一种磁共振电子电气系统的制作方法

1.本发明涉及磁共振技术领域，特别是涉及一种磁共振电子电气系统。


背景技术：

2.磁共振成像(magnetic resonance imaging，mri)是利用核磁共振原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。用来磁共振成像的机器称为磁共振成像谱仪，磁共振成像谱仪虽已是现有技术，但仍存在各种问题，具体如下所述：
3.专利cn212646963u《多通道核磁共振成像谱仪系统》公开了一种谱仪架构，射频发射子模块和梯度发射子模块在主机，射频接收子模块在从机实现。但是，该专利没有涉及到跟射频功放、梯度功放和射频接收线圈之间的衔接和功能扩展设计，也没有涉及到谱仪适配不同场强的磁共振应用的功能扩展设计。
4.专利cn105607021b《一种磁共振谱仪》公开了一种类分布式的谱仪架构和实现方案，在谱仪的主要组成部件之间通过高速光纤互联通信。多模态发射单元的射频发射子模块和梯度发射子模块分别尽量靠近射频功放和梯度功放，射频接收子模块放在磁体侧面，位于接收线圈附近。该专利带来的有益效果是：减少了模拟信号的传输距离，提高了磁共振谱仪关键信号传输的保真度。该专利同时还提出，通过磁体电子单元监控磁共振设备间和磁体间主要电子电气部件的状态，同时控制这些部件的工作，还驱动各类射频线圈，以及搜集人体的生理门控信息等。但是，该专利没有考虑到谱仪功能的扩展性，比如更换射频功放或者梯度功放的型号，这些功放的接口也可能发生相应的变换，此时就需要重新设计谱仪射频发射子模块和梯度发射子模块，以适配更换后的射频功放或者梯度功放的接口。类似的，高阶梯度匀场电源驱动器直接跟多模态发射单元连接，当高阶梯度匀场电源驱动器型号发生变化，则多模态发射单元与高阶梯度匀场电源驱动器之间的接口和通信协议也将发生变化，此时也需要重新设计多模态发射单元，以适应跟新的高阶梯度匀场电源驱动器。该架构还有一个弊端：磁体电子单元担负着监控射频功放、梯度功放和高阶梯度匀场驱动器的功能，因此磁体电子单元需要跟这些部件进行互连和通信，因此，射频功放、梯度功放或者高阶梯度匀场驱动器既需要跟多模态发射单元互连，同时也需要跟磁体电子单元互连，造成磁共振电子电气系统架构复杂，控制和维护起来也不够方便。
5.专利cn209356660u《一种应用于核磁共振成像系统的谱仪》公开了一种便于维护的谱仪架构，当谱仪的组成部件发生故障时，谱仪的每个组成部件都便于拆卸。但是，该专利的局限性：没有从磁共振电子电气部件升级和功能扩展的角度进行谱仪架构的设计。
6.专利cn 207949803u《模块化多通道核磁共振谱仪》公开了一种模块化多通道核磁共振谱仪，包括：背板以及与背板相连的主控板、射频和梯度发射板、多个射频接收板；其中，主控板通过至少三条独立的电路分别与射频和梯度发射板及每个射频接收板实现通讯连接，其中，电路一用于传输同步信号，电路二用于传输时钟信号，电路三用于传输数据信
号。本案通过对现有谱仪结构的改进，将整个谱仪按照功能划分为3块板卡：主控板、射频和梯度发射板、射频接收板，通过插入不同数目的射频接收板，可以实现4-16通道的核磁共振信号接收，另外，可以根据需要灵活设计不同的射频和梯度发射板来实现对不同场强情景的运用。但是，该专利的局限性：没有涉及到射频发射子模块和梯度产生子模块的功能扩展问题，对射频接收子模块只是提及接收通道数量的扩展，而没有涉及到跟射频线圈的接口相关功能的扩展和适配。
7.专利cn 106950521 b《磁共振谱仪及其扫描方法、射频发射和接收》提供了一种磁共振谱仪及其扫描方法、射频发射和接收方法，磁共振谱仪包括路由器、计算机单元和硬件执行单元，所述计算机单元包括若干个计算机模块，所述硬件执行单元包括若干个硬件执行模块，所述路由器配置有若干个第一光口，所述若干个第一光口分别与所述计算机模块或所述硬件执行模块一一对应光纤连接；所述路由器接收计算机模块发送的数据包并转发至硬件执行单元或其他计算机模块，路由器接收硬件执行单元发送的数据包并转发至计算机单元。该专利通过路由器将计算机单元、硬件执行单元连接起来组成光纤通信的拓扑网络，提升了磁共振谱仪的系统工作效率，提高了系统可靠性，加快了整体扫描速度。该专利公开了一种全光纤网络的分布式谱仪架构和实现方式，但是没有涉及谱仪到跟射频功放、梯度功放和射频接收线圈之间的衔接和功能扩展设计，也没有涉及到谱仪适配不同场强的磁共振应用的功能扩展设计。
