專利名稱：分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)及磁共振成像設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制系統(tǒng)領域，尤其是一種分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)及應用所述控制系統(tǒng)的磁共振成像設備。
背景技術：
目前醫(yī)療設備中分布式控制系統(tǒng)是基于PC1-E通信協(xié)議組建，這些控制系統(tǒng)都是在板級或者一個機箱內(nèi)完成。如市場上最常見的電腦主板，在電腦主板上提供一些PC1-E的插槽，并通過這些插槽組建分布式控制系統(tǒng)。又如NI (National Instruments)公司提供的PXIe-1085機箱，提供了 18個槽位，系統(tǒng)速數(shù)率帶寬可以達到12GB/s，方便了組建系統(tǒng)。圖1是現(xiàn)有醫(yī)療設備的分布式控制系統(tǒng)結構示意圖。如圖1所示，最核心的元件控制器10位于系統(tǒng)的最上端、是操作的發(fā)起者，在控制器10的下端是轉發(fā)器20，通過背板30轉發(fā)控制器10輸出的控制命令，背板30向多個末端設備40提供連接接口，末端設備40連接于背板30、并在控制器10的控制下執(zhí)行本地功能。其中，上述末端設備40具有可編程邏輯器件，除執(zhí)行本地功能以外實現(xiàn)PC1-E通信協(xié)議。在現(xiàn)有的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)中，這些末端設備40可以是顯卡或是譜儀等，凡是所有醫(yī)療儀器中能夠提供PC1-E的接口板卡均可以為末端設備40。但是現(xiàn)有的這些控制系統(tǒng)組建都局限于板級或一個機箱內(nèi)，因此無法組建遠距離的分布式控制系統(tǒng)，并且由于PC1-E總線協(xié)議不具備實時性，故現(xiàn)有的基于PC1-E總線協(xié)議的系統(tǒng)都是非實時系統(tǒng)(NON Realtime)。有些特殊的醫(yī)療設備，如磁共振成像設備等，通過現(xiàn)有的控制系統(tǒng)進行控制時控制過程中大量數(shù)據(jù)的傳送會產(chǎn)生干擾信號，因此對磁共振成像設備的成像質量有影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了克服上述問題而設計的，為了達到所述目的本實用新型的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)包括:用于發(fā)起操作命令的控制器；接收控制器發(fā)出的操作命令并轉發(fā)所述操作命令的轉發(fā)器；把轉發(fā)器轉發(fā)的操作命令轉換成光電信號并向對應的末端設備發(fā)送的光電收發(fā)器；及包括末端光電收發(fā)器，通過所述末端光電收發(fā)器接收操作命令并執(zhí)行操作命令的的末端設備。上述分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)中，包括至少兩個末端設備。上述分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)中，上述末端設備之間通過末端光電收發(fā)器信號連接。上述分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)中，上述轉發(fā)器為PC1-E開關。上述分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)中，上述末端設備包括轉發(fā)器。一種磁共振成像設備包括，用于發(fā)起操作命令的控制器；接收控制器發(fā)出的操作命令并轉發(fā)上述操作命令的轉發(fā)器；將轉發(fā)器轉發(fā)的操作命令轉換成光電信號、并向對應的末端設備發(fā)送的光電收發(fā)器；其中末端設備包括，包括末端光電收發(fā)器的譜議；包括末端光電收發(fā)器的梯度線圈 ；包括末端光電收發(fā)器的發(fā)射線圈；及包括末端光電收發(fā)器的接收線圈。上述磁共振成像設備中，上述發(fā)射線圈通過光纖信號連接梯度線圈與接收線圈、上述譜議通過光纖信號連接接收線圈。上述磁共振成像設備中，上述末端設備包括轉發(fā)器。上述磁共振成像設備中，上述轉發(fā)器為PC1-E開關。本實用新型提供的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)一點對多點的控制。利用信號在光纖上傳輸衰減小、無電磁干擾的特點，可以組建遠距離低干擾分布式控制系統(tǒng)。

