用于磁共振设备的控制设备的模块化的组合部件系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于磁共振设备的控制设备的模块化的组合部件系统，用于构建用于一组磁共振设备中的一个的、具有实时单元(11)的控制设备(1,1a,1b)，具有：通用模块(12)，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备相同的功能，其具有与控制设备的其它模块(10,13,14,14a,14b)的预定接口；以及缩放模块(13)，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备，按照由构造特征确定的不同度量需要的、通过多个缩放模块(13)在控制设备中以所需的度量能提供的功能，其中，通用模块(12)和缩放模块(13)分别作为硬件构成单元来实现，并且能够与至少一个对于构造特征专用的可变模块(14,14a,14b)组合为实时单元(11)。

Modular composite unit system for a control device of a magnetic resonance device

The utility model provides a modular control system for assembly equipment of magnetic resonance equipment, for the construction of a set of magnetic resonance equipment in a unit (11), with real-time control equipment (1,1a, 1b), has a general module (12), which is used for all magnetic resonance the same equipment function of the group in a magnetic resonance apparatus, the device has other modules and control (10,13,14,14a, 14b) of the predetermined interface; and the zoom module (13), which is used for all the groups of magnetic resonance equipment in magnetic resonance equipment, according to the determined by the structural characteristics of different measurement needs, through multi a zoom module (13) in control equipment required to measure the available functions, the general module (12) and (13) respectively as zoom module hardware unit to realize, and can with at least one for. Feature specific variable modules (14,14a, 14b) are assembled into real-time units (11).

