磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置，包括接口電路盒和多路接口電路，每路接口電路包括：卡口螺母接口，設(shè)于所述接口電路盒的一側(cè)，用于電連接一射頻線圈；前置放大器，用于在接收模式時(shí)對所述射頻線圈中感應(yīng)的核磁共振電壓信號進(jìn)行放大；相移電路，與所述前置放大器電連接，用于調(diào)整所述射頻線圈的阻抗的相位；調(diào)諧匹配電路，與所述相移電路電連接，用于對所述射頻線圈的諧振頻率進(jìn)行校正；總線，設(shè)于所述接口電路盒上與所述卡口螺母接口相對的一側(cè)，用于電連接磁共振成像檢測設(shè)備，所述總線包括共模扼流環(huán)。本發(fā)明一方面方便了線圈的設(shè)計(jì)；另一方面降低了線圈開發(fā)成本，增強(qiáng)了磁共振成像系統(tǒng)的開放性和易用性。
【專利說明】磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振，特別是涉及一種磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高磁共振成像(MR1-Magnetic Resonance Imaging)圖像的信噪比和加快成像速度，磁共振射頻技術(shù)的發(fā)展趨勢是采用多通道射頻線圈。多通道射頻線圈一般由2N(其中，N為正整數(shù))個(gè)射頻線圈單元構(gòu)成。當(dāng)多通道射頻線圈處于發(fā)射模式，每個(gè)射頻線圈單元被通以交變電流，用于分別產(chǎn)生交變磁場，每個(gè)射頻線圈單元所產(chǎn)生的交變磁場對應(yīng)一個(gè)發(fā)射通道。當(dāng)多通道射頻線圈處于接收模式，每個(gè)射頻線圈單元通過電磁感應(yīng)，接收成像空間內(nèi)的磁共振信號，每個(gè)射頻線圈單元接收的磁共振信號對應(yīng)一個(gè)接收通道。在理想情況下，每個(gè)射頻線圈單元所產(chǎn)生的交變磁場是獨(dú)立的，換句話說，2N個(gè)射頻線圈單元中任意兩個(gè)射頻線圈單元所產(chǎn)生的交變磁場彼此之間沒有影響。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，兩個(gè)射頻線圈單元之間可能會發(fā)生耦合現(xiàn)象，尤其對于相鄰的射頻線圈單元，耦合現(xiàn)象尤為突出，這就降低了多通道射頻線圈發(fā)射模式時(shí)的發(fā)射效率和處于接收模式時(shí)的信噪比。目前，臨床上的MRI系統(tǒng)中可以用于射頻線圈接收的通道數(shù)最大一般為32。
[0003]射頻系統(tǒng)是MRI系統(tǒng)中實(shí)施射頻激勵(lì)并接收共振信號的功能單元，它除了射頻線圈這一核心部件之外，還包括一系列相關(guān)的射頻接口電路。接口電路一端連接多通道射頻線圈，一端連接磁共振系統(tǒng)，其中磁共振系統(tǒng)端包括射頻功率放大器和前置放大器，分別對應(yīng)發(fā)射模式和接收模式。兩種模式通過射頻開關(guān)進(jìn)行切換。當(dāng)工作在發(fā)射模式時(shí)，射頻線圈與射頻功率放大器連接，激發(fā)成像空間內(nèi)的成像物體，產(chǎn)生磁共振信號。當(dāng)工作在接收狀態(tài)時(shí)，在線圈中感應(yīng)的微弱的NMR (Nuclear Magnetic Resonance)電壓信號與低噪聲的前置放大器相連，對信號進(jìn)行放大，然后經(jīng)過衰減、混頻、中頻濾波、相位檢測和低頻濾波后得到保留有NMR信號相位和幅度信息的低頻信號，再經(jīng)過A/D變換，得到用于圖像重建的原始數(shù)據(jù)。
[0004]傳統(tǒng)的射頻接收裝置，最前端是多通道射頻線圈的各個(gè)線圈單元，每個(gè)線圈單元最后通過統(tǒng)一接口連接到MRI系統(tǒng)上，從接口到線圈是一整套設(shè)備，即接口電路與線圈是配套設(shè)置的。
