筒狀表面線圈及用於其的射頻信號處理方法和系統的製作方法

2023-09-22 22:43:15 2

專利名稱：筒狀表面線圈及用於其的射頻信號處理方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及核磁共振成像(MRI， Magnetic Resonance Imaging)技術， 特別涉及筒狀表面線圈、用於筒狀表面線圈的射頻信號處理方法和系統。
背景技術：
MRI的基本原理是人體組織內的氫原子(也可以是其他的，但氫原子 最常用)在固定磁場的作用下會產生定向排列；當外加一個射頻脈衝時，這 些氫原子在射頻脈衝的作用下將發生偏轉；射頻脈衝消失後，這些氫原子都 將恢復到原來的狀態；在恢復的過程中，對這些氫原子產生的射頻信號進行 採樣，然後使用採集到的信號進行圖像重建，就可以得到人體組織的圖像。 由於氫原子在不同組織內的分布是不同的，因此，可以通過所得到的圖像區 分不同的人體組織。
線圈是MRI設備中用於採集所述信號的裝置，其基本原理類似於徑場接 收天線。線圈按照與人體的關係可以分為體線圈、表面線圈等；按照形狀 可以分為筒狀線圈、平面線圈、盔狀線圈、扇狀線圈等。膝蓋線圈是一種 筒狀表面線圈，下面以膝蓋線圈為例，說明現有筒狀表面線圈的結構及其成 像特性。
圖l示出了現有膝蓋線,的組成結構示意圖。參見圖l，其中
(a) 部分為現有膝蓋線圈的外觀，呈筒狀；
(b) 部分為現有膝蓋關節線圈的展開結構示意；根據展開結構示意， 線圈的組成單位為線圈單元，圖1中，以線圈單元的數量為6進行說明，所 示E1 E6表示線圈單元；
(c) 部分為6個線圈單元圍成筒狀時，各線圈單元之間的位置關係示意。
在MRI設備的工作過程中，每一個線圈單元都採集得到相應的射頻信 號，所採集到的射頻信號是矢量，這些射頻信號被發送給MRI設備中的射頻 信號處理系統，因此，將線圈發送給射頻信號處理系統的信號稱為線圈輸出信號。射頻信號處理系統用於對線圈輸出信號進行射頻信號處理之後發送給
圖像重建系統以進行圖像重建，圖2示出了現有射頻信號處理系統200的結 構示意圖。參見圖2，現有射頻信號處理系統200包括N個接收通道210 和一個射頻信號處理模塊220。
N個接收通道210用於接收來自於線圈的N路線圈輸出信號，並將所述 N路線圈輸出信號發送給射頻信號處理模塊220;所述N為大於1且小於等 於線圈中線圈單元數量的整數(以下將線圈中線圈單元的數量記為M， M為 大於l的整數)。如果接收通道的數量N等於線圈中線圈單元的數量M，則M 路射頻信號可以直接作為線圈輸出信號，發送給對應的N個接收通道，如果 接收通道的數量N小於線圈中線圈單元的數量M，則M路射頻信號可以經過 一定的信號合成之後形成N路線圈輸出信號，發送給對應的N個接收通道。
射頻信號處理模塊220用於對接收到的線圈輸出信號進行射頻信號處 理。現有技術中，所述射頻信號處理就是對接收到的各路線圈輸出信號的 模值的平方求和，並對得到的和開平方。所述開平方的結果可用於進行圖像 重建。以圖l所示的線圈為例，假設接收通道的數量N等於線圈中線圈單元 的數量M，則所述射頻信號處理即計算square (S012+ S022+. . .+S062)，其 中square表示開平方，其中S01、S02…S06分別表示來自線圈單元E1、E2…E6
的射頻信號。
圖像重建將得到三種基本圖像橫截面圖像、矢狀面圖像和冠狀面圖像， 其他面的圖像可以通過所述三種基本圖像進行一定的變換得到。
表面線圈中線圈單元在近距離處採集到的信號強度遠大於在遠距離處 採集到的信號強度。這就導致在根據上述方法得到的圖像中，不同區域(例 如，筒狀表面線圈的表面區域和中心區域)之間的信號強度以及與信號強度 成正比的信噪比這兩者的差異都比較大，即成像區域內信號強度和信噪比 的均勻度比較差。
圖3和圖4為計算機屏幕截圖，分別示出了現有膝蓋線圈的橫截面圖像
和矢狀面圖像的信噪比分布示意圖。由於冠狀面圖像的信噪比分布具有與矢 狀面圖像相同的特徵，因此，本申請文件中未示出冠狀面圖像的信噪比分布。
