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_2

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制模块11接收射频反馈信号和磁场梯度反馈信号的具体过程包括:反馈信号接收模块从射频信号发射源接收射频反馈信号,从磁场梯度信号发射源接收磁场梯度反馈信号;控制模块11利用收发器阵列12的收发芯片与反馈信号接收模块所建立的信号传输通道,从反馈信号接收模块接收射频反馈信号和磁场梯度反馈信号。
[0053]应用本实用新型之后,控制模块11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。控制模块11无需再与每个信号接收单元或信号接收单元保持直接连接,从而节约了控制模块11的接口资源。
[0054]在一个实施方式中,控制模块11包括现场可编程门阵列(FPGA),该现场可编程门阵列集成一或多个中央处理器核。本实用新型通过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。
[0055]在另一个实施方式中,控制模块11包括一或多个中央处理器和一或多个现场可编程门阵列。现场可编程门阵列用于时序控制;中央处理器用于信号处理和图像处理。中央处理器与现场可编程门阵列分工合作,可以显著提高处理效率。
[0056]具体地,中央处理器或中央处理器核可以实施为CPU或M⑶。
[0057]在一个实施方式中,该数字控制系统10还包括:与控制模块11连接的协处理器阵列13。协处理器阵列13与控制模块11通讯,辅助控制模块11执行计算和控制。具体地,协处理器阵列13可以实施为由数字信号处理器(DSP)或任意类型的协处理器所构成的阵列。应用本实用新型之后,通过引入协处理器阵列,可以提高控制模块11的处理性能。
[0058]在一个实施方式中,控制模块11还基于从外部接收的射频信号生成磁共振图像。数字控制系统10还包括:以太口,用于通过以太通讯方式向外部发送磁共振图像,和/或与外部交互控制命令。比如,以太口包括:RJ_45接口,RJ-1I接口,SC光纤接口,H)DI接口,AUI接口,BNC接口,Console接口,等等。
[0059]在一个实施方式中,控制模块11还用于基于从外部接收的射频信号生成磁共振图像。数字控制系统10还包括:显示接口,用于向外部发送磁共振图像。
[0060]在一个实施方式中,控制模块11还用于基于从外部接收的射频信号生成磁共振图像。数字控制系统10还包括显示接口和显示器,其中显示接口向显示器发送磁共振图像,显示器显示磁共振图像。
[0061]比如,显示接口可以具体实施为:高清晰度多媒体接口(HDMI)接口,视频图形阵列(VGA)接口,等等。
[0062]在一个实施方式中,数字控制系统10还包括控制器局域网口或串口,用于与外部交互控制参数。
[0063]下面对本实用新型的【具体实施方式】进行说明。
[0064]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。
[0065]如图2所示,该数字控制系统10包括集成有中央处理器核111的现场可编程门阵列U。现场可编程门阵列11与收发器阵列12连接。收发器阵列12与数字控制系统10之外的射频信号接收模块21、反馈信号接收模块22、射频信号发送模块23和梯度信号发送模块24分别连接。现场可编程门阵列11并不与数字控制系统10之外的射频信号接收模块21、反馈信号接收模块22、射频信号发送模块23和梯度信号发送模块24直接连接。
[0066]该数字控制系统10还包括与现场可编程门阵列11连接的协处理器阵列13、固态硬盘阵列14、硬盘阵列15、内存16、以太口 17和控制器局域网(CAN)接口 18。在固态硬盘阵列14和/或硬盘阵列15中保存图像处理应用软件以及磁共振成像图像;协处理器阵列13与现场可编程门阵列11通讯,用于辅助现场可编程门阵列11执行计算和控制。现场可编程门阵列11通过CAN接口 18获取磁体温度监控信号或病床位置信号等其它控制参数,和/或向外部发送诸如病床位置移动命令、磁体温度控制命令等控制命令。
[0067]收发器阵列12可以包含四个收发芯片,每个收发芯片分别与射频信号接收模块21、反馈信号接收模块22、射频信号发送模块23和梯度信号发送模块24建立传输通道。
[0068]当现场可编程门阵列11向磁共振成像系统的发射线圈发送射频信号时:现场可编程门阵列11利用收发器阵列12的收发芯片与射频信号发送模块23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23;射频信号发送模块23再将该射频信号发送到磁共振成像系统的发射线圈。