[0005]對于每一種檢測線圈，都必須獨(dú)立配置相應(yīng)的前置放大電路和共模抑制環(huán)等。這樣一套配置的成本往往價(jià)值不菲，同時(shí)還耗費(fèi)了不少人力物力。本發(fā)明提出一種通用的接口電路設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)任意多通道數(shù)線圈的可插可拔，不必針對每個(gè)線圈配置專門的接口電路，從而降低了成本，提高了系統(tǒng)的易用性和可接入性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要提供一種通用的多通道射頻線圈的接口電路設(shè)計(jì)，即一種適用于各種規(guī)格的射頻線圈的磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置。[0007]—種磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置，包括接口電路盒和多路接口電路，每路接口電路包括:卡口螺母接口，設(shè)于所述接口電路盒的一側(cè)，用于電連接一射頻線圈；前置放大器，用于在接收模式時(shí)對所述射頻線圈中感應(yīng)的核磁共振電壓信號進(jìn)行放大；相移電路，與所述前置放大器電連接，用于調(diào)整所述射頻線圈的阻抗的相位，從而減小所述前置放大器在工作時(shí)的噪聲系數(shù)；調(diào)諧匹配電路，與所述相移電路電連接，用于對所述射頻線圈的諧振頻率進(jìn)行校正；總線，設(shè)于所述接口電路盒上與所述卡口螺母接口相對的一側(cè)，用于電連接磁共振成像檢測設(shè)備，所述總線包括共模扼流環(huán)。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述前置放大器、相移電路與調(diào)諧匹配電路為串聯(lián)連接。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述每路接口電路還包括直流信號線，所述直流信號線一端連接該路接口電路的總線，另一端連接該路接口電路的卡扣螺母接口 ；所述直流信號線用于接收磁共振成像檢測設(shè)備發(fā)送的直流控制信號，控制射頻線圈的開關(guān)。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述直流信號線包括用于濾除交流信號的濾波電路。
[0011]上述磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置，每路接口電路可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)通道獨(dú)立發(fā)射、接收信號，實(shí)現(xiàn)即插即拔，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)任意通道數(shù)同時(shí)工作接收信號。因此是一種通用的接口電路設(shè)計(jì)，對各種規(guī)格的射頻線圈均具有通用性，不必針對每個(gè)線圈配置專門的接口電路，一方面方便了線圈的設(shè)計(jì)；另一方面降低了線圈開發(fā)成本，增強(qiáng)了磁共振成像系統(tǒng)的開放性和易用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是一實(shí)施例中磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0014]圖1是一實(shí)施例中磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括接口電路盒10和多路接口電路，每路接口電路包括:
[0015]卡口螺母接口(BNC) 12，設(shè)于接口電路盒10的一側(cè)，用于電連接一射頻線圈。本實(shí)施例中用于連接射頻線圈11。
[0016]前置放大器17，用于在接收模式時(shí)對射頻線圈中感應(yīng)的核磁共振電壓信號進(jìn)行放大。
[0017]相移電路15，與前置放大器17電連接，用于調(diào)整射頻線圈11的阻抗的相位，從而減小前置放大器17在工作時(shí)的噪聲系數(shù)。前置放大器17的噪聲系數(shù)隨射頻線圈11的阻抗變化而變化，當(dāng)線圈阻抗的幅值和相位滿足放大器要求時(shí)，前置放大器17的噪聲系數(shù)最小，這種情況稱為噪聲匹配。相移電路15的作用是調(diào)整線圈阻抗的相位，使其滿足噪聲匹配的要求，從而使得前置放大器17在工作時(shí)的噪聲系數(shù)盡量達(dá)到最小。
[0018]調(diào)諧匹配電路13，與相移電路15電連接，用于對射頻線圈11的諧振頻率進(jìn)行校正。
