专利名称：分布式医疗控制系统及磁共振成像设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制系统领域，尤其是一种分布式医疗控制系统及应用所述控制系统的磁共振成像设备。
背景技术：
目前医疗设备中分布式控制系统是基于PC1-E通信协议组建，这些控制系统都是在板级或者一个机箱内完成。如市场上最常见的电脑主板，在电脑主板上提供一些PC1-E的插槽，并通过这些插槽组建分布式控制系统。又如NI (National Instruments)公司提供的PXIe-1085机箱，提供了 18个槽位，系统速数率带宽可以达到12GB/s，方便了组建系统。图1是现有医疗设备的分布式控制系统结构示意图。如图1所示，最核心的元件控制器10位于系统的最上端、是操作的发起者，在控制器10的下端是转发器20，通过背板30转发控制器10输出的控制命令，背板30向多个末端设备40提供连接接口，末端设备40连接于背板30、并在控制器10的控制下执行本地功能。其中，上述末端设备40具有可编程逻辑器件，除执行本地功能以外实现PC1-E通信协议。在现有的分布式医疗控制系统中，这些末端设备40可以是显卡或是谱仪等，凡是所有医疗仪器中能够提供PC1-E的接口板卡均可以为末端设备40。但是现有的这些控制系统组建都局限于板级或一个机箱内，因此无法组建远距离的分布式控制系统，并且由于PC1-E总线协议不具备实时性，故现有的基于PC1-E总线协议的系统都是非实时系统(NON Realtime)。有些特殊的医疗设备，如磁共振成像设备等，通过现有的控制系统进行控制时控制过程中大量数据的传送会产生干扰信号，因此对磁共振成像设备的成像质量有影响。
实用新型内容本实用新型是为了克服上述问题而设计的，为了达到所述目的本实用新型的分布式医疗控制系统包括:用于发起操作命令的控制器；接收控制器发出的操作命令并转发所述操作命令的转发器；把转发器转发的操作命令转换成光电信号并向对应的末端设备发送的光电收发器；及包括末端光电收发器，通过所述末端光电收发器接收操作命令并执行操作命令的的末端设备。上述分布式医疗控制系统中，包括至少两个末端设备。上述分布式医疗控制系统中，上述末端设备之间通过末端光电收发器信号连接。上述分布式医疗控制系统中，上述转发器为PC1-E开关。上述分布式医疗控制系统中，上述末端设备包括转发器。一种磁共振成像设备包括，用于发起操作命令的控制器；接收控制器发出的操作命令并转发上述操作命令的转发器；将转发器转发的操作命令转换成光电信号、并向对应的末端设备发送的光电收发器；其中末端设备包括，包括末端光电收发器的谱议；包括末端光电收发器的梯度线圈 ；包括末端光电收发器的发射线圈；及包括末端光电收发器的接收线圈。上述磁共振成像设备中，上述发射线圈通过光纤信号连接梯度线圈与接收线圈、上述谱议通过光纤信号连接接收线圈。上述磁共振成像设备中，上述末端设备包括转发器。上述磁共振成像设备中，上述转发器为PC1-E开关。本实用新型提供的分布式医疗控制系统可以实现一点对多点的控制。利用信号在光纤上传输衰减小、无电磁干扰的特点，可以组建远距离低干扰分布式控制系统。
图1是现有医疗设备的分布式控制系统结构示意图；图2是本实用新型的分布式医疗控制系统结构示意图3是本实用新型的磁共振成像设备分布式控制系统结构示意图；图4是本实用新型的分布式医疗控制系统的另一实施例结构示意图。符号说明10:控制器20:转发器30:背板40:末端设备41:末端光电收发器42:末端转发器50:光电收发器60:谱仪61:谱仪端光电收发器70:梯度线圈71:梯度线圈端光电收发器80:发射线圈81:发射线圈端光电收发器90:接收线圈91:接收线圈端光电收发器
具体实施方式
以下根据附图详细说明本实用新型的一种远距离分布式医疗控制系统。图2是本实用新型的分布式医疗控制系统结构示意图。如图2所示，分布式医疗控制系统包括:用于发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发出的操作命令、并转发所述操作命令的转发器20 ;位于转发器20的下端、把转发器20转发的操作命令转换成光电信号、并将所述光电信号发送到对应末端设备40的光电收发器50 ;及位于光电收发器50下端、包括末端光电收发器41、通过所述末端光电收发器接收操作命令并执行操作命令的末端设备40。上述转发器20为PC1-E开关(PCI Express Switch)，可以采用PLX公司的PEX8618芯片，该芯片提供PC1-E协议下的数据转发，并向用户提供可以添加可扩展的高带宽、无阻塞互联平台。因为配备有大容量的存储器和无延迟的内部开关结构，使整个系统的实时性得到保障。所述光电收发器50与末端设备40的末端光电收发器41是通过光纤连接,末端设备40可以是显卡或谱仪系统的RFMU、ARXU等，凡是所有医疗仪器中在控制器10的控制下执行本地操作的末端设备40均可。为了进一步优化控制系统，上述末端设备40之间可以通过各个末端设备40的末端光电收发器41相互信号连接，并通过自定义的通讯协议进行信号交换。