磁共振扫描室中的无线通信干扰降低方法、装置和磁共振成像系统与流程

本发明涉及医疗成像，特别是mr(magnetic resonance，磁共振)扫描室中的无线通信干扰降低方法、装置和mr成像系统。

背景技术：

1、目前，在mr成像系统的扫描室中存在很多无线设备，例如：无线挤压球(当在扫描过程中被扫描者不舒服时可以通过挤压无线挤压球发出报警信号)、心电监护设备(用于在扫描过程中监测被扫描者的心电状态)、血氧监控设备(用于在扫描过程中监测被扫描者的血氧值)等，这些设备由于都是信号发出设备，因此通常都作为无线设备从机，在扫描室内还存在用于接收和处理无线设备从机发出的信号的无线设备主机。不同的无线设备从机可对应同一无线设备主机，也可对应不同的无线设备主机。由于不同无线设备支持的无线频段可能重合，因此当多个无线设备同时工作时，可能会产生信道资源冲突和干扰，尤其是在mr成像系统经常使用的ism(industrial scientific medical，工业科学医学)频段中的2.4ghz及5.8ghz等频段。

2、在mr成像系统的扫描室中，可能会采用多种无线通信协议，如：wifi(wirelessfidelity，无线保真)、zigbee(紫蜂)、蓝牙或私有协议等，目前没有有效的方法消除不同无线通信设备之间由于信道资源冲突而导致的干扰问题。例如：ble(bluetooth low energy，低功耗蓝牙)协议的其中一个机制是使用跳频来实现信道资源的弹性选择。其中，在每次传输数据前，通信双方采用同一随机信道选择算法(如：csa#2算法)计算出一个信道，然后采用该信道传输当前数据。这种方式可以降低不同连接事件之间的信道碰撞的可能性，但并不能完全避免信道碰撞的发生，因为该算法并无法识别其他连接使用的信道资源。

3、图1为采用ble协议通信的连接事件a和连接事件b发生信道碰撞的示例图。如图1所示，桔色虚线111、112、113代表连接事件a的三次跳频，其中，111为第一次跳频，从信道3跳到了信道7；112为第二次跳频，从信道7跳到了信道23；113为第三次跳频，从信道23跳到了信道18。绿色虚线121、122、123代表连接事件b的三次跳频，其中，121为第一次跳频，从信道8跳到了信道11；122为第二次跳频，从信道11跳到了信道13；123为第三次跳频，从信道13跳到了信道18。可见，连接事件a、b在第三次跳频时发生了信道碰撞，它俩同时选中了信道18。其中，0-39为ble协议中的40个信道的序号，2400、2420、2440、2460、2480分别对应信道37、8、17、27、39的频率，单位为mhz。

4、图1给出的是采用同一无线通信协议的不同连接之间发生信道碰撞的场景。同样地，采用不同无线通信协议的连接之间也会发生信道碰撞。图2为采用ble协议的ble连接事件a和采用wifi协议的wifi连接b发生信道碰撞的示例图。如图2所示，桔色虚线211、212、213代表ble连接事件a的三次跳频，其中，211为第一次跳频，从信道3跳到了信道7；212为第二次跳频，从信道7跳到了信道23；213为第三次跳频，从信道23跳到了信道18。绿色阴影部分221为wifi连接b采用的信道资源。可见，ble连接事件a在第三次跳频时选中的信道18落入了wifi连接b采用的信道资源部分，可能会发生信道碰撞。其中，2400、2420、2440、2460、2480分别对应信道37、8、17、27、39的频率，单位为mhz。

5、另外，mr成像系统的扫描室为金属屏蔽房，当屏蔽门关闭时不会有外部干扰进入扫描室，此时扫描室内的无线设备不会受到门外的无线设备的干扰，但当屏蔽门打开时则容易受到门外的无线设备的干扰。

6、当不同无线设备之间发生信道资源冲突时，这些设备在同时使用时将会带来很多异常状态，例如：传输延迟、误码率增大等。在这种情况下，要保证无线设备正常使用只能关闭部分无线设备，或者直接将无线连接改为有线连接，这种情况下会对mr扫描带来不便，甚至会导致mr扫描中断。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例一方面提出了mr扫描室中的无线通信干扰降低方法和装置，以最大化地降低mr扫描室中的无线通信干扰；另一方面提出了mr成像系统，以最大化地降低mr扫描室中的无线通信干扰。

