MRI流程控制單元

MRI流程控制單元

1整理課件MRI流程控制單元是MRI設(shè)備的執(zhí)行控制單元。由RF脈沖發(fā)射/接收裝置，RF脈沖電源放大器，梯度磁場供電電源及梯度控制、梯度放大器，恒溫度控制器和電源分配器等構(gòu)成。2整理課件一、射頻脈沖發(fā)射裝置與接收裝置永磁型MRI設(shè)備的RF脈沖發(fā)射裝置與接收裝置由接收電路〔RECEIVE1、RECEIVE2〕、發(fā)射電路〔transmittingcircuit，TRANS〕、合成電路〔synthesizecircuit，SYNTHE〕、線圈控制電路〔coilcontrolcircuit，COILCNT〕、控制電路等構(gòu)成。3整理課件4整理課件1．發(fā)射電路

作用：產(chǎn)生RF磁場所需的RF信號和本振信號，供接收電路接收。將SYNTHE電路送來的40MHZ的時(shí)鐘信號轉(zhuǎn)換成發(fā)射裝置與接收裝置所需的8MHZ的時(shí)鐘信號，并用這個(gè)信號與SYNTHE電路的DDS信號合成發(fā)射電路所需的12.7MHZ的時(shí)鐘信號及接收電路所需的21.06MHZ的時(shí)鐘信號。5整理課件6整理課件2．接收電路