圖3和圖4中，用等高線的形式體現了組織內部和組織表面信噪比，曲線越 密集，說明差異越大。由圖3和圖4可見，採用現有技術得到的橫截面圖像 和矢狀面圖像中，組織表面的信號強度比組織內部的信號強度大得多，相應地，組織表面的信噪比比組織內部的信噪比也大很多，即成像區域內的信 號強度和信噪比的均勻度都較差。

發明內容
有鑑於此，本發明公開了一種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理方法、 一種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理系統和一種筒狀表面線圈，以改善橫 截面圖像成像區域內信號強度以及信噪比的均勻度。
為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的 一種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理方法，所述筒狀表面線圈包括M 個線圈單元，M為大於l的偶數，將所述M個線圈單元分為M/2對，並將每 對中的兩個線圈單元布置在所述筒狀表面線圈中的對稱位置，該方法包括
基於所述M個線圈單元採集得到的M路射頻信號，形成N路線圈輸出信 號，其中，N為大於1且小於等於M的偶數，所述N路線圈輸出信號可分為 N/2對，每對中的兩路線圈輸出信號分別來自位於所述筒狀表面線圈中對稱 位置的線圈單元；
分別將所述每對線圈輸出信號中兩路線圈輸出信號的模值相乘，得到 N/2個乘積，對所述N/2個乘積求和，並對所述求和的結果開平方，所述開 平方的結果用於產生橫截面圖像。
該方法進一步包括將所述N路線圈輸出信號的模值相加，所述相加的 結果用於產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像。
當N等於M時，所述形成N路線圈輸出信號的步驟包括將每個線圈單
元採集得到的射頻信號作為一路線圈輸出信號。
在一個實施例中，當N小於M時，所述形成N路線圈輸出信號的步驟包 括將所述M個線圈單元中的全部或者部分線圈單元劃分為N個組，至少有 兩個組包括一個線圈單元，並且至少有兩個組包括多於一個的線圈單元，所 述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線圈單元位於所述筒狀表面線圈中的 對稱位置；對於只包括一個線圈單元的組，將該組中線圈單元採集得到的射 頻信號作為一路線圈輸出信號；對於包括多於一個線圈單元的組，將該組中 所有線圈單元採集得到的射頻信號合成為一路線圈輸出信號。
在另一個實施例中，當N小於M時，所述形成N路線圈輸出信號的步驟 包括將所述M個線圈單元中的部分線圈單元劃分為N個組，每組包括一個
7線圈單元，所述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線圈單元位於所述筒狀 表面線圈中的對稱位置；將每組中線圈單元採集得到的射頻信號作為一路線 圈輸出信號。
在另一個實施例中，當N小於M時，所述形成N路線圈輸出信號的步驟 包括將所述M個線圈單元中的全部或者部分線圈單元劃分為N個組，每組 包括多於一個的線圈單元，並且所述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線 圈單元位於所述筒狀表面線圈中的對稱位置；將每組中所有線圈單元釆集得 到的射頻信號合成為一路線圈輸出信號。
一種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理系統，所述筒狀表面線圈包括M 個線圈單元，M為大於l的偶數，所述M個線圈單元可分為M/2對，每對中 的兩個線圈單元位於所述筒狀表面線圈中的對稱位置，所述射頻信號處理系 統包括
