CN111248911A - 磁共振系统及其控制方法、装置 - Google Patents

磁共振系统及其控制方法、装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及医疗设备技术领域，具体提供了一种磁共振系统及其控制方法、装置。所述磁共振系统包括磁共振主机、谱仪以及刺激系统，所述磁共振主机与谱仪建立可通信连接，控制方法包括：在每个同步周期中，所述谱仪向磁共振主机发送同步信号；所述磁共振主机接收所述谱仪发送的所述同步信号，并将所述同步信号发送至所述刺激系统，以使所述刺激系统根据所述同步信号执行刺激动作。本公开方法简化系统结构，实现简单，降低磁共振系统成本。

Description

磁共振系统及其控制方法、装置
技术领域
本公开涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种磁共振系统及其控制方法、装置。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)作为一种多参数、多对比度的成像技术，是现代医学影像学中主要的成像方式之一。功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI)是一种新兴的神经影像学方式，其原理是利用磁共振来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。fMRI常常用于脑功能研究，通过设计不同的实验任务，在磁共振扫描的同时执行相应的实验任务(任务态功能成像)，探究与实验任务相关的大脑功能活动，或者研究在没有刺激任务下大脑的自发神经活动(静息态功能成像)。
脑功能实验的开展需要基于磁共振扫描与实验刺激系统保持同步操作，即保证刺激任务与MRI成像保持同一时间基准，从而准确采集刺激状态下的脑功能图像，保证时间的精确性。因此，如何实现扫描系统与实验刺激系统的同步，成为脑功能实验的重要问题。
发明内容
为实现fMRI成像中磁共振扫描系统与实验刺激系统的同步流程，本公开提供了一种磁共振系统及其控制方法、装置。
第一方面，本公开提供了一种磁共振系统的控制方法，所述磁共振系统包括磁共振主机、谱仪以及刺激系统，所述磁共振主机与所述谱仪建立可通信连接，所述控制方法包括：
在每个同步周期中，所述谱仪向所述磁共振主机发送同步信号；
所述磁共振主机接收所述同步信号，并将所述同步信号发送至所述刺激系统，以使所述刺激系统根据所述同步信号执行刺激动作。
在一些实施方式中，所述在每个同步周期中，所述谱仪向所述磁共振主机发送同步信号包括：
获取第一时延，所述第一时延是所述谱仪与磁共振主机之间的通信延时；
所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔；
所述谱仪根据所述时间间隔向所述磁共振主机发送所述同步信号。
在一些实施方式中，所述获取第一时延包括：
在所述磁共振系统的扫描序列信息中插入触发信息；
获取第一时间，所述第一时间为所述谱仪在读取到所述触发信息时，向所述磁共振主机发送所述同步信号的时间；
获取第二时间，所述第二时间为所述磁共振主机接收到所述同步信号的时间；
根据所述第一时间和所述第二时间计算得到所述第一时延。
在一些实施方式中，所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔，包括：
所述谱仪获取所述第一时延，并根据所述第一时延，在每个所述同步周期开始之前的扫描序列信息中插入触发信息。
在一些实施方式中，所述的方法，还包括：
判断所述第一时延是否大于预设时间阈值，
若是，则执行所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔。
第二方面，本公开提供了一种磁共振系统的控制装置，所述磁共振系统包括磁共振主机、谱仪以及刺激系统，所述磁共振主机与所述谱仪建立可通信连接，所述控制装置包括：
