CN107219482A - 一种便携式mr成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式MR成像设备，主要内容为：显示器安装在工控机上，第三脚轮安装在工控机的底面上，第一脚轮安装在谱仪的底面上，梯度放大器安装在谱仪的顶面上，电子柜安装在梯度放大器的顶面上，谱仪由射频发射器和射频接收器组成，工控机分别与射频发射器和梯度放大器连接，射频接收器与工控机连接，电子柜内安装有射频放大器和前置放大器，射频发射器与射频放大器连接，前置放大器与射频接收器连接，磁体柜内安装有上磁极、上梯度线圈、射频线圈、下梯度线圈和下磁极，梯度放大器分别与上梯度线圈和下梯度线圈连接，射频放大器与射频线圈连接，射频线圈与前置放大器连接，第二脚轮安装在磁体柜的底面上。

Description

一种便携式MR成像设备
技术领域
本发明涉及磁共振技术领域，具体地说，特别涉及一种便携式MR成像设备。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是物体在静磁场、梯度场和射频场共同作用下产生的电磁脉冲的共振发射和共振接收，通过采集数据和图像重建实现对物体的可视化的高新技术。谱仪是磁共振成像系统的控制核心，包括数字射频发射部分和数字射频接收部分。目前，MR成像设备体积大，携带不方便，价格昂贵。而且，MR成像设备发射机相位控制不准，二次变频中模拟混频带有误差；另外，MR成像设备的接收机整体性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种便携式MR成像设备，其体积小，携带方便，可以发送任意调制包络，具有快速切换频率和幅度以及调制效果好等优点，实现了较宽频率范围的选层信号。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式MR成像设备，包括工控机、谱仪、第一脚轮、第二脚轮、磁体柜、梯度放大器、电子柜、显示器和第三脚轮；所述显示器安装在工控机上，所述第三脚轮安装在工控机的底面上，所述第一脚轮安装在谱仪的底面上，所述谱仪通过线缆与工控机连接，所述梯度放大器安装在谱仪的顶面上，所述电子柜安装在梯度放大器的顶面上，所述谱仪由射频发射器和射频接收器组成，所述显示器与工控机连接，所述工控机分别与射频发射器和梯度放大器连接，所述射频接收器与工控机连接，所述电子柜内安装有射频放大器和前置放大器，所述射频发射器与射频放大器连接，所述前置放大器与射频接收器连接，所述磁体柜内安装有上磁极、上梯度线圈、射频线圈、下梯度线圈和下磁极，所述梯度放大器分别与上梯度线圈和下梯度线圈连接，所述射频放大器与射频线圈连接，所述射频线圈与前置放大器连接，所述射频线圈安装在上梯度线圈和下梯度线圈之间，所述第二脚轮安装在磁体柜的底面上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述工控机内安装有直接数字频率合成源。
作为本发明的一种优选实施方式，所述射频发射器由数据采集卡PCIe-6323、第一锁存器SN74LVTHl6373、上变频器AD9857和第一射频变压器T1-1T-X65组成，所述数据采集卡PCIe-6323与第一锁存器SN74LVTHl6373连接，所述第一锁存器SN74LVTHl6373与上变频器AD9857连接，所述上变频器AD9857与第一射频变压器T1-1T-X65连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述射频接收器由第二射频变压器T1-1T-X65、反向器SN74LVC3G04、模数转换器AD9244、下变频器AD6620、第二锁存器SN74LVTHl6373、单稳多频振荡器74HCT423和数据采集卡PCI-7200组成，所述第二射频变压器T1-1T-X65与模数转换器AD9244连接，所述模数转换器AD9244分别与反向器SN74LVC3G04和下变频器AD6620连接，所述反向器SN74LVC3G04与下变频器AD6620连接，所述下变频器AD6620分别与第二锁存器SN74LVTHl6373和单稳多频振荡器74HCT423连接，所述第二锁存器SN74LVTHl6373和单稳多频振荡器74HCT423都与数据采集卡PCI-7200连接，所述数据采集卡PCI-7200与下变频器AD6620连接。
