帶有部件的磁共振設備制造技術

一種帶有若干部件（４）的磁共振設備，包括：用于產生基本磁場的磁場發生單元（５）、用于產生磁場梯度的梯度線圈（６）、以及用于發射和接收高頻信號的具有多個高頻線圈的高頻線圈裝置（７），這些部件（４）可以分別由至少一個數字組件（１２）和至少一個模擬組件（１３）根據序列進行控制，其中，模擬組件（１３）被設置在控制該數字組件（１２）的控制計算機（１４）之外，并且，數字組件（１２）被設置在控制計算機（１４）之外并被配設給通過其控制的模擬組件（１３），其中，為了使數字組件（１２）與控制計算機（１４）進行通信而提供數據網絡（１７），為了數字組件（１２）和控制計算機（１４）的同步而提供同步網絡（１８）。

Magnetic resonance device with component

With a number of components (4) magnetic resonance device includes means for generating basic magnetic field generating unit (5) for gradient coil produce a magnetic field gradient (6), and for high frequency coil device has a plurality of high-frequency coils transmit and receive high-frequency signals (7), these parts (4) respectively by at least one digital component (12) and at least one analog component (13) is controlled according to the sequence of the simulation component (13) is set in the digital control module (12) of the control computer (14), and the digital component (12) is set in the control computer (14) and was provided to the control module through simulation (13), among them, in order to make the digital component (12) and the control computer (14) for communication A data network (17) is provided to provide a synchronization network (18) for synchronization of the digital component (12) and the control computer (14).

