[发明专利]一种用于磁共振电流密度成像的触发切换装置

说明书

本发明公开了一种用于磁共振电流密度成像的触发切换装置，由光纤转换模块、主控模块、通讯模块、电流转换模块和电流输出模块组成。本发明设计合理，通过接收光信号并转换为电信号，触发并改变刺激电流方向和电流信号占空比，使得磁共振电流密度成像的准确性、实用性、可靠性都有提升；触发切换装置包括光纤转换模块、主控模块、通讯模块、电流转换模块和电流输出模块五个部分；电流转换模块根据指令改变输入通道与输出通道的连接方式，在短路、正向输出、反向输出三种模式中切换。是一种能配合磁共振电流密度成像而切换刺激电流方向和占空比的触发切换装置，解决目前磁共振电流密度成像难以与电流发生设备实时联动的问题。

技术领域

本发明属于科学仪器技术领域，涉及一种可配合磁共振电流密度成像而切换刺激电流方向和占空比的触发切换装置，尤其涉及一种用于磁共振电流密度成像的触发切换装置。

背景技术

磁共振电流密度成像(magnetic resonance current density imaging,MRCDI)是一种对脑内电流分布情况精确成像的技术，通过结合头皮表面电极输入的弱时变电流和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)以获取电流和电导率的信息，具有非侵入性、精确度高的优点，在神经科学中有重要应用。

根据磁共振成像原理，在导体边界注入电流使导体内部形成电流密度分布，电流密度分布激励形成磁通密度分布，激励磁场平行于磁共振设备主磁场的分量会影响磁共振回波信号的相位，累积形成相位变化量，通过检测磁共振回波信号相位的变化量，反推求解得到成像目标中的电流密度分布。为了提高成像的信噪比，要求在磁共振设备发出特定射频(radio frequency,RF)信号的同时，转换输入电流的方向或停止输入电流，以增大累积的相位变化量，在相同噪声干扰的情况下，提高成像的质量。

现有的可用于磁共振成像的电流发生设备难以实现被磁共振成像设备的输出信号触发并转换电流方向或停止输出电流的功能，电流参数包括电流方向、电流强度、输出时间等都在开始成像之前设置完成，在成像过程中无法切换，调节占空比的功能同样难以实现。而且现有的设备不能识别磁共振成像设备的触发光信号，输入电流与磁共振成像难以配合。所以存在磁共振电流密度成像难以与电流发生设备实时联动的问题。

因此在磁共振电流密度成像中，需要一个可配合磁共振电流密度成像而改变刺激电流方向和电流信号占空比的触发切换装置，这对于磁共振电流密度成像的准确性、实用性、可靠性都有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于磁共振电流密度成像的触发切换装置，是一种能配合磁共振电流密度成像而切换刺激电流方向和占空比的触发切换装置，解决目前磁共振电流密度成像难以与电流发生设备实时联动的问题。

本发明解决其问题所采取的技术手段是：该装置包括光纤转换模块、主控模块、通讯模块、电流转换模块和电流输出模块五个部分。

所述光纤转换模块与主控模块连接，通讯模块与主控模块连接，电流转换模块与主控模块连接，电流输出模块与电流转换模块连接。

所述光纤转换模块用于光信号到电信号的转换，接收磁共振电流密度成像设备从光纤传输的信号，转化成TTL电平，用于后续的数据传输和处理。

所述主控模块用于触发切换装置的协调控制和数据处理，可以选用单片机或FPGA等处理器实现。

所述通讯模块用于接收外部应用软件的控制命令，可以选用USB、蓝牙、WiFi等有线或无线通讯方式。

所述电流输出模块用于电流的输出，可以通过电极导联线连接刺激电极，放置于人体表面。

所述电流转换模块用于根据指令改变刺激电流方向和电流信号占空比。电流转换模块通过改变输入通道与输出通道的连接方式，在短路、正向输出、反向输出三种模式中切换，可以选用多路模拟开关实现。