8.专利cn1361418a《一种数字化核磁共振控制台装置》本发明公开了一种数字化核磁共振控制台装置,该装置主要由脉冲程序控制器、射频通道和采样系统组成,采用总线式控制,使得控制模块能放置在系统总线背板的任意位置,可自动查询附加模块的标志,并检测其类型,使用了多模式可变采样频率的中频直接采样技术,本发明适用于核磁共振成像仪以及核磁共振波谱仪,使用方便、可靠性高、可扩展性强、能直接应用于高场的核磁共振仪器。该发明使得组成单元可以放置系统总线上任意位置，体现了谱仪内部组成单元的扩展性，但是没有提出谱仪跟周边其他电气部件(射频功放、梯度功放和射频接收线圈)的衔接和扩展性设计。
9.专利cn212646963u《多通道核磁共振成像谱仪系统》没有涉及到跟射频功放、梯度功放和射频接收线圈之间的衔接和功能扩展设计，也没有涉及到谱仪适配不同场强的磁共振应用的功能扩展设计。
10.专利cn105607021b《一种磁共振谱仪》没有考虑到谱仪功能的扩展性，比如更换射频功放或者梯度功放型号，这些功放的接口也可能发生相应的变换，此时需要重新设计谱仪射频发射子模块和梯度发射子模块跟射频功放或者梯度功放的接口，以适应更新后的射频功放和梯度功放接口。类似的，高阶梯度匀场驱动器直接跟多模态发射单元连接，当高阶梯度匀场驱动器型号发生变化，则对应接口和通信协议也将发生变化，此时也需要重新设计多模态发射单元，以适应跟更新后的高阶梯度匀场电源驱动器进行通信和互连。该架构还有一个弊端：磁体电子单元同时担负着监控射频功放、梯度功放和高阶梯度匀场驱动器的功能，因此磁体电子单元需要跟这些部件进行互连和通信，因此，射频功放、梯度功放或高阶梯度匀场电源驱动器既需要跟多模态发射单元互连，同时也需要跟磁体电子单元互连，造成磁共振电子电气系统架构复杂，控制和维护起来也不够方便。
11.专利cn209356660u《一种应用于核磁共振成像系统的谱仪》没有从磁共振电子电
气部件升级和功能扩展的角度进行谱仪架构的设计。
12.专利cn 207949803 u《模块化多通道核磁共振谱仪》没有涉及到射频发射子模块和梯度产生子模块的功能进行扩展问题，对射频接收子模块只是提及接收通道数量的扩展，而没有涉及到跟射频线圈的接口相关功能的扩展和适配。
13.专利cn 106950521 b《磁共振谱仪及其扫描方法、射频发射和接收》没有涉及谱仪到跟射频功放、梯度功放和射频接收线圈之间的衔接和功能扩展设计，也没有涉及到谱仪适配不同场强的磁共振应用的功能扩展设计。
14.专利cn1361418a《一种数字化核磁共振控制台装置》使得组成单元可以放置系统总线上任意位置，体现了谱仪内部组成单元的扩展性，但是没有提出谱仪跟周边其他电气部件(射频功放、梯度功放和射频接收线圈)的衔接和扩展性设计。
15.因此，本领域亟需一种能够克服如上各种存在于现有核磁共振成像谱仪中的各项技术问题的技术解决方案。


技术实现要素：

16.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种磁共振电子电气系统，解决现有技术中的磁共振谱仪适用范围窄，无法适配多种类型的功放模块。
17.为实现上述目的，本发明提供一种磁共振电子电气系统，包括：射频发射子模块，用于生成射频信号；设备间管理子模块，连接所述射频发射子模块；射频功放子模块，连接所述设备间管理子模块；射频线圈通道路由子模块，用于对接多路射频线圈通道信号；射频接收子模块，连接所述射频线圈通道路由子模块；其中，所述设备间管理子模块从所述射频发射子模块接收所述射频信号并发送至对应型号的射频功放子模块；所述射频功放子模块将所述射频信号进行信号放大后传至射频线圈；所述射频线圈通道路由子模块选择需要成像的射频线圈通道信号并传输至所述射频接收子模块。
18.于本发明的一些实施方式中，所述设备间管理子模块监控所述射频功放子模块的状态，并在判断所述射频功放子模块处于正常工作状态时，向其发送所述射频信号。