N個接收通道，所述N為大於1且小於等於M的偶數，所述射頻信號處 理系統通過所述N個接收通道接收來自筒狀表面線圈的N路線圈輸出信號， 所述N路線圈輸出信號可分為N/2對，每對中的兩路線圈輸出信號分別來自 位於所述筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元；
一個乘法單元，用於分別將每對線路輸出信號中兩路線圈輸出信號的模 值相乘，得到N/2個乘積；
一個第一加法單元，用於對所述N/2個乘積求和，得到求和的結果；
一個開平方單元，用於對所述求和的結果開平方，所述開平方的結果用 於產生橫截面圖像。
該射頻信號處理系統可以進一步包括 一個第二加法單元，用於將所述
N路線圈輸出信號的模值相加，所述相加的結果用於產生矢狀面圖像和/或冠
狀面圖像。
一種筒狀表面線圈，包括M個線圈單元，M為大於l的偶數，所述M個 線圈單元可分為M/2對，每對中的兩個線圈單元位於所述筒狀表面線圈中的
對稱位置，所述筒狀表面線圈還包括
存儲模塊，用於存儲線圈輸出信號的數量N、以及所述M個線圈單元中 的部分或全部線圈單元被分為N個組時的分組關係，其中，N為大於l且小 於等於M的偶數，所述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線圈單元位於所 述筒狀表面線圈中的對稱位置；信號形成模塊，用於根據所述分組關係，對於只包括一個線圈單元的組， 將該線圈單元採集得到的射頻信號作為一路線圈輸出信號，和/或，對於包 括多於一個線圈單元的組，將該組中所有線圈單元採集得到的射頻信號合成 為一路線圈輸出信號。
所述M個線圈單元構成複數個筒狀部件，每個筒狀部件包括複數個線圈
單元；所述複數個筒狀部件具有重合的軸線，且在軸線方向上依次相鄰，並 且相鄰的筒狀部件在橫截面圓周的切向上錯開半個線圈單元。
由上述技術方案可見，本發明在對筒狀表面線圈的射頻信號進行處理的 過程中，主要利用來自對稱位置線圈單元的射頻信號的模值乘積之和代替了 現有技術中來自線圈單元的射頻信號的平方和，有效地降低了線圈單元在其 近處和遠處所採集到的信號強度差異的影響，從而降低了橫截面圖像成像區 域內各處信號強度及信噪比的差異，使得橫截面圖像成像區域內的信號強度 及信噪比相對於現有技術更均勻，從而達到了改善成像區域內信號強度和信 噪比均勻度的目的。另外，本發明通過將所述N路線圈輸出信號的模值相加，
根據相加的結果產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像，同樣降低了線圈單元在 其近處和遠處所採集到的信號強度差異的影響，從而改善了矢狀面、管狀面 成像區域內信號強度和信噪比均勻度。


下面將參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例，使本領域的普通技術 人員更清楚本發明的上述及其他特徵和優點，附圖中
圖1示出了現有膝蓋線圈的組成結構示意圖2示出了現有射頻信號處理系統的組成結構示意圖3是示出了現有膝蓋線圈的橫截面圖像的信噪比分布的計算機屏幕 截圖，其中橫坐標和縱坐標的單位為毫米；
圖4是示出了現有膝蓋線圈的矢狀面圖像的信噪比分布的計算機屏幕 截圖，其中橫坐標和縱坐標的單位為毫米；
圖5為本發明射頻信號處理方法的流程示意圖6為本發明筒狀表面線圈的系統結構示意圖7為示出採用本發明技術方案得到的膝蓋橫截面圖像的信噪比分布 的計算機屏幕截圖，其中橫坐標和縱坐標的單位為毫米；圖8為示出採用本發明技術方案得到的膝蓋矢狀面圖像的信噪比分布 的計算機屏幕截圖，其中橫坐標和縱坐標的單位為毫米；
圖9示出了本發明一優選筒狀表面線圈的組成結構示意圖10為本發明實施例中一種射頻信號處理系統的結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉 實施例，對本發明作進一步詳細說明。
本發明的主要思想是在對筒狀表面線圈的射頻信號進行處理的過程中， 通過對筒狀表面線圈的多路線圈輸出信號進行相應的處理，以降低了線圈單 元在其近處和遠處所採集到的信號強度差異的影響，從而達到改善橫截面圖 像成像區域內信號信號強度及信噪比的均勻度的目的。