2、一种磁共振扫描室中的无线通信干扰降低方法，该方法包括：

3、位于磁共振扫描室中的无线设备主机与无线设备从机建立无线连接；

4、无线设备主机计算自身与无线设备从机之间的每个数据信道的误码率；

5、无线设备主机根据每个数据信道的误码率，选择信号干扰低的多个信道放入信道白名单；

6、无线设备主机将信道白名单同步到无线设备从机；

7、无线设备主机与无线设备从机采用信道白名单中的信道进行无线通信。

8、所述无线设备主机计算自身与无线设备从机之间的每个数据信道的误码率，包括：

9、无线设备主机根据上一误码率监听周期内每个数据信道的循环冗余校验错误次数、丢包次数和总传输次数，计算每个数据信道的误码率。

10、所述无线设备主机根据每个数据信道的误码率，选择信号干扰低的多个信道放入信道白名单，包括：

11、无线设备主机按照上一误码率监听周期内各数据信道的误码率的从低到高，对各数据信道进行排序，选择排在最前面的第一数目个信道放入信道白名单；

12、或者包括：无线设备主机按照上一误码率监听周期内各数据信道的误码率的从低到高，对各数据信道进行排序，其中，若多个数据信道的误码率相同，则再按照上一误码率监听周期内该多个数据信道的总传输次数的从高到低，对该多个数据信道进行排序；选择排在最前面的第一数目个信道放入信道白名单。

13、所述选择排在最前面的第一数目个信道放入信道白名单，包括：

14、选择排在最前面且误码率小于第一阈值的第一数目个信道放入信道白名单；

15、其中，若误码率小于第一阈值的信道的数目小于第一数目，则只将误码率小于第一阈值的各信道放入信道白名单。

16、所述选择信号干扰低的多个信道放入信道白名单之后，进一步包括：

17、将其他信道放入信道黑名单；

18、所述无线设备主机与无线设备从机采用信道白名单中的信道进行无线通信之后，进一步包括：

19、在每个白名单监听周期开始时，根据最近一个误码率监听周期内计算得到的信道白名单中的每个信道的误码率，判断是否有任何信道的误码率大于第二阈值，若是，则将误码率大于第二阈值的信道从信道白名单中移除；同时，根据信道黑名单中的各信道在加入信道黑名单之前的误码率的从低到高，从信道黑名单中选择信道加入信道白名单，得到新的信道白名单，将新的信道白名单同步到无线设备从机，并与无线设备从机采用新的信道白名单进行无线通信。

20、所述将误码率大于第二阈值的信道从信道白名单中移除之后，进一步包括：

21、当将误码率大于第二阈值的所有信道都从信道白名单中移除完毕时，判断信道白名单中的剩余信道的数目是否小于第二数目，若小于，则执行所述根据信道黑名单中的各信道在加入信道黑名单之前的误码率的从低到高，从信道黑名单中选择信道加入信道白名单的动作，且，从信道黑名单中选择的信道的数目等于第二数目减去信道白名单中剩余信道的数目。

22、所述从信道黑名单中选择信道加入信道白名单之后，进一步包括：

23、在每一误码率监听周期开始后，当无线设备主机计算得到信道白名单中的每个信道的误码率后，对于从信道黑名单加入信道白名单的每一信道，判断该信道的误码率是否大于信道白名单中的原有的所有信道的误码率，若是，则将该信道从信道白名单中移除，并根据信道黑名单中的各信道在加入信道黑名单之前的误码率，从信道黑名单中选择误码率最低的一个信道加入信道白名单，得到新的信道白名单，将新的信道白名单同步到无线设备从机，并与无线设备从机采用新的信道白名单进行无线通信。

