本发明专利技术涉及一种MR系统和将数据传输至MR系统的数字控制装置的方法。MR系统(10)具有控制计算机(12)和数字控制装置(13)。控制计算机(12)具有外部数字图像数据端口(16)，用于将包括序列数据(SQD)的、编码为图像数据(BD)的控制数据(SD)从控制计算机(12)传输至控制装置(13)。控制装置(13)包括与控制计算机(16)的外部数字图像数据端口(16)兼容的用于接收从外部数字图像数据端口(4)接收到的控制数据(SD)的端口(6)，并且被配置为从接收到的控制数据(SD)中提取序列数据(SQD)。还描述了一种用于通过控制计算机(12)控制数字控制装置(13)的方法。
The Method of MR System and Digital Control Device to Transfer Data to MR System
【技术实现步骤摘要】
MR系统和将数据传输至MR系统的数字控制装置的方法
本专利技术涉及一种具有控制计算机和数字控制装置的MR系统。此外，本专利技术涉及一种用于通过MR系统的控制计算机控制数字控制装置的方法。
技术介绍
在也称为磁共振断层成像系统或磁共振设备的磁共振系统中，为了建立磁共振记录，通常借助基本场磁体系统将要检查的身体暴露于相对高的、例如1.5特斯拉、3特斯拉或7特斯拉的基本磁场中。附加地借助梯度系统施加磁场梯度。然后，通过高频发射系统借助适当的天线装置发出高频激励信号(HF信号)，这使得通过该高频场共振地激励的特定原子的核自旋以定义的翻转角度相对于基本磁场的磁场线倾斜。在核自旋弛豫时，辐射高频信号、即所谓的磁共振信号，其由高频接收系统借助适当的接收天线接收，然后进一步进行处理。最后，可以根据这样获得的原始数据重建期望的图像数据。因此，为了进行特定测量，发出特定脉冲序列，其由一系列高频脉冲、尤其是激励脉冲和重聚焦脉冲以及要与其匹配协调地发出的不同空间方向上的梯度脉冲构成。必须在时间上与此匹配地设置高频接收系统的读出窗口，在读出窗口期间采集感生的磁共振信号。在此，为了进行成像，尤其是序列内部的定时，即什么脉冲以什么时间间距相互跟随，是决定性的。在图1中示出了这种脉冲序列的示例。MR系统具有至少一个控制计算机，在其上执行所提到的序列。此外，MR系统包括数字控制装置，其从控制计算机接收包括脉冲序列的控制数据，并且相应地施加脉冲、例如梯度脉冲、HF脉冲等，利用这些脉冲执行成像过程。在图2中示出了具有控制计算机和由控制计算机控制的数字控制装置的MR系统的传统布置。希望使用标准计算机作为控制计算机和图像重建计算机。由于成本原因在此特别有利的是，采用“现成的(vonderStange)”尽可能没有修改的计算机，并且使得在其上运行MR专用软件(尤其是用于控制测量的软件，即所谓的“序列”)。不仅这、而且MR原始数据的接收使用实时操作系统，因为在任何情况下都必须与MR系统的专用硬件进行通信，并且在那里实现的数据缓冲必须具有有限的大小，并且尤其是用于控制MR系统专用硬件的数据应当以非常短的时间段传输。MR系统的专用数字控制装置实现序列的这些指令的执行。因为在此不同的子系统或其活动(梯度、TY、RX、外围设备)的时间极其关键并且无抖动的同步很重要，所以该过程不能单独利用软件来实现，而是需要例如借助FPGA的时钟准确的实现。传统上，MR系统的专用硬件的一部分至少安装在控制计算机中的部分中，以便能够以非常短的通信时间向数字控制装置提供根据序列产生的指令。使用计算机本来就有的外部通信接口、例如USB接口或以太网接口更简单并且成本更低。可惜这些外部OTS接口(OTS＝offtheshelf(现成的)＝设计为标准产品)不能使用或仅能够非常差地使用，因为数据通常必须通过操作系统的大量软件层和/或不可影响的硬件协议，因此不能准确地实现控制命令的时间关键的施加。因此，在这种情况下，使用通过计算机内部的总线、例如PCIe总线系统的连接，针对其可以写入自己的驱动程序，由此可以充分地控制定时。在此，很大的缺点是，由此使用仅能够从内部接近的计算机的接口，也就是说，为了安装这种接口，必须打开计算机并且必须通过附加的硬件进行补充。理想的是，在不需要打开、由此修改计算机的情况下，将MR的专用硬件借助线缆或插头简单地连接到已有的外部标准接口、例如USB或以太网。上面提到的系统部件或子系统和与其相关的设备类型在需要的精度范围内的同步，对控制提出了高要求，因此也对MR系统的控制计算机在时间上正确地施加脉冲序列并且将其传输至控制装置提出了高要求。DE102006052437A1和DE102008017819B3分别示出了MR控制系统的结构，DE102007058872A1、US20090137898A1、US20160174928A1分别示出了用于在MR系统中传输数据的设备。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，实现MR系统的数字控制装置和控制计算机之间的更简单、同时足够可靠并且准确的类型的序列数据传输。上述技术问题一方面通过根据本专利技术的MR系统，另一方面通过根据本专利技术的用于通过MR系统的控制计算机控制数字控制装置的方法来解决。