CN110321101B - 磁共振成像序列的指令分发方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了磁共振成像序列的指令分发方法和装置。包括：设置垂直穿过磁共振成像序列的多个时间轴的块间分段线，基于块间分段线将磁共振成像序列分段为多个事件块，每个事件块包含多个时间轴上的脉冲信号；根据每个事件块中的脉冲组合的形状，在每个事件块的内部设置垂直穿过多个时间轴的块内分段线，基于块内分段线将每个事件块分段为多个子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型；从多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将调取的子事件块翻译为硬件指令；将硬件指令分发到对应于硬件指令的硬件指令写入器。显著降低事件解析难度，减少解析时间。

Description

磁共振成像序列的指令分发方法和装置

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种磁共振成像序列的指令分发方法和装置。

背景技术

磁共振(Magnetic Resonance，MR)成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。

通常利用MR成像序列执行扫描工作以获取MR图像。MR成像序列通常采用高级程序语言(例如C++)描述射频(RF)事件、梯度事件和模数转换(ADC)事件。

在现有技术中，基于序列相关性和扫描时间顺序将MR成像序列分段为多个事件块(Event Block，EB)，每个EB包含多个脉冲类型。然后，解析每个事件块中对应于多个脉冲类型的多个事件，再利用单核处理器依据扫描时间顺序串行翻译各个事件的机器可识别硬件指令，再发送这些硬件指令到相应的硬件控制单元以生成MR图像。

然而，由于EB中包含多个脉冲类型，需要花费大量计算资源和时间解析多事件的相关性。另外，利用单核处理器串行翻译导致指令翻译效率不高，难以保证成像的实时性。

发明内容

本发明实施方式提出一种磁共振成像序列的指令分发方法和装置。

本发明实施方式的技术方案如下：

磁共振成像序列的指令分发方法，包括：

利用垂直穿过磁共振成像序列的多个时间轴的块间分段线将所述磁共振成像序列分段为多个事件块，每个事件块包含多个时间轴上的脉冲信号；根据每个事件块中的脉冲组合的形状，利用在每个事件块的内部垂直穿过多个时间轴的块内分段线将每个事件块分段为多个子事件块，其中单个时间轴上的脉冲信号与所述块内分段线组成的区域确定为子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型；

从所述多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将所述调取的子事件块翻译为硬件指令；

将所述硬件指令分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器。

可见，在本发明实施方式中，通过设置块内分段线，可以快速将包含多个脉冲类型的事件块进一步块内分段为包含单一脉冲类型的子事件块，分段出的子事件块只包含单一脉冲类型，降低了解析子事件块的工作繁琐度，并降低了针对计算资源的需求。

在一个实施方式中，所述从多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将调取的子事件块翻译为硬件指令，包括：

使能多个子事件块翻译器根据所述分段的时间顺序从所述多个子事件块中调取子事件块，每个子事件块翻译器基于各自调取的子事件块包含的脉冲类型分别将所述各自调取的子事件块翻译为硬件指令。

因此，本发明实施方式的多个子事件块翻译器并行翻译硬件指令，可以有效应付子事件块增多的问题，进一步提高翻译效率。

在一个实施方式中，该方法还包括：根据所述分段的时间顺序将所述多个子事件块存储到先入先出(FIFO)队列中；

所述使能多个子事件块翻译器根据所述分段的时间顺序从所述多个子事件块中调取子事件块包括：使能所述多个子事件块翻译器从所述先入先出队列中依据先入先出方式调取子事件块。

因此，本发明实施方式通过FIFO队列实现子事件块的高效率有序调取，实施方式便利。

在一个实施方式中，每个子事件块翻译器布置在各自的中央处理器内核中。

可见，本发明实施方式在多内核中布置多个子事件块翻译器，子事件块翻译任务可以被分配到更多的内核，提高了翻译效率。

在一个实施方式中，所述根据每个事件块中的脉冲组合的形状，在每个事件块的内部设置垂直穿过多个时间轴的块内分段线，包括下列中的至少一个：

当所述脉冲组合包含多边形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述多边形梯度脉冲的起始点、结束点或渐变点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含波形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述波形梯度脉冲的起始点、波峰点、波谷点、结束点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含射频脉冲时，设置垂直穿过所述射频脉冲的起始点、结束点、波峰点、波谷点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含模数转换事件脉冲时，设置垂直穿过所述模数转换事件脉冲的瞬变点的所述块内分段线。

