一種磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)和數(shù)字控制板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)學(xué)器械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)和數(shù)字控制板。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電路技術(shù)、超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種生物磁學(xué)核自旋成像技術(shù)。它利用磁場與射頻脈沖使人體組織內(nèi)進(jìn)動(dòng)的氫核(即H+)發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生射頻信號，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理而成像。當(dāng)把物體放置在磁場中，用適當(dāng)?shù)碾姶挪ㄕ丈渌?，使之共振，然后分析它釋放的電磁波，就可以得知?gòu)成這一物體的原子核的位置和種類，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的精確立體圖像。比如，可以通過磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個(gè)連續(xù)切片的動(dòng)畫。
[0003]MRI系統(tǒng)的數(shù)字控制部分用于控制輸入/輸出射頻信號和磁場梯度信號。在現(xiàn)有技術(shù)中，在MRI系統(tǒng)的譜儀(spectrometer)中集成數(shù)字控制部分及信號接收單元和信號發(fā)送單元。信號接收單元可以為多個(gè)，信號發(fā)送單元也可以為多個(gè)。每個(gè)信號接收單元和每個(gè)信號發(fā)送單元分別與數(shù)字控制部分連接，以分別與數(shù)字控制部分交互射頻信號和/或磁場梯度信號。然而，數(shù)字控制部分與每個(gè)信號接收單元和每個(gè)信號發(fā)送單元都連接，大量占用了數(shù)字控制部分的寶貴接口資源。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中，磁共振圖像處理部分與數(shù)字控制部分相分離，不利于系統(tǒng)集成和成本控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施方式提出一種磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)和數(shù)字控制板，從而節(jié)約接口資源。
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施方式的技術(shù)方案如下:
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的一方面，提出一種磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)，該數(shù)字控制系統(tǒng)包括:
[0007]—收發(fā)器陣列，用于與外部通信；
[0008]—控制模塊，用于通過所述收發(fā)器陣列與外部交互一射頻信號和/或一磁場梯度信號。
[0009]優(yōu)選地，
[0010]該控制模塊包括一現(xiàn)場可編程門陣列，所述現(xiàn)場可編程門陣列集成一或多個(gè)中央處理器核;或
[0011]該控制模塊包括一或多個(gè)中央處理器和一或多個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列。
[0012]優(yōu)選地，該數(shù)字控制系統(tǒng)還包括:
[0013]與所述控制模塊連接的一協(xié)處理器陣列。
[0014]優(yōu)選地，該控制模塊，還用于基于從外部接收的一射頻信號生成一磁共振圖像;該數(shù)字控制系統(tǒng)還包括:
[0015]一以太口，用于向外部發(fā)送所述磁共振圖像，和/或與外部交互一控制命令。
[0016]優(yōu)選地，該控制模塊還用于基于從外部接收的一射頻信號生成一磁共振圖像；
[0017]該數(shù)字控制系統(tǒng)還包括:一顯示接口，用于向外部發(fā)送所述磁共振圖像;或
[0018]該數(shù)字控制系統(tǒng)還包括一顯示接口和一顯示器，所述顯示接口用于向所述顯示器發(fā)送所述磁共振圖像，所述顯示器用于顯示所述磁共振圖像;或
[0019]該數(shù)字控制系統(tǒng)還包括一控制器局域網(wǎng)口或一串口，用于與外部交互一控制參數(shù)。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的另一方面，提出一種磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制板，該數(shù)字控制板包括:
[0021]—基板；
[0022]布置在所述基板上的一收發(fā)器陣列，用于與外部通信；
[0023]布置在所述基板上的一控制模塊，用于通過所述收發(fā)器陣列與外部交互一射頻信號和/或一磁場梯度信號。
[0024]優(yōu)選地，
[0025]該控制模塊包括一現(xiàn)場可編程門陣列，所述現(xiàn)場可編程門陣列集成一或多個(gè)中央處理器核;或
[0026]該控制模塊包括一或多個(gè)中央處理器和一或多個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列。
[0027]優(yōu)選地，該數(shù)字控制板還包括:
[0028]與所述控制模塊連接的一協(xié)處理器陣列，所述協(xié)處理器陣列布置在所述基板上。
