[发明专利]一种基于cPCI的磁共振成像系统的谱仪和磁共振成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像及检测领域，尤其涉及一种基于cPCI的磁共振成像系统的谱仪以及具有该谱仪的磁共振成像系统。

背景技术

磁共振(magnetic resonance，MR)是利用磁共振磁体产生的恒定磁场，通过对射频系统和梯度系统的控制，由射频系统进行激发和接收磁共振信号，利用梯度磁场对样本进行激发选层和空间编码，以获得具备空间位置信息的一种断层成像方法。

图1为现有的一种磁共振成像系统的示意性框图。如图1所示，磁共振成像系统100包括扫描间110、设备间120和操作间130。扫描间110内设置有用于产生磁场的磁体111、用于使磁场线性变化的梯度线圈112、射频发射/接收线圈113和用于承载待检测样品或待检测患者的扫描床114。设备间120内放置有梯度放大器121、射频放大器122、谱仪123和稳压电源124。并且，在扫描间110和设备间120之间还设置有滤波器125。操作间130内设置有操作人员操作该磁共振成像系统100的扫描工作站131。

其中，谱仪123是磁共振成像系统100的核心控制部件，完成磁共振成像系统100的主控、射频脉冲波形发生、梯度波形计算、梯度脉冲波形发生、射频信号采样、滤波和解调、系统图像信息采集以及其它辅助功能。谱仪123作为一种多种功能集于一体的电子部件，目前多采用自定义架构。但随着磁共振技术的发展和广泛使用，对谱仪123的要求越来越高，例如稳定性、产品化程度、可扩展性等。而传统谱仪在上述方面的技术瓶颈逐渐显露出来。

因此，需要一种基于cPCI的磁共振成像系统的谱仪以及具有该谱仪的磁共振成像系统，以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于cPCI的磁共振成像系统的谱仪，所述谱仪包括cPCI主板、序列解析执行模块和功能模块，所述cPCI主板为所述序列解析执行模块提供待执行的序列程序；所述序列解析执行模块对所述序列程序进行解析，以形成序列执行时序和序列指令；所述功能模块包括射频输出模块、梯度输出模块和数据采集模块，所述序列解析执行模块根据所述序列执行时序，控制所述射频输出模块、所述梯度输出模块和所述数据采集模块，分别执行相应的序列指令。

优选地，所述功能模块还包括辅助功能模块，所述辅助功能模块由所述序列解析执行模块根据所述序列执行时序控制，以与辅助外围设备进行通讯。

优选地，所述序列解析执行模块包括第一序列解析执行模块、第二序列解析执行模块和第三序列解析执行模块，所述第一序列解析执行模块用于控制所述射频输出模块输出射频波形，所述第二序列解析执行模块用于控制所述梯度输出模块输出梯度波形，所述第三序列解析执行模块用于控制所述数据采集模块采集磁共振信号，并将所述磁共振信号传送至所述cPCI主板。

优选地，所述功能模块还包括辅助功能模块，且所述序列解析执行模块还包括第四序列解析执行模块，所述第四序列解析执行模块用于控制所述辅助功能模块，以与辅助外围设备进行通讯。

优选地，所述第一序列解析执行模块包括第一数字信号处理器和第一可编程逻辑器件，所述第二序列解析执行模块包括第二数字信号处理器和第二可编程逻辑器件，所述第三序列解析执行模块包括第三数字信号处理器和第三可编程逻辑器件，所述第四序列解析执行模块包括第四数字信号处理器和第四可编程逻辑器件，其中，所述第一数字信号处理器、所述第二数字信号处理器、所述第三数字信号处理器和所述第四数字信号处理器通过通讯数据总线与所述cPCI主板连接，所述第一可编程逻辑器件、所述第二可编程逻辑器件、所述第三可编程逻辑器件和所述第四可编程逻辑器件通过同步总线连接。

优选地，所述序列解析执行模块还包括主控模块，所述主控模块用于控制所述同步总线，以控制所述功能模块分别同步地执行所述相应的序列指令。

优选地，所述第一序列解析执行模块、所述第二序列解析执行模块、所述第三序列解析执行模块和所述第四序列解析执行模块中的一个作为主控模块，用于控制所述同步总线，以控制所述功能模块分别同步地执行所述相应的序列指令。

优选地，所述通讯数据总线为所述cPCI主板与所述序列解析执行模块之间的PCI总线或PCI-E总线。

优选地，所述辅助功能模块包括生理信号采集模块、扫描床控制模块和/或多路匀场模块。

优选地，所述数据采集模块包括多个能够支持多通道数据采集的子数据采集模块。