因此，本发明实施方式可以针对多种类型的脉冲组合实现多种方式的块内分段方法，适用于多种成像序列。

在一个实施方式中，所述硬件指令包括下列中的至少一个：射频指令；梯度指令：模数转换指令；频率相位指令；控制字指令；和/或

将所述硬件指令分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器包括：

将相同时间的硬件指令同时分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器。

可见，本发明通过将相同时间的硬件指令同时分发到对应于硬件指令的硬件指令写入器，保证了序列扫描工作的时间同步性。

磁共振成像序列的指令分发装置，包括：

同步分段模块，用于利用垂直穿过磁共振成像序列的多个时间轴的块间分段线将所述磁共振成像序列分段为多个事件块，每个事件块包含多个时间轴上的脉冲信号；根据每个事件块中的脉冲组合的形状，利用在每个事件块的内部垂直穿过多个时间轴的块内分段线将每个事件块分段为多个子事件块，其中单个时间轴上的脉冲信号与所述块内分段线组成的区域确定为子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型；

翻译模块，用于从所述多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将所述调取的子事件块翻译为硬件指令；

分发模块，用于将所述硬件指令分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器。

可见，在本发明实施方式中，通过设置块内分段线，可以快速将包含多个脉冲类型的事件块进一步块内分段为包含单一脉冲类型的子事件块，分段出的子事件块只包含单一脉冲类型，降低了解析子事件块的工作繁琐度，并降低了针对计算资源的需求。

在一个实施方式中，所述翻译模块，用于使能多个子事件块翻译器根据所述分段的时间顺序从所述多个子事件块中调取子事件块，每个子事件块翻译器基于各自调取的子事件块包含的脉冲类型分别将所述各自调取的子事件块翻译为硬件指令。

因此，本发明实施方式的多个子事件块翻译器并行翻译硬件指令，可以有效应付子事件块增多的问题，进一步提高翻译效率。

在一个实施方式中，所述同步分段模块，还用于根据所述分段的时间顺序将所述多个子事件块存储到先入先出队列中；

所述翻译模块，用于使能所述多个子事件块翻译器从所述先入先出队列中依据先入先出方式调取子事件块。

因此，本发明实施方式通过FIFO队列实现子事件块的高效率有序调取，实施方式便利。

在一个实施方式中，每个子事件块翻译器布置在各自的中央处理器内核中。

可见，本发明实施方式在多内核中布置多个子事件块翻译器，子事件块翻译任务可以被分配到更多的内核，提高了翻译效率。

在一个实施方式中，所述同步分段模块，用于执行下列中的至少一个：

当所述脉冲组合包含多边形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述多边形梯度脉冲的起始点、结束点或渐变点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含波形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述波形梯度脉冲的起始点、波峰点、波谷点、结束点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含射频脉冲时，设置垂直穿过所述射频脉冲的起始点、结束点、波峰点、波谷点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含模数转换事件脉冲时，设置垂直穿过所述模数转换事件脉冲的瞬变点的所述块内分段线。

因此，本发明实施方式可以针对多种类型的脉冲组合实现多种方式的块内分段方法，适用于多种成像序列。

计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的磁共振成像序列的指令分发方法的步骤。

附图说明

图1为磁共振成像系统的成像序列的示范性示意图。

图2为根据现有技术对图1所示成像序列的分段示意图。

图3为根据本发明实施方式的磁共振成像序列的指令分发方法流程图。

图4为根据本发明实施方式的梯度脉冲分段的第一示范性示意图。

图5为根据本发明实施方式的梯度脉冲分段的第二示范性示意图。

图6为根据本发明实施方式的射频脉冲分段的示范性示意图。

图7为根据本发明实施方式将图2所示EB2块内分段为子事件块的示范性示意图。

图8为根据本发明实施方式在FIFO队列中保存子事件块的示范性示意图。

图9为根据本发明实施方式磁共振成像序列的指令分发方法的示范性过程图。

图10为根据本发明实施方式的磁共振成像序列的指令分发装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

图1为磁共振成像系统的成像序列的示范性示意图。

在图1中，从左到右为序列的扫描时间顺序，；从上到下分别示出射频(RF)脉冲、选层梯度(GS)、频率编码(GF)、相位编码(GP)和ADC事件，其中GS、GF和GP属于梯度脉冲的范畴。在图1中，RF脉冲、GS、GF、GP和ADC事件分别具有各自的时间轴。

图1所示的成像序列仅为示范性的，本领域技术人员可以意识到，成像序列还可以具有其它的实施形式，本发明实施方式对此并无限定。

在现有技术中，基于序列相关性和扫描时间顺序将成像序列分段为多个EB(事件块)，每个EB包含多个脉冲类型。

图2为根据现有技术对图1所示成像序列的分段示意图。

由图2可见，图1所示的成像序列被基于扫描时间顺序从左到右依次排列的块间分段线21、块间分段线22、块间分段线23、块间分段线24和块间分段线25分段为4个EB，分别为EB1、EB2、EB3和EB4。其中，块间分段线21和块间分段线22之间为EB1；块间分段线22和块间分段线23之间为EB2；块间分段线23和块间分段线24之间为EB3；块间分段线24和块间分段线25之间为EB4。块间分段线21、块间分段线22、块间分段线23、块间分段线24和块间分段线25相互平行且垂直贯穿GS、GF、GP和ADC事件的全部5个时间轴。