第一发送模块，用于在每个同步周期中，使所述谱仪向所述磁共振主机发送同步信号；
第二发送模块，用于使所述磁共振主机接收所述谱仪发送的所述同步信号，并将所述同步信号发送至所述刺激系统，以使所述刺激系统根据所述同步信号执行刺激动作。
所述第一发送模块具体用于：
获取第一时延，所述第一时延是所述谱仪与磁共振主机之间的通信延时；
使所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔；
使所述谱仪根据所述时间间隔向所述磁共振主机发送所述同步信号。
在一些实施方式中，所述第一发送模块在用于获取第一时延时，具体用于：
在所述磁共振系统的扫描序列信息中插入触发信息；
获取第一时间，所述第一时间为所述谱仪在读取到所述触发信息时，向所述磁共振主机发送所述同步信号的时间；
获取第二时间，所述第二时间为所述磁共振主机接收到所述同步信号的时间；
根据所述第一时间和所述第二时间计算得到所述第一时延。
在一些实施方式中，所述第一发送模块在用于使所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔时，具体用于：
使所述谱仪获取所述第一时延，并根据所述第一时延，在每个所述同步周期开始之前的扫描序列信息中插入触发信息。
在一些实施方式中，所述的装置，还包括：
判断模块，用于判断所述第一时延是否大于预设时间阈值，
若是，则使所述第一发送模块执行所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔。
第三方面，本公开提供了一种磁共振系统，包括：
谱仪；
磁共振主机；
刺激系统，与所述磁共振主机可通信连接；
控制器，包括可通信连接的处理器和存储器，所述存储器存储有可被所述处理器读取的计算机可读指令，在计算机可读指令被读取时，所述处理器执行根据第一方面任一实施方式中所述方法。
在一些实施方式中，所述刺激系统包括刺激系统主机和刺激装置，所述刺激系统主机与所述磁共振主机建立可通信连接，以根据所述磁共振主机发送的所述同步控制指令，控制所述刺激装置执行刺激动作。
第四方面，本公开提供了一种存储介质，存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令用于使计算机执行根据第一方面任一实施方式中所述的方法。
本公开实施方式中的磁共振系统的控制方法，适用于磁共振系统，磁共振系统包括磁共振主机、谱仪以及刺激系统，磁共振主机与谱仪建立可通信连接，控制方法包括在每个同步周期中，谱仪向磁共振主机发送同步信号，磁共振主机将接收到的同步信号发送至刺激系统，以使刺激系统根据同步信号执行刺激动作。通过建立磁共振主机与刺激系统的连接，无需谱仪向刺激系统发送同步指令，从而取消谱仪与刺激系统的接口和复杂的连接线以及信号转换系统，大大简化了磁共振系统的结构。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的磁共振系统的结构框图。
图2是根据本公开一些实施方式中的磁共振系统的结构框图。
图3是根据本公开一些实施方式中磁共振系统的控制方法的流程图。
图4是根据本公开另一些实施方式中磁共振系统的控制方法的流程图。
图5是根据本公开一些实施方式中获取第一时延的流程图。
图6是根据本公开一个具体实施方式中的磁共振系统的控制方法的流程图。
图7是根据本公开一些实施方式中磁共振系统的控制装置的结构框图。
图8是适于用来实现本公开方法的计算机系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本公开提供的磁共振系统及其控制方法、装置，可适用于磁共振成像系统，在任务态功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI)中，实现扫描系统和刺激系统的同步操作。