19.于本发明的一些实施方式中，所述射频信号包括射频脉冲信号和射频门控信号；其中，所述射频脉冲信号用于磁共振成像，所述射频门控信号为使能信号，用于控制所述射频发射子模块是否向外发出所述射频脉冲信号。
20.于本发明的一些实施方式中，所述射频发射子模块包括：可控数字本振单元，用于产生本振频率；所述本振频率与脉冲波形数据相结合形成数字混频信号；数模转换单元，连接所述可控数字本振单元，用于接收所述数字混频信号并进行数模转换后输出对应的模拟信号；锁相环单元，连接所述数模转换单元，用于输出模拟本振频率；所述模拟本振频率与所述模拟信号形成所述射频脉冲信号。
21.于本发明的一些实施方式中，所述设备间管理子模块向所述射频功放子模块输出的信号接口支持如下：将所述射频门控信号与射频脉冲信号放于同一组接口中进传输；和/或，将所述射频门控信号与射频脉冲信号通过分离的接口传输至射频功放子模块。
22.于本发明的一些实施方式中，还包括：梯度产生子模块，连接所述设备间管理子模块；梯度功放子模块，连接所述设备间管理子模块；其中，所述梯度产生子模块用于生成磁共振三轴梯度波形信号；所述设备间管理子模块从所述梯度产生子模块接收所述磁共振三
轴梯度波形信号并发送至对应型号的梯度功放子模块，供所述梯度功放子模块进行信号放大。
23.于本发明的一些实施方式中，所述设备间管理子模块监控所述梯度功放子模块的状态，并在判断所述梯度功放子模块处于正常工作状态时，向其发送所述磁共振三轴梯度波形信号。
24.于本发明的一些实施方式中，还包括：高阶梯度匀场电源驱动器，连接所述设备间管理子模块，以通过所述设备间管理子模块从所述梯度产生子模块获取高阶梯度匀场参数。
25.于本发明的一些实施方式中，还包括：磁体间管理子模块，连接所述射频线圈通道路由子模块，用于对监控共振磁体间部件的状态；所述共振磁体间部件包括超导磁体、射频线圈通道路由子模块和射频线圈驱动子模块；所述线圈驱动子模块连接所述磁体间管理子模块，用于对射频线圈通道进行状态切换和驱动，所述射频线圈通道的状态至少包括工作状态和闲置状态。
26.于本发明的一些实施方式中，所述射频接收子模块包括：模数转换单元，用于接收射频脉冲信号并进行模数转换；可控数字本振单元，用于生成本振频率；所述本振频率与所述射频脉冲信号相结合进行正交解调；数字下变频单元，连接所述模数转换单元和可控数字本振单元，用于将正交解调后的信号进行下变频处理；重建单元，连接所述数字下变频单元，用于将下变频处理后的信号重建成对应的mri成像。
27.如上所述，本发明涉及的一种磁共振电子电气系统，具有以下有益效果：
28.1)本发明引入了设备间管理子模块，摈弃了将射频发射与射频功放直接相连以及将梯度产生与梯度功放直接相连的原有技术方案，通过设备间管理子模块进行间接连接，使得磁共振电子电气系统能够与不同型号的射频功放、梯度功放、射频接收线圈和高阶梯度匀场电源驱动器适配，便于产品升级的问题。
29.2)本发明优化了磁共振电子电气的架构，使得磁共振电子电气部件各子模块分工明确，通信方式和连线结构简洁。
30.3)使得磁共振电子电气系统适配于从低场到超高场磁共振的多种场强下的临床应用。
附图说明
31.图1显示为本发明一实施例中的磁共振电子电气系统的结构示意图。
32.图2显示为本发明一实施例中的射频发射子模块的结构示意图。
33.图3显示为本发明一实施例中的射频接收子模块的结构示意图。
具体实施方式
34.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
35.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明
所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本技术的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本技术。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