由图2可见，每个EB都包含全部的脉冲类型，即包含GS、GF、GP和ADC事件的全部5个时间轴上的全部脉冲类型。具体的：

EB1包含有信号的RF脉冲、有信号的GS、无信号的GF、无信号的GP和无信号的ADC；EB2包含无信号的RF脉冲、有信号的GS、有信号的GF、有信号GP和无信号的ADC；EB3包含有信号的RF脉冲、有信号的GS、无信号的GF、无信号的GP和无信号的ADC；EB4包含无信号的RF脉冲、无信号的GS、有信号的GF、无信号的GP和有信号的ADC。

成像序列被上述分段之后，序列转换器按照序列的扫描时间顺序(即EB1→EB2→EB3→EB4的顺序)依次将各个EB解析为RF事件、梯度事件、ADC事件、频率相位事件和控制字事件，并将RF事件发送到射频翻译器，将梯度事件发送到梯度翻译器，将ADC事件发送到ADC翻译器，将频率相位事件发送到频率相位翻译器，将控制字事件发送到控制字翻译器。在射频翻译器中，RF事件被翻译为射频指令；在梯度翻译器中，梯度事件被翻译为梯度指令；在ADC翻译器中，ADC事件被翻译为ADC指令；在频率相位翻译器中，频率相位事件被翻译为频率相位指令；在控制字翻译器中，控制字事件被翻译为控制字指令。其中：射频翻译器、梯度翻译器、ADC翻译器、频率相位翻译器和控制字翻译器都布置在相同的单核中且串行工作，而且射频指令；梯度指令：模数转换指令；频率相位指令；控制字指令为计算机可识别的硬件指令。最后，全部的硬件指令被发送到相应的硬件控制单元以控制生成MR图像。

然而，EB包含多个脉冲类型，序列转换器解析EB时需要考虑多种脉冲类型，导致解析工作繁琐，显著增加了解析时间和计算资源需求。而且，在相同的单核中串行翻译指令导致翻译效率不高，难以保证成像的实时性。

申请人意识到，依据现有技术方式分段出的EB包含多个脉冲类型，并由此导致解析时间增加。申请人发现，如果不采用现有技术的分段方法，而是通过一种新颖的分段方法使得分段出的区域块只包含单个脉冲类型，则可以显著降低事件块解析难度，减少解析时间，降低针对计算资源的需求，还可以提高系统响应速度。

另外，申请人还发现，当分段出的区域块只包含单个脉冲类型时，区域块数目相比现有技术的EB数会显著增加，此时如果仍采用现有技术的单核串行翻译方式将进一步导致翻译效率降低。为克服或减缓该技术问题，申请人还提出在多个内核中相应布置多个翻译器，并通过多个翻译器的并行翻译操作提高翻译效率。

图3为根据本发明实施方式的磁共振成像序列的指令分发方法流程图。

如图3所示，该方法包括：

步骤301：将磁共振成像序列分段为多个子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型。具体包括：利用垂直穿过磁共振成像序列的多个时间轴的块间分段线将磁共振成像序列分段为多个事件块，每个事件块包含多个时间轴上的脉冲信号；根据每个事件块中的脉冲组合的形状，利用在每个事件块的内部垂直穿过多个时间轴的块内分段线将每个事件块分段为多个子事件块，其中单个时间轴上的脉冲信号与块内分段线组成的区域确定为子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型。当然可知，此处的块间分段线或者块内分段线是为了划分事件块而沿时间轴设置的虚拟分段线，并非是物理上存在的线条。

在这里，为区别现有技术中包含多个脉冲类型的EB，将包含单个脉冲类型的区域块称为子事件块。

可以依据现有方式将磁共振成像序列分段为多个EB，其中每个EB包括具有多个脉冲类型；然后将每个EB进一步分段为多个子事件块，其中每个子事件块包含单一的脉冲类型。

具体包括：设置垂直穿过多个时间轴的块间分段线，基于块间分段线将磁共振成像序列分段为多个EB，每个EB包含多个时间轴上的脉冲信号，因此每个EB包含多个脉冲类型；根据每个EB中多个脉冲类型组成的脉冲组合的形状，在每个EB的内部设置垂直穿过多个时间轴的块内分段线(其中，块内分段线的数目可以为一个，也可以为多个)；将单个时间轴上的脉冲信号与块内分段线组成的区域确定为子事件块，因此子事件块中包含单个脉冲类型。