需要说明的是，fMRI常用于脑功能研究，其最常用的成像技术是基于血氧水平依赖(Blood-oxygen level dependent,BOLD)效应的功能磁共振成像，能无创地反映大脑的神经元活动或神经通路，其成像原理是神经元活动时局部氧耗量和脑血流补充程度的不匹配引起局部磁场性质变化，从而在图像上产生信号的变化。其具体操作为，在脑功能实验开展时，从时间上为刺激任务与MRI成像提供一个时间基准，保证磁共振射频扫描与刺激系统同步进行，从而准确探测到脑部的神经元活动。
现有技术中的fMRI系统可参照图1所示，整个系统可分为三个部分：扫描室、操作室以及MRI设备间。扫描室用于放置扫描床、磁体等，受试者在扫描室内接受刺激任务及射频扫描。操作室用于放置磁共振主机、刺激系统主机等设备，便于操作人员对磁共振系统进行操作和结果查看。MRI设备间用于放置谱仪、序列框架、梯度放大器等设备，由于其噪音较大，因此常常将设备间与操作室、扫描室间隔较远布置。常规磁共振成像的基本流程为：
磁共振主机在扫描片层组位置和范围定位后，将扫描协议发送至谱仪，谱仪加载并运行相应的扫描序列，转变成射频信号及梯度控制信号，射频信号控制磁体产生磁共振信号用于扫描人体，梯度控制信号经放大用于控制梯度线圈进行成像的空间编码以及定位信号产生的空间位置，射频接收装置将采集到的磁共振信号发送至谱仪图像重建和处理，最后图像被传输到磁共振主机进行显示和参考。
如图1所示，在现有的fMRI系统进行脑功能实验时，需要在谱仪上设置同步输出接口，采用专门的连接线缆通过该接口建立刺激系统主机和谱仪的连接。同时由于在扫描时谱仪通过接口发送的同步信号是电子脉冲信号或光信号，为了使刺激系统主机能够识别该同步信号，因此还需要在两者之间增加一个同步系统，例如同步盒，将电子脉冲信号转化为计算机系统能够识别的信号，例如ASCII数值，再通过计算机端口输入给刺激系统主机。其具体的同步实现原理为：
通过时序配置在系统每个同步周期开始时，谱仪通过同步接口输出同步信号，例如在EPI(Echo Planar Imaging，平面回波成像)序列的每帧图像前插入触发信息，从而每一帧图像即表示一个同步周期，用触发信息来标记每个同步周期的开始。触发信息嵌入在扫描序列中，谱仪在读取到该触发信息后，发送指令给对应的硬件模块，从而通过接口输出光电同步信号。同步盒将光电的同步信号转化为刺激系统主机能够识别的信号，例如特定ASCII数值，在通过刺激系统主机的端口输入主机，例如USB端口，从而刺激系统主机根据该信号启动刺激装置，实现刺激程序与射频扫描同步。
通过上述可以知道，在现有的fMRI系统中，需要在谱仪端专门预留出用于同步信号输出的硬件接口，而对于较早的磁共振设备，由于不具备该接口，若想实现脑功能实验的操作，就要对设备的硬件进行改进，其复杂程度较高。并且由于磁共振系统的设备间往往距离操作间很远，这就要求谱仪与刺激系统主机通过很长的专用线缆建立连接，一方面使得设备的连线复杂化，另一方面则增加了相应的成本。同时谱仪与刺激系统主机之间还需要同步盒来进行信号转换，又进一步地增加了设备的成本和结构复杂性。
正是基于上述现有技术中存在的缺陷，本公开提供了一种新的磁共振系统，该系统无需在谱仪和刺激系统主机之间进行线缆连接，也就无需在谱仪上设置硬件的同步信号传输接口，从软件层面即可实现刺激程序与射频扫描同步。
图2示出了本公开一些实施方式中的磁共振系统的结构。在一些实施方式中，本公开的磁共振系统包括谱仪、磁共振主机、刺激系统、以及扫描系统。谱仪同样设于MRI设备间，与位于操作室的磁共振主机建立可通信连接。
刺激系统包括刺激系统主机，刺激系统主机同样位于操作室，从而便于操作人员进行相应的参数设置，刺激系统主机与磁共振主机建立可通信连接。可通信连接方式可以为任意形式，例如网线、WIFI、2G/3G/4G/5G等，本公开对此不作限制。由于刺激系统主机与磁共振主机均位于操作室，因此无论其采用网线或者无线连接，均不会造成任何成本上升或结构的复杂化。
