[实用新型]一种用于磁共振成像系统的多通道数据接收模块

说明书

技术领域

本实用新型属于磁共振成像领域，涉及一种用于磁共振成像系统的多通道数据接收技术。 

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)利用磁场和射频脉冲使生物体内的氢核共振产生信号，经计算机处理而成像。自MRI用于临床诊断以来，越来越受到影像工作者和临床医生的欢迎，成为一些疾病诊断必不可少的检查手段。磁共振成像系统由磁体、射频、梯度、谱仪等子系统组成。谱仪是磁共振成像系统的关键设备之一，谱仪的主要作用是根据临床应用选择不同的成像序列和参数，产生射频脉冲信号及梯度磁场信号，其性能优劣是决定磁共振成像质量的重要因素。磁共振成像中，射频接收线圈接收磁共振信号，对图像的信噪比有重要作用。近年来，随着磁共振技术的发展，多通道射频接收线圈越来越多的应用到临床中。多通道射频接收线圈将获得多路磁共振信号，这就要求谱仪中磁共振信号接收模块能够接收多路信号。在已有的磁共振成像系统中，大多采用专用的数字信号处理芯片(如AD6620、AD6636)作为谱仪中的磁共振信号接收模块的核心，但专用芯片可重构性差、灵活性差、动态范围低、结构复杂。采用FPGA(Field-programmable gate array，现场可编程门阵列)实现多通道磁共振信号的接收，具有扩展性强，很好的并行数据处理能力和可重构性。 

磁共振成像系统中采集多通道磁共振信号能提高图像质量和空间分辨率，增加采集速度，减少运动伪影，缩短采集时间，加快患者通过率。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于磁共振成像系统的多通道数据接收模块，它用于磁共振成像中多路磁共振信号的接收。 

本实用新型的多通道数据接收模块包括A/D转换单元、采集控制单元，所述A/D转换单元与采集控制单元相连；所述采集控制单元包括数字控制振荡器、多速率数字滤波器组、数据缓存区。 

多通道磁共振信号由A/D转换单元采样，采样数据送至采集控制单元，解调后得到的I/Q数据流在主控单元的控制下，经数据缓存区传送至网络接口单元。 

进一步的，采集控制单元通过可编程FPGA芯片实现。 

进一步的，数据缓存区为FPGA内部双端口存储器。 

进一步的，采集控制单元通过并行外部接口与主控单元通信，通过主控单元实现对采集控制单元的参数配置及时序控制。 

进一步的，A/D转换单元与采集控制单元传输的为LVDS信号。 

进一步的，数据缓存区为双缓存结构，FPGA按照一定控制时序将数字解调器输出的I/Q数据流按照一定顺序存入数据缓存区上半部中；K空间的一条扫描线的点数采完后，FPGA向网络接口单元发送中断，并开始采下一条扫描线的数据，按乒乓结构存入数据缓存区的下半部，依次轮转。 

本实用新型的有益效果是： 

按照本实用新型的设计，可以实现对多个通道的磁共振信号的直接高速采集； 

本实用新型的设计采用可编程FPGA芯片实现多路磁共振信号的接收、处理； 

本实用新型的设计采用FPGA夹层卡结构(FMC标准)，集成度高、成本低，控制简单和通用性强； 

本实用新型的设计具有很好的可重构性和可编程性，能在本实用新型的基础上扩展至32通道； 

本实用新型采用分时复用的方式将数据缓存在FPGA片上存储器中，以乒乓操作方式产生中断让网络接口单元读取I/Q数据； 

本实用新型的设计采用LVDS串行数据接口； 

按照本实用新型的设计，应用于磁共振成像中能提高图像质量和空间分辨率。 

下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的： 

附图说明

图1所示为本实用新型的多通道数据接收模块的结构框图。 

图2所示为本实用新型的多通道数据接收模块原理图。 

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的多通道数据接收模块的结构框图。所述多通道数据接收模块包括A/D转换单元、采集控制单元(FPGA)。