在一个实施方式中，当脉冲组合包含多边形梯度脉冲时，可以设置垂直穿过多边形梯度脉冲的起始点、结束点或渐变点的块内分段线，以对EB执行块内分段。

图4为根据本发明实施方式的梯度脉冲分段的第一示范性示意图。

假定基于块间分段线被分段出的EB包含图4所示的波形梯度脉冲。此时，可以进一步利用经过起始点A的块内分段线41、经过预设点B的块内分段线42、经过波峰点C的块内分段线43、经过预设点D的块内分段线44或经过结束点E的块内分段线45，对该波形梯度脉冲进行块内分段。

在一个实施方式中，当脉冲组合包含多边形梯度脉冲时，可以设置垂直穿过多边形梯度脉冲的起始点、结束点或渐变点的块内分段线，以对EB执行块内分段。

图5为根据本发明实施方式的梯度脉冲分段的第二示范性示意图。

假定基于块间分段线被分段出的EB包含图5所示的多边形梯度脉冲。在图5中，可以利用经过起始点A的块内分段线51、经过渐变点B的块内分段线52、经过渐变点C的块内分段线53或经过结束点D的块内分段线54对多边形梯度脉冲进行块内分段。

在一个实施方式中，当脉冲组合包含RF脉冲时，可以设置垂直穿过RF脉冲的起始点、结束点、波峰点、波谷点或波峰点与波谷点之间的预设点的块内分段线，对EB执行块内分段。

图6为根据本发明实施方式的RF脉冲分段的示范性示意图。

假定基于块间分段线被分段出的EB包含图6所示的RF脉冲。在图6中，可以利用经过波谷点A的块内分段线61、经过波峰点B的块内分段线62或经过波谷点C的块内分段线63，对RF脉冲进行块内分段。

在一个实施方式中，当脉冲组合包含ADC事件脉冲时，基于ADC事件脉冲的瞬变点对EB执行块内分段。可选的，当ADC事件脉冲结构简单时，也可以不再进行块内分段。

以上示范性描述了对脉冲组合中单个脉冲进行块内分段的示范过程。本领域技术人员可以意识到，当针对EB执行分段时，应该是针对各轴上全部类型脉冲的同步分段。

图7为根据本发明实施方式将图2所示EB2块内分段为子事件块的示范性示意图。

由图7可见，基于EB2内的脉冲组合形状在EB2内设置10条块内分段线，每个块内分段线都垂直贯穿RF、GS、GF、GP和ADC事件的全部5个时间轴。

在GS轴所在的坐标系中，块内分段出子事件块(SEB)2.1.1；SEB 2.2.1；SEB2.3.1…SEB2.11.1。SEB2.1.1；SEB 2.2.1；SEB2.3.1…SEB2.11.1都只包含GS时间轴上的脉冲信号，因此都只包含单一的脉冲类型，即只包含GS脉冲类型。其中：SEB2.1.1、SEB2.2.1、SEB2.3.1、SEB2.4.1、SEB2.8.1、SEB2.9.1、SEB2.10.1和SEB2.11.1都包含无信号的GS脉冲，而SEB2.5.1、SEB2.6.1和SEB2.7.1分别包含有信号的GS脉冲，其中SEB2.5.1包含的GS脉冲为从GS轴开始向下渐变到SEB2.6.1，SEB2.6.1包含的GS脉冲为在GS轴下面保持不变，SEB2.7.1包含的GS脉冲为从SEB2.6.1开始向上渐变到GS轴。

类似地，在GF轴所在的坐标系中，块内分段出SEB2.1.2；SEB 2.2.2；SEB2.3.2…SEB2.11.2。SEB2.1.2；SEB 2.2.2；SEB2.3.2…SEB2.11.2都只包含GF时间轴上的脉冲信号，因此都只包含单一的脉冲类型，即只包含GF脉冲类型。其中：SEB2.1.2、SEB2.2.2、SEB2.10.2和SEB2.11.2都包含无信号的GF脉冲，而SEB2.3.2、SEB2.4.2、SEB2.5.2、SEB2.6.2、SEB2.7.2、SEB2.8.2和SEB2.9.2分别包含有信号的GF脉冲，其中SEB2.3.2所包含的GF脉冲为从GF轴开始向上渐变到SEB2.4.2；SEB2.4.2、SEB2.5.2、SEB2.6.2、SEB2.7.2和SEB2.8.2包含的GF脉冲为在GS轴的上面保持不变；SEB2.9.2包含的GF脉冲为从SEB2.8.2开始向下渐变到GF轴。