本發明所適用的筒狀表面線圈包括M個線圈單元(M為大於l的偶數)，
每個線圈單元採集得到一路射頻信號，筒狀表面線圈中的M個線圈單元可分 為M/2對，並使得每對線圈單元中的兩個線圈單元位于于所述筒狀表面線圈 中的對稱位置。也就是說，需要將筒狀表面線圈中的M個線圈單元分為M/2 對，並將每對線圈單元中的兩個線圈單元布置在筒狀表面線圈中的對稱位 置。需要注意的是，由於製造工藝上的偏差和使用時的情況，這種對稱並不 是絕對的，可以允許一定的偏差，以不影響本發明的效果為限。
圖5為本發明射頻信號處理方法的流程示意圖。參見圖5，該方法包括
以下步驟
步驟501:基於筒狀表面線圈中M個線圈單元採集得到的M路射頻信號， 形成N路線圈輸出信號(N為大於1且小於等於M的偶數)，使得所形成的N 路線圈輸出信號可分為N/2對，並且每對中的兩路線圈輸出信號分別來自位 於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元。
結合圖1所示的膝蓋線圈，El和E4是本發明實施例中所述位於筒狀表 面線圈中對稱位置的線圈單元，同樣的，E2和E5、 E3和E6也分別是兩對本 發明實施例中所述位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元。
步驟502:通過N個接收通道分別將所形成的N路線圈輸出信號從筒狀 表面線圈傳輸給射頻信號處理系統，其中，每個接收通道傳輸一路線圈輸出 信號。
10步驟503:射頻信號處理系統接收來自於筒狀表面線圈的N路線圈輸出信號。
步驟504:首先，分別將步驟501中每對線圈輸出信號中的兩路線圈輸 出信號的模值相乘，得到N/2個乘積。換言之，相乘的兩路線圈輸出信號分 別來自位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元。接著，對所得到的N/2個 乘積求和，並對求和的結果開平方。開平方的結果可以進一步發送給圖像重 建系統，用於產生橫截面圖像。其中，根據開平方的結果產生橫截面圖像的 過程與現有技術中根據square (S012+ S022+. . . +S062)產生橫截面圖像的過程 相似，即，使用開平方的結果進行圖像重建的後續處理，產生相應的圖像。
在圖5所示方法中，在步驟503之後還可以進一步包括步驟505:將所 述N路線圈輸出信號的模值相加。所述相加的結果可以進一步發送給圖形重 建系統，用於產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像。其中，根據相加的結果產 生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像的過程與現有技術中根據square(S012+ 5022+...+5062)產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像的過程相似，即，使用相加 的結果進行圖像重建的後續處理，產生相應的圖像。在本發明實施例的射頻 信號處理過程中，不限定步驟504和步驟505的先後次序，也不限定在後續 圖像重建過程中重建橫截面圖像、矢狀面圖像和冠狀面圖像的先後次序。
對於射頻信號處理系統中接收通道的數量N等於筒狀表面線圈中線圈 單元的數量M的情況，線圈單元採集的M路射頻信號可以各自直接作為一路 線圈輸出信號輸出，因此，針對這種情況，本發明射頻信號處理方法中的步 驟504就是計算square(S01*S04+S02*S05+S03*S06)，所計算出來的 square (S0WS04+S02傘S05+S03傘S06)的結果可進一步發送給圖像重建系統以 用於產生橫截面圖像，其中，S01、S02…S06分別表示來自線圈單元E1、E2…E6 的射頻信號。