刺激系统还包括刺激装置，刺激装置设置在扫描室中，其与刺激系统主机建立可通信连接。刺激装置根据刺激系统主机的控制对受试者执行刺激任务，刺激装置的形式可以是任何形式，例如可以是显示屏等显示装置，从而对受试者进行视觉刺激；又例如可以是扬声器等声音装置，从而对受试者进行声音刺激；再例如可以是触碰装置，从而对受试者进行触觉刺激，等。本公开对此不作限制。
磁共振系统还可以包括扫描床、磁体、梯度线圈、梯度放大器、水冷系统、射频接收器等，这些设备或模块采用相关技术中的硬件即可实现，本公开对此不再赘述。
在一些实施方式中，磁共振系统还包括控制器，控制器包括处理器和存储器，处理器通过总线与上述的设备和存储器建立直接或间接的可通信连接。
处理器可以为任何类型，具备一个或者多个处理核心的处理器。其可以执行单线程或者多线程的操作，用于解析指令以执行获取数据、执行逻辑运算功能以及下发运算处理结果等操作。
存储器可包括非易失性计算机可读存储介质，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、相对于处理器远程设置的分布式存储设备或者其他非易失性固态存储器件。存储器可以具有程序存储区，用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，供处理器调用以使处理器执行一个或者多个方法步骤。
存储器还可以包括易失性随机存储介质、或者硬盘等存储部分，作为数据存储区，用以存储处理器下发输出的运算处理结果及数据。在本公开实施方式中，存储器一方面存储有能够被处理器执行的计算机可读指令，在计算机可读指令被执行时，处理器可以执行下述任一实施方式中的磁共振系统的控制方法。另一方面，存储器还可对方法执行过程中数据进行存储。
需要说明的是，在本公开的方案中，处理器可以是例如磁共振主机本身的处理器，也可以是外部的处理器，即下述的控制方法可以由磁共振主机来执行，也可以由外部设备来执行，本公开对此不作限制。控制器的具体结构和实现方式可参照下文图8实施方式中的描述，在此不进行详述。
图3中示出了本公开一些实施方式中的磁共振系统的控制方法，该控制方法可应用于图2所示的磁共振系统。控制方法包括：
S100、在每个同步周期中，谱仪向磁共振主机发送同步信号；
S200、磁共振主机接收同步信号，并将同步信号发送至刺激系统，以使刺激系统根据同步信号执行刺激动作。
具体而言，同步周期是指动态图像的每一帧图像的射频发射周期，例如以人体头部2D平面回波成像序列扫描为例，一帧人体头部图像大约包括30层图像，一次射频脉冲(RF，Radio Frequency)采集一层图像，因此每一帧图像在扫描时包含多个射频脉冲，同步周期即指每一帧图像的扫描周期。fMRI系统进行脑功能实验时，需要刺激系统将刺激任务保持在同步周期内进行。
在步骤S100中，在每一个同步周期，谱仪向磁共振主机发送同步信号。例如在一个实施方式中，谱仪在读取到每一帧图像开始扫描的扫描序列的同时，向磁共振主机发送同步信号，从而尽快能保证刺激任务在同步周期内进行。
在步骤S200中，磁共振主机接收到谱仪发送的同步信号时，立即将该同步信号转发至刺激系统，以使刺激系统根据该同步信号控制刺激装置执行刺激任务。
结合图2所示的系统可知，本公开磁共振系统以及方法的主要发明构思在于：将同样位于操作室的磁共振主机与刺激系统建立连接，由谱仪向磁共振主机发送同步信号，磁共振主机将同步信号转发至刺激系统，而不是由谱仪直接将同步信号发送给刺激系统。这样的好处在于，无需在谱仪上设置硬件接口，也无需采用线缆连接设备间的谱仪和操作室的刺激系统，大大简化了磁共振系统的连线结构，同时通过磁共振主机的数据处理能力，无需额外设置数据转换的同步盒，大大降低了硬件成本。
需要说明的是，在图1所示的现有技术的系统中，谱仪在读取到扫描序列中插入的触发信息时，通过同步接口直接将同步信号传输给刺激系统主机，由于谱仪通过硬件直接传输，因此同步信号的传输延迟较低，不影响刺激系统与射频扫描的同步。而在本公开上述的实施方式中，谱仪的同步信号发送至磁共振主机，磁共振主机将同步控制指令发送至刺激系统，考虑到不同软件的数据处理能力存在差异，因此由谱仪到磁共振主机传输的同步信号可能会存在延迟，若延迟较高，则会对刺激任务和射频扫描的同步产生影响。