类似地，在GP轴所在的坐标系中，块内分段出SEB2.1.3；SEB 2.2.3；SEB2.3.3…SEB2.11.3。SEB2.1.3；SEB 2.2.3；SEB2.3.3…SEB2.11.3都只包含GF时间轴上的脉冲信号，因此都只包含单一的脉冲类型，即只包含GF脉冲类型。其中：SEB2.1.3；SEB2.2.3；SEB2.3.3…SEB2.11.3都包含有信号的GP脉冲。SEB2.1.3所包含的GP脉冲为从GP轴开始向上渐变到SEB2.2.3；SEB 2.2.3、SEB2.3.3、SEB2.4.3、SEB2.5.3、SEB 2.6.3、SEB2.7.3、SEB2.8.3、SEB2.9.3和SEB2.10.3包含的GP脉冲为在GP轴的上面保持不变；SEB2.11.3包含的GF脉冲为从SEB2.10.3开始向下渐变到GP轴。

其中，各个SEB的命名格式为SEB N.M.K。下面对N、M、K的含义进行说明。

N为脉冲类型编号，其中当SEB包含的单独脉冲类型为RF脉冲时，N＝1；当SEB包含的单独脉冲类型为梯度脉冲时，N＝2，当SEB包含的单独脉冲类型为ADC脉冲时，N等于3。

M为SEB内的时间编号，M值越大，表面该SEB的时间越靠后，比如SEB 2.2.1和SEB2.2.2具有相同的M值(2)，这意味着SEB 2.2.1和SEB 2.2.2在时间轴上具有相同时间，而SEB 2.3.2的M值(3)大于SEB 2.2.2的M值(2)，这意味着SEB 2.3.2在时间轴上比SEB 2.2.2更靠后。

K为梯度区分编号，当N＝2且为GS脉冲时，K＝1；当N＝2且为GF脉冲时，K＝2；当N＝2且为GP脉冲时，K＝3；当N不等于2时，K＝0。

以上示范性描述了将EB进一步分段为多个子事件块的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

步骤302：从多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将调取的子事件块翻译为硬件指令。

在这里，可以基于子事件块的时间顺序，依次从多个子事件块中调取子事件块。然后，针对调取的每个子事件块，基于所包含的脉冲类型将调取的子事件块翻译为硬件指令。

硬件指令为机器可识别指令，可以用于控制磁共振成像系统中的相应硬件。具体的，硬件指令可以包括：用于控制射频硬件的射频指令；用于控制梯度硬件的梯度指令：用于控制模数转换硬件的模数转换指令；用于控制频率相位硬件的频率相位指令；用于控制控制字硬件的控制字指令，等等。比如：

当子事件块中包含的单一脉冲类型为RF时，将子事件块解析为RF事件、频率相位事件和控制字事件，再将RF事件翻译为RF指令，频率相位事件翻译为频率相位指令，控制字事件翻译为控制字指令。

当子事件块中包含的单一脉冲类型为GS时，将子事件块翻译为梯度事件和控制字事件，再将梯度事件翻译为梯度指令，控制字事件翻译为控制字指令。

当子事件块中包含的单一脉冲类型为GF时，将子事件块翻译为梯度事件和控制字事件，再将梯度事件翻译为梯度指令，控制字事件翻译为控制字指令。

当子事件块中包含的单一脉冲类型为GP时，将子事件块翻译为梯度事件和控制字事件，再将梯度事件翻译为梯度指令，控制字事件翻译为控制字指令。

当子事件块中包含的单一脉冲类型为ADC时，将子事件块翻译为ADC事件和控制字事件，再将ADC事件翻译为ADC指令，控制字事件翻译为控制字指令。

在一个实施方式中，步骤302中从多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将调取的子事件块翻译为硬件指令，包括：使能多个子事件块翻译器根据分段的时间顺序从多个子事件块中调取子事件块，每个子事件块翻译器基于各自调取的子事件块包含的脉冲类型分别将各自调取的子事件块翻译为硬件指令。

优选的，每个子事件块翻译器布置在各自的中央处理器内核中。通过将子事件块翻译器分布在多内核中，使得子事件块翻译任务分配到更多的内核中，提高了翻译效率且可以合理控制成本。比如，通过将翻译任务分配到更多的处理器内核中，可以将当前序列扫描软件从x86体系移植到ARM体系，从而降低成本和功耗。

而且，本发明实施方式的多个子事件块翻译器并行翻译硬件指令，可以有效应付子事件块数增多的潜在问题，提高了翻译效率。

优选的，该方法还包括：根据时间顺序将多个子事件块存储到FIFO队列中；使能多个子事件块翻译器根据分段的时间顺序从多个子事件块中调取子事件块包括：使能多个子事件块翻译器从FIFO队列中依据FIFO方式调取子事件块。