圖1是現(xiàn)有醫(yī)療設備的分布式控制系統(tǒng)結構示意圖；圖2是本實用新型的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)結構示意圖3是本實用新型的磁共振成像設備分布式控制系統(tǒng)結構示意圖；圖4是本實用新型的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)的另一實施例結構示意圖。符號說明10:控制器20:轉發(fā)器30:背板40:末端設備41:末端光電收發(fā)器42:末端轉發(fā)器50:光電收發(fā)器60:譜儀61:譜儀端光電收發(fā)器70:梯度線圈71:梯度線圈端光電收發(fā)器80:發(fā)射線圈81:發(fā)射線圈端光電收發(fā)器90:接收線圈91:接收線圈端光電收發(fā)器
具體實施方式
以下根據(jù)附圖詳細說明本實用新型的一種遠距離分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)。圖2是本實用新型的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)結構示意圖。如圖2所示，分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)包括:用于發(fā)起操作命令的控制器10 ;位于控制器10的下端、接收控制器10發(fā)出的操作命令、并轉發(fā)所述操作命令的轉發(fā)器20 ;位于轉發(fā)器20的下端、把轉發(fā)器20轉發(fā)的操作命令轉換成光電信號、并將所述光電信號發(fā)送到對應末端設備40的光電收發(fā)器50 ;及位于光電收發(fā)器50下端、包括末端光電收發(fā)器41、通過所述末端光電收發(fā)器接收操作命令并執(zhí)行操作命令的末端設備40。上述轉發(fā)器20為PC1-E開關(PCI Express Switch)，可以采用PLX公司的PEX8618芯片，該芯片提供PC1-E協(xié)議下的數(shù)據(jù)轉發(fā)，并向用戶提供可以添加可擴展的高帶寬、無阻塞互聯(lián)平臺。因為配備有大容量的存儲器和無延遲的內(nèi)部開關結構，使整個系統(tǒng)的實時性得到保障。所述光電收發(fā)器50與末端設備40的末端光電收發(fā)器41是通過光纖連接,末端設備40可以是顯卡或譜儀系統(tǒng)的RFMU、ARXU等，凡是所有醫(yī)療儀器中在控制器10的控制下執(zhí)行本地操作的末端設備40均可。為了進一步優(yōu)化控制系統(tǒng)，上述末端設備40之間可以通過各個末端設備40的末端光電收發(fā)器41相互信號連接，并通過自定義的通訊協(xié)議進行信號交換。如兩個末端設備40之間需要同步，或需要前后的連續(xù)性操作，執(zhí)行操作的末端設備40將操作進展反饋到控制器10的同時，直接通過各自的末端光電收發(fā)器41進行數(shù)據(jù)信號傳輸，并在末端設備40的可編程邏輯器件(PFGA)的主導下進行同步或連續(xù)性操作。末端設備40可以根據(jù)需要，與一個或多個其他的末端設備40進行連接。圖3是本實用新型的磁共振成像設備分布式控制系統(tǒng)結構示意圖。一般通過磁共振成像設備成像時涉及譜議60、梯度線圈70、發(fā)射線圈80及接收線圈90等設備。其中，譜議60是根據(jù)接收線圈90接收的射頻信號經(jīng)過處理后形成完整的截面圖；梯度線圈70位于射頻筒的外圍、用于進行MRI信號的空間定位，通過對梯度線圈70的驅動可以選擇不同層的截面圖；發(fā)射線圈80用于發(fā)射射頻脈沖、激發(fā)人體內(nèi)的質子發(fā)生共振；接收線圈90用于接收人體內(nèi)發(fā)出的MRI信號。在成像時，梯度線圈70和發(fā)射線圈80需要同步、發(fā)射線圈80與接收線圈90也需要同步，因此梯度線圈70的末端光電收發(fā)器71和發(fā)射線圈80的末端光電收發(fā)器81在末端通過各自的光電收發(fā)器相連、發(fā)射線圈80的光電收發(fā)器81與接收線圈90的光電收發(fā)器91相連，譜議60是通過接收線圈90的接收信號形成圖像，因此譜議60的光電收發(fā)器61與接收線圈90的光電收發(fā)器91相連。這種連接方法通過在末端形成的環(huán)路使這些從設備在指定的時刻同步或者一定延時后執(zhí)行相應的動作。無需等待控制器10的反饋，節(jié)約控制器10資源，有利于末端設備40之間的實時性操作。在上述方案中，數(shù)據(jù)信號傳送是通過光電收發(fā)器及光纖進行傳輸，因此減少了線路中的信號消耗，而且光纖傳輸不會對磁共振成像設備產(chǎn)生電磁干擾，提高了磁共振成像設備的成像質量。