一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)，其方法是采用一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線這兩根線來傳送所有接收通道的增益，實現(xiàn)數(shù)字增益的發(fā)送與接收；本發(fā)明的系統(tǒng)包括：通過一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線相互連接的譜儀控制單元和可控增益前置放大器；所述譜儀控制單元包括：相互連接的增益數(shù)據(jù)合并并串轉(zhuǎn)換電路和總線驅(qū)動電路；所述可控增益前置放大器包括：相互連接的整形電路和串并轉(zhuǎn)換增益數(shù)據(jù)拆分電路；本發(fā)明的優(yōu)點是：極大地減少了譜儀線纜的數(shù)量和譜儀的體積；降低了譜儀的安裝難度，大大提高了增益?zhèn)鬏數(shù)目煽啃耘c抗干擾能力；消除了增益改變過程中的不穩(wěn)定的狀態(tài)；本發(fā)明應(yīng)用范圍廣泛；具有較強的實用價值和現(xiàn)實意義。
【專利說明】一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)，屬于磁共振成像【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在傳統(tǒng)的磁共振成像的譜儀中，一般有多個接收通道，每個接收通道由一個
可控增益前置放大器、模擬正交檢測電路(或數(shù)字正交檢測電路)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等電路組成，
為了保證放大后的信號處于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的合適的動態(tài)范圍內(nèi)，需要控制前置放大器的增益。
[0003]當(dāng)前，多數(shù)可控增益前置放大器中包含數(shù)控衰減器，其增益的變化是通過改變數(shù)控衰減器的若干控制位來實現(xiàn)，因此，傳統(tǒng)的磁共振成像的譜儀的控制單元向可控增益前置放大器發(fā)送若干比特位的數(shù)字信號以控制其增益。
[0004]目前,英國Oxford公司的Maran DRX HF是當(dāng)前使用比較普遍的一種磁共振成像譜儀，它最多有四個接收通道，包括4個可控增益前置放大器，每一個前置放大器需要兩根線以傳輸其增益信號(5個比特位)，這樣四個前置放大器就需要8根線。但是，這種英國Oxford公司的磁共振成像譜儀更改增益是一個位接著一個位變化,這樣就存在一個過渡時間段增益是不穩(wěn)定的缺陷。
[0005]當(dāng)前，中國的萬東醫(yī)療的譜儀PKSPEC與英國Oxford公司的Maran DRX II類似，其擁有4個可控增益前置放大器，每一個前置放大器需要兩根線以傳輸其增益信號，但是中國的萬東醫(yī)療的譜儀PKSPEC存在同樣的缺陷，即在改變增益的時候存在一個不穩(wěn)定的過渡時間段。
[0006]目前，現(xiàn)有技術(shù)中的磁共振成像譜儀擁有多個接收通道，并且有數(shù)目越來越多的趨勢，盡管少數(shù)譜儀采用了各自獨立的可控增益前置放大器，但一般是多個接收通道的可控增益前置放大器集成在一塊電路板上，如4個或8個，甚至有16個。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的磁共振成像譜儀存在的問題如下:增益控制線隨著通道數(shù)的增多而線性增加，如果是4通道，則需要8根線；如果是32通道，則需要64根線，這樣會使線纜的數(shù)量體積龐大并大大增加了設(shè)備安裝的難度，使系統(tǒng)可靠性下降；另外，當(dāng)改變增益時，現(xiàn)有技術(shù)中的磁共振成像譜儀都存在一個不穩(wěn)定的過渡時間段。
[0007]因此，綜上所述，目前傳統(tǒng)的磁共振成像的譜儀都存在著增益控制線的數(shù)量多、改變增益時有一個不穩(wěn)定的過渡時間段、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、增益?zhèn)鬏數(shù)目煽啃耘c抗干擾能力較差等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒ǖ牟襟E是:采用一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線這兩根線來傳送所有接收通道的增益，用于實現(xiàn)磁共振成像多路接收通道的增益控制；譜儀控制單元對多路的增益數(shù)據(jù)進行合成，完成并串轉(zhuǎn)換，輸出增益數(shù)據(jù)與時鐘；在接收端，以時鐘為節(jié)拍對數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換，完成增益數(shù)據(jù)拆分，輸出增益到各個可控增益前置放大器，實現(xiàn)數(shù)字增益的發(fā)送與接收。 [0010]本發(fā)明的一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)南到y(tǒng)包括:通過一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線相互連接的譜儀控制單元和可控增益前置放大器；所述譜儀控制單元包括:相互連接的增益數(shù)據(jù)合并并串轉(zhuǎn)換電路和總線驅(qū)動電路；所述可控增益前置放大器包括:相互連接的整形電路和串并轉(zhuǎn)換增益數(shù)據(jù)拆分電路。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點是:僅僅采用了兩根線傳輸多個接收通道的增益，明顯減少了增益控制線的數(shù)量；使譜儀線纜的數(shù)量不隨接收通道數(shù)目的變化而改變，極大地減少了譜儀線纜的數(shù)量和譜儀的體積；降低了譜儀的安裝難度，大大提高了增益?zhèn)鬏數(shù)目煽啃耘c抗干擾能力；當(dāng)改變增益時沒有不穩(wěn)定的過渡段，消除了增益改變過程中的不穩(wěn)定的狀態(tài)；本發(fā)明適用于所有的可控增益前置放大器集成于一塊電路板上的情況，應(yīng)用范圍廣泛；具有較強的實用價值和現(xiàn)實意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述一種磁共振成像多路信號傳輸系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明所述一種磁共振成像多路信號傳輸系統(tǒng)的增益數(shù)據(jù)合并并串轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3是本發(fā)明所述一種磁共振成像多路信號傳輸系統(tǒng)的串并轉(zhuǎn)換增益數(shù)據(jù)拆分電路的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明的一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒ǖ牟襟E是:采用一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線這兩根線來傳送所有接收通道的增益，用于實現(xiàn)磁共振成像多路接收通道的增益控制；譜儀控制單元對多路的增益數(shù)據(jù)進行合成，完成并串轉(zhuǎn)換，輸出增益數(shù)據(jù)與時鐘；在接收端，以時鐘為節(jié)拍對數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換，完成增益數(shù)據(jù)拆分，輸出增益到各個可控增益前置放大器，實現(xiàn)數(shù)字增益的發(fā)送與接收。