图8为根据本发明实施方式在FIFO队列中保存子事件块的示范性示意图。在图8中，对基于图7分段方法对EB2执行块内分段所生成的各个SEB进行存储，其中指针81指向FIFO队列的出口；指针82指向FIFO队列的入口。

由图8可见，基于各个SEB的时间顺序在FIFO队列中保存各个SEB，其中SEB的时间越靠前(即时间编号越小)，则越接近FIFO队列的出口。比如，SEB 2.1.1、SEB 2.1.2、SEB2.1.3的M值最小(为1)，因此被保存到FIFO队列靠近指针81的一端，从而SEB 2.1.1、SEB2.1.2、SEB 2.1.3可以被优先调取出队列。SEB 2.11.1、SEB 2.11.2、SEB 2.11.3的M值最大(为11)，因此被保存到FIFO队列靠近指针82的一端，从而最后才会被调取出队列。

因此，本发明实施方式通过FIFO队列实现子事件块的高效率有序调取，而且实施方式便利。

以上示范性描述了基于脉冲类型确定事件及存储SEB的具体实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于对本发明实施方式进行限定。

步骤303：将硬件指令分发到对应于硬件指令的硬件指令写入器。

比如，将控制字硬件指令分发到控制字指令写入器。然后，控制字指令写入器将该控制字硬件指令写入到用于实现控制字控制的硬件中。将RF硬件指令分发到RF指令写入器。然后，RF指令写入器将该RF硬件指令写入到用于实现RF控制的硬件中。将RF硬件指令分发到RF指令写入器。然后，RF指令写入器将该RF硬件指令写入到实现RF控制的硬件中。

优选的，将包含相同时间的硬件指令同时分发到对应于硬件指令的各个硬件指令写入器中，从而保证序列扫描工作的同步性。

举例，将包含相同时间的多个控制字硬件指令分发到控制字指令写入器，控制字指令写入器再将包含相同时间的多个控制字硬件指令写入到用于实现控制字控制的硬件中，从而用于实现控制字控制的硬件基于这些包含相同时间的多个控制字硬件指令执行最终的硬件控制操作。

下面描述基于本发明实施方式对图1所示成像序列的指令分发过程。

首先，基于图2所示的块间分段方式将图1的成像序列分段为EB1、EB2、EB3和EB4。然后，针对EB1、EB2、EB3和EB4中的每一个EB，均采用本发明实施方式的块内分段方法实现块内分段，其中每个块内分段出的SEB都只包含单个脉冲类型。接着，按照序列的扫描时间顺序(即EB1→EB2→EB3→EB4的顺序)，针对各个EB执行指令分发过程。具体的，在执行完毕针对EB1内全部的SEB的指令分发过程之后，开始执行针对EB2中的SEB的指令分发方法；在执行完毕针对EB2内全部的SEB的指令分发过程之后，开始执行针对EB3中的SEB的指令分发方法；在执行完毕针对EB3内全部的SEB的指令分发过程之后，开始执行针对EB4中的SEB的指令分发方法。

下面以图2的EB2为例，具体描述EB的指令分发方法的示范性过程。图9为根据本发明实施方式磁共振成像序列的指令分发方法的示范性过程图。

在图9中，子事件块翻译器的数目为2个，具体为布置在内核100中的子事件块翻译器91及布置在内核101中的子事件块翻译器92。子事件块翻译器91和子事件块翻译器92分别连接结合分发器93。结合分发器93与布置在内核99的射频写入器94、梯度写入器95、模数转换写入器96、频率相位写入器97和控制字写入器98连接。

针对EB2执行图7所示的块内分段后，各个SEB基于图8所示存储方式被保存到FIFO队列90中。

子事件块翻译器91和子事件块翻译器92按照FIFO方式从FIFO队列90中取出各各自的SEB，并完成各自的指令翻译工作。具体过程包括：

子事件块翻译器91从FIFO队列90中取出SEB2.1.1，基于SEB2.1.1包含的脉冲类型将SEB2.1.1翻译为硬件指令。由于SEB2.1.1包含无信号的GS，子事件块翻译器91翻译出的硬件指令为：用于指示无梯度的梯度指令和用于指示无控制字的控制字指令。

子事件块翻译器92从FIFO队列90中取出SEB2.1.2，基于SEB2.1.2包含的脉冲类型将SEB2.1.2翻译为硬件指令。由于SEB2.1.2包含无信号的GF，子事件块翻译器92翻译出的硬件指令为：用于指示无梯度的梯度指令和用于指示无控制字的控制字指令。

