[发明专利]无线耦合用于医学成像系统的高数据速率和实时操作系统以及其操作方法

说明书

一种图像采集系统(100、500、600、700)。所述图像采集系统可以包括至少一个处理器(110、502‑2、610、710)，所述至少一个处理器被配置为：控制传送器(112、612)以形成用于通过高数据速率(HDR)无线通信链路(HDR‑WCL)(124、624)传输的数据包；控制图像采集设备(120、631)以采集图像数据并且形成HDR数据；并且控制调度器以：采集用于在所述图像采集期间控制所述图像采集系统的至少一项功能的控制信息，根据所述系统的至少确定性定时要求来确定针对所述HDR‑WCL的所述数据包的受限的数据包大小，并且根据所述图像采集系统的所述确定性定时要求和所述受限的数据包大小来确定用于在所述数据包的对应数据包中传送所述控制信息的调度。

技术领域

本系统涉及用于时间和数据密集型医学成像系统(诸如磁共振(MR)成像(MRI)和波谱分析(MRS)系统)的通信系统，并且更具体涉及用于MRI系统和MRS系统的高数据速率和实时操作系统(RTOS)无线通信系统以及其操作方法。

背景技术

通常，MRI系统具有对通信系统的严格要求，其影响MRI系统的各部件之间的通信。例如，MRI通信系统必须同时支持高数据速率(HDR)操作和确定性操作(例如，实时操作系统(RTOS))。现代MRI系统通常采用射频(RF)线圈，其能够并行采集针对多个信道的MR数据并且此后将该数据进行数字化以形成数字内容。由于该内容的大小，通常要求大于1GBPS的数据速率来传送该内容以实时查看该数据，诸如可能对于MRI介入流程等是必要的。如果对于先验系统而言能够通过MRI系统的闭合界限中的RF线圈实时无线地实现，同时出于包括RF线圈与内容传输同时要求对线圈的功能的实时控制的许多原因而扫描患者，则这些数据速率是困难的。然而，由于常规现有技术的通信系统缓存可能导致比由用于实时控制的RF线圈所要求的那些延迟更大的延迟的数据，因而对RF线圈的实时控制要求比由现有技术的HDR通信系统所提供的那些延迟更短的延迟。

因此，试图使用常规HDR通信系统执行对线圈的功能的实时控制可能导致通信链路故障、出错和系统不稳定性。这些问题中的任何一个或多个问题损害扫描期间的患者安全性。因此，常规无线链路不支持如针对MR线圈的实时控制所要求的集成HDR和RTOS通信。

在医学成像应用中所使用的常规现有技术高数据速率无线系统依赖于缓存的数据猝发模式通信(例如，WiFi^TM)的组合。这些方法基于总线可用性对用于猝发模式传输的数据进行排队。实施RTOS的无线系统已经被限于窄带通信(例如，蓝牙^TM)。同时支持高数据速率和RTOS的无线通信系统不存在。

因此，许多MRI系统继续采用用于通信的物理链路，诸如用于系统控制器与RF线圈之间的通信链路的电流线缆。然而，由于这些线缆会使信号衰减并且难以处理和储存，因而这些线缆是不期望的。另外，当损坏时，这些线缆会加热和/或导致高患者比吸收率(SAR)水平。尽管其他类型的链路(诸如光纤链路)已经被用于与RF线圈进行通信，但是这些链路要求从处理和美学观点不期望的机械耦合。此外，机械耦合使正确地定位RF线圈(诸如移动RF线圈(MRF))以用于扫描是困难或不可能的。

因此，本系统的实施例可以克服常规MRI系统和MRS系统的这些和/或其他缺点。

发明内容

在本文中所描述的(一个或多个)系统、(一个或多个)设备、(一个或多个)方法、(一个或多个)布置、(一个或多个)用户接口、(一个或多个)程序、过程等(在下文中，除非上下文另外指明，否则其中的每一个将被称为系统)解决了现有技术系统中的问题。