39.在磁共振成像(mri)系统中，谱仪是主要的核心部件，对成像功能于质量有着至关重要的影响，它的主要功能是控制成像系统，完成脉冲序列的运行、产生梯度信号、发射射频信号，以及接受和处理mri回波信号。梯度是成像的关键环节，丰富多样的脉冲序列的区别主要表现在谱仪所发出的三路梯度波形上，其在时间与幅度上的细小偏差都会对磁共振图像造成显著影响。但是，现有的磁共振成像系统仍存在着各项技术问题，因此本发明提供了一种新型的磁共振电子电气系统来解决这些问题，具体技术方案参照下述内容。
40.如图1所示，展示了本发明在一实施例中的磁共振电子电气系统的结构示意图。所示磁共振电子电气系统至少包括：射频发射子模块101、射频功放子模块102、设备间管理子模块103、射频线圈通道路由子模块104以及射频接收子模块105。
41.所述设备间管理子模块103连接所述射频发射子模块101和射频功放子模块102；所述射频发射子模块101向所述设备间管理子模块103发送射频信号，以通过所述设备间管理子模块103将所述射频信号发送至对应型号的射频功放子模块102。所述射频功放子模块102用于将射频信号放大后传至射频线圈(未图示)；所述射频线圈通道路由子模块104耦接所述射频线圈，用于执行多个射频线圈通道信号的接入和通道信号的选择，以将需要成像的线圈通道信号发送至所述射频接收子模块105。
42.在一些示例中，所述射频发射子模块101，例如可采用射频发射机，其在计算机的控制下，产生扫描序列所需的各种射频脉冲序列。mri中的射频脉冲，最常用的是90
°
和180
°
两种，但实际上射频发射子模块能够产生任意角度的射频脉冲。射频脉冲是一种可变频率、可变带宽、可变相位和幅度的高稳定性的一定波形脉冲。所述射频发射子模块101具体包括
频率合成器和信号调制器；频率合成器用于执行频率合成，是指通过控制直接数字合成器(direct digital synthesis，dds)来产生模拟信号；主要通过软件来改变芯片输出信号的频率、振幅、波形等。信号调制器用于产生一个混合信号而将两个不同频率的信号调制在一起，核磁共振成像的射频信号就是一个调制信号。
43.为便于理解，下文结合图2和图3分别对射频发射子模块及射频接收子模块的具体结构做进一步的解释说明。
44.如图2所示，所述射频发射子模块包括：可控数字本振单元21、数模转换单元22、锁相环单元23；可控数字本振单元21用于产生本振频率，产生的本振频率与脉冲波形数据相结合形成一数字混频信号；该数字混频信号经数模转换单元22转换成模拟信号后，与锁相环单元23输出的模拟本振频率形成最终的射频脉冲信号。举例来说，当谱仪用于1.5t磁共振系统时，将可控数字本振单元21产生的本振频率设置为16.86mhz，将模拟电路的锁相环输出的模拟本振频率配置为47mhz；当谱仪用于3t磁共振系统时，将可控数字本振单元21产生的本振频率设置为17.75mhz，将模拟电路的锁相环输出的模拟本振频率配置为110mhz；当谱仪用于7t磁共振系统时，将可控数字本振单元21产生的本振频率设置为18mhz，将模拟电路的锁相环输出的模拟本振频率配置为280mhz。
45.如图3所示，所述射频接收子模块包括：模数转换单元31、可控数字本振单元32、数字下变频单元33及重建单元34。模数转换单元31用于接收磁共振线圈感应的射频信号并进行模数转换；可控数字本振单元32和数字下变频单元33用于对转换得到的数字信号进行正交解调和数字下变频处理，经数字下变频抽取滤波后的数据传输至重建单元34。举例来说，可将模数转换单元的转换速率设置为100mhz，当谱仪用于1.5t磁共振系统时，将可控数字本振频率设置为36.14mhz；当谱仪用于3t磁共振系统时，将可控数字本振频率设置为27.75mhz；当谱仪用于7t磁共振系统时，将可控数字本振频率设置为2mhz。
46.在一些示例中，所述射频发射子模块101向设备间管理子模块103发送的射频信号包括射频脉冲信号和射频门控信号。其中，所述射频脉冲信号是指用于核磁共振成像的信号；所述射频门控信号是一种使能信号，用于控制射频发射子模块101是否向外发出射频脉冲信号；设备间管理子模块103可以输出两种射频门控有效电平，低电平有效或者高电平有效。
