本申请提供一种应用于超高场磁共振成像的多通道数据采集系统，该系统包括：多个模数转换模块、序列管理器、可编程逻辑器件，序列管理器用于在接收到成像指令的情况下，将针对每个模数转换模块对应的回波信号的初始化参数通过写入寄存器配置模块以对可编程逻辑器件进行配置；模数转换模块接收回波信号；将回波信号通过并行总线发送至可编程逻辑器件，并行总线的位数大于模数转换模块的数量；可编程逻辑器件基于多个初始化信号分别对多个回波信号进行初始化操作，得到多个滤波信号；将多个滤波信号通过网络接口模块发送至序列管理器。本申请实施例采用多路数模转换模块和可编程逻辑器件组成的硬件构架，可根据不同使用需求进行通道数的扩展。
【技术实现步骤摘要】
本申请属于磁共振成像，具体涉及一种应用于超高场磁共振成像的多通道数据采集系统。
技术介绍
1、磁共振成像(magnetic resonance imaging，mri)系统是随着计算机技术、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。它利用强大的静磁场和射频脉冲作用于人体内的氢原子核，使其发生共振现象。在这一过程中，氢原子核的位置、数量和周围环境都会对共振信号的特性产生影响，形成了反映组织特征的信号，即回波信号。这些信号通过专门的接收线圈和信号处理系统采集、处理，并转化为高分辨率的图像。
2、在这个过程中，用于采集回波信号的采集装置是磁共振成像系统的重要部分，由于利用多通道采集回波信号具有加快成像速度、提高成像质量等优点，一般采用多通道采集回波信号。
3、但目前的多通道采集系统的硬件设计复杂，且可拓展性差。
技术实现思路
1、本申请提出一种应用于超高场磁共振成像的多通道数据采集系统，能够缓解相关技术中磁共振成像系统的多通道采集系统的硬件设计复杂，且可拓展性差的技术问题。
2、本申请第一方面实施例提出了一种应用于超高场磁共振成像的多通道数据采集系统，包括：
3、多个模数转换模块、序列管理器、可编程逻辑器件；
4、所述多个模数转换模块通过并行总线与所述可编程逻辑器件进行通信，所述序列管理器通过寄存器配置模块对所述可编程逻辑器件进行配置，所述可编程逻辑器件通过网络接口模块与所述序列管理器进行通信；</p>5、所述序列管理器用于在接收到成像指令的情况下，将针对每个模数转换模块对应的回波信号的初始化参数通过写入所述寄存器配置模块以对所述可编程逻辑器件进行配置；
6、所述多个模数转换模块分别用于接收回波信号；将所述回波信号通过所述并行总线发送至所述可编程逻辑器件，所述并行总线的位数大于模数转换模块的数量；
7、所述可编程逻辑器件用于通过所述并行总线接收多个所述回波信号；基于多个所述初始化参数分别对多个所述回波信号进行初始化操作，得到多个滤波信号；将所述多个滤波信号通过网络接口模块发送至序列管理器。
8、一些实施例中，所述可编程逻辑器件还包括多个数字解调器和滤波器组，每个模数转换模块与对应的数字解调器通过所述并行数据总线进行通信；所述序列管理器通过所述寄存器配置模块对所述多个数字解调器和滤波器组进行配置；所述初始化参数包括第一初始化参数和第二初始化参数；
9、所述序列管理器用于将针对每个模数转换模块对应的回波信号的第一初始化参数通过写入所述寄存器配置模块以对每个数字解调器进行配置；将针对每个模数转换模块对应的回波信号的第二初始化参数通过写入所述寄存器配置模块以对所述滤波器组进行配置，所述第一初始化参数包括以下至少一项：频率、相位、第一数据抽取率、通道数量、采样点数和第一滤波参数，所述第二初始参数包括：第二数据抽取率和第二滤波参数；
10、所述多个数字解调器用于接收对应模数转换模块发送的回波信号；对所述回波信号进行混频，得到多个混频信号；按照所述第一数据抽取率和所述第一滤波餐数据对所述混频信号进行解调，得到多个解调信号；将所述多个解调信号发送至滤波器组；
11、所述滤波器组用于接收所述多个解调信号；对所述多个解调信号按照所述第二数据抽取滤波和所述第二滤波参数进行滤波，得到多个滤波信号。
12、一些实施例中，所述每个数字解调器具体用于生成基准信号；将所述基准信号与接收到的回波信号进行混频操作，得到混频信号。
13、一些实施例中，所述滤波器组包括多个滤波器，所述多个滤波器包括：三阶梳状滤波器、六阶梳状滤波器、补偿滤波器和低通滤波器，所述多个滤波器的组合方式为级联。
14、一些实施例中，所述可编程逻辑器件还包括模数控制模块，所述模数控制模块分别于对应的模数转换模块通信；
15、每个模数控制模块用于配置对应模数转换模块的信号处理参数，所述信号处理参数包括以下至少一种：可编程抽取滤波器参数和可编程数字增益参数。
16、一些实施例中，所述可编程逻辑器件还包括采集数据交换模块和流控模块；所述采集数据交换模块分别与滤波器组和网络接口模块进行通信；所述采集数据交换模块通过所述流控模块与所述网络接口模块进行通信；
17、所述滤波器组还用于将所述多个滤波信号发送至所述采集数据交换模块；
18、所述采集数据交换模块用于存储所述多个滤波信号；在检测到所述流控模块的标志位处于预设状态下，将所述多个滤波信号通过所述流控模块发送至所述网络接口模块。
19、一些实施例中，所述系统还包括：射频输入模块；
20、所述射频输入模块用于接收射频信号；对所述射频信号进行预处理，得到多个回波信号，所述预处理操作包括以下至少一种：放大和滤波。
21、本申请第二方面的实施例提供了一种用于高场磁共振成像的多通道数据采集方法，应用于序列管理器，包括：