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種帶有部件的磁共振設備，其包括用于產生基本磁場 的磁場發生單元，用于產生磁場梯度的梯度線圈，以及用于發射和接收高 頻信號的、具有多個高頻線圈的高頻線圈裝置，這些部件可以分別由至少 一個數字組件和至少一個模擬組件按照一個序列控制，其中，所述模擬組 件設置在控制所述數字組件的控制計算機之外。
技術介紹
現代磁共振設備包括多個部件，它們必須在測量過程的框架內、即特 別是在 一 個序列內在考慮固定的時間依賴關系的情況下受^ 'j控制。屬于這 些部件的例如有用于產生基本磁場的磁場發生單元，用于產生磁場梯度 的梯度線圏，以及用于發射和接收高頻信號的、具有多個高頻線圈的高頻 線圈裝置。由于這些部件通常被模擬地驅動，但控制卻是數字地執行的， 因而在對這些部件的控制路線上設有數字組件和模擬組件。如果考慮到高頻線圈裝置的示例性情形，那么通常在發射組件和接收 組件之間進行區分。模擬接收組件包括例如一種用來首先對所接收信號進 行解調的電子部件。此外，信號通過A/D轉換器轉換成接收數字信號。在 數字接收組件內，接收數字信號被數字地解調并被進一步處理。為此，需 要頻率發生單元(多數情況下是NCO,數字控制振蕩器)的信號，以及中 間頻率。這種接收組件能夠例如處理一定數目的接收通道。根據對于測量方法起決定作用的、對時間表的遵守，其中每個部件都 必須在一個精確的特定時間執行特定的動作，因此，提出了一種集中控制 概念，其中將數字組件集成在控制計算機中。利用控制計算機的系統時鐘 以及在必要時利用時鐘和時間標記能夠建立同步和等時性(Isochronitat )。 例如，數字組件可以被構造為能夠與控制計算機內的總線相連的模塊。在這種集中組織的控制系統中，必須在設計時考慮將來的最大擴充， 因為控制計算機的容量無論在空間上還是針對功率都受到了限制。不過在設計的時間點，這種最大擴充并不是對所有系統功能性(即部件)都可以 精確規劃的，因為技術發展在快速地進步。因此，如果擴展可能性不充分，在當前控制系統中通常不利地頻繁出 現最小裝配或者甚至于出現瓶頸。為解決這一問題，業已公開了若干壁龕解決方案(Nischenl6sung )。因 此，例如建議在與高頻線圈裝置有關的激勵側實現克隆設計(Klonkonzept )， 其中有多臺控制計算機并且將所述控制計算機中的 一 臺作為主計算機而其 它計算機作為從計算機布設。這一解決方案在技術上非常耗費成本且不經 濟，并且僅涉及一個部件的部分方面。對于接收側也已知這樣一種單個的 解決方案，其中最終建議一種從控制計算機中撤出的總線擴展。同樣因此 沒有為上述問題給出全面且經濟的解決方案。
技術實現思路
因此，本專利技術所要解決的技術問題在于，提供一種磁共振設備，它能 夠實現更大且成本更低廉的系統可擴充性。為解決這一技術問題，在本文開頭所述類型的磁共振設備中，根據本 專利技術，在控制計算機之外設置數字組件，并將所述數字組件配設給通過其 控制的模擬組件，其中，為使數字組件與控制計算機進行通信而設有數據 網絡，并且為同步數據組件和控制計算機而設有同步網絡。與已知的
技術介紹
相比，數字組件被從控制計算機中排除并設置于其 外、例如設置于本身的外殼中。在此，給出了一種與通過其所控制的模擬 組件尤其在空間上的對應關系。因此，根據本專利技術基本上建議，從一個集 中的布置過渡到 一個分散的布置。由迄今為止已知的總線系統轉換為網絡 系統，使得可能實現近乎無限且同時成本低廉的系統擴充能力，這種系統 擴充能力僅僅還受到對應網絡的帶寬的限制。不過特別有利的是，也可以 使網絡可縮放地設計。這樣就也可以通過網絡帶寬消除所述限制。如上所述，在磁共振設備中的精確時間順序或者說對該時間順序的遵 守是特別關鍵性的。在根據本專利技術建議的配置中，控制計算機最終僅起到 通信節點的作用，該通信節點對關于下一序列的信息進行解碼并具體地為 原理上遵守何時要做什么的命令的部件分配控制指令。為了使所述"何時" 對所述的每一個數字組件有相同的解釋，從而才能夠實現正確的序列，一6方面必須在控制計算機和數字組件之間有一個公共的系統時鐘，另一方必 須預先給定一個參考時間。數字組件的同步通過在數據網絡之外設置的同 步網絡實現，通過所述數據網絡傳輸所述控制指令并顯然也傳輸例如測量的)頻率發生單元能夠通過包含參數化以及起始時間點的適當控制指令被 如下地控制，使得對磁共振測量關鍵的相關性條件得以遵守。尤其有利的是，將數據網絡構造為至少部分等時的、尤其是等時的網 絡。為此必須保證在一個特定時間段內的某些數據在網絡節點間進行交換。 這點通過這種部分等時的或者是等時的網絡得以實現。如果例如對特定部 件并不需要等時性，那么就出現了一種部分等時的數據網絡。在等時網絡 中或者在部分等時網絡的等時部分中，確保了在特定的周期時間窗口內的 數據已經到達了它們的特定位置，在此是它們的特定數字組件或者控制計算機。這種時間窗口例如為lOias或者lOms。所有的數字組件都必須在這 樣的時間窗口內從網絡獲得它們的相應信息。這點在環形拓樸結構的網絡 中可以例如是數據包通過整個環的時間，從而相應的數字組件就在數據包 通過其時獲取其信息。在這種關聯中對于控制指令而言重要的是，這些控 制指令在各種情況下都在其執行的時間點之前已經到達相應的數字組件并 /人到達所述時間點起有效。特別有利的可以是，將至少一個數字組件與至少一個通過其所控制的 模擬組件共同安裝在一個外部工作設備、尤其是功率放大器內。然后將一 個或多個數字組件和所屬的模擬組件在結構上組合成一個外部的設備。在 梯度線圈或者高頻線圈的激勵側的例子中，可以例如將數字組件放置到無 論如何都存在的功率放大器外殼里。適當的是，同步網絡可以包括一個設置在控制計算機中的同步組件， 該同步組件通過同步導線控制設置在數字組件或工作設備中的同步單元。單元的信號。通過同步網絡尤其可以傳輸一個由同步組件產生的系統時鐘。 這種例如可以為10 MHz的系統時鐘業已用于現有4支術中所采用的集中布 置。如果據此按照同一系統時鐘對數字組件和控制計算機進行同步，那么 可以繼續使用已知的電子部件，就好像它還是設置在控制計算機中一樣。 如果被構造為部分等時、尤其是等時網絡的數據網絡的時鐘是系統時鐘的整數倍，那么就形成了一種非常有利的實施方式。由此可以容易地壓 制由等時網絡造成的干擾信號。此外，在等時網絡中可以出現發射和接收單元之間的數據滑動(Datenschlupf)。在另 一種實施方式中也可以考慮，至 少部分等時的網絡的時鐘率(Taktrate )精確地與系統時鐘相對應。這樣， 可以例如將控制指令在一個系統時鐘內發送給不同的數字組件，并在隨后 的一個系統時鐘內獲得其有效性。在這一情形下，除了系統時鐘以外的其 它時間參考不再是必需的，因為系統時鐘本身可以用作時間標記。為了提供時間參考并且使得控制指令能夠按照正確的時間點被執行， 在根據本專利技術的磁共振設備中有多種實施方式是可以考慮的。原理上，在 此可以在一個在網絡內傳輸的時間標記以及包含在各個數字組件或同步單 元和同步組件內的計時器(尤其是時鐘)之間進行區分，所述計時器同步 運行并在特定的時間點被設置成相同時間。因此，可以在系統時鐘之外傳輸一個用于標記參考本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶有若干部件（４）的磁共振設備，這些部件包括：用于產生基本磁場的磁場發生單元（５），用于產生磁場梯度的梯度線圈（６），以及用于發射和接收高頻信號的、具有多個高頻線圈的高頻線圈裝置（７），這些部件（４）可以分別由至少一個數字組件（１２）和至少一個模擬組件（１３）根據一個序列進行控制，其中，所述模擬組件（１３）被設置在控制所述數字組件（１２）的控制計算機（１４）之外，其特征在于，所述數字組件（１２）被設置在所述控制計算機（１４）之外并且被配設給如果該數字組件所控制的模擬組件（１３），其中，為了使所述數字組件（１２）與該控制計算機（１４）進行通信而提供一個數據網絡（１７），為了該數字組件（１２）和該控制計算機（１４）的同步而提供一個同步網絡（１８）。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：拉迪鮑姆哈特，尼可拉斯德姆哈特，喬格皮可，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]