本发明中，工控机主要生成梯度磁场所需的梯度信号和磁共振系统所需的调制信号的基带信号。基带信号由射频发射器进行上变频和DA转换，成为选层信号，经过信号的放大等处理送入射频线圈，形成磁共振成像所必需的射频磁场；射频接收器主要通过射频线圈接收磁共振成像系统产生的回波信号，通过AD转换和下变频，送入计算控制系统进行图像的重建和后续处理。
本发明中，数字射频发射器的主要功能是将计算控制系统产生的选层基带信号，经过上变频和DA转换调制成射频选层模拟信号。14位发射信号和AD9857的控制数据是由软件编程产生，经数据采集卡PCIe-6323，由电脑传入发射器中。首先由两片电平转换器件SN74LVTHl6373转换电平，然后传入AD9857经一次上变频后成为选层信号B(t)，B(t)从AD9857输出前经过芯片内部的DA转换成为模拟信号，AD9857输出的差分模拟信号由变压器T1—1T-X65转换成单端信号，由BNC接头输出。
本发明中，射频接收器选用高速ADC模数转换器AD9244来完成接收系统的AD转换功能，选用数字正交下变频器AD6620来完成接收系统的一次下变频。AD9244采用差分输入方式，接收的单端回波信号需先用射频变压器将其转换为差分信号送入AD9244。AD9244的AD转换和AD6620的下变频要想同步，必须要给AD9244模数转换留出时间，两者有一定的时间延迟，因此可以将两者的时钟信号在分配的时候加个反向器。另外，接收系统的数据采集卡PCI-7200无法采用外部的参考时钟，要想保证与系统其他部件的同步，可以采样外部输入选通信号的方式，但是AD6620输出的选通信号的脉宽是很窄的，即输出一个数据时，只有一个时钟，比如时钟为20MHz，那么脉冲的时间为0.1μs，脉宽过窄，很难满足PCI-7200的读端口时序要求。因此需要选用单稳态将脉冲展宽，使PCI-7200采集卡能够正常采集数据。下变频器解调好的数据同样选用两片锁存器将其所存后在一起送入数据采集卡进行处理。
总体上，本发明与现有技术相比具有以下优点：(1)体积小，方便携带；(2)射频发射器实现了数字化正交调制和一次上变频，回避了模拟发射机相位控制不准的难题，以及二次上变频中模拟混频带来的误差；(3)接收机采用数字直接下变频技术，基于高速模数转换器AD92445和正交下变频器AD6620，实现了数字化正交解调和一次下变频，回避了模拟技术中需要对两路正交信号进行相位校正的复杂处理，以及二次下变频技术中的模拟混频带来的误差，提高了接收机的整体性能。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明的一种具体实施方式的控制结构示意图；
图3为本发明的一种具体实施方式射频发射器的结构示意图；
图4为本发明的一种具体实施方式射频接收器的结构示意图。
附图标记说明：
1：工控机，2：谱仪，3：第一脚轮，4：第二脚轮，5：磁体柜，6：梯度放大器，7：电子柜，8：显示器，9：第三脚轮；
21：射频发射器，22：射频接收器，51：上磁极，52：上梯度线圈，53：射频线圈，54：下梯度线圈，55：下磁极，71：射频放大器，72：前置放大器；
211：数据采集卡PCIe-6323，212：第一锁存器SN74LVTHl6373，213：上变频器AD9857，214：第一射频变压器T1-1T-X65；
221：第二射频变压器T1-1T-X65，222：反向器SN74LVC3G04，223：模数转换器AD9244，224：下变频器AD6620，225：第二锁存器SN74LVTHl6373，226：单稳多频振荡器74HCT423，227：数据采集卡PCI-7200。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1～图4所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的一种便携式MR成像设备，包括工控机1、谱仪2、第一脚轮3、第二脚轮4、磁体柜5、梯度放大器6、电子柜7、显示器8和第三脚轮9；所述显示器8安装在工控机1上，所述第三脚轮9安装在工控机1的底面上，所述第一脚轮3安装在谱仪2的底面上，所述谱仪2通过线缆与工控机1连接，所述梯度放大器6安装在谱仪2的顶面上，所述电子柜7安装在梯度放大器6的顶面上，所述谱仪2由射频发射器21和射频接收器22组成，所述显示器8与工控机1连接，所述工控机1分别与射频发射器21和梯度放大器6连接，所述射频接收器22与工控机1连接，所述电子柜7内安装有射频放大器71和前置放大器72，所述射频发射器21与射频放大器71连接，所述前置放大器72与射频接收器22连接，所述磁体柜5内安装有上磁极51、上梯度线圈52、射频线圈53、下梯度线圈54和下磁极55，所述梯度放大器6分别与上梯度线圈52和下梯度线圈54连接，所述射频放大器71与射频线圈53连接，所述射频线圈53与前置放大器72连接，所述射频线圈53安装在上梯度线圈52和下梯度线圈54之间，所述第二脚轮4安装在磁体柜5的底面上。
