CAN通信在数字减影血管造影机中的应用及故障分析

摘要

数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography，DSA)是1980年代继CT之后出现的一项医学影像学技术，是计算机与常规X射线血管造影相结合的一种新的诊疗手段，目前在临床应用十分广泛，适用于多种疾病的诊断和治疗。
　　本文以西门子公司Artis ZeeⅢ biplane DSA设备为研究对象，在对该设备的X射线高压发生系统、平板探测器和数字成像系统、机械运动系统等进行详细分析和研究的基础上，自行设计了CAN控制节点，使用该节点实现了对机架运动系统的控制功能，并通过该节点对CAN总线的实时监视作用，获取CAN通信错误代码，提高故障检测效率。
　　本文分析了DSA系统中的高压发生器、束光器、平板探测器等基本功能单元，对各功能单元基于CAN总线和CANopen协议的通信控制方式进行了解析研究。以DSA系统中的机架运动控制部分为重点，详细分析了机架控制系统的运动原理，及其通过CAN总线进行控制的机理，深入研究了在运动控制系统中CAN通信的工作流程。
　　本文在CANopen协议和CiA应用规范的基础上，使用CAN通信接口卡设计全新的CAN控制节点，使用该节点模拟了机架运动控制单元的通信功能，上位机通过该节点实现了对机架运动单元的控制功能，并通过该节点对CAN总线进行实时监控，解析获取的故障代码，便于在系统发生故障时，快速准确的查明故障发生原因。
　　本文对实际运用中发生的故障案例进行深入分析，重点研究了与CAN总线相关的故障案例，详细分析相关故障发生的原因，根据分析的结果提出相应的解决方案，为DSA设备的维修保养提供有益的借鉴。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及选题意义

1．2 数字减影心血管造影设备的国内外现状

1．3 课题研究目标

1．4 论文内容及结构安排

第2章 Artis Zee Ⅲ biplane的系统构成

2．1 系统构成

2．2 X射线发生系统

2．3 数字成像系统

2．4 机械系统

2．5 计算机控制系统

2．6 高压注射器

第3章 CAN总线与CANopen协议

3．1 CAN总线特点

3．2 CAN总线通信机制

3．3 CANopen协议

3．4 CAN在医疗领域的应用

第4章 DSA通信网络架构解析

4．1 DSA通信网络架构概述

4．2 DSA设备CAN通信网络构成

第5章 机架运动控制系统

5．1 机架运动的定义

5．2 驱动控制模块

5．3 机架运动的CAN通信控制单元

第6章 CAN控制节点的设计和实现

6．1 CAN控制节点的硬件设计

6．2 CAN控制节点的软件设计

6．3 CAN控制节点的通信测试

6．4 CAN通信监听及故障代码分析

第7章 DSA系统中CAN故障案例分析

7．1 DSA设备故障分析流程图

7．2 CAN总线基本维护

7．3 MCM板CAN通信故障分析

7．4 C臂与导管床联动故障分析

7．5 高压发生器识别故障分析

7．6 RTC故障分析

结论

参考文献

致谢