一种磁共振成像系统的数字控制系统和数字控制板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医学器械技术领域，特别是涉及一种磁共振成像系统的数字控制系统和数字控制板。
【背景技术】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画。
[0003]MRI系统的数字控制部分用于控制输入/输出射频信号和磁场梯度信号。在现有技术中，在MRI系统的谱仪(spectrometer)中集成数字控制部分及信号接收单元和信号发送单元。信号接收单元可以为多个，信号发送单元也可以为多个。每个信号接收单元和每个信号发送单元分别与数字控制部分连接，以分别与数字控制部分交互射频信号和/或磁场梯度信号。然而，数字控制部分与每个信号接收单元和每个信号发送单元都连接，大量占用了数字控制部分的宝贵接口资源。而且，在现有技术中，磁共振图像处理部分与数字控制部分相分离，不利于系统集成和成本控制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施方式提出一种磁共振成像系统的数字控制系统和数字控制板，从而节约接口资源。
[0005]本实用新型实施方式的技术方案如下:
[0006]根据本实用新型实施方式的一方面，提出一种磁共振成像系统的数字控制系统，该数字控制系统包括:
[0007]—收发器阵列，用于与外部通信；
[0008]—控制模块，用于通过所述收发器阵列与外部交互一射频信号和/或一磁场梯度信号。
[0009]优选地，
[0010]该控制模块包括一现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列集成一或多个中央处理器核;或
[0011]该控制模块包括一或多个中央处理器和一或多个现场可编程门阵列。
[0012]优选地，该数字控制系统还包括:
[0013]与所述控制模块连接的一协处理器阵列。
[0014]优选地，该控制模块，还用于基于从外部接收的一射频信号生成一磁共振图像;该数字控制系统还包括:
[0015]一以太口，用于向外部发送所述磁共振图像，和/或与外部交互一控制命令。
[0016]优选地，该控制模块还用于基于从外部接收的一射频信号生成一磁共振图像；
[0017]该数字控制系统还包括:一显示接口，用于向外部发送所述磁共振图像;或
[0018]该数字控制系统还包括一显示接口和一显示器，所述显示接口用于向所述显示器发送所述磁共振图像，所述显示器用于显示所述磁共振图像;或
[0019]该数字控制系统还包括一控制器局域网口或一串口，用于与外部交互一控制参数。
[0020]根据本实用新型实施方式的另一方面，提出一种磁共振成像系统的数字控制板，该数字控制板包括:
[0021]—基板；
[0022]布置在所述基板上的一收发器阵列，用于与外部通信；
[0023]布置在所述基板上的一控制模块，用于通过所述收发器阵列与外部交互一射频信号和/或一磁场梯度信号。
[0024]优选地，
[0025]该控制模块包括一现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列集成一或多个中央处理器核;或
[0026]该控制模块包括一或多个中央处理器和一或多个现场可编程门阵列。
[0027]优选地，该数字控制板还包括:
[0028]与所述控制模块连接的一协处理器阵列，所述协处理器阵列布置在所述基板上。
[0029]优选地，该控制模块，还用于基于从外部接收的一射频信号生成一磁共振图像;该数字控制板还包括:
[0030]布置在所述基板上的一以太口，用于向外部发送所述磁共振图像，和/或与外部交互一控制命令。
[0031]优选地，该控制模块，还用于基于从外部接收的一射频信号生成一磁共振图像；
[0032]该数字控制板还包括:
[0033]布置在所述基板上的一显示接口，用于向外部发送所述磁共振图像;或
[0034]一控制器局域网口或一串口，用于与外部交互一控制参数。
[0035]从上述技术方案可以看出，在本实用新型实施方式中，该数字控制系统包括收发器阵列和控制模块。收发器阵列与外部通信;控制模块通过收发器阵列与外部交互射频信号和/或磁场梯度信号。应用本实用新型之后，控制模块通过收发器阵列与外部的信号处理元件交互射频信号和/或磁场梯度信号。控制模块无需再与每个信号接收单元保持直接连接，从而节约了控制模块的接口资源。
[0036]而且，在本实用新型实施方式中，将中央处理器核集成在现场可编程门阵列中，可以显著降低成本。还有，在本实用新型实施方式中，通过引入协处理器阵列，还可以提高控制模块的处理性能。本实用新型还将磁共振图像处理部分与数字控制部分相集成，有利于系统集成和成本控制。
【附图说明】
[0037]图1为根据本实用新型实施方式磁共振成像系统的数字控制系统的结构图；
[0038]图2为根据本实用新型实施方式磁共振成像系统的数字控制系统的第一示范性结构图；
[0039]图3为根据本实用新型实施方式磁共振成像系统的数字控制系统的第二示范性结构图；
[0040]图4为根据本实用新型实施方式磁共振成像系统的数字控制系统的第三示范性结构图；
[0041 ]图5为根据本实用新型实施方式磁共振成像系统的数字控制板的结构图。
【具体实施方式】
[0042]为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以阐述性说明本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。
[0043]为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本实用新型的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本实用新型的方案。但是很明显，本实用新型的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本实用新型的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
[0044]图1为根据本实用新型实施方式磁共振成像系统的数字控制系统的结构图。
[0045]如图1所示，该数字控制系统10包括:
[0046]收发器阵列12，用于与外部通信；
[0047]控制模块11，用于通过收发器阵列12与外部交互射频信号和/或磁场梯度信号。
[0048]具体地，收发器阵列12与数字控制系统10之外的信号处理元件通信。收发器阵列12可以包含多个收发芯片，每个收发芯片与信号处理元件间建立有信号传输通道。控制模块11通过收发器阵列12与信号处理元件之间的信号传输通道，与信号处理元件交互射频信号和/或磁场梯度信号。信号处理元件可以包括信号发送单元和/或信号接收单元。具体地，信号处理元件可以包括:射频信号接收模块;反馈信号接收模块;射频信号发送模块;梯度信号发送模块，等等。收发芯片可以实施为光收发芯片或电收发芯片。
[0049]控制模块11向磁共振成像系统的发射线圈发送射频信号的具体过程包括:控制模块11利用收发器阵列12的收发芯片与射频信号发送模块所建立的信号传输通道，将射频信号发送到射频信号发送模块;射频信号发送模块再将该射频信号发送到磁共振成像系统的发射线圈。
[0050]控制模块11从磁共振成像系统的本地线圈接收射频信号的具体过程包括:射频信号接收模块从磁共振成像系统的本地线圈接收射频信号;控制模块11利用收发器阵列12的收发芯片与射频信号接收模块所建立的信号传输通道，从射频信号接收模块接收该射频信号。
[0051]控制模块11向磁共振成像系统的梯度线圈发送磁场梯度信号的具体过程包括:控制模块11利用收发器阵列12的收发芯片与梯度信号发送模块所建立的信号传输通道，将磁场梯度信号发送到梯度信号发送模块;梯度信号发送模块再将该磁场梯度信号发送到磁共振成像系统的梯度线圈。
[0052]控