为了解决同步信号传输的延迟问题，在图4所示的一些实施方式中，本公开的步骤S100具体为：
S301、获取第一时延，第一时延是谱仪与磁共振主机之间的通信延时。
S302、谱仪根据第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔。
S303、谱仪根据时间间隔向磁共振主机发送同步信号。
具体而言，在步骤S301中，首先获取谱仪与磁共振主机之间的通信延时，即第一时延。
在一个示例性的实施方式中，可通过在扫描序列信息中嵌入触发信息，从而谱仪在读取到触发信息时向磁共振主机发送同步信号，根据磁共振主机接收到信号的时间和谱仪发出信号的时间，计算得到第一时延。
在另一个示例性的实施方式中，考虑到在磁共振系统的每个扫描时，磁共振主机均会接收到谱仪发送的扫描动态信息，例如随着扫描序列的进行，磁共振主机会接收到每一帧的扫描的信息，根据接收到该信息的时间和系统实际扫描的时间计算得到第一时延。
对第一时延进行计算的方式也可以是任何适于实施的方式，本公开对此不作限制。
在一个示例性的实施方式中，可设置谱仪发送的数据中包含时间信息，从而磁共振主机可通过读取该时间信息，以及自身获取到数据的时间信息得到第一时延。
在另一个示例性的实施方式中，也可通过利用计时器对谱仪和磁共振主机的通信延时进行计时，从而得到第一时延。
在步骤S302中，谱仪要根据第一时延对射频发射时间和刺激任务开始时间进行同步调整。
在一些示例性的实施方式中，谱仪可根据第一时延，调整扫描序列中触发信息与射频发射周期开始的时间间隔，即触发信息的读取时间早于射频发射周期，从而可以提前第一时延的时间发送同步信号，保证刺激任务与射频发射保持同步。
在另一些示例性的实施方式中，谱仪也可根据扫描序列信息读取每个射频发射周期的开始时间，进而根据第一时延和每个开始时间计算向磁共振主机发送同步信号的时间，无需在扫描序列信息中插入触发信息。例如，谱仪获取第一延迟为Δt，每帧图像射频发射周期的开始时间为t0+nT(T为每帧图像射频发射周期的时长，n为每帧图像射频发射周期的次数)，为了实现同步，则对应生成向磁共振主机发送同步信号的时间为t0+nT-Δt。
在步骤S303中，在一些示例性的实施方式中，谱仪可直接读取扫描序列中调整好的触发信息，当谱仪读取到触发信息时，立即向磁共振主机发送同步信号。在另一些示例性的实施方式中，谱仪也可根据提前预设好的信号发送时间，周期性向磁共振主机发送同步信号。
磁共振主机接收到谱仪发送的同步信号时，立即将该同步信号转发至刺激系统，以使刺激系统根据该同步信号控制刺激装置执行刺激任务。
通过上述可知，本公开实施方式提供的控制方法，基于现有的磁共振系统，无需对谱仪进行硬件改进，仅通过软件层面的设置即可实现刺激系统与扫描系统的同步，实现任务态功能磁共振的使用需求，适用于老式没有硬件接口的磁共振设备。并且在对刺激系统控制时，充分考虑到系统延迟，提高刺激任务与射频扫描的同步精度，使得实验结果更加准确。
通过上述可知，本公开实施方式的控制方法包括两个过程，第一是获取第一时延，第二是根据第一时延来实现刺激系统与射频发射周期的同步。
在获取第一时延时，考虑到现有的fMRI系统中，发送同步信号均是采用在每个射频发射周期开始时的扫描序列中插入触发信息，因此为不增加系统运行负担，在一些实施方式中，可采用触发信息获取第一时延。具体而言，图5中示出了本公开控制方法中获取第一时延的一些实施方式。
如图5所示，步骤S301中获取第一时延可包括：
S401、在磁共振系统的扫描序列信息中插入触发信息。
S402、获取第一时间和第二时间，第一时间为谱仪在读取到触发信息时，向磁共振主机发送同步信号的时间。第二时间为磁共振主机接收到同步信号的时间。
S403、根据第一时间和第二时间计算得到第一时延。