它的作用是將接收線圈接收的RF信號放大。即分別放大螺線管側(cè)和馬鞍側(cè)線圈接收的信號，并實(shí)現(xiàn)混頻和A/D轉(zhuǎn)換。接收電路有兩個(gè)，其中一個(gè)是備用的。接收信號方框圖如圖13-34所示。它利用21.6MHz和8MHZ的本振頻率將來自前置放大器的12.7MHz信號轉(zhuǎn)換為0.36MHz的信號。7整理課件根據(jù)病人檢查區(qū)域的大小和檢查序列的不同，接收電路要有不同的增益。在輸入階段，接收電路為接收回路提供一個(gè)電子開關(guān)，以便為正交〔QD〕線圈提供一個(gè)相移適配器和接收信號線，相移適配器也受程序控制。0.36MHz的信號又轉(zhuǎn)換為0.14MHz，送到ADC電路。8整理課件9整理課件3．合成電路由一塊中央控制臺的PSC接口板，發(fā)射裝置與接收裝置的根本時(shí)鐘發(fā)生器、DDS和安裝在前控制面板上的系統(tǒng)狀態(tài)顯示的顯示電路等構(gòu)成。從中央控制臺的PSC接口板送出以下信號：①送到接收電路的接收增益、鞍形線圈衰減、正交線圈的通斷控制。②送到發(fā)射電路的發(fā)射電平、選擇發(fā)射信號或是本振信號的通斷。10整理課件③送到合成電路的信號、發(fā)射信號與接收信號的相位控制信號、與發(fā)射信號和接收信號相位對應(yīng)的門控信號的幅度控制信號。④送到線圈控制電路的調(diào)諧電壓，發(fā)射和接收線圈去耦合電路的偏置電流，選擇偏置電流方向的通道，通過合成電路將PSC接口板的數(shù)據(jù)送到各個(gè)電路中去。11整理課件此電路板有一個(gè)40MHz的脈沖發(fā)生器，為各電路提供根本時(shí)鐘脈沖信號。此電路板產(chǎn)生發(fā)射信號。合成電路能輸出幾百kHZ的信號，也能輸出幾MHZ的信號。12整理課件13整理課件4．線圈控制電路它為發(fā)射線圈、接收線圈和去耦合電路提供偏置電流，為前置放大器提供電源。為防止發(fā)射線圈和接收線圈之間的耦合，接收時(shí)，發(fā)射線圈上的去耦合開關(guān)閉合，使發(fā)射線圈為開路狀態(tài)；發(fā)射時(shí)，接收線圈上的去耦合開關(guān)閉合，使接收線圈為開路狀態(tài)。使發(fā)射裝置和接收裝置在工作時(shí)序上彼此分開。14整理課件線圈控制電路共有六個(gè)偏置電流通道，其中有兩個(gè)用于接收線圈，四個(gè)用于發(fā)射線圈。有偏置電流時(shí)，面板上的發(fā)光二極管發(fā)光。偏置電流可調(diào)成0.1～1.5A。供給前置放大器的電源為直流8V。此外，線圈控制電路還為接收線圈提供調(diào)諧功能，調(diào)諧電壓最大為5V，每檔0.25V。15整理課件5．控制電路板它通過改變跳線選擇DISPSEL開關(guān)的設(shè)置，使RF發(fā)射頻率、接收頻率、發(fā)射增益和接收增益發(fā)生改變。但是，RF發(fā)射頻率的數(shù)值僅在發(fā)射期間顯示，發(fā)射后顯示接收頻率。通常選擇GAIN旋鈕來選擇發(fā)射增益和接收增益。ON/OFF開關(guān)用于數(shù)碼管的顯示控制。16整理課件二、梯度磁場電源梯度磁場電源是在程序控制下，按照中央控制臺送出的脈沖序列，為各個(gè)梯度線圈〔X軸、Y軸、Z軸〕提供工作電流。它由去渦流電路、初級電源、直流功率放大器〔directcurrentamplifier，DCAMP〕等構(gòu)成。1．初級電源：6個(gè)48V600W的直流電源串聯(lián)，輸出288V3.6kW的直流電，為X軸、Y軸、Z軸的三個(gè)DCAMP供電。17整理課件2．梯度磁場控制從中央控制臺的PSC發(fā)射的數(shù)字信號控制DCAMP進(jìn)而驅(qū)動梯度線圈。從脈沖序列來看，梯度磁場不是連續(xù)的，而是間斷的。但要求能迅速建立梯度磁場，即響應(yīng)時(shí)間要小。另外，為補(bǔ)償磁極金屬外表產(chǎn)生的渦流引起的壓降，不同結(jié)構(gòu)的梯度磁場電源采用的補(bǔ)償電路不同。其響應(yīng)速率根據(jù)序列的不同進(jìn)行調(diào)節(jié)。18整理課件從PSC送出的18位串行數(shù)據(jù)由CN101輸入，經(jīng)18位D/A轉(zhuǎn)換，形成相應(yīng)的梯度波形。渦流補(bǔ)償時(shí)間常數(shù)和幾個(gè)不同的梯度磁場波形調(diào)整時(shí)間，均送到DCAMP的各軸向的FOV增益調(diào)節(jié)電路。檢測到的DCAMP錯(cuò)誤信息送到發(fā)光二極管顯示，并送到MRI設(shè)備的錯(cuò)誤檢查板。19整理課件3．通過調(diào)整DCAMP的控制電壓以調(diào)整梯度磁場線圈電流，控制電壓與輸出電流的關(guān)系為20A/V。20整理課件三、恒溫控制器恒溫控制器的作用是保持主磁體的溫度穩(wěn)定在32.5℃。其控制精度為0.01℃。由于主磁體的上、下兩局部是絕熱的，熱量主要由基座處散發(fā)。所以恒溫控制器應(yīng)對上、下主磁體和基座三局部分別進(jìn)行恒溫控制。21整理課件為了增強(qiáng)恒溫控制器對周圍環(huán)境溫度變化的響應(yīng)特性，在上、下主磁體中，各用一個(gè)熱敏電阻檢測主磁體的溫度，另一個(gè)熱敏電阻檢測空氣的溫度，兩者并聯(lián)，以檢測主磁體和空氣的溫度平均值，用來進(jìn)行溫度控制?；臏囟葯z測，僅用一個(gè)熱敏電阻來進(jìn)行溫度控制。22整理課件貼在主磁體磁路上的用于主磁體溫度和空氣溫度檢測的熱敏電阻構(gòu)成一個(gè)橋式電路。如果檢測到的溫度低于設(shè)置溫度，比較器輸出為高電平，固態(tài)繼電器導(dǎo)通，恒溫加熱器得電工作，使主磁體溫度上升。反之，檢測溫度高于設(shè)置溫度，比較器輸出為低電平，固態(tài)繼電器關(guān)斷，恒溫加熱器失電停止工作，使主磁體溫度保持在32.5℃。23整理課件另外，為防止由于恒溫控制器損壞造成的磁體溫度過高，設(shè)置了一個(gè)備用的恒溫控制保護(hù)器，其溫度保護(hù)值稍高于32.5℃。24整理課件四、錯(cuò)誤處理器MPXPCB監(jiān)視各電路的運(yùn)行情況，在電路出錯(cuò)的情況下將錯(cuò)誤信息送到中央控制臺，由LED顯示其錯(cuò)誤代碼。25整理課件26整理課件各電路〔梯度磁場電路、恒溫控制器和RF電路〕的8位的錯(cuò)誤信號被送到中央控制系統(tǒng)，由MPXPCB上的發(fā)光二極管〔light-emittingdiode，LED〕顯示錯(cuò)誤信號的內(nèi)容，同時(shí)在軟件菜單