對於射頻信號處理系統中接收通道的數量N等於筒狀表面線圈中線圈 單元的數量M的情況，本發明實施例射頻信號處理方法中的步驟505就是 計算abs(S01)+ abs(S02)+ abs(S03)+ abs(S04)+ abs(S05)十abs(S06)， abs(S01)+ abs(S02)+ abs(S03)+ abs(S04)十abs(S05)+ abs(S06)的結果可 以進一步發送給圖像重建系統，用於產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像，其 中，SOl、 S02…S06分別表示來自線圈單元E1、 E2…E6的射頻信號。
這裡，square表示開平方，abs表示取絕對值。但是，在實際應用中，可能出現射頻信號處理系統中接收通道的數量N 小於筒狀表面線圈中線圈單元的數量M的情況，此時，可以按照如下方式基 於線圈單元採集的M路射頻信號形成N路線圈輸出信號
第1步預先將全部M個線圈單元或者其中一部分線圈單元劃分為N個 組，各組中可以包括一個線圈單元，也可以包括多於一個的線圈單元。 一種 極端的情況是每組都是只包括一個線圈單元。如果某個線圈單元採集的射頻
信號不會被用到，那麼劃分可以不涉及這個線圈單元。劃分使得所得到N個 組能夠分為N/2對，每對中的兩組線圈單元位於筒狀表面線圈中的對稱位置。
第2步在劃分的每一個組內，根據該組中線圈單元採集得到的射頻信
號形成一路線圈輸出信號。對於只包括一個線圈單元的組，直接將該組中一 個線圈單元採集得到的射頻信號作為一路線圈輸出信號。對於包括多於一個 線圈單元的組，將這個組中所有線圈單元採集得到的射頻信號合成為一路線
圈輸出信號。由於劃分時的對稱關係，最後得到的N路線圈輸出信號可分為 N/2對，每對中的兩路線圈輸出信號分別來自位於筒狀表面線圈中對稱位置 的線圈單元。
下面以接收通道的數量為4、線圈單元的數量為6 (如圖1所示的筒狀 表面線圈)為例進行說明，即N=4， M=6。
在第1步，可以將全部6個線圈單元劃分為4個組，分組關係為第一 組包含E1和E2，第二組包含E3，第三組包含E4和E5，第四組包含E6。
在第2步，在第一組中，將E1和E2採集得到的兩路射頻信號合成為--路線圈輸出信號(記為S1);在第二組中，將E3採集得到的射頻信號直接作 為一路線圈輸出信號(記為S2);在第三組中，將E4和E5採集得到的兩路 射頻信號合成為一路線圈輸出信號(記為S3);在第四組中，將E6採集得到 的射頻信號直接作為一路線圈輸出信號(記為S4)。各線圈單元和線圈輸出 信號之間的關係可以表示為 '
El + E2 — Sl
E3 — S2
E4十E5 — S3
E6— S4
由於El和E4是位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元、且E2和E5 是位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元，因此，S1和S3可以認為是來自位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元；由於E3和E6本身就是位於筒 狀表面線圈中對稱位置的線圈單元，所以，S2和S4也是來自位於筒狀表面 線圈中對稱位置的線圈單元。因此，Sl、 S2、 S3和S4符合本發明實施例中"N 路線圈輸出信號可分為N/2對，每對中的兩路線圈輸出信號分別來自位於筒 狀表面線圈中對稱位置的線圈單元"的條件，可以使用S1、 S2、 S3和S4進 行步驟502及其後續步驟。
另外，還有一種最簡單的方式，可以直接選擇分別位於筒狀表面線圈中 對稱位置的E1和E3、以及E4和E6各作為一組，共四組。由於E1和E4位 於筒狀表面線圈中的對稱位置，E3和E6也位於筒狀表面線圈中的對稱位置， 因此，將來自所選擇的E1、 E3、 E4和E6的射頻信號SOl、 S02、 S03和S04 作為輸出的4路線圈輸出信號，符合所述"N路線圈輸出信號可分為N/2對， 每對中的兩路線圈輸出信號分別來自位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈 單元"的條件。當然，在實際應用中，還存在多種方式來形成N路線圈輸出 信號，在此不再贅述。