[0029]優(yōu)選地，該控制模塊，還用于基于從外部接收的一射頻信號生成一磁共振圖像;該數(shù)字控制板還包括:
[0030]布置在所述基板上的一以太口，用于向外部發(fā)送所述磁共振圖像，和/或與外部交互一控制命令。
[0031]優(yōu)選地，該控制模塊，還用于基于從外部接收的一射頻信號生成一磁共振圖像；
[0032]該數(shù)字控制板還包括:
[0033]布置在所述基板上的一顯示接口，用于向外部發(fā)送所述磁共振圖像;或
[0034]一控制器局域網(wǎng)口或一串口，用于與外部交互一控制參數(shù)。
[0035]從上述技術(shù)方案可以看出，在本實(shí)用新型實(shí)施方式中，該數(shù)字控制系統(tǒng)包括收發(fā)器陣列和控制模塊。收發(fā)器陣列與外部通信;控制模塊通過收發(fā)器陣列與外部交互射頻信號和/或磁場梯度信號。應(yīng)用本實(shí)用新型之后，控制模塊通過收發(fā)器陣列與外部的信號處理元件交互射頻信號和/或磁場梯度信號。控制模塊無需再與每個(gè)信號接收單元保持直接連接，從而節(jié)約了控制模塊的接口資源。
[0036]而且，在本實(shí)用新型實(shí)施方式中，將中央處理器核集成在現(xiàn)場可編程門陣列中，可以顯著降低成本。還有，在本實(shí)用新型實(shí)施方式中，通過引入?yún)f(xié)處理器陣列，還可以提高控制模塊的處理性能。本實(shí)用新型還將磁共振圖像處理部分與數(shù)字控制部分相集成，有利于系統(tǒng)集成和成本控制。
【附圖說明】
[0037]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0038]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)的第一示范性結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)的第二示范性結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)的第三示范性結(jié)構(gòu)圖；
[0041 ]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制板的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為了使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以闡述性說明本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0043]為了描述上的簡潔和直觀，下文通過描述若干代表性的實(shí)施方式來對本實(shí)用新型的方案進(jìn)行闡述。實(shí)施方式中大量的細(xì)節(jié)僅用于幫助理解本實(shí)用新型的方案。但是很明顯，本實(shí)用新型的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)時(shí)可以不局限于這些細(xì)節(jié)。為了避免不必要地模糊了本實(shí)用新型的方案，一些實(shí)施方式?jīng)]有進(jìn)行細(xì)致地描述，而是僅給出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根據(jù)……”是指“至少根據(jù)……，但不限于僅根據(jù)……”。由于漢語的語言習(xí)慣，下文中沒有特別指出一個(gè)成分的數(shù)量時(shí)，意味著該成分可以是一個(gè)也可以是多個(gè)，或可理解為至少一個(gè)。
[0044]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式磁共振成像系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0045]如圖1所示，該數(shù)字控制系統(tǒng)10包括:
[0046]收發(fā)器陣列12，用于與外部通信；
[0047]控制模塊11，用于通過收發(fā)器陣列12與外部交互射頻信號和/或磁場梯度信號。
[0048]具體地，收發(fā)器陣列12與數(shù)字控制系統(tǒng)10之外的信號處理元件通信。收發(fā)器陣列12可以包含多個(gè)收發(fā)芯片，每個(gè)收發(fā)芯片與信號處理元件間建立有信號傳輸通道?？刂颇K11通過收發(fā)器陣列12與信號處理元件之間的信號傳輸通道，與信號處理元件交互射頻信號和/或磁場梯度信號。信號處理元件可以包括信號發(fā)送單元和/或信號接收單元。具體地，信號處理元件可以包括:射頻信號接收模塊;反饋信號接收模塊;射頻信號發(fā)送模塊;梯度信號發(fā)送模塊，等等。收發(fā)芯片可以實(shí)施為光收發(fā)芯片或電收發(fā)芯片。
[0049]控制模塊11向磁共振成像系統(tǒng)的發(fā)射線圈發(fā)送射頻信號的具體過程包括:控制模塊11利用收發(fā)器陣列12的收發(fā)芯片與射頻信號發(fā)送模塊所建立的信號傳輸通道，將射頻信號發(fā)送到射頻信號發(fā)送模塊;射頻信號發(fā)送模塊再將該射頻信號發(fā)送到磁共振成像系統(tǒng)的發(fā)射線圈。
[0050]控制模塊11從磁共振成像系統(tǒng)的本地線圈接收射頻信號的具體過程包括:射頻信號接收模塊從磁共振成像系統(tǒng)的本地線圈接收射頻信號;控制模塊11利用收發(fā)器陣列12的收發(fā)芯片與射頻信號接收模塊所建立的信號傳輸通道，從射頻信號接收模塊接收該射頻信號。
[0051]控制模塊11向磁共振成像系統(tǒng)的梯度線圈發(fā)送磁場梯度信號的具體過程包括:控制模塊11利用收發(fā)器陣列12的收發(fā)芯片與梯度信號發(fā)送模塊所建立的信號傳輸通道，將磁場梯度信號發(fā)送到梯度信號發(fā)送模塊;梯度信號發(fā)送模塊再將該磁場梯度信號發(fā)送到磁共振成像系統(tǒng)的梯度線圈。
[0052]控