模块化多通道核磁共振谱仪的制作方法

文档序号:15640557发布日期:2018-10-12 22:00阅读:421来源:国知局

本实用新型涉及一种核磁共振谱仪,特别涉及一种模块化多通道核磁共振谱仪。



背景技术:

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是医学影像领域中的一种新型成像方法,它利用射频脉冲使处于静态磁场中的样品氢核磁共振产生信号,经过计算机采集处理后重建成像。MRI是一种无辐射损伤的安全检查手段,其软组织的分辨率较高,无骨伪影,无需造影剂即可对心脏和大血管进行成像。MRI谱仪是MRI系统的核心部件,它负责按照成像脉冲序列的要求,以特定的时序产生射频和梯度脉冲,接收和处理磁共振信号,完成MRI扫描过程。谱仪的技术含量较高,其性能的优劣直接影响到磁共振成像的质量。

功能性磁共振成像(fMRI,functional magnetic resonance imaging)是一种新兴的神经影像学方式,大批脑科学研究人员已经开始从事磁共振功能神经成像的研究,并将它应用于认知神经科学。脑科学在对脑MRI成像时,一般需要加入外部刺激(如嗅觉、视觉、触觉等)来观察经过刺激后脑部活跃区域信息。其中外部刺激与成像序列之间的同步就变得尤为重要,准确的同步有利于来分辨大脑成像的时域信息,而现存的商用核磁共振设备一般提供一个序列采集开始的同步信号,指示一个粗略的同步方法,如何将脑功能成像的刺激激发与成像序列有机融合尚未有相关文献及专利涉及。



技术实现要素:

针对现有技术中的不足之处,本案提出了一种模块化多通道核磁共振谱仪。

本实用新型的技术方案概述如下:

一种模块化多通道核磁共振谱仪,其包括:

背板,其设有若干个连接器;

主控板,其通过连接器连接于所述背板上;

射频和梯度发射板,其通过连接器连接于所述背板上;

多个射频接收板,每个射频接收板分别通过连接器连接于所述背板上;

其中,所述主控板通过至少三条独立的电路分别与所述射频和梯度发射板及每个所述射频接收板实现通讯连接,其中,电路一用于传输同步信号,电路二用于传输时钟信号,电路三用于传输数据信号。

优选的是,所述的模块化多通道核磁共振谱仪,其中,所述主控板包括有:

FPGA芯片,其连有一个通讯控制IO端口;

以太网通讯芯片,其连有一个以太网接口;

SMA连接器,其包括有同步信号输入端口和同步信号输出端口;以及

多针连接器,其用于与所述背板相连。

优选的是,所述的模块化多通道核磁共振谱仪,其中,所述射频和梯度发射板包括有:FPGA芯片、DAC芯片、用于传输梯度波形的DB25连接器输出端口、用于传输射频激发波形的SMB连接器输出端口以及用于与所述背板相连接的多针连接器。

优选的是,所述的模块化多通道核磁共振谱仪,其中,所述射频接收板包括有:FPGA芯片、4通道ADC高速采集芯片、用于将外部模拟核磁共振信号传输至所述4通道ADC高速采集芯片的SMB连接器以及用于与所述背板相连接的多针连接器。

本实用新型的有益效果是:本案通过对现有谱仪结构的改进,将整个谱仪按照功能划分为3块板卡:主控板、射频和梯度发射板、射频接收板,通过插入不同数目的射频接收板,可以实现4-16通道的核磁共振信号接收,另外,可以根据需要灵活设计不同的射频和梯度发射板来实现对不同场强情景的运用。

附图说明

图1为模块化多通道核磁共振谱仪的结构示意图。

图2为主控板的结构示意图。

图3为射频和梯度发射板的结构示意图。

图4为射频接收板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-4所示,本案列出一实施例的模块化多通道核磁共振谱仪,其包括:

背板,其设有若干个连接器;

主控板,其通过连接器连接于背板上;

射频和梯度发射板,其通过连接器连接于背板上;

多个射频接收板,每个射频接收板分别通过连接器连接于背板上;

其中,主控板通过至少三条独立的电路分别与射频和梯度发射板及每个射频接收板实现通讯连接,其中,一条电路用于传输单端sync同步信号,一条电路用于传输单端时钟信号,另一条电路用于传输数据信号。数据信号包括发送出去的MRI激励波形数据以及接收到的核磁共振信号。

其中,主控板包括有:

FPGA芯片,其连有一个通讯控制IO端口;

以太网通讯芯片,其连有一个以太网接口;

SMA连接器,其包括有同步信号输入端口和同步信号输出端口;SMA连接器用于与外部刺激器连接;

多针连接器,其用于与背板相连。

其中,射频和梯度发射板包括有:FPGA芯片、DAC芯片、用于传输梯度波形的DB25连接器输出端口、用于传输射频激发波形的SMB连接器输出端口以及用于与背板相连接的多针连接器。

其中,射频接收板包括有:FPGA芯片、4通道ADC高速采集芯片、用于将外部模拟核磁共振信号传输至4通道ADC高速采集芯片的SMB连接器以及用于与背板相连接的多针连接器。

主控板、射频和梯度发射板、射频接收板均通过连接器安装在背板上,其中根据接收通道数目决定插入射频接收板的数量,一块射频接收板可包含4个接收通道,如果射频接收板最多可以插入4块,那么一台谱仪最多就可以支持16个接收通道。主控板主要完成谱仪整体控制与通讯功能,主控板与主机通过以太网连接,接收来自主机的控制指令和下发的扫描序列内容,主控板与射频和梯度发射板、射频接收板,通过背板电连接,有至少同步、时钟和数据三条线进行通讯,其中同步信号为一路单端sync信号,时钟信号为一路50MHz单端时钟信号,同步与时钟信号均是由主控板发出,通过背板连接器电连接,数据信号可为4路差分信号,2路进行发送数据,2路进行接收数据。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节。

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