[0019]總線，設(shè)于接口電路盒10上與卡口螺母接口 12相對的一側(cè)，用于電連接磁共振成像檢測設(shè)備。每條總線上設(shè)置有共模扼流環(huán)19，用于抑制總線上的共模電流。[0020]可以理解的，在每路接口電路中，還可以配置射頻開關(guān)等其它電路元器件，故圖1中未將前置放大器與對應(yīng)的總線畫成直接連接的狀態(tài)。
[0021]在使用時(shí)，將多通道射頻線圈與卡口螺母接口插接，將接口電路盒10另一側(cè)的總線的接頭插到磁共振成像檢測設(shè)備上，即可實(shí)現(xiàn)信號的發(fā)射和接收。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，每路接口電路還包括一條直流信號線。直流信號線一端連接對應(yīng)的總線，另一端連接對應(yīng)的射頻線圈(即連接BNC)。磁共振成像檢測設(shè)備給直流信號線一個(gè)直流控制信號，用于控制射頻線圈的開關(guān)。比如插接了 8個(gè)射頻線圈，但只需要其中4個(gè)工作，就可以由磁共振成像檢測設(shè)備發(fā)送直流控制信號，將另外4路斷開。每條直流信號線包括一個(gè)濾波電路，用于濾除交流信號，以免有交流信號耦合到直流信號線中。
[0023]上述磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置的接口電路的數(shù)量(通道數(shù))應(yīng)該與磁共振成像系統(tǒng)接收通道數(shù)和發(fā)射通道數(shù)中的較大的一個(gè)相同，每路接口電路可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)通道獨(dú)立發(fā)射、接收信號，實(shí)現(xiàn)即插即拔，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)任意通道數(shù)同時(shí)工作接收信號。因此是一種通用的接口電路設(shè)計(jì)，對各種規(guī)格的射頻線圈均具有通用性，不必針對每個(gè)線圈配置專門的接口電路，一方面方便了線圈的設(shè)計(jì)；另一方面降低了線圈開發(fā)成本，增強(qiáng)了磁共振成像系統(tǒng)的開放性和易用性。
[0024]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置，其特征在于，包括接口電路盒和多路接口電路，每路接口電路包括: 卡口螺母接口，設(shè)于所述接口電路盒的一側(cè)，用于電連接一射頻線圈； 前置放大器，用于在接收模式時(shí)對所述射頻線圈中感應(yīng)的核磁共振電壓信號進(jìn)行放大； 相移電路，與所述前置放大器電連接，用于調(diào)整所述射頻線圈的阻抗的相位，從而減小所述前置放大器在工作時(shí)的噪聲系數(shù)； 調(diào)諧匹配電路，與所述相移電路電連接，用于對所述射頻線圈的諧振頻率進(jìn)行校正；總線，設(shè)于所述接口電路盒上與所述卡口螺母接口相對的一側(cè)，用于電連接磁共振成像檢測設(shè)備，所述總線包括共模扼流環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置，其特征在于，所述前置放大器、相移電路與調(diào)諧匹配電路為串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置，其特征在于，所述每路接口電路還包括直流信號線，所述直流信號線一端連接該路接口電路的總線，另一端連接該路接口電路的卡扣螺母接口 ；所述直流信號線用于接收磁共振成像檢測設(shè)備發(fā)送的直流控制信號，控制射頻線圈的開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像系統(tǒng)的多通道射頻線圈接口裝置，其特征在于，所述直流信號線包括用于濾除交流信號的濾波電路。
【文檔編號】G01R33/34GK103698725SQ201310557950
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】胡小情, 李燁, 陳瀟, 鐘耀祖, 劉新 申請人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院