具体而言，在本实施方式中，首先，在步骤S401中，谱仪在根据磁共振主机的扫描协议进行扫描序列排序时，可在扫描序列信息中插入触发信息。一般而言，触发信息作为表征刺激系统工作的开始时间，可将触发信息插入在每个射频发射周期开始前。但是同时可以理解是，在本阶段触发信息插入扫描序列的任何位置均不影响本实施方式第一时延的获取，因此本公开方案不以本实施方式为限。
在一个示例性的实施中，在每一帧图像开始扫描前插入触发模块，从而当谱仪在运行扫描序列时，在每一帧图像开始扫描前读取到该触发信息，谱仪在读取到该触发信息后向磁共振主机发送同步信号，同步信号中包含发送第一时间为T1。磁共振主机在接收到谱仪发送的同步信息时，记录接收第二时间为T2，磁共振主机根据第一时间和第二时间，根据Δt＝T2-T1即可计算得到第一时延Δt。
本领域技术人员可以理解的是，本公开方案中，获取第一时延的方式并不局限于图5所示，还可以采用其他任何适于实施的方式。例如，
在另一些实施方式中，考虑到磁共振系统在进行扫描时，磁共振主机会接收到对应每帧图像的动态信息，例如随着扫描的进行，磁共振主机会接收到每一帧的扫描的信息。该扫描动态信息中包括有射频扫描开始的时间信息T3，同时磁共振主机记录接收到该动态信息的时间T4，根据Δt＝T4-T3即可计算得到第一时延Δt。
需要说明的是，对于第一时延的获取，也可通过计时器对谱仪和磁共振主机的通信延时进行计时，从而得到第一时延，本领域技术人员在上述公开的基础上可以实现，本公开对此不再赘述。
在一些实施方式中，系统在获取到第一时延之后，谱仪根据第一时延对扫描序列信息中的触发信息进行调整，其具体为：
谱仪获取到第一时延Δt，在进行扫描序列加载时，可将触发信息插入到每个同步周期开始之前Δt时间的位置。即，谱仪获取每个射频发射周期的开始时间为t0+nT(T为每个射频发射周期的时长，n为射频发射周期的次数)，则将触发信息调整至t0+T-Δt。谱仪首先读取到触发信号，从而发送同步信号，刺激系统主机经过第一时延Δt的时间后接收到该信号，开始控制刺激装置执行刺激任务，同时谱仪读取到射频发射开始信号，谱仪发送射频开始扫描，从而实现射频扫描与刺激系统的同步。
在一些实施方式中，为便于磁共振系统的使用，上述谱仪对扫描序列信息中的触发信息调整的过程，可在系统生产和研发阶段完成，即在设备出厂前完成对fMRI系统的同步调整，从而在设备使用阶段可直接进行使用，无需每次都进行延时计算调整。当然，在另一些实施方式中，上述同步控制方法也可在设置每次启动时进行，从而保证对第一时延的及时更新，提高同步精度。本公开对此不作限制。
在一些实施方式中，考虑到不同实验环境对结果的精度要求不同，同时不同设备的数据处理能力也有不同，若第一时延的数值小于对实验结果的精度要求，即第一时延满足实验的误差要求，则在这种情况下，为简化计算，可以将第一时延忽略不计，从而提高计算效率。
如图6所示，在本实施方式中，磁共振系统的控制方法包括：
S601、获取第一时延。
具体而言，获取第一时延的方式可参照前述任一实施方式即可，在此不再赘述。
S602、判断第一时延是否大于预设时间阈值。若是，执行步骤S603。若否，执行步骤S604。
具体而言，预设时间阈值可以是根据脑功能实验的精度进行预设的时间范围，例如对于一般的脑功能实验而言，刺激任务与射频扫描的同步精度控制在5ms之内即可满足要求，因此可判断第一时延是否大于5ms，若大于，则执行步骤S603。若不大于，则执行步骤S604。
S603、磁共振主机根据第一时延和扫描动态信息，生成同步控制指令。
具体而言，该步骤参见前述任一实施方式即可，在此不再赘述。
S604、磁共振主机根据扫描序列信息，生成同步信号并发送至磁共振主机。
具体而言，由于第一时延较小，不会对实验结果产生较大误差影响，因此系统在进行刺激任务时，不必考虑第一时延，谱仪直接根据扫描序列信息运行即可，简化了计算过程，同时保证效果不减。
S605、磁共振主机将同步信号发送至刺激系统。
具体而言，本步骤参见前述任一实施方式即可，在此不再赘述。