對應於上述將線圈單元分組，並針對每組線圈單元形成一路線圈輸出信 號的方法，本發明提供了一種如圖6所示的筒狀表面線圈600。參見圖6， 該筒狀表面線圈600包括M個線圈單元610，還包括存儲模塊620和信號形 成模塊630。
其中，M個線圈單元可分為M/2對，並使得每對線圈單元中的兩個線圈 單元位於筒狀表面線圈600中的對稱位置。
存儲模塊620用於存儲線圈輸出信號的數量N、以及全部M個線圈單元 中或M個線圈單元中的部分線圈單元被分為N個組時的分組關係，其中，N 為大於1且小於等於M的偶數，所述N個組可分為N/2對，並使得每對中的 兩組線圈單元位於筒狀表面線圈600中的對稱位置。
信號形成模塊630用於根據存儲模塊620中的分組關係，將只包括一個 線圈單元的組中那個線圈單元採集得到的射頻信號作為一路線圈輸出信號， 和/或，將包括多於一個線圈單元的組中所有線圈單元採集得到的射頻信號 合成為一路線圈輸出信號。
圖7為示出採用本發明實施例技術方案得到的膝蓋橫截面圖像的信噪 比分布的計算機屏幕截圖；圖8為示出採用本發明實施例技術方案得到的膝 蓋矢狀面圖像的信噪比分布的計算機屏幕截圖。由圖7對比於圖3、圖8對比於圖4，可以看到採用本發明實施例技術方案能夠在保持較高信噪比的前 提下，顯著地改善成像區域內信噪比的均勻度。
為了獲得較好地改善成像區域內信噪比均勻度的效果，可以構造包含2 個或2個以上筒狀部件的筒狀表面線圈來進行信號採集，並應用本發明實施
例的方法對採集到的射頻信號進行處理。優選地，所述2個或2個以上筒狀
部件具有重合的軸線，這些筒狀部件在軸線方向上依次相鄰，並且相鄰筒狀 部件在橫截面圓周的切向上錯開半個線圈單元。
圖9示出了本發明一優選筒狀表面線圈的組成結構示意圖。參見圖9，
射
(a) 部分為該筒狀表面線圈的外觀，該筒狀表面線圈呈筒狀，包括分 別記為上筒狀部件901和下筒狀部件902的兩個筒狀部件，其中上筒狀部件 901和下筒狀部件902具有重合的軸線，並且上筒狀部件901和下筒狀部件 902彼此相鄰；
(b) 部分為該筒狀表面線圈的展開結構示意。上筒狀部件901和下筒 狀部件902分別包含6個線圈單元，E1 E6屬於上筒狀部件901， E7 E12 屬於下筒狀部件902。為了更好地去耦，上筒狀部件901和下筒狀部件902 錯開了半個線圈單元，那麼相當於在(a)部分所示圖中，上筒狀部件901 和下筒狀部件902在橫截面圓周切向上錯開半個線圈單元。
(c) 部分為所述12個線圈單元圍成筒狀時，各線圈單元之間的位置關 系不意。
在圖9所示的筒狀表面線圈中，位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單 元對包括E1和E4、 E2和E5、 E3和E6、 E7和EIO、 E8和E11、 E9和E12。 如果選擇上述的至少兩個線圈單元對，將所選擇的每個線圈單元對中的一個 線圈單元組成第一組線圈單元，將每個線圈單元對中的另一個線圈單元組成 第二組線圈單元，那麼第一組線圈單元和第二組線圈單元被認為是位於筒狀 表面線圈中的對稱位置。例如，第一組包括E1和E2，第二組包括E4和E5; 或者，第一組包括E3和E9，第二組包括E6和E12。
對應於本發明實施例的用於筒狀表面線圈的射頻信號處理方法，本發明 還提供了一種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理系統，該射頻信號處理系統 所適用的筒狀表面線圈包括M個線圈單元(M為大於1的偶數)，每個線圈單 元採集得到一路射頻信號，筒狀表面線圈中的M個線圈單元可分為M/2對，並使得每對線圈單元中的兩個線圈單元位於所述筒狀表面線圈中的對稱位置。
如圖10所示，該射頻信號處理系統1000包括N個接收通道IOIO、 一 個乘法單元1020、 一個第一加法單元1030、 一個開平方單元1040，其中N 為大於1且小於等於M的偶數。