【技术实现步骤摘要】
用于磁共振设备的控制设备的模块化的组合部件系统
本技术涉及一种用于构建用于磁共振设备的具有作为硬件实现的实时单元的控制设备的模块化的组合部件系统。
技术介绍
磁共振设备的控制设备的实现在产品加工中是一个复杂的任务状况。这种控制器的架构可以以各种不同的方式来构建。在此，目前通常的是，磁共振设备的数字控制器根据磁共振设备或者其磁共振设备具有类似的构造特征的产品系列的要求专门特定于其来实现。控制设备的具体的不同的实现通常在其架构方面非常不同，由此对于多个不同的控制设备产生很小的可重复利用性以及对应的较高的开发开销。例如，在对于廉价的产品开发的控制设备的情况下，经常对接收通道的数量设置限制等。特别地，用于磁共振设备的控制设备能够根据实时要求在功能上逐项再现，例如如DE102012215722A1所公开的。其中例如如下进行分配：设置不需要满足实时要求的MR测量控制台以及必须以毫秒数量级满足弱实时要求的MR测量控制计算设备(“软实时(softrealtime)”)，其中，还设置还可以称为实时单元的MR控制器，其最终执行由MR测量控制计算设备输出的指令，以利用梯度线圈装置产生梯度场，控制高频发射装置输出高频脉冲，并且控制接收单元接收磁共振信号，其中，此外还可以以精确定时的方式控制外围部件、例如匀场装置。因此，MR控制器或者实时单元必须满足微秒或者甚至纳秒数量级的实时要求(硬实时特性，“硬实时(hardrealtime)”)。MR控制器立即向要控制的磁共振设备的独立的部件输出信号，其范围也可以称为“即时”。单纯从功能上来说，也可以拟定，对于规划测量或者重建磁共振图像的功能，不需要实时要求，同时在弱实时范围内，例如在“驱动测量(drivemeasurement)”的功能中，可以动态地在技术细节上定义磁共振测量的准确流程，并且在接收测量数据的功能中，可以对应地按照时间顺序接收测量数据。通常通过作为硬件部件的实时单元实现的硬实时范围在功能上可以描述为“执行和控制”(“executeandcontrol”)。通过“执行和控制”功能，转换在弱实时部件侧定义的特定指示，并且实现连接在后面的独立的单元的相对时间间隔的准确遵守。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种基于模块化的组合部件系统构建磁共振设备的控制设备的可能性，其可用于通过不同的构造特征描述的多个不同的磁共振设备，并且提供单个模块的高可重复利用性。为了解决上述技术问题，根据本技术，提供一种模块化的组合部件系统，用于构建用于一组具有可能的不同的构造特征的磁共振设备中的一个磁共振设备的、具有作为硬件实现的实时单元的控制设备，所述组合部件系统具有：-通用模块，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备相同的功能，其具有与控制设备的其它模块的预定接口，以及-缩放模块，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备，以由构造特征确定的不同的度量需要的、通过多个缩放模块在控制设备中以所需的度量能提供的功能，其具有与控制设备的其它模块的预定接口，其中，通用模块和缩放模块分别作为硬件构成单元来实现，并且通用模块和与所需的度量有关的数量的缩放模块，能够与至少一个对于构造特征专用的、作为硬件构成单元实现的可变模块组合为实时单元。在此，适宜的是，可变模块还具有与控制设备的其它模块的预定接口，并且自己可以形成模块化的组合部件系统的一部分。实时单元的模块当然也可以具有已经标准化的与磁共振设备的受控部件的接口。根据本技术的系统基于用于磁共振设备的数字控制器的抽象架构的确定，其追求一种全新的、面向最大的可重复利用性以及尽可能广泛的适用性的方案。因此，特别是，这种抽象架构应当能够实现所有能够想到的、规划的并且由磁共振设备组描述的功能范围，同时通过移除，仅还刚好包含最小的情况下所需的那些部分。超出将抽象的功能单元分类到所需的不同的时间要求中的基本思想，现在，本技术关注能够实现硬实时要求并且通常仅通过硬件、例如FPGA来实现的部分。在这种情境下，现在识别对于所有考虑的该组的磁共振设备、也就是说能够想到的构造特征的组合相同的功能(通用性)。此外，识别在该组内必须是可缩放的函数，例如接收通道的数量(可缩放性)。最后，剩余在该磁共振设备组内变化、因此必须根据特殊的构造特征安排的部分。根据如此获得的该信息，现在能够实现对数字控制器的模块、这里为对数字控制器的硬实时单元的模块的功能的分配，其能够实现具成本效益、同时可调整的控制器。根据本技术的构造的特别之处在于，准确地将具有高可变性的部分/功能集中到一个或者几个模块、即可变模块中，仅这些模块可以在各个不同的变化中进行开发。此外，准确地将具有所需的高可缩放性的部分/功能隔离，并且通过重复利用全部相同地构造的缩放模块来确保其可缩放性。具有非常高的通用性的部分在架构上是相同的，从而这里在开发期间得到最高的可重复利用性，从而还因此仅得到通用模块的技术上的一个变化。由此，第一次得到合适的模块化的、可调整的控制器架构，其不仅能够以低成本实现用于低端磁共振设备的控制设备，同时支持直至高端和研究领域的高阶的磁共振设备。对于具有特定构造特征的磁共振设备，仅必须准确地以准确地对此起作用的、新的可变模块的形式实现这些部分。因此，得到已经存在极高的可重复利用性的模块，其中，此外，新的可变模块的开专利技术显简化，因为已经得到了存在并且支持的系统架构。通过整体上唯一的接口定义，通过更高的、满足更小的实时要求的控制层、不管是软件层、还是硬件层，得到简单得多的控制器，从而特别是能够在不同的产品线上，以与相同的通用模块和缩放模块完全相同的方式使用相同的更高的层。即使在基于不同地大量的缩放模块的多次实现的情况下在结构上的同一性显著提高了控制设备的可维护性，因为数字磁共振控制器的外部接口内部的工作方式原则上是相同的，但是也因为所提及的外部接口是相同的，并且这些接口能够在外部对相同的部件进行控制。已经发现，根据通用性、可缩放性和可变性进行抽象，恰好在磁共振设备的范围内产生极其适宜的分布，这保证高的可重复利用性。由此已经发现，由于磁共振设备原则上利用测量序列(磁共振序列)工作，因此不仅特别是因此作为上一级模块的指示接受并且转换序列命令的中心协调，而且高频发射过程以及对梯度线圈的控制，原则上对于所有磁共振设备可以被视为是公用的并且可以实现。因此，本技术的一种适宜的具体构造设置为，在集成实现中，通用模块具有：-中心协调部件，其被构造用于接收描述测量序列的序列命令，-高频发射部件，用于根据序列命令控制高频发射装置，以及-梯度线圈控制部件，用于根据序列命令控制梯度线圈装置。在此，集成实现意为再一次确认通用模块是硬件构成单元、例如插拔卡等，其中，各个部件例如可以作为FPGA等来实现。已经被证明是适宜的是，在集成实现中，通用模块还具有定时部件，用于根据序列命令在时间上协调控制过程。原则上，磁共振设备需要进行时间协调，其在硬实时和“即时”时间域之间的过渡中，确保之后完全独立的信号路径的准确的相对定时(Timing)。虽然迄今为止通常常见的是，作为例如在专用的通信网络上实现的独立或者分布的单元来实现这些功能，但是时间协调、因此定时原则上对于所有磁共振设备是公用的，从而可以有利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化的组合部件系统(23)，用于构建用于一组具有可能的不同的构造特征的磁共振设备中的一个磁共振设备的、具有作为硬件实现的实时单元(11)的控制设备(1,1a,1b)，其特征在于，所述组合部件系统(23)具有：‑通用模块(12)，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备相同的功能，其具有与控制设备(1,1a,1b)的除通用模块(12)之外的其它模块的预定接口，以及‑缩放模块(13)，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备，按照由构造特征确定的不同的度量需要的、通过多个缩放模块(13)在控制设备中以所需的度量能提供的功能，其具有与控制设备(1,1a,1b)的除缩放模块(13)之外的其它模块的预定接口，其中，通用模块(12)和缩放模块(13)分别作为硬件构成单元来实现，并且通用模块(12)和与所需的度量有关的数量的缩放模块(13)，能够与至少一个对于构造特征专用的、作为硬件构成单元实现的可变模块组合为实时单元(11)。

【技术特征摘要】
2015.07.15 DE 102015213269.21.一种模块化的组合部件系统(23)，用于构建用于一组具有可能的不同的构造特征的磁共振设备中的一个磁共振设备的、具有作为硬件实现的实时单元(11)的控制设备(1,1a,1b)，其特征在于，所述组合部件系统(23)具有：-通用模块(12)，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备相同的功能，其具有与控制设备(1,1a,1b)的除通用模块(12)之外的其它模块的预定接口，以及-缩放模块(13)，用于实现对于该组磁共振设备中的所有磁共振设备，按照由构造特征确定的不同的度量需要的、通过多个缩放模块(13)在控制设备中以所需的度量能提供的功能，其具有与控制设备(1,1a,1b)的除缩放模块(13)之外的其它模块的预定接口，其中，通用模块(12)和缩放模块(13)分别作为硬件构成单元来实现，并且通用模块(12)和与所需的度量有关的数量的缩放模块(13)，能够与至少一个对于构造特征专用的、作为硬件构成单元实现的可变模块组合为实时单元(11)。2.根据权...

【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：新型
国别省市：德国,DE