在医学成像装置中进行通信的通信装置以及医学成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于在医学成像装置中进行通信的通信装置以及医学成像装置。本实用新型专利技术涉及一种用于通过单个通信线路(4)在医学成像装置、特别是磁共振装置的至少两个计算装置(2)之间进行通信的通信装置，其中，将分别通过自己的数据输入端(7)获得的与不同的通信类型相关联的通信信息，合并为要通过通信线路传输的具有定义的大小的数据结构(15)，其中，周期性地以周期(16)为间隔通过通信线路传输数据结构，并且从通过通信线路接收到的数据结构中提取不同的通信类型的通信信息并输出到对相应的通信类型分配的数据输出端(11)，其中，通信类型包括面向分组的第一通信类型和与等时直接通道通信对应的第二等时通信类型。

Communication Device and Medical Imaging Device for Communication in Medical Imaging Device

【技术实现步骤摘要】
在医学成像装置中进行通信的通信装置以及医学成像装置
本技术涉及一种通过单个通信线路在医学成像装置、特别是磁共振装置的至少两个计算装置之间进行通信的通信装置。此外，本技术涉及一种医学成像装置、特别是磁共振装置。
技术介绍
现在的医学成像装置由可以用于进行控制、执行外围功能、实际成像和其它任务的多个部件构成。这些部件中的许多都具有计算装置，其为了医学成像装置的运行而与其它部件和/或相同部件的其它计算装置进行通信，例如以便输出和接受控制命令和/或图像数据和/或测量数据。因此，在现在的磁共振装置或磁共振设备中通常使用中央控制计算机，其与其它部件的计算装置进行通信，例如与外围单元、发送单元、接收单元和梯度单元进行通信。外围单元又可以与外围子单元进行通信；此外，所提及的单元彼此和/或与扩展单元、例如附加的接收单元等进行通信。因此，各个部件通过多个线缆和线路彼此连接，但是也与中央控制计算机/图像运算计算机连接。在此，不同的部件或其计算装置对信息传输具有不同的要求。例如，需要作为通信信息传输具有和没有时间基准的控制信息，其中，在医学成像中常见的另一个应用作为通信信息涉及等时数据流，在等时数据流中又要根据时钟频率/时钟速率产生直接的时间基准。所提到的前一种通信信息一般以面向分组的方式进行传输，第二种通信信息一般以面向通道的方式来进行传输，即通过等时直接通道连接来进行传输。这导致并排存在使用不同的通信协议的多个通信接口。例如，在现代的磁共振装置中，作为通信协议使用PCIexpress、ISO、RS232、SPI、USB、CAN/CANopen和各种专门的专有协议。这些使用不同的通信协议的多个通信接口导致高的技术开销、大的结构空间、复杂的线缆铺设，由此导致医学成像装置、特别是磁共振装置整体上非常高的成本。DE102006052437A1和DE102008017819B3分别示出了一种MR控制系统的结构，DE102007058872A1、US20090137898A1、US20160174928A1分别示出了用于在MR系统中进行数据传输的装置。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题是，针对不同的通信信息的不同的要求，改善医学成像装置内部的通信。根据本技术，上述技术问题通过根据本技术的用于在医学成像装置的至少两个计算装置之间进行通信的通信装置和医学成像装置来解决。有利的设计方案从下面的描述中得到。在根据本技术的用于通过单个通信线路在医学成像装置、特别是磁共振装置的至少两个计算装置之间进行通信的通信装置中设置为，将分别通过自己的数据输入端获得的与不同的通信类型相关联的通信信息，合并为要通过所述通信线路传输的具有定义的大小的数据结构，其中，周期性地以周期为间隔通过所述通信线路传输所述数据结构，并且从通过所述通信线路接收到的数据结构中提取不同的通信类型的通信信息并输出到对相应的通信类型分配的数据输出端，其中，通信类型包括面向分组的第一通信类型和与等时直接通道通信对应的第二等时通信类型。用于在医学成像装置、特别是磁共振装置的至少两个计算装置之间进行通信的通信装置具有：-一个通信线路，以及-对于每个计算装置相应的通信接口组件，其与所述通信线路连接，其中，所述通信接口组件分别具有分离和合并单元，所述分离和合并单元用于将分别通过自己的数据输入端获得的与不同的通信类型相关联的通信信息，合并为要通过所述通信线路传输的具有定义的大小的数据结构，以及用于周期性地以周期为间隔通过所述通信线路传输所述数据结构，以及用于从通过所述通信线路接收到的相应的其它通信接口组件的数据结构中提取不同的通信类型的通信信息，以及用于转发到对相应的通信类型分配的数据输出端，其中，分组通信单元连接到对面向分组的第一通信类型分配的数据输入-数据输出对，所述分组通信单元用于提供并接受所述第一通信类型的通信信息，并且作为通信信息提供并接受等时数据的等时通信单元连接到对与等时直接通道通信对应的第二通信类型分配的数据输入-数据输出对。在此应当注意，在本技术的范围内，计算装置当然也可以用作控制装置。总而言之，根据本技术，提供一种新型的通信接口，其实现可以称为UCI(unifiedcommunicationinterface，统一通信接口)的通信协议。UCI是一种串行点对点通信协议，其通过时分复用，优选通过附加地使用安全机制实现至少两种不同的通信类型。这意味着，对每一种通信类型分配具有固定的不变的大小/长度的数据结构(帧)的固定部分(至少一个时隙)。因此，使用对应地由与ISO模型中的传输层相关联的更高的层、特别是分组通信单元和等时通信单元提供的不同的通信类型的通信信息，来填充具有固定的预先给定的长度或大小的数据结构的固定部分，这在分离和合并单元内进行。在此，例如可以将分离和合并单元称为“发送和接收数据接口(transmitandreceivedatainterface)”，在优选地使用主-从架构的情况下，因此例如可以称为“发送和接收数据接口从设备(transmitandreceivedatainterfaceslave)”(TARDIS)和“发送和接收数据接口主设备(transmitandreceivedatainterfacemaster)”(TARDIM)。因此可以设置为，将一个分离和合并单元构造为主设备，而将分离和合并单元中的至少另一个构造为从设备。因此，可以使用主-从架构，其中，通信伙伴中的一个作为主设备动作，而其它通信伙伴作为从设备动作，下面还要对此进行更详细的讨论。在此，已经可以针对作为主设备或者从设备的功能在其硬件中设计对应的分离和合并单元。主设备在此可以具有以下任务：初始化并且响应通信连接的建立，初始化面向分组的通信，发送并接收等时通信信息。对于从设备，可以设置初始化并且响应通信连接的建立、响应面向分组的通信以及发送和接收等时通信数据的任务。在此，在这一点上应当注意，由此可以想到在构造为从设备的两个分离和合并单元之间建立等时通信。在后一种情况下，从设备共同初始化通信连接的建立。总之，也就是说，这里描述的通信接口使得能够综合并且统一医学成像装置内的通信路径，医学成像装置不仅提供快速的面向分组的通信，而且提供等时通信，以便在参与的部件或其计算装置之间交换所需的通信信息。面向分组和面向通道的等时传输被组合到一个传输线路、即通信线路上，以使通信接口减少到最少(即一个)。以这种方式，医学成像装置中的通信的开销、复杂度和成本降低。特别是，不仅医学成像装置的制造成本下降、而且维护成本也下降，因为线缆铺设在很大程度上得到简化。由于在不同的计算装置对之间可以使用相同的通信接口或相同的通信协议，因此开发开销也下降，因为相同的接口设计可以在所有部件中使用或可以用于所有的计算装置对。在此，在这一点上还应当注意，通信信息的分离/合并根据OSI层模型在数据链路层中进行，其因此与分离和合并单元相关联。因此，这里引入的通信协议对于所使用的软件是透明的，因此不需要调整计算装置的已经提供并且开发的软件部件。在本技术的一个特别优选的设计方案中设置为，使用用于请求所述计算装置中的至少一个的至少一个存储寄存器的随机访问通信和/或流式通信，作为第一通信类型。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在医学成像装置、特别是磁共振装置的至少两个计算装置(2)之间进行通信的通信装置(1)，具有：‑一个通信线路(4)，以及‑对于每个计算装置(2)相应的通信接口组件(3)，其与所述通信线路(4)连接，其特征在于，所述通信接口组件(3)分别具有分离和合并单元(6)，所述分离和合并单元用于将分别通过自己的数据输入端(7)获得的与不同的通信类型相关联的通信信息，合并为要通过所述通信线路(4)传输的具有定义的大小的数据结构(15)，以及用于周期性地以周期(16)为间隔通过所述通信线路(4)传输所述数据结构(15)，以及用于从通过所述通信线路(4)接收到的、相应的其它通信接口组件(3)的数据结构(15)中提取不同的通信类型的通信信息，以及用于转发到对相应的通信类型分配的数据输出端(11)，其中，分组通信单元(9,10)连接到对面向分组的第一通信类型分配的数据输入‑数据输出对，所述分组通信单元用于提供并接受所述第一通信类型的通信信息，并且作为通信信息提供并接受等时数据的等时通信单元(8)连接到对与等时直接通道通信对应的第二通信类型分配的数据输入‑数据输出对。