[0069]当现场可编程门阵列11从磁共振成像系统的本地线圈接收射频信号时:射频信号接收模块21从磁共振成像系统的本地线圈接收射频信号;现场可编程门阵列11利用收发器阵列12的收发芯片与射频信号接收模块21所建立的信号传输通道,从射频信号接收模块21接收该射频信号。
[0070]当现场可编程门阵列11向磁共振成像系统的梯度线圈发送磁场梯度信号时:现场可编程门阵列11利用收发器阵列12的收发芯片与梯度信号发送模块24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24;梯度信号发送模块24再将该磁场梯度信号发送到磁共振成像系统的梯度线圈。
[0071]当现场可编程门阵列11接收射频反馈信号和磁场梯度反馈信号时:反馈信号接收模块22从射频信号发射源接收射频反馈信号,从磁场梯度信号发射源接收磁场梯度反馈信号;现场可编程门阵列11利用收发器阵列12的收发芯片与反馈信号接收模块22所建立的信号传输通道,从反馈信号接收模块22接收射频反馈信号或磁场梯度反馈信号。
[0072]现场可编程门阵列11还应用在固态硬盘阵列14和/或硬盘阵列15中所保存的图像处理应用软件,基于通过收发器阵列12从射频信号接收模块21接收的射频信号生成磁共振图像,并通过以太口 17以网络通信方式向外部发送磁共振图像。
[0073]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。
[0074]如图3所示,该数字控制系统10包括集成有中央处理器核111的现场可编程门阵列U。现场可编程门阵列11与收发器阵列12连接。收发器阵列12与数字控制系统10之外的射频信号接收模块21、反馈信号接收模块22、射频信号发送模块23和梯度信号发送模块24分别连接。现场可编程门阵列11并不与数字控制系统10之外的射频信号接收模块21、反馈信号接收模块22、射频信号发送模块23和梯度信号发送模块24直接连接。
[0075]该数字控制系统10还包括与现场可编程门阵列11连接的协处理器阵列13、固态硬盘阵列14、硬盘阵列15、内存16、显示接口 17和CAN接口 18。在固态硬盘阵列14和/或硬盘阵列15中保存图像处理应用软件以及相应的磁共振成像图像;协处理器阵列13与现场可编程门阵列11通讯,用于辅助现场可编程门阵列12执行计算和控制。
[0076]收发器阵列12可以包含四个收发芯片,每个收发芯片分别与射频信号接收模块21、反馈信号接收模块22、射频信号发送模块23和梯度信号发送模块24建立传输通道。
[0077]当现场可编程门阵列11向磁共振成像系统的发射线圈发送射频信号时:现场可编程门阵列11利用收发器阵列12的收发芯片与射频信号发送模块23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23;射频信号发送模块23再将该射频信号发送到磁共振成像系统的发射线圈。
[0078]当现场可编程门阵列11从磁共振成像系统的本地线圈接收射频信号时:射频信号接收模块21从磁共振成像系统的本地线圈接收射频信号;现场可编程门阵列11利用收发器阵列12的收发芯片与射频信号接收模块21所建立的信号传输通道,从射频信号接收模块21接收该射频信号。
[0079]当现场可编程门阵列11向磁共振成像系统的梯度线圈发送磁场梯度信号时:现场可编程门阵列12利用收发器阵列12的收发芯片与梯度信号发送模块24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24;梯度信号发送模块24再将该磁场梯度信号发送到磁共振成像系统的梯度线圈。
[0080]当现场可编程门阵列11接收射频反馈信号和磁场梯度反馈信号时:反馈信号接收模块22从射频信号发射源接收射频反馈信号,从磁场梯度信号发射源接收磁场梯度反馈信号;现场可编程门阵列11利用收发器阵列12的收发芯片与反馈信号接收模块22所建立的信号传输通道,从反馈信号接收模块22接收射频反馈信号和磁场梯度反馈信号。
[0081]现场可编程门阵列11还应用在固态硬盘阵列14和/或硬盘阵列15中所保存的图像处理应用软件,基于通过收发器阵列12从射频信号接收模块21接收的射频信号生成磁共振图像,并通过显示接口 17向与数字控制系统10连接的计算机30的显示接
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