如两个末端设备40之间需要同步，或需要前后的连续性操作，执行操作的末端设备40将操作进展反馈到控制器10的同时，直接通过各自的末端光电收发器41进行数据信号传输，并在末端设备40的可编程逻辑器件(PFGA)的主导下进行同步或连续性操作。末端设备40可以根据需要，与一个或多个其他的末端设备40进行连接。图3是本实用新型的磁共振成像设备分布式控制系统结构示意图。一般通过磁共振成像设备成像时涉及谱议60、梯度线圈70、发射线圈80及接收线圈90等设备。其中，谱议60是根据接收线圈90接收的射频信号经过处理后形成完整的截面图；梯度线圈70位于射频筒的外围、用于进行MRI信号的空间定位，通过对梯度线圈70的驱动可以选择不同层的截面图；发射线圈80用于发射射频脉冲、激发人体内的质子发生共振；接收线圈90用于接收人体内发出的MRI信号。在成像时，梯度线圈70和发射线圈80需要同步、发射线圈80与接收线圈90也需要同步，因此梯度线圈70的末端光电收发器71和发射线圈80的末端光电收发器81在末端通过各自的光电收发器相连、发射线圈80的光电收发器81与接收线圈90的光电收发器91相连，谱议60是通过接收线圈90的接收信号形成图像，因此谱议60的光电收发器61与接收线圈90的光电收发器91相连。这种连接方法通过在末端形成的环路使这些从设备在指定的时刻同步或者一定延时后执行相应的动作。无需等待控制器10的反馈，节约控制器10资源，有利于末端设备40之间的实时性操作。在上述方案中，数据信号传送是通过光电收发器及光纤进行传输，因此减少了线路中的信号消耗，而且光纤传输不会对磁共振成像设备产生电磁干扰，提高了磁共振成像设备的成像质量。图4是本实用新型的分布式医疗控制系统的另一实施例的结构示意图。如图4所示，分布式控制系统包括:用于发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发出的操作命令、并转发上述操作命令的转发器20 ;位于转发器20的下端、把转发器20转发的操作 命令转换成光电信号、并将所述光电信号发送到对应的末端设备40的光电收发器50 ;及位于光电收发器50下端、包括一末端光电收发器41、通过所述末端光电收发器接收操作命令并执行的末端设备40，所述末端设备40还包括末端转发器42，使每个末端设备40继续进行扩展，与板子上的多个末端进行信号交换。上述末端设备40的转发器可以为PC1-E开关(PCI Express Switch),如可以采用PLX公司的PEX8618芯片。本实用新型分布式医疗控制系统通过光纤传输信号的方案，利用光纤传输的衰减小、无电磁干扰的特点，方便了组建远距离分布式系统，尤其适用于磁共振成像设备等要求低干扰的医疗设备。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求1.一种分布式医疗控制系统，其特征在于，包括:用于发起操作命令的控制器；接收控制器发出的操作命令并转发所述操作命令的转发器；将转发器转发的操作命令转换成光电信号并向对应的末端设备发送的光电收发器；及包括末端光电收发器，通过所述末端光电收发器接收操作命令并执行操作命令的的末端设备。
2.如权利要求1所述的分布式医疗控制系统，其特征在于:包括至少两个末端设备。
3.如权利要求2所述的分布式医疗控制系统，其特征在于:上述末端设备之间通过末端光电收发器信号连接。
4.如权利要求1所述的分布式医疗控制系统，其特征在于:上述转发器为PC1-E开关。
5.如权利要求1所述的分布式医疗控制系统，其特征在于:上述末端设备还包括转发器。
6.一种磁共振成像设备，其特征在于包括:用于发起操作命令的控制器；接收控制器发出的操作命令并转发操作命令的转发器；将转发器转发的操作命令转换成光电信号、并向对应的末端设备发送的光电收发器；其中末端设备包括，包括末端光电收发器的谱议；包括末端光电收发器的梯度线圈；包括末端光电收发器的发射线圈；及包括末端光电收发器的接收线圈。
7.如权利要求6所述的磁共振成像设备，其特征在于:上述发射线圈通过光纤信号连接梯度线圈与接收线圈、上述谱议通过光纤信号连接接收线圈。
8.如权利要求6所述的磁共振成像设备，其特征在于:上述转发器为PC1-E开关。
9.如权利要求6所述的磁共振成像设备，其特征在于:上述末端设备包括转发器。
专利摘要本实用新型提供一种分布式医疗控制系统及磁共振成像设备，所述系统包括位于系统的上端、用于发起操作命令的控制器；接收控制器发出的操作命令并转发的转发器；将转发器转发的操作命令转换成光电信号并向对应的末端设备发送的光电收发器；及具有末端光电收发器，通过所述末端光电收发器接收操作命令并执行操作命令的的末端设备。本实用新型提供的分布式医疗控制系统通过光纤传输信号的方案，利用光纤传输的衰减小、无电磁干扰的特点，方便了组建远距离分布式系统，尤其适用于磁共振成像设备等要求低干扰的医疗设备。
文档编号A61B19/00GK203138687SQ20132010009
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者李红杰, 王木林, 李接亮 申请人:上海联影医疗科技有限公司