47.在一些示例中，设备间管理子模块103还用于监测和控制射频功放子模块102，例如只有当设备间管理子模块103判断射频功放子模块102处于正常状态时，才会将射频门控信号和射频脉冲信号传输给射频功放子模块102，否则将截断射频功放子模块102的输入。
48.进一步地，所述设备间管理子模块103向射频功放子模块102输出的信号接口支持如下几种情况：1)将射频门控信号与射频脉冲信号放于同一组接口中进行信号传输。以db15头为例：db15头的其中一芯用于传输射频门控信号，再从剩余14芯中的一芯用于传输射频脉冲信号；这一组接口也预留了其它形式的接口，例如db9和db25。2)将射频门控信号与射频脉冲信号通过分离的接口传输至射频功放子模块，例如采用2个同轴接口来传输信号。
49.在一些示例中，所述射频功放子模块102用于将信号进行放大，由于电子芯片的功率通常都很小，因此在信号被使用或处理前通常需要进行信号放大，主要是在频率合成之后的功率放大和对接收信号进入解调前的前置放大。
50.在一些示例中，所述射频线圈通道路由子模块104接收射频线圈通道信号，该子模块的作用主要体现在如下几个方面：1)可以将多个射频线圈通道中的任何一个通道信号路由到射频接收子模块的任一接收通道上；2)射频线圈通道路由子模块的输入信号来自于射频线圈的输出，射频线圈通道路由子模块信号输入接口支持同轴接口或者多芯射频组件接口，这些接口可以适配不同型号的线圈输出接口。因此，当线圈通道扩展数量超过射频线圈通道路由子模块的输入通道数量时，只需要扩展射频线圈通道路由子模块的输入通道数量即可，不需要改变射频接收子模块的设计，大大节省了成本，也提高了产品的适用范围。
51.在一些示例中，所述磁共振电子电气系统还包括梯度产生子模块106和梯度功放子模块107；所述梯度产生子模块106和梯度功放子模块107通过所述设备间管理子模块103相连。所述梯度产生子模块106用于生成磁共振三轴梯度波形信号，在磁共振成像过程中完成选层编码、频率编码和相位编码，从而对扫描部位进行三维空间定位。
52.需说明的是，选择编码是应用选择性激励的原理，假设将氢核系统放入一个均匀的磁场中，磁场强度为bo(假设在z方向)，那么系统中所有的氢核在理想状态下都有相同的运动频率；若在氢核系统中加一个线性梯度磁场gz，方向和主磁场相同，这样垂直于z轴的所有层面都有不同的共振频率；在使用中心频率为fo的窄带脉冲垂直激发线性梯度场内的氢核系统时，只有bz＝2πfo/γ的这一薄层被激发，该薄层就是被选择用来成像的片层，即为选层原理。相位编码是先用相位编码梯度磁场造成质子有规律的相位差，然后用此相位差来标定体素空间位置的方法；当引起共振的射频脉冲终止后，每个体素内的质子均发生横向磁化，其磁化强度矢量m
xy
倒向xy面作进动(以90
°
rf激发脉冲为例)，进动的相位与m
xy
所处的磁场强度有关；相位编码梯度的加入，将使各体素磁化角度矢量的相位发生规律性的变化，利用这种相位特点便可以实现体素位置的识别，这就是相位编码的含义。频率编码是为了产生x方向体素的位置信息，还需加入梯度磁场gx，gx对体素的识别采用频率编码，即利用梯度磁场造成相关方向上各磁化矢量进动频率的不同，并以此为根据来标记体素空间位置的编码方法。
53.在一些示例中，所述梯度产生子模块106通过一组接口将三轴梯度波形信号传输至设备间管理子模块103，设备间管理子模块103向梯度功放子模块107输出的三轴梯度波形信号的接口支持的方式包括但不仅限于如下几种：1)3组差分信号接口，分别用于三轴梯度波形信号的传输；2)3组同轴接口，分别用于三轴梯度波形信号的传输；3)将三轴梯度波形信号集中放在一组接口中传输，例如db9、db15、db25等。
54.在一些示例中，设备间管理子模块103还用于监控和控制梯度功放子模块107，例如只有当设备间管理子模块103判断梯度功放子模块107处于正常状态时，才会将三轴梯度波形信号传输给梯度功放子模块107，否则将截断梯度功放子模块107的输入。