子事件块翻译器91基于SEB2.1.3包含的脉冲类型将SEB2.1.3翻译为硬件指令。由于SEB2.1.3包含有信号的GP，子事件块翻译器91翻译出的硬件指令为：用于生成GP波形的梯度指令和用于指示开启控制字的控制字指令。

子事件块翻译器1和子事件块翻译器2将各自翻译的硬件指令发送到布置在内核102中的结合分发器93。由于SEB2.1.1、SEB2.1.2和SEB2.1.3具有相同的时间编号，因此基于SEB2.1.1、SEB2.1.2和SEB2.1.3翻译出的所有硬件指令均具有相同时间。结合分发器9向梯度写入器95发送SEB2.1.1、SEB2.1.2和SEB2.1.3的梯度指令，向控制字写入器98发送SEB2.1.1、SEB2.1.2和SEB2.1.3的梯度指令。梯度写入器95和控制字写入器98再将各自的硬件指令同时写入相应的硬件控制单元以控制生成MR图像。

类似的，接着对具有相同时间的SEB 2.2.1、SEB 2.2.2和SEB 2.2.3完成指令分发，直到针对具有相同时间的SEB 2.11.1、SEB 2.11.2和SEB 2.11.3完成指令分发后，完成针对EB2的指令分发。

以上以EB2为例描述了EB的指令分发方法，本领域技术人员可以意识到，该指令分发方法还可以适用于成像序列的其它EB。

基于上述描述，本发明还提出了磁共振成像序列的指令分发装置。

图10为根据本发明实施方式的磁共振成像序列的指令分发装置的结构图。

如图10所示，该装置1000包括：

同步分段模块1001，用于将磁共振成像序列分段为多个子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型，具体包括：利用垂直穿过磁共振成像序列的多个时间轴的块间分段线将所述磁共振成像序列分段为多个事件块，每个事件块包含多个时间轴上的脉冲信号；根据每个事件块中的脉冲组合的形状，利用在每个事件块的内部垂直穿过多个时间轴的块内分段线将每个事件块分段为多个子事件块，其中单个时间轴上的脉冲信号与所述块内分段线组成的区域确定为子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型，当然可知，此处的块间分段线或者块内分段线均是为了划分事件块而沿时间轴设置的虚拟分段线，并非是物理上存在的线条；

翻译模块1002，用于从多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将调取的子事件块翻译为硬件指令；

分发模块1003，用于将硬件指令分发到对应于硬件指令的硬件指令写入器。

在一个实施方式中，翻译模块1002，用于使能多个子事件块翻译器根据分段的时间顺序从多个子事件块中调取子事件块，每个子事件块翻译器基于各自调取的子事件块包含的脉冲类型分别将各自调取的子事件块翻译为硬件指令。

在一个实施方式中，同步分段模块1001，还用于根据分段的时间顺序将多个子事件块存储到先入先出队列中；翻译模块1002，用于使能多个子事件块翻译器从先入先出队列中依据先入先出方式调取子事件块。

在一个实施方式中，每个子事件块翻译器布置在各自的中央处理器内核中。

在一个实施方式中，同步分段模块1001，用于执行下列中的至少一个：

当脉冲组合包含多边形梯度脉冲时，设置垂直穿过多边形梯度脉冲的起始点、结束点或渐变点的块内分段线；当脉冲组合包含波形梯度脉冲时，设置垂直穿过波形梯度脉冲的起始点、波峰点、波谷点、结束点或波峰点与波谷点之间的预设点的块内分段线；当脉冲组合包含射频脉冲时，设置垂直穿过射频脉冲的起始点、结束点、波峰点、波谷点或波峰点与波谷点之间的预设点的块内分段线；当脉冲组合包含模数转换事件脉冲时，设置垂直穿过模数转换事件脉冲的瞬变点的所述块内分段线。

可以遵循一定规范的应用程序接口，将本发明实施方式所提出的磁共振成像序列的指令分发方法编写为安装到磁共振扩散加权成像控制主机、个人电脑、移动终端等中的插件程序，也可以将其封装为应用程序以供用户自行下载使用。

可以通过指令或指令集存储的储存方式将本发明实施方式所提出的磁共振成像序列的指令分发方法存储在各种存储介质上。这些存储介质包括但是不局限于：软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存等。

另外，还可以将本发明实施方式所提出的磁共振成像序列的指令分发方法应用到基于闪存(Nand flash)的存储介质中，比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。

以上所述，仅为本发明的较佳实施方式而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.磁共振成像序列的指令分发方法，其特征在于，包括：