22、在接收到成像指令的情况下，将针对每个模数转换模块对应的回波信号的初始化参数通过写入所述寄存器配置模块以对与所述序列管理器进行通信的可编程逻辑器件进行配置；
23、通过网络接口模块接收所述可编程逻辑器件发送的多个滤波信号，所述多个滤波信号为所述可编程逻辑器件对通过并行总线从多个数模转换模块接收的多个回波信号进行初始化操作得到的。
24、本申请第三方面的实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以实现上述第二方面所述的方法。
25、本申请第四方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现上述第二方面所述的方法。
26、本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
27、序列管理器用于在接收到成像指令的情况下，将针对每个模数转换模块对应的回波信号的初始化参数通过写入寄存器配置模块以对可编程逻辑器件进行配置多个模数转换模块分别用于接收回波信号；将回波信号通过并行总线发送至可编程逻辑器件，并行总线的位数大于模数转换模块的数量；可编程逻辑器件用于通过并行总线接收多个回波信号；基于多个初始化参数分别对多个回波信号进行初始化操作，得到多个滤波信号；将多个滤波信号通过网络接口模块发送至序列管理器。本振请实施例通过采用多路数模转换模块和可编程逻辑器件的配合的硬件构架，并且设置并行总线的位数大于模数转换模块的数量实现了可根据不同使用需求进行通道数的扩展。
28、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变的明显，或通过本申请的实践了解到。
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【技术保护点】
1.一种应用于超高场磁共振成像的多通道数据采集系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件还包括多个数字解调器和滤波器组，每个模数转换模块与对应的数字解调器通过所述并行数据总线进行通信；所述序列管理器通过所述寄存器配置模块对所述多个数字解调器和滤波器组进行配置；所述初始化参数包括第一初始化参数和第二初始化参数；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述每个数字解调器具体用于生成基准信号；将所述基准信号与接收到的回波信号进行混频操作，得到混频信号。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述滤波器组包括多个滤波器，所述多个滤波器包括：三阶梳状滤波器、六阶梳状滤波器、补偿滤波器和低通滤波器，所述多个滤波器的组合方式为级联。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件还包括模数控制模块，所述模数控制模块分别于对应的模数转换模块通信；
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件还包括采集数据交换模块和流控模块；所述采集数据交换模块分别与滤波器组和网络接口模块进行通信；所述采集数据交换模块通过所述流控模块与所述网络接口模块进行通信；
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：射频输入模块；
8.一种用于高场磁共振成像的多通道数据采集方法，其特征在于，应用于序列管理器，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求8所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求8所述的方法。
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【技术特征摘要】
1.一种应用于超高场磁共振成像的多通道数据采集系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件还包括多个数字解调器和滤波器组，每个模数转换模块与对应的数字解调器通过所述并行数据总线进行通信；所述序列管理器通过所述寄存器配置模块对所述多个数字解调器和滤波器组进行配置；所述初始化参数包括第一初始化参数和第二初始化参数；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述每个数字解调器具体用于生成基准信号；将所述基准信号与接收到的回波信号进行混频操作，得到混频信号。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述滤波器组包括多个滤波器，所述多个滤波器包括：三阶梳状滤波器、六阶梳状滤波器、补偿滤波器和低通滤波器，所述多个滤波器的组合方式为级联。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王为民，杨刚，任秋实，孙毅，王缪天，卢闫晔，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：
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