55.在一些示例中，所述磁共振电子电气系统还包括高阶梯度匀场电源驱动器108，与所述设备间管理子模块103相连，以通过所述设备间管理子模块103从梯度产生子模块101获取高阶梯度匀场参数。
56.具体而言，梯度产生子模块101通过一组接口将高阶梯度匀场参数传输至设备间管理子模块103，设备间管理子模块103判断高阶梯度匀场电源驱动器108的状态正常的前提下，将高阶梯度匀场参数传输至高阶梯度匀场电源驱动器108。其中，设备间管理子模块103将高阶梯度匀场参数传输至高阶梯度匀场电源驱动器108的接口支持方式包括但不限
于如下：1)串口方式；2)以太网接口方式；3)光纤接口方式。与此同时，设备间管理子模块103输出给高阶梯度匀场电源驱动器108的通信协议，与高阶梯度匀场电源驱动器108命令接收端保持一致。
57.举例来说，梯度产生子模块101可通过一组接口，将高阶梯度匀场参数传输至设备间管理子模块103，这一组接口可以设计为一对光纤接口；梯度产生子模块101跟设备间管理子模块103通过一对光纤进行通信，通信速率按照每秒1gb的速率进行设计。而若高阶梯度匀场电源驱动器108的通信接口为串口时，需要在设备间管理子模块上将高阶梯度匀场参数嵌入到串口协议中，设备间管理子模块判断高阶梯度匀场电源驱动器状态正常的前提下，将高阶梯度匀场参数通过串口协议输出到串口上。若高阶梯度匀场电源驱动器108的通信接口为以太网接口时，需要在设备间管理子模块上将高阶梯度匀场参数嵌入到以太网协议中，设备间管理子模块判断高阶梯度匀场电源驱动器状态正常的前提下，将高阶梯度匀场参数通过以太网协议输出到以太网接口上。若高阶梯度匀场电源驱动器108的通信接口为光纤接口时，需要在设备间管理子模块上将高阶梯度匀场参数嵌入到跟高阶梯度匀场电源驱动器一致的光纤协议中，设备间管理子模块判断高阶梯度匀场电源驱动器状态正常的前提下，将高阶梯度匀场参数通过跟高阶梯度匀场电源驱动器一致的光纤协议输出到光纤接口上。
58.值得强调的是，本发明创新地提出使用设备间管理子模块来中转梯度产生子模块与高阶梯度匀场电源驱动器的信号，从而能够在不改变梯度产生子模块的前提下适配不同型号的高阶梯度匀场电源驱动器。
59.在一些示例中，所述磁共振电子电气系统还包括磁体间管理子模块109和射频线圈驱动子模块110；所述磁体间管理子模块109连接所述射频线圈通道路由子模块104和射频线圈驱动子模块110，用于监控共振磁体间部件的状态，例如对超导磁体、射频线圈通道路由子模块104、射频线圈驱动子模块110等进行监测和控制。其中，所述射频线圈驱动子模块110用于对射频线圈通道进行状态切换控制和驱动(例如在工作状态和闲置状态之间进行切换)，以及线圈通道切换状态的异常监测。
60.值得说明的是，本实施例中的射频发射子模块101和射频功放子模块102之间并不直接相连，而是通过设备间管理子模块103间接相连；梯度产生子模块106和梯度功放子模块107之间也不直接相连，也是通过设备间管理子模块103间接相连。由于在直接相连的情况下，射频发射子模块101只能使用一种型号的射频功放子模块102，同样梯度产生子模块106也只能使用一种型号的梯度功放子模块107，受限很大。而本发明创新性地引入了设备间管理子模块103，而使射频发射子模块101可适配不同型号的射频功放子模块102，梯度产生子模块106可适配不同型号的梯度功放子模块107，大大提升了产品的适用范围，也提高了灵活性。
61.综上所述，本发明提供一种磁共振电子电气系统，其引入了设备间管理子模块，摈弃了将射频发射与射频功放直接相连以及将梯度产生与梯度功放直接相连的原有技术方案，通过设备间管理子模块进行间接连接，使得磁共振电子电气系统能够与不同型号的射频功放、梯度功放、射频接收线圈和高阶梯度匀场电源驱动器适配，便于产品升级的问题；优化了磁共振电子电气的架构，使得磁共振电子电气部件各子模块分工明确，通信方式和连线结构简洁；使得磁共振电子电气系统适配于从低场到超高场磁共振的多种场强下的临
床应用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
62.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。