如圖10所示，通過N個接收通道1010接收來自筒狀表面線圈的N路線 圈輸出信號，N路線圈輸出信號可分為N/2對，每對中的兩路線圈輸出信號 分別來自位於筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元。
乘法單元1020用於分別將每對線路輸出信號中兩路線圈輸出信號的模 值相乘，得到N/2個乘積，並將這N/2個乘積提供給第一加法單元1030。
第一加法單元1030用於對從乘法單元1020接收的N/2個乘積進行求 和，得到求和的結果，並將求和的結果提供給開平方單元1040。
開平方單元1040用於對來自第一加法單元1030的求和的結果開平方， 開平方的結果可以進一步發送給後續的圖像重建系統(圖中未示出)，用於 產生橫截面圖像。
另外，本發明射頻信號處理系統1000中還可以進一步包括一個第二加 法單元1050，第二加法單元1050用於將從N個接收通道得到的N路線圈輸 出信號的模值相加，相加的結果可以進一步發送給後續的圖像重建系統(圖 中未示出)，用於產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並非用於限定本發明的保護範 圍。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1. 一種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理方法，所述筒狀表面線圈包括M個線圈單元，M為大於1的偶數，將所述M個線圈單元分為M/2對，並將每對中的兩個線圈單元布置在所述筒狀表面線圈中的對稱位置，該方法包括基於所述M個線圈單元採集得到的M路射頻信號，形成N路線圈輸出信號，其中，N為大於1且小於等於M的偶數，所述N路線圈輸出信號可分為N/2對，每對中的兩路線圈輸出信號分別來自位於所述筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元；分別將所述每對線圈輸出信號中兩路線圈輸出信號的模值相乘，得到N/2個乘積，對所述N/2個乘積求和，並對所述求和的結果開平方，所述開平方的結果可用於產生橫截面圖像。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括 將所述N路線圈輸出信號的模值相加，所述相加的結果可用於產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，當N等於M時，所 述形成N路線圈輸出信號的步驟包括將每個線圈單元採集得到的射頻信號作為一路線圈輸出信號。
4. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，當N小於M時，所述形成N路線圈輸出信號的步驟包括將所述M個線圈單元中的部分線圈單元劃分為N個組，每組包括一個線 圈單元，並且所述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線圈單元位於所述筒 狀表面線圈中的對稱位置；將每組中線圈單元釆集得到的射頻信號作為一路線圈輸出信號。
5. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，當N小於M時，所 述形成N路線圈輸出信號的步驟包括將所述M個線圈單元中的全部或者部分線圈單元劃分為N個組，每組包 括多於一個的線圈單元，並且所述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線圈 單元位於所述筒狀表面線圈中的對稱位置；將每組中所有線圈單元採集得到的射頻信號合成為一路線圈輸出信號。
6. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，當N小於M時，所述形成N路線圈輸出信號的步驟包括將所述M個線圈單元中的全部或者部分線圈單元劃分為N個組，至少有 兩個組包括一個線圈單元，並且至少有兩個組包括多於一個的線圈單元，所述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線圈單元位於所述筒狀表面線圈中的 對稱位置；對於只包括一個線圈單元的組，將該組中線圈單元採集得到的射頻信號 作為一路線圈輸出信號；對於包括多於一個線圈單元的組，將該組中所有線圈單元採集得到的射 頻信號合成為一路線圈輸出信號。
7. —種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理系統，所述筒狀表面線圈包 括M個線圈單元，M為大於l的偶數，所述M個線圈單元可分為M/2對，每 對中的兩個線圈單元位於所述筒狀表面線圈中的對稱位置，所述射頻信號處 理系統包括N個接收通道(1010)，所述N為大於1且小於等於M的偶數，所述射 頻信號處理系統通過所述N個接收通道(1010)接收來自筒狀表面線圈的N 路線圈輸出信號，所述N路線圈輸出信號可分為N/2對，每對中的兩路線圈 輸出信號分別來自位於所述筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元；一個乘法單元(1020)，用於分別將每對線路輸出信號中兩路線圈輸出 信號的模值相乘，得到N/2個乘積；一個第一加法單元(1030)，用於對所述N/2個乘積求和，得到求和的 結果；一個開平方單元(1040)，用於對所述求和的結果開平方，所述開平方 的結果可用於產生橫截面圖像。
8. 根據權利要求7所述的射頻信號處理系統，其特徵在於，進一步包括: 一個第二加法單元(1050)，用於將所述N路線圈輸出信號的模值相加，所述相加的結果可用於產生矢狀面圖像和/或冠狀面圖像。
9. 一種筒狀表面線圈，包括M個線圈單元(610)， M為大於l的偶數， 所述M個線圈單元可分為M/2對，每對中的兩個線圈單元位於所述筒狀表面 線圈中的對稱位置，其特徵在於，所述筒狀表面線圈還包括存儲模塊(620)，用於存儲線圈輸出信號的數量N、以及所述M個線圈 單元中的部分或全部線圈單元被分為N個組時的分組關係，其中，N為大於1且小於等於M的偶數，所述N個組可分為N/2對，每對中的兩組線圈單元 位於所述筒狀表面線圈中的對稱位置；信號形成模塊(630)，用於根據所述分組關係，對於只包括一個線圈單 元的組，將該線圈單元採集得到的射頻信號作為一路線圈輸出信號，和/或 對於包括多於一個線圈單元的組，將該組中所有線圈單元採集得到的射頻信 號合成為一路線圈輸出信號。
10.根據權利要求9所述的筒狀表面線圈，其特徵在於，所述M個線圈 單元(610)構成複數個筒狀部件(901， 902)，每個筒狀部件(901， 902)包括複數個線圈單元；所述複數個筒狀部件(901， 902)具有重合的軸線，且在軸線方向上依 次相鄰，並且相鄰的筒狀部件(901， 902)在橫截面圓周的切向上錯開半個 線圈單元。
全文摘要
本發明提供了一種用於筒狀表面線圈的射頻信號處理方法，該方法包括基於所述筒狀表面線圈中的M個線圈單元採集得到的M路射頻信號，形成N路線圈輸出信號，其中，N為大於1且小於等於M的偶數，所述N路線圈輸出信號可分為N/2對，每對中的兩路線圈輸出信號分別來自位於所述筒狀表面線圈中對稱位置的線圈單元；分別將所述每對線圈輸出信號中兩路線圈輸出信號的模值相乘，得到N/2個乘積，對所述N/2個乘積求和，並對所述求和的結果開平方，根據所述開平方的結果產生橫截面圖像。本發明還公開了一種射頻信號處理系統以及一種筒狀表面線圈。應用本發明能夠改善成像區域內信號強度及信噪比的均勻度。
文檔編號G01R33/32GK101545960SQ200810084139
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月26日 優先權日2008年3月26日
發明者汪堅敏, 王海寧 申請人:西門子(中國)有限公司