优选的，所述工控机1内安装有直接数字频率合成源。
优选的，所述射频发射器21由数据采集卡PCIe-6323(211)、第一锁存器SN74LVTHl6373(212)、上变频器AD9857(213)和第一射频变压器T1-1T-X65(214)组成，所述数据采集卡PCIe-6323(211)与第一锁存器SN74LVTHl6373(212)连接，所述第一锁存器SN74LVTHl6373(212)与上变频器AD9857(213)连接，所述上变频器AD9857(213)与第一射频变压器T1-1T-X65(214)连接。本实施例的发射器基于一片AD9857，实现了数字化正交调制和一次上变频，回避了模拟发射机相位控制不准的难题，以及二次上变频中模拟混频带来的误差。
优选的，所述射频接收器22由第二射频变压器T1-1T-X65(221)、反向器SN74LVC3G04(222)、模数转换器AD9244(223)、下变频器AD6620(224)、第二锁存器SN74LVTHl6373(225)、单稳多频振荡器74HCT423(226)和数据采集卡PCI-7200(227)组成，所述第二射频变压器T1-1T-X65(221)与模数转换器AD9244(223)连接，所述模数转换器AD9244(223)分别与反向器SN74LVC3G04(222)和下变频器AD6620(224)连接，所述反向器SN74LVC3G04(222)与下变频器AD6620(224)连接，所述下变频器AD6620(224)分别与第二锁存器SN74LVTHl6373(225)和单稳多频振荡器74HCT423(226)连接，所述第二锁存器SN74LVTHl6373(225)和单稳多频振荡器74HCT423(226)都与数据采集卡PCI-7200(227)连接，所述数据采集卡PCI-7200(227)与下变频器AD6620(224)连接。本实施例的接收机采用数字直接下变频技术，基于高速模数转换器AD92445和正交下变频器AD6620，实现了数字化正交解调和一次下变频，回避了模拟技术中需要对两路正交信号进行相位校正的复杂处理，以及二次下变频技术中的模拟混频带来的误差，提高了接收机的整体性能。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.一种便携式MR成像设备，其特征在于：包括工控机、谱仪、第一脚轮、第二脚轮、磁体柜、梯度放大器、电子柜、显示器和第三脚轮；所述显示器安装在工控机上，所述第三脚轮安装在工控机的底面上，所述第一脚轮安装在谱仪的底面上，所述谱仪通过线缆与工控机连接，所述梯度放大器安装在谱仪的顶面上，所述电子柜安装在梯度放大器的顶面上，所述谱仪由射频发射器和射频接收器组成，所述显示器与工控机连接，所述工控机分别与射频发射器和梯度放大器连接，所述射频接收器与工控机连接，所述电子柜内安装有射频放大器和前置放大器，所述射频发射器与射频放大器连接，所述前置放大器与射频接收器连接，所述磁体柜内安装有上磁极、上梯度线圈、射频线圈、下梯度线圈和下磁极，所述梯度放大器分别与上梯度线圈和下梯度线圈连接，所述射频放大器与射频线圈连接，所述射频线圈与前置放大器连接，所述射频线圈安装在上梯度线圈和下梯度线圈之间，所述第二脚轮安装在磁体柜的底面上。
2.如权利要求1所述的一种便携式MR成像设备，其特征在于：所述工控机内安装有直接数字频率合成源。
3.如权利要求1所述的一种便携式MR成像设备，其特征在于：所述射频发射器由数据采集卡PCIe-6323、第一锁存器SN74LVTHl6373、上变频器AD9857和第一射频变压器T1-1T-X65组成，所述数据采集卡PCIe-6323与第一锁存器SN74LVTHl6373连接，所述第一锁存器SN74LVTHl6373与上变频器AD9857连接，所述上变频器AD9857与第一射频变压器T1-1T-X65连接。