通过前述可知，在本实施方式中，本公开提供的控制方法，通过对第一时延的判断，在保证延迟满足实验精度要求的情况下，简化了计算过程，提高同步效率。
另一方面，本公开还提供了一种磁共振系统的控制装置，该装置应用于图2所示的磁共振系统，如图7所示，控制装置包括：
第一发送模块10，用于在每个同步周期中，使谱仪向磁共振主机发送同步信号。
第二发送模块20，用于使磁共振主机接收谱仪发送的同步信号，并将同步信号发送至刺激系统，以使刺激系统根据同步信号执行刺激动作。
所述第一发送模块10具体用于：
获取第一时延，第一时延是谱仪与磁共振主机之间的通信延时；
使谱仪根据第一时延，调整每个同步周期中，开始发射射频信号与发送同步信号的时间间隔；
使谱仪根据时间间隔向磁共振主机发送同步信号。
在一些实施方式中，第一发送模块10在用于获取第一时延时，具体用于：
在磁共振系统的扫描序列信息中插入触发信息；
获取第一时间，第一时间为谱仪在读取到触发信息时，向磁共振主机发送同步信号的时间；
获取第二时间，第二时间为磁共振主机接收到同步信号的时间；
根据第一时间和第二时间计算得到第一时延。
在一些实施方式中，第一发送模块10在用于使谱仪根据第一时延，调整每个同步周期中，开始发射射频信号与发送同步信号的时间间隔时，具体用于：
使谱仪获取第一时延，并根据第一时延，在每个同步周期开始之前的扫描序列信息中插入触发信息。
在一些实施方式中，控制装置还包括：
判断模块，用于判断第一时延是否大于预设时间阈值，
若是，则使第一发送模块10执行谱仪根据第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔。
本公开实施方式提供的控制装置，基于现有的磁共振系统，无需对谱仪进行硬件改进，仅通过软件层面的设置即可实现刺激系统与扫描系统的同步，实现任务态功能磁共振的使用需求，适用于老式没有硬件接口的磁共振设备。无需在谱仪上设置硬件接口，也无需采用线缆连接设备间的谱仪与操作室的刺激系统，大大简化了磁共振系统的连线结构，同时通过磁共振主机的数据处理能力，无需额外设置数据转换的同步盒，大大降低了硬件成本。另外在对刺激系统控制时，充分考虑到系统延迟，提高刺激任务与射频扫描的同步精度，使得实验结果更加准确。
再一方面，本公开提供了一种存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行上述任一实施方式中所述的方法。
具体而言，图8示出了适于用来实现本公开方法或处理器的计算机系统600的结构示意图，通过图8所示系统，实现上述磁共振系统的处理器及存储介质相应功能。
如图8所示，计算机系统600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。
特别地，根据本公开的实施方式，上文方法过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，计算机程序包含用于执行上述方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种磁共振系统的控制方法，其特征在于，所述磁共振系统包括磁共振主机、谱仪以及刺激系统，所述磁共振主机与所述谱仪建立可通信连接，所述控制方法包括：
在每个同步周期中，所述谱仪向所述磁共振主机发送同步信号；
所述磁共振主机接收所述同步信号，并将所述同步信号发送至所述刺激系统，以使所述刺激系统根据所述同步信号执行刺激动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在每个同步周期中，所述谱仪向所述磁共振主机发送同步信号包括：
获取第一时延，所述第一时延是所述谱仪与磁共振主机之间的通信延时；
所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔；
所述谱仪根据所述时间间隔向所述磁共振主机发送所述同步信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取第一时延包括：
