[发明专利]一种磁共振扫描序列仿真平台

说明书

本发明公开一种磁共振扫描序列仿真平台，应用于电子信息技术领域，为了解决现有技术中缺乏一种能够从序列设计界面观察到所设计的扫描序列,使得序列设计者不需要借助磁共振成像系统的磁共振扫描序列仿真平台；本发明提供的仿真平台通过序列计算机和主控设备实现；主控设备完全在数字逻辑芯片完成产生数字的射频脉冲波形数据和实际的梯度波形数据，然后通过数字的采集模块，分别将发射脉冲波形数据和实际的梯度波形数据采集并上传至序列计算机进行观测；本发明可以实现序列设计者通过仿真平台的仿真结果明确判断设计的扫描序列是否跟预期一致；方便及时纠正设计错误。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，特别涉及一种磁共振扫描序列的仿真平台。

背景技术

磁共振扫描序列是指射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关参数的设置及其在时序上的排列。磁共振成像主要依赖于四个因素：质子密度、T1、T2、流空效应，应用不同的磁共振扫描序列可以得到反映这些因素不同侧重点的图像。目前最基本、最常见的脉冲序列为SE序列，其它还包括GRE序列、IR序列等。

磁共振的扫描序列实现载体主要由谱仪平台实现，谱仪平台由序列计算机、重建计算机、主控设备和模拟设备单元组成，如图1所示。

序列计算机把时间序列和用户输入的参数解释成为硬件参数序列，并组包成硬件能知晓的格式发给主控设备，主控设备对将送往各类高速模拟外设的信息进行分类处理和同步触发，然后按照一定的同步动作发送到相应的高速模拟外设单元。重建计算机用于重建图像，重建图像的原始数据来自接收机接收到的磁共振信号，重建后的图像数据通过图像显示界面显示。序列计算机和重建计算机通过以太网进行通信。

主控设备用于连接各谱仪的高速设备，管理各个设备，使得所有设备形成于一个有机整体，另外各组成设备通过主控设备交互信息，实现同步。

模拟设备单元包括射频脉冲发射器、接收机、梯度波形发生器、门控采集模块等。

目前磁共振谱仪平台射频脉冲产生、梯度波形发生与接收机回路的测试验证需要将其与磁共振整机系统整合起来，尤其需要庞大的磁体产生均匀的强大的磁场，并且射频脉冲发生器需要射频信号放大器来产生实际需要的射频场，梯度波形发生器需要与梯度放大器和梯度线圈配合产生梯度场，接收机连接接收线圈对回波信号进行采集和数字信号处理。整个测试受到设备、场地、时间和人员的限制。

发明内容

为了解决磁共振扫描序列在谱仪平台进行测试和调试的方便快捷性问题，本发明提出一种磁共振扫描序列仿真平台，包括磁共振扫描序列的设计与回路监测功能。

本发明采用的技术方案为：一种磁共振扫描序列仿真平台，包括序列计算机与主控设备；

所述序列计算机界面包括3类窗口，第一类窗口接收用户输入的扫描参数，并生成扫描参数的第一数据包；第二类窗口为序列开发窗口，解析第一数据包并依据时间序列转换为硬件控制参数，然后向主控设备发送包含开始扫描命令与硬件控制参数的第二数据包；第三类窗口为设计序列的回路观测窗口，用于接收从主控设备所返回的数据，并进行分类显示；

所述主控设备包括参数解析模块、数字上变频模块、梯度波形生成器模块、发射门控模块、接收门控模块、系统同步信号模块、第一类信号回路采集模块以及第二类信号回路采集模块；

所述参数解析模块将收到的第二数据包解析为硬件执行参数，所述硬件执行参数包括：射频脉冲基带波形参数、主磁场中心频率参数、理想梯度波形数据参数、涡流校正参数、一阶匀场偏置参数、发射门控状态参数、接收采集门控状态参数、系统同步参数；

射频脉冲基带波形参数送往数字上变频模块；主磁场中心频率参数送往数字上变频模块和第一类回路采集模块；理想梯度波形数据参数、涡流校正参数、一阶匀场偏置参数送往梯度波形生成器模块；发射门控状态参数送往发射门控模块；接收采集门控状态参数将送往接收门控模块；系统同步参数送往系统同步信号模块；