4.如权利要求1所述的一种便携式MR成像设备，其特征在于：所述射频接收器由第二射频变压器T1-1T-X65、反向器SN74LVC3G04、模数转换器AD9244、下变频器AD6620、第二锁存器SN74LVTHl6373、单稳多频振荡器74HCT423和数据采集卡PCI-7200组成，所述第二射频变压器T1-1T-X65与模数转换器AD9244连接，所述模数转换器AD9244分别与反向器SN74LVC3G04和下变频器AD6620连接，所述反向器SN74LVC3G04与下变频器AD6620连接，所述下变频器AD6620分别与第二锁存器SN74LVTHl6373和单稳多频振荡器74HCT423连接，所述第二锁存器SN74LVTHl6373和单稳多频振荡器74HCT423都与数据采集卡PCI-7200连接，所述数据采集卡PCI-7200与下变频器AD6620连接。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555761A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 华东师范大学 一种台式磁共振成像仪
US20090131793A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-21 General Electric Company Portable imaging system having a single screen touch panel
CN102551722A (zh) * 2012-01-12 2012-07-11 辽宁开普医疗系统有限公司 一种基于全数字化谱仪的磁共振成像系统
CN102988048A (zh) * 2012-10-26 2013-03-27 东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司 磁共振光纤谱仪及其射频接收装置
CN103411991A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 上海纽迈电子科技有限公司 便携式低场核磁共振煎炸老油分析仪
CN104055516A (zh) * 2013-03-20 2014-09-24 上海联影医疗科技有限公司 一种多通道射频信号控制系统
CN104407315A (zh) * 2014-12-08 2015-03-11 东南大学 一种便携式低场核磁共振集成装置
CN104869095A (zh) * 2014-02-25 2015-08-26 西门子公司 通信方法、通信设备和有通信设备的磁共振断层成像设备
CN105759232A (zh) * 2016-03-03 2016-07-13 哈尔滨医科大学 一种磁共振成像的多元同步采集控制系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555761A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 华东师范大学 一种台式磁共振成像仪
US20090131793A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-21 General Electric Company Portable imaging system having a single screen touch panel
CN102551722A (zh) * 2012-01-12 2012-07-11 辽宁开普医疗系统有限公司 一种基于全数字化谱仪的磁共振成像系统
CN102988048A (zh) * 2012-10-26 2013-03-27 东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司 磁共振光纤谱仪及其射频接收装置
CN104055516A (zh) * 2013-03-20 2014-09-24 上海联影医疗科技有限公司 一种多通道射频信号控制系统
CN103411991A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 上海纽迈电子科技有限公司 便携式低场核磁共振煎炸老油分析仪
CN104869095A (zh) * 2014-02-25 2015-08-26 西门子公司 通信方法、通信设备和有通信设备的磁共振断层成像设备
CN104407315A (zh) * 2014-12-08 2015-03-11 东南大学 一种便携式低场核磁共振集成装置
CN105759232A (zh) * 2016-03-03 2016-07-13 哈尔滨医科大学 一种磁共振成像的多元同步采集控制系统

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