圖4是本實用新型的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)的另一實施例的結構示意圖。如圖4所示，分布式控制系統(tǒng)包括:用于發(fā)起操作命令的控制器10 ;位于控制器10的下端、接收控制器10發(fā)出的操作命令、并轉發(fā)上述操作命令的轉發(fā)器20 ;位于轉發(fā)器20的下端、把轉發(fā)器20轉發(fā)的操作 命令轉換成光電信號、并將所述光電信號發(fā)送到對應的末端設備40的光電收發(fā)器50 ;及位于光電收發(fā)器50下端、包括一末端光電收發(fā)器41、通過所述末端光電收發(fā)器接收操作命令并執(zhí)行的末端設備40，所述末端設備40還包括末端轉發(fā)器42，使每個末端設備40繼續(xù)進行擴展，與板子上的多個末端進行信號交換。上述末端設備40的轉發(fā)器可以為PC1-E開關(PCI Express Switch),如可以采用PLX公司的PEX8618芯片。本實用新型分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)通過光纖傳輸信號的方案，利用光纖傳輸?shù)乃p小、無電磁干擾的特點，方便了組建遠距離分布式系統(tǒng)，尤其適用于磁共振成像設備等要求低干擾的醫(yī)療設備。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求1.一種分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于發(fā)起操作命令的控制器；接收控制器發(fā)出的操作命令并轉發(fā)所述操作命令的轉發(fā)器；將轉發(fā)器轉發(fā)的操作命令轉換成光電信號并向對應的末端設備發(fā)送的光電收發(fā)器；及包括末端光電收發(fā)器，通過所述末端光電收發(fā)器接收操作命令并執(zhí)行操作命令的的末端設備。
2.如權利要求1所述的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩個末端設備。
3.如權利要求2所述的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)，其特征在于:上述末端設備之間通過末端光電收發(fā)器信號連接。
4.如權利要求1所述的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)，其特征在于:上述轉發(fā)器為PC1-E開關。
5.如權利要求1所述的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)，其特征在于:上述末端設備還包括轉發(fā)器。
6.一種磁共振成像設備，其特征在于包括:用于發(fā)起操作命令的控制器；接收控制器發(fā)出的操作命令并轉發(fā)操作命令的轉發(fā)器；將轉發(fā)器轉發(fā)的操作命令轉換成光電信號、并向對應的末端設備發(fā)送的光電收發(fā)器；其中末端設備包括，包括末端光電收發(fā)器的譜議；包括末端光電收發(fā)器的梯度線圈；包括末端光電收發(fā)器的發(fā)射線圈；及包括末端光電收發(fā)器的接收線圈。
7.如權利要求6所述的磁共振成像設備，其特征在于:上述發(fā)射線圈通過光纖信號連接梯度線圈與接收線圈、上述譜議通過光纖信號連接接收線圈。
8.如權利要求6所述的磁共振成像設備，其特征在于:上述轉發(fā)器為PC1-E開關。
9.如權利要求6所述的磁共振成像設備，其特征在于:上述末端設備包括轉發(fā)器。
專利摘要本實用新型提供一種分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)及磁共振成像設備，所述系統(tǒng)包括位于系統(tǒng)的上端、用于發(fā)起操作命令的控制器；接收控制器發(fā)出的操作命令并轉發(fā)的轉發(fā)器；將轉發(fā)器轉發(fā)的操作命令轉換成光電信號并向對應的末端設備發(fā)送的光電收發(fā)器；及具有末端光電收發(fā)器，通過所述末端光電收發(fā)器接收操作命令并執(zhí)行操作命令的的末端設備。本實用新型提供的分布式醫(yī)療控制系統(tǒng)通過光纖傳輸信號的方案，利用光纖傳輸?shù)乃p小、無電磁干擾的特點，方便了組建遠距離分布式系統(tǒng)，尤其適用于磁共振成像設備等要求低干擾的醫(yī)療設備。
文檔編號A61B19/00GK203138687SQ20132010009
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者李紅杰, 王木林, 李接亮 申請人:上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司