在根据本专利技术的具有控制计算机和数字控制装置的MR系统中，控制计算机具有外部数字图像数据端口，用于将编码为图像数据的、包括序列数据的控制数据从控制计算机传输至数字控制装置。在这种情况下，用于将图像数据传输至图像显示装置或图像处理装置的外部接口应当理解为外部数字图像数据端口。根据本专利技术，数字控制装置包括与控制计算机的外部数字图像数据端口兼容的端口，用于接收由外部数字图像数据端口传送的、编码为图像数据的控制数据，并且数字控制装置被配置为从接收到的、编码为图像数据的控制数据中提取序列数据。为此，可以在数字控制装置中使用与用于传输编码为图像数据的控制数据的协议匹配的软件、例如计算机程序。提取过程也可以借助经过修改的硬件结构元件、例如相应地经过调整的FPGA模块进行。有利地，在控制计算机中存在的接口架构可以不变地用于至数字控制装置的实时关键的数据传输。在此，必须在内部不对控制计算机的硬件进行修改。替代地，借助在控制计算机中运行的、经过适当修改的程序、即软件，使控制数据的数据流绕行至标准化地存在的数字图像数据端口。换言之，仅相应地“打包”要向外传输至数字控制装置的控制数据。也就是说，根据数字图像数据端口的协议对其进行转换，并且直接写入帧缓冲器中。在此，对于显卡集成到主板中的情况，可以将序列框架(即用于产生序列数据的软件)直接写入RAM存储器中。在这种优选的变形方案中，CPU的RAM存储器同时是数字图像数据端口的缓冲存储器。也就是说，在施加序列的时间点(在运行时间)，正好不需要驱动程序或其它操作系统机制(或者仅最初在进行设置(Setup)时需要)，这能够实现或简化了脉冲序列的时间关键的传输和施加。与传统布置不同，不需要在内部附加地安装用于传输控制数据的接口，从而减小了用于在MR系统中连接新的控制计算机的开销。在根据本专利技术的用于通过控制计算机控制MR系统的数字控制装置的方法中，通过控制计算机的外部数字图像数据端口例如利用特定数据协议，将包括序列数据的、编码为图像数据的控制数据传送至数字控制装置。这有利地利用经过适当修改的软件进行，利用该软件将序列数据写入图像数据端口的图像存储器中、优选所提到的RAM存储器中。在此，必要时将传输控制数据的时间顺序匹配于图像数据端口的图像数据传输的时间顺序。编码为图像数据的控制数据由与控制计算机的外部数字图像数据端口兼容的数字控制装置的端口接收。为此，在数字控制装置中实现外部数字图像数据端口的数据协议。最后，从接收到的控制数据中提取序列数据。根据本专利技术的方法具有根据本专利技术的MR系统的优点。下面的描述包含本专利技术的特别有利的扩展方案和设计方案，其中，尤其是不同的实施例的特征也可以组合为新的实施例。在根据本专利技术的MR系统的一个设计方案中，数字控制装置被配置为实现外部数字图像数据端口的数据协议。有利地，将数字控制装置中的读取处理匹配于所使用的图形接口的经过修改的数据协议，从而可以正确地接收控制数据。在根据本专利技术的MR系统的一个特别优选的设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MR系统(10、20)，其具有控制计算机(12、12a)和数字控制装置(13)，其中，‑控制计算机(12、12a)包括外部数字图像数据端口(16、17)，用于将包括序列数据(SQD)的、编码为图像数据(BD)的控制数据(SD)从控制计算机(12、12a)传输至控制装置(13)，并且‑控制装置(13)‑包括与控制计算机(12、12a)的外部数字图像数据端口(16、17)兼容的端口(13a)，用于接收从外部数字图像数据端口(16、17)接收到的控制数据(SD)，并且‑被配置为从接收到的编码为图像数据(BD)的控制数据(SD)中提取序列数据(SQD)。
【技术特征摘要】
2017.11.06 EP 17200151.31.一种MR系统(10、20)，其具有控制计算机(12、12a)和数字控制装置(13)，其中，-控制计算机(12、12a)包括外部数字图像数据端口(16、17)，用于将包括序列数据(SQD)的、编码为图像数据(BD)的控制数据(SD)从控制计算机(12、12a)传输至控制装置(13)，并且-控制装置(13)-包括与控制计算机(12、12a)的外部数字图像数据端口(16、17)兼容的端口(13a)，用于接收从外部数字图像数据端口(16、17)接收到的控制数据(SD)，并且-被配置为从接收到的编码为图像数据(BD)的控制数据(SD)中提取序列数据(SQD)。2.根据权利要求1所述的MR系统(20)，其中，控制计算机(12a)包括具有集成的图形处理器(17)的主板，所述图形处理器被配置为将控制数据(SD)以在时间上定时的方式传输至数字控制装置(13)。3.根据权利要求1所述的MR系统(10)，其中，控制计算机(12)具有单独的图形处理器(16)。4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：S坎帕格纳，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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