24、所述方法进一步包括：

25、当磁共振扫描室的屏蔽门由关闭转为打开时，无线设备主机保持当前的信道白名单始终不变，直至磁共振扫描室的屏蔽门由打开重新转为关闭。

26、一种磁共振扫描室中的无线通信干扰降低装置，该装置位于磁共振扫描室中的无线设备主机上，该装置包括：

27、数据信道监听模块，用于：在无线设备主机与无线设备从机建立无线连接后，计算无线设备主机与无线设备从机之间的每个数据信道的误码率；

28、信道白名单维护模块，用于：根据每个数据信道的误码率，选择信号干扰低的多个信道放入信道白名单；

29、无线通信模块，用于：将信道白名单同步到无线设备从机，并与无线设备从机采用信道白名单中的信道进行无线通信。

30、所述信道白名单维护模块根据每个数据信道的误码率，选择信号干扰低的多个信道放入信道白名单，包括：

31、按照上一误码率监听周期内各数据信道的误码率的从低到高，对各数据信道进行排序，选择排在最前面的第一数目个信道放入信道白名单；

32、或者包括：按照上一误码率监听周期内各数据信道的误码率的从低到高，对各数据信道进行排序，其中，若多个数据信道的误码率相同，则再按照上一误码率监听周期内该多个数据信道的总传输次数的从高到低，对该多个数据信道进行排序；选择排在最前面的第一数目个信道放入信道白名单。

33、所述信道白名单维护模块选择排在最前面的第一数目个信道放入信道白名单，包括：

34、选择排在最前面且误码率小于第一阈值的第一数目个信道放入信道白名单；

35、其中，若误码率小于第一阈值的信道的数目小于第一数目，则只将误码率小于第一阈值的各信道放入信道白名单。

36、所述信道白名单维护模块选择信号干扰低的多个信道放入信道白名单之后，进一步用于：

37、将其他信道放入信道黑名单；且，在每个白名单监听周期开始时，根据最近一个误码率监听周期内计算得到的信道白名单中的每个信道的误码率，判断是否有任何信道的误码率大于第二阈值，若是，则将误码率大于第二阈值的信道从信道白名单中移除；同时，根据信道黑名单中的各信道在加入信道黑名单之前的误码率的从低到高，从信道黑名单中选择信道加入信道白名单，得到新的信道白名单；

38、且，所述无线通信模块进一步用于，将新的信道白名单同步到无线设备从机，并与无线设备从机采用新的信道白名单进行无线通信。

39、所述信道白名单维护模块将误码率大于第二阈值的信道从信道白名单中移除之后，进一步用于：

40、当将误码率大于第二阈值的所有信道都从信道白名单中移除完毕时，判断信道白名单中的剩余信道的数目是否小于第二数目，若小于，则执行所述根据信道黑名单中的各信道在加入信道黑名单之前的误码率的从低到高，从信道黑名单中选择信道加入信道白名单的动作，且，从信道黑名单中选择的信道的数目等于第二数目减去信道白名单中剩余信道的数目。

41、所述信道白名单维护模块从信道黑名单中选择信道加入信道白名单之后，进一步用于：

42、当从数据信道监听模块获取到在每一误码率监听周期开始后计算得到的信道白名单中的每个信道的误码率后，对于从信道黑名单加入信道白名单的每一信道，判断该信道的误码率是否大于信道白名单中的原有的所有信道的误码率，若是，则将该信道从信道白名单中移除，并根据信道黑名单中的各信道在加入信道黑名单之前的误码率，从信道黑名单中选择误码率最低的一个信道加入信道白名单，得到新的信道白名单；

43、且，所述无线通信模块进一步用于，将新的信道白名单同步到无线设备从机，并与无线设备从机采用新的信道白名单进行无线通信。

44、所述信道白名单维护模块进一步用于：

45、当磁共振扫描室的屏蔽门由关闭转为打开时，保持当前的信道白名单始终不变，直至磁共振扫描室的屏蔽门由打开重新转为关闭。

46、一种磁共振成像系统，所述系统包括如上任一所述的磁共振扫描室中的无线通信干扰降低装置。

47、本发明实施例中，mr扫描室中的无线设备主机根据每个数据信道的误码率，选择信号干扰低的多个信道放入信道白名单，将信道白名单同步到无线设备从机，无线设备主机与无线设备从机采用信道白名单中的信道进行无线通信，从而将传输质量不好的信道剔除出无线设备的信道选择范围，降低了mr扫描室中的无线通信干扰，增强了无线通信可靠性，降低了无线通信延迟，且无需对无线设备从机进行任何改动，提高了应用的通用性和灵活性。