在所述磁共振系统的扫描序列信息中插入触发信息；
获取第一时间，所述第一时间为所述谱仪在读取到所述触发信息时，向所述磁共振主机发送所述同步信号的时间；
获取第二时间，所述第二时间为所述磁共振主机接收到所述同步信号的时间；
根据所述第一时间和所述第二时间计算得到所述第一时延。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔，包括：
所述谱仪获取所述第一时延，并根据所述第一时延，在每个所述同步周期开始之前的扫描序列信息中插入触发信息。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
判断所述第一时延是否大于预设时间阈值，
若是，则执行所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔。
6.一种磁共振系统的控制装置，其特征在于，所述磁共振系统包括磁共振主机、谱仪以及刺激系统，所述磁共振主机与所述谱仪建立可通信连接，所述控制装置包括：
第一发送模块，用于在每个同步周期中，使所述谱仪向所述磁共振主机发送同步信号；
第二发送模块，用于使所述磁共振主机接收所述谱仪发送的所述同步信号，并将所述同步信号发送至所述刺激系统，以使所述刺激系统根据所述同步信号执行刺激动作。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一发送模块具体用于：
获取第一时延，所述第一时延是所述谱仪与磁共振主机之间的通信延时；
使所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔；
使所述谱仪根据所述时间间隔向所述磁共振主机发送所述同步信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一发送模块在用于获取第一时延时，具体用于：
在所述磁共振系统的扫描序列信息中插入触发信息；
获取第一时间，所述第一时间为所述谱仪在读取到所述触发信息时，向所述磁共振主机发送所述同步信号的时间；
获取第二时间，所述第二时间为所述磁共振主机接收到所述同步信号的时间；
根据所述第一时间和所述第二时间计算得到所述第一时延。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一发送模块在用于使所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔时，具体用于：
使所述谱仪获取所述第一时延，并根据所述第一时延，在每个所述同步周期开始之前的扫描序列信息中插入触发信息。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
判断模块，用于判断所述第一时延是否大于预设时间阈值，
若是，则使所述第一发送模块执行所述谱仪根据所述第一时延，调整每个同步周期中，开始发送射频信号与发送同步信号的时间间隔。
11.一种磁共振系统，其特征在于，包括：
谱仪；
磁共振主机；
刺激系统，与所述磁共振主机可通信连接；
控制器，包括可通信连接的处理器和存储器，所述存储器存储有可被所述处理器读取的计算机可读指令，在计算机可读指令被读取时，所述处理器执行根据权利要求1至5任一项所述方法。
12.根据权利要求11所述的磁共振系统，其特征在于，
所述刺激系统包括刺激系统主机和刺激装置，所述刺激系统主机与所述磁共振主机建立可通信连接，以根据所述磁共振主机发送的所述同步控制指令，控制所述刺激装置执行刺激动作。
13.一种存储介质，其特征在于，存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令用于使计算机执行根据权利要求1至5任一项所述的方法。
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