【技术特征摘要】
2017.10.25 EP 17198298.61.一种用于在医学成像装置、特别是磁共振装置的至少两个计算装置(2)之间进行通信的通信装置(1)，具有：-一个通信线路(4)，以及-对于每个计算装置(2)相应的通信接口组件(3)，其与所述通信线路(4)连接，其特征在于，所述通信接口组件(3)分别具有分离和合并单元(6)，所述分离和合并单元用于将分别通过自己的数据输入端(7)获得的与不同的通信类型相关联的通信信息，合并为要通过所述通信线路(4)传输的具有定义的大小的数据结构(15)，以及用于周期性地以周期(16)为间隔通过所述通信线路(4)传输所述数据结构(15)，以及用于从通过所述通信线路(4)接收到的、相应的其它通信接口组件(3)的数据结构(15)中提取不同的通信类型的通信信息，以及用于转发到对相应的通信类型分配的数据输出端(11)，其中，分组通信单元(9,10)连接到对面向分组的第一通信类型分配的数据输入-数据输出对，所述分组通信单元用于提供并接受所述第一通信类型的通信信息，并且作为通信信息提供并接受等时数据的等时通信单元(8)连接到对与等时直接通道通信对应的第二通信类型分配的数据输入-数据输出对。2.根据权利要求1所述的通信装置(1)，其特征在于，所述通信接口组件(3)作为ASIC和/或FPGA和/或作为FPGA的一部分来实现。3.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(1)，其特征在于，所述通信接口组件(3)通过提供所述计算装置(2)的至少一部分计算能力的特定于计算装置的FPGA来实现。4.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(1)，其特征在于，使用用于请求所述计算装置(2)中的至少一个的至少一个存储寄存器的随机访问通信和/或流式通信，作为第一通信类型。5.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(1)，其特征在于，在所述随机访问通信中进行多个请求的并行处理。6.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(1)，其特征在于，使用所述数据结构(15)的至少一个预先确定的子部分(23)、特别是对所述随机访问通信分配的部分(17)的子部分(23)，来传输特别是自从设备到主设备的中断。7.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(1)，其特征在于，使用光学通信线路(4)作为所述通信线路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：R鲍姆加蒂，N德姆哈特，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE