゴリズムによって検査される。受信ビット・パターンが正しくないか或いは狂っている場合、即ち、受信器２０２によって復号されたバイトが送信器２００から送られた符号化バイトとは同じではない場合、受信器２０４が誤りを検出して補正する。
【００３６】
更に具体的に言うと、受信器２０２が受信したビット・パターンが、送信器２００によって作成されたものではないと判定されると、受信器２０２はＣＲＣアルゴリズムに対してゼロ・データ・パターンを伝送し、ビット・パターンが正しくない（ＴＡＸＩ違反と呼ばれる）ことを受信器２０４に知らせる。受信器２０４内では、ゼロ・データが不正確であると判断され、ＣＲＣ符号化／復号アルゴリズムを利用してデータが補正される。伝送されたビット・パターンがＳＹＮＣパターンであると判定された場合、受信器２０２の１０まで計数するカウンタがリセットされ、受信器２０２は有効な１０ビット・パターンを探し始める。
【００３７】
上に述べたイメージング装置は、通信回路を利用して、受信器から送信器への確認の伝送を必要としないで、スリップリングを介して高速データを伝送する。更に、通信回路は、データの再伝送をせずに、データの誤りを補正する。
【００３８】
本発明の種々の実施例についてこれまで説明したところから、本発明の目的が達成されたことは明らかである。本発明を詳しく説明して、図面に示したが、これは例として示したに過ぎず、本発明を制約するものと解してはならないことを明確に承知されたい。更に、ここに説明したＣＴ装置は、ｘ線源又は検出器が共にガントリーと共に回転する「第３世代」装置である。検出器がリング全体の不動の検出器であり、ｘ線源だけがガントリーと一緒に回転する「第４世代」装置を含めた他の多くのＣＴ装置も、個々の検出器素子が、所定のｘ線ビームに対して略一様な応答を示すように補正されていれば、使うことが出来る。更に、ここで説明した装置は軸方向走査を実施するが、本発明は、３６０゜より多くのデータを必要とするが、螺旋走査に使うことが出来る。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によって限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＴイメージング装置の見取図である。
【図２】図１に示した装置の簡略ブロック図である。
【図３】ＣＴ装置の検出器配列の斜視図である。
【図４】検出器モジュールの斜視図である。
【図５】スリップリングのブロック図である。
【図６】本発明の１実施例による通信装置のブロック図である。
【図７】一例のＣＲＣ回路の回路図である。
【図８】図２に示したイメージング装置のビュー開始検出波形を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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