利用垂直穿过磁共振成像序列的多个时间轴的块间分段线将所述磁共振成像序列分段为多个事件块，每个事件块包含多个时间轴上的脉冲信号；根据每个事件块中的脉冲组合的形状，利用在每个事件块的内部垂直穿过多个时间轴的块内分段线将每个事件块分段为多个子事件块，其中单个时间轴上的脉冲信号与所述块内分段线组成的区域确定为子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型；

从所述多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将所述调取的子事件块翻译为硬件指令；

将所述硬件指令分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像序列的指令分发方法，其特征在于，所述从多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将调取的子事件块翻译为硬件指令，包括：

使能多个子事件块翻译器根据所述分段的时间顺序从所述多个子事件块中调取子事件块，每个子事件块翻译器基于各自调取的子事件块包含的脉冲类型分别将所述各自调取的子事件块翻译为硬件指令。

3.根据权利要求2所述的磁共振成像序列的指令分发方法，其特征在于，该方法还包括：根据所述分段的时间顺序将所述多个子事件块存储到先入先出队列中；

所述使能多个子事件块翻译器根据所述分段的时间顺序从所述多个子事件块中调取子事件块包括：使能所述多个子事件块翻译器从所述先入先出队列中依据先入先出方式调取子事件块。

4.根据权利要求2或3所述的磁共振成像序列的指令分发方法，其特征在于，每个子事件块翻译器布置在各自的中央处理器内核中。

5.根据权利要求1所述的磁共振成像序列的指令分发方法，其特征在于，所述根据每个事件块中的脉冲组合的形状，在每个事件块的内部设置垂直穿过多个时间轴的块内分段线，包括下列中的至少一个：

当所述脉冲组合包含多边形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述多边形梯度脉冲的起始点、结束点或渐变点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含波形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述波形梯度脉冲的起始点、波峰点、波谷点、结束点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含射频脉冲时，设置垂直穿过所述射频脉冲的起始点、结束点、波峰点、波谷点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含模数转换事件脉冲时，设置垂直穿过所述模数转换事件脉冲的瞬变点的所述块内分段线。

6.根据权利要求1所述的磁共振成像序列的指令分发方法，其特征在于，

所述硬件指令包括下列中的至少一个：射频指令；梯度指令：模数转换指令；频率相位指令；控制字指令；和/或

将所述硬件指令分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器包括：将相同时间的硬件指令同时分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器。

7.磁共振成像序列的指令分发装置，其特征在于，包括：

同步分段模块，用于利用垂直穿过磁共振成像序列的多个时间轴的块间分段线将所述磁共振成像序列分段为多个事件块，每个事件块包含多个时间轴上的脉冲信号；根据每个事件块中的脉冲组合的形状，利用在每个事件块的内部垂直穿过多个时间轴的块内分段线将每个事件块分段为多个子事件块，其中单个时间轴上的脉冲信号与所述块内分段线组成的区域确定为子事件块，每个子事件块包含单一的脉冲类型；

翻译模块，用于从所述多个子事件块中调取子事件块，基于调取的子事件块包含的脉冲类型将所述调取的子事件块翻译为硬件指令；

分发模块，用于将所述硬件指令分发到对应于所述硬件指令的硬件指令写入器。

8.根据权利要求7所述的磁共振成像序列的指令分发装置，其特征在于，

所述翻译模块，用于使能多个子事件块翻译器根据所述分段的时间顺序从所述多个子事件块中调取子事件块，每个子事件块翻译器基于各自调取的子事件块包含的脉冲类型分别将所述各自调取的子事件块翻译为硬件指令。

9.根据权利要求7所述的磁共振成像序列的指令分发装置，其特征在于，

所述同步分段模块，还用于根据所述分段的时间顺序将所述多个子事件块存储到先入先出队列中；

所述翻译模块，用于使能所述多个子事件块翻译器从所述先入先出队列中依据先入先出方式调取子事件块。

10.根据权利要求8或9所述的磁共振成像序列的指令分发装置，其特征在于，每个子事件块翻译器布置在各自的中央处理器内核中。

11.根据权利要求7所述的磁共振成像序列的指令分发装置，其特征在于，

所述同步分段模块，用于执行下列中的至少一个：

当所述脉冲组合包含多边形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述多边形梯度脉冲的起始点、结束点或渐变点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含波形梯度脉冲时，设置垂直穿过所述波形梯度脉冲的起始点、波峰点、波谷点、结束点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含射频脉冲时，设置垂直穿过所述射频脉冲的起始点、结束点、波峰点、波谷点或波峰点与波谷点之间的预设点的所述块内分段线；

当所述脉冲组合包含模数转换事件脉冲时，设置垂直穿过所述模数转换事件脉冲的瞬变点的所述块内分段线。

12.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的磁共振成像序列的指令分发方法的步骤。

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