MRI流程控制单元

MRI流程控制单元

1整理课件MRI流程控制单元是MRI设备的执行控制单元。由RF脉冲发射/接收装置，RF脉冲电源放大器，梯度磁场供电电源及梯度控制、梯度放大器，恒温度控制器和电源分配器等构成。2整理课件一、射频脉冲发射装置与接收装置永磁型MRI设备的RF脉冲发射装置与接收装置由接收电路〔RECEIVE1、RECEIVE2〕、发射电路〔transmittingcircuit，TRANS〕、合成电路〔synthesizecircuit，SYNTHE〕、线圈控制电路〔coilcontrolcircuit，COILCNT〕、控制电路等构成。3整理课件4整理课件1．发射电路

作用：产生RF磁场所需的RF信号和本振信号，供接收电路接收。将SYNTHE电路送来的40MHZ的时钟信号转换成发射装置与接收装置所需的8MHZ的时钟信号，并用这个信号与SYNTHE电路的DDS信号合成发射电路所需的12.7MHZ的时钟信号及接收电路所需的21.06MHZ的时钟信号。5整理课件6整理课件2．接收电路

它的作用是将接收线圈接收的RF信号放大。即分别放大螺线管侧和马鞍侧线圈接收的信号，并实现混频和A/D转换。接收电路有两个，其中一个是备用的。接收信号方框图如图13-34所示。它利用21.6MHz和8MHZ的本振频率将来自前置放大器的12.7MHz信号转换为0.36MHz的信号。7整理课件根据病人检查区域的大小和检查序列的不同，接收电路要有不同的增益。在输入阶段，接收电路为接收回路提供一个电子开关，以便为正交〔QD〕线圈提供一个相移适配器和接收信号线，相移适配器也受程序控制。0.36MHz的信号又转换为0.14MHz，送到ADC电路。8整理课件9整理课件3．合成电路由一块中央控制台的PSC接口板，发射装置与接收装置的根本时钟发生器、DDS和安装在前控制面板上的系统状态显示的显示电路等构成。从中央控制台的PSC接口板送出以下信号：①送到接收电路的接收增益、鞍形线圈衰减、正交线圈的通断控制。②送到发射电路的发射电平、选择发射信号或是本振信号的通断。10整理课件③送到合成电路的信号、发射信号与接收信号的相位控制信号、与发射信号和接收信号相位对应的门控信号的幅度控制信号。④送到线圈控制电路的调谐电压，发射和接收线圈去耦合电路的偏置电流，选择偏置电流方向的通道，通过合成电路将PSC接口板的数据送到各个电路中去。11整理课件此电路板有一个40MHz的脉冲发生器，为各电路提供根本时钟脉冲信号。此电路板产生发射信号。合成电路能输出几百kHZ的信号，也能输出几MHZ的信号。12整理课件13整理课件4．线圈控制电路它为发射线圈、接收线圈和去耦合电路提供偏置电流，为前置放大器提供电源。为防止发射线圈和接收线圈之间的耦合，接收时，发射线圈上的去耦合开关闭合，使发射线圈为开路状态；发射时，接收线圈上的去耦合开关闭合，使接收线圈为开路状态。使发射装置和接收装置在工作时序上彼此分开。14整理课件线圈控制电路共有六个偏置电流通道，其中有两个用于接收线圈，四个用于发射线圈。有偏置电流时，面板上的发光二极管发光。偏置电流可调成0.1～1.5A。供给前置放大器的电源为直流8V。此外，线圈控制电路还为接收线圈提供调谐功能，调谐电压最大为5V，每档0.25V。15整理课件5．控制电路板它通过改变跳线选择DISPSEL开关的设置，使RF发射频率、接收频率、发射增益和接收增益发生改变。但是，RF发射频率的数值仅在发射期间显示，发射后显示接收频率。通常选择GAIN旋钮来选择发射增益和接收增益。ON/OFF开关用于数码管的显示控制。16整理课件二、梯度磁场电源梯度磁场电源是在程序控制下，按照中央控制台送出的脉冲序列，为各个梯度线圈〔X轴、Y轴、Z轴〕提供工作电流。它由去涡流电路、初级电源、直流功率放大器〔directcurrentamplifier，DCAMP〕等构成。1．初级电源：6个48V600W的直流电源串联，输出288V3.6kW的直流电，为X轴、Y轴、Z轴的三个DCAMP供电。17整理课件2．梯度磁场控制从中央控制台的PSC发射的数字信号控制DCAMP进而驱动梯度线圈。从脉冲序列来看，梯度磁场不是连续的，而是间断的。但要求能迅速建立梯度磁场，即响应时间要小。另外，为补偿磁极金属外表产生的涡流引起的压降，不同结构的梯度磁场电源采用的补偿电路不同。其响应速率根据序列的不同进行调节。18整理课件从PSC送出的18位串行数据由CN101输入，经18位D/A转换，形成相应的梯度波形。涡流补偿时间常数和几个不同的梯度磁场波形调整时间，均送到DCAMP的各轴向的FOV增益调节电路。检测到的DCAMP错误信息送到发光二极管显示，并送到MRI设备的错误检查板。19整理课件3．通过调整DCAMP的控制电压以调整梯度磁场线圈电流，控制电压与输出电流的关系为20A/V。20整理课件三、恒温控制器恒温控制器的作用是保持主磁体的温度稳定在32.5℃。其控制精度为0.01℃。由于主磁体的上、下两局部是绝热的，热量主要由基座处散发。所以恒温控制器应对上、下主磁体和基座三局部分别进行恒温控制。21整理课件为了增强恒温控制器对周围环境温度变化的响应特性，在上、下主磁体中，各用一个热敏电阻检测主磁体的温度，另一个热敏电阻检测空气的温度，两者并联，以检测主磁体和空气的温度平均值，用来进行温度控制。基座的温度检测，仅用一个热敏电阻来进行温度控制。22整理课件贴在主磁体磁路上的用于主磁体温度和空气温度检测的热敏电阻构成一个桥式电路。如果检测到的温度低于设置温度，比较器输出为高电平，固态继电器导通，恒温加热器得电工作，使主磁体温度上升。反之，检测温度高于设置温度，比较器输出为低电平，固态继电器关断，恒温加热器失电停止工作，使主磁体温度保持在32.5℃。23整理课件另外，为防止由于恒温控制器损坏造成的磁体温度过高，设置了一个备用的恒温控制保护器，其温度保护值稍高于32.5℃。24整理课件四、错误处理器MPXPCB监视各电路的运行情况，在电路出错的情况下将错误信息送到中央控制台，由LED显示其错误代码。25整理课件26整理课件各电路〔梯度磁场电路、恒温控制器和RF电路〕的8位的错误信号被送到中央控制系统，由MPXPCB上的发光二极管〔light-emittingdiode，LED〕显示错误信号的内容，同时在软件菜单