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)南到y(tǒng)包括:通過一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線相互連接的譜儀控制單元和可控增益前置放大器；所述譜儀控制單元包括:相互連接的增益數(shù)據(jù)合并并串轉(zhuǎn)換電路和總線驅(qū)動電路；所述可控增益前置放大器包括:相互連接的整形電路和串并轉(zhuǎn)換增益數(shù)據(jù)拆分電路。
[0017]所述時鐘線與數(shù)據(jù)線均經(jīng)過總線驅(qū)動電路驅(qū)動，所述時鐘線與數(shù)據(jù)線均分別串聯(lián)50 Q的電阻連接到可控增益前置放大器。
[0018]所述時鐘線與數(shù)據(jù)線均封裝了屏蔽線，所述時鐘線與數(shù)據(jù)線所封裝的屏蔽線的特征阻抗為50 Q。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明的所述譜儀控制單元用于實現(xiàn)增益數(shù)據(jù)合并與并串轉(zhuǎn)換；當(dāng)需要發(fā)出增益時，譜儀控制單元的處理器(或脈沖控制器)將各接收通道的增益值(例如，若數(shù)控衰減器的控制位為5，則增益值為無符號整型，范圍0~31)依順序并行寫入增益I寄存器至增益N寄存器中，此時內(nèi)部時鐘(IOMHz)從O開始進行計數(shù)，移位使能為高電平，本地時鐘經(jīng)過與邏輯后輸出到時鐘線上，增益I寄存器到增益N寄存器的數(shù)據(jù)通過移位寄存器以時鐘為節(jié)拍串行輸出到數(shù)據(jù)線上，每一個比特位的寬度為100ns。當(dāng)計數(shù)到NXM(M為數(shù)控衰減器的比特位寬度)時，表明全部數(shù)據(jù)串行輸出完畢，移位使能變?yōu)榈碗娖?，時鐘與數(shù)據(jù)均不再輸出。所述時鐘線與數(shù)據(jù)線均經(jīng)過總線驅(qū)動電路驅(qū)動，本發(fā)明實施例中總線驅(qū)動電路采用74HCT245芯片。
[0020]如圖3所示，多路接收通道的可控增益前置放大器需要做在一塊電路板上，輸入的增益時鐘與數(shù)據(jù)信號經(jīng)過施密特反相器整形，再輸出到串并轉(zhuǎn)換增益數(shù)據(jù)拆分電路。一個IOOMHz的本地時鐘，控制D觸發(fā)器，對輸入的數(shù)據(jù)線與時鐘線進行采樣，以消除信道上的尖刺(glich)干擾，防止誤操作。經(jīng)采樣的增益數(shù)據(jù)送到寄存器REG1、寄存器REG2直至寄存器REGN中，作為寄存器REGl、寄存器REG2直至寄存器REGN的輸入數(shù)據(jù)，增益時鐘也連接到寄存器REGl、寄存器REG2直至寄存器REGN，作為寄存器REGl、寄存器REG2直至寄存器REGN的時鐘，通過特定設(shè)計以實現(xiàn)增益數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換，各個通道的增益，即增益I至增益N，分別寄存于寄存器REGl、寄存器REG2直至寄存器REG N中，但暫時不輸出信號。同時，增益時鐘進行計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到NXM (M為數(shù)控衰減器的比特位寬度)時，表明數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換完畢，此時產(chǎn)生輸出使能信號，寄存器REG1、寄存器REG2直至寄存器REG N中的值分別輸出到增益1、增益2直至增益N，此時增益同時輸出，控制各數(shù)控衰減器的衰減(也就是電路的增益)，因而增益的變化沒有不穩(wěn)定的過渡時間段，能夠保護電路中的元器件。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的 保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，包括以下步驟:采用一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線這兩根線來傳送所有接收通道的增益，用于實現(xiàn)磁共振成像多路接收通道的增益控制；譜儀控制單元對多路的增益數(shù)據(jù)進行合成，完成并串轉(zhuǎn)換，輸出增益數(shù)據(jù)與時鐘；在接收端，以時鐘為節(jié)拍對數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換，完成增益數(shù)據(jù)拆分，輸出增益到各個可控增益前置放大器，實現(xiàn)數(shù)字增益的發(fā)送與接收。
2.一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，包括:通過一根數(shù)據(jù)線與一根時鐘線相互連接的譜儀控制單元和可控增益前置放大器；所述譜儀控制單元包括:相互連接的增益數(shù)據(jù)合并并串轉(zhuǎn)換電路和總線驅(qū)動電路；所述可控增益前置放大器包括:相互連接的整形電路和串并轉(zhuǎn)換增益數(shù)據(jù)拆分電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，所述時鐘線與數(shù)據(jù)線均經(jīng)過總線驅(qū)動電路驅(qū)動，所述時鐘線與數(shù)據(jù)線均分別串聯(lián)50Q的電阻連接到可控增益前置放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁共振成像多路信號傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，所述時鐘線與數(shù)據(jù)線均封裝`了屏蔽線。
【文檔編號】A61B5/055GK103549955SQ201310567515
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】鄭重, 陳向紅 申請人:嘉恒醫(yī)療科技有限公司