用於mri的局部線圈組件及mri系統鏈路的製作方法
2023-06-10 21:02:22
專利名稱:用於mri的局部線圈組件及mri系統鏈路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於MRI的局部線圈組件及MRI系統鏈路，包括若干個線圈單元、絕緣外殼及若干條內置MR信號傳輸線路，所述MR信號傳輸線路與相應的線圈單元連接，所述線圈單元形成線圈陣列，其特徵在於，所述局部線圈組件還包括衰減器、功分器、若干條內置LC信號傳輸線路及矩陣開關，所述衰減器與功分器連接，所述功分器與內置LC信號傳輸線路連接，所述內置MR信號傳輸線路、內置LC傳輸線路通過矩陣開關與連接器電氣連接；本實用新型通過對局部線圈增加接收通道故障檢測鏈路，而該故障檢測鏈路不影響對磁共振信號的採集，又可以通過這個局部線圈組件來檢測接收鏈路的各個通道的連接狀況。
【專利說明】
用於MR I的局部線圈組件及MR I系統鏈路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及磁共振成像技術，具體涉及一種用於磁共振系統的鏈路故障檢測技術。
【【背景技術】】
[0002]磁共振，也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)、自旋成像(spinimaging)、核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI)，是繼CT後醫學影像學的又一重大進步。自80年代應用以來，它以極快的速度得到發展。其基本原理是將人體置於特殊的磁場中，當被測對象置於磁場中後，其體內的氫原子可被極化。用無線電射頻脈衝激發人體內氫原子核，引起氫原子核共振，並吸收能量。在停止射頻脈衝後，氫原子核按特定頻率發出射電信號，並將吸收的能量釋放出來，被體外的接收器收錄，經電子計算機處理後獲得圖像。
[0003]MRI提供的信息量不但大於醫學影像學中的其他許多成像術，而且不同於已有的成像術，因此，它對疾病的診斷具有很大的潛在優越性。由於其可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像;且無電離輻射，對機體沒有不良影響，因而在醫學領域越來越多地被使用。
[0004]MRI系統的數據鏈路用於磁共振信號的傳輸，為了確保數據傳輸的可靠性，需要對其進行檢測。目前對磁共振接收鏈路的檢測主要是服務工程師對接收鏈路的硬體模塊和線路進行逐個的排查和測試，或者是開發類似Service plug的獨立工具和序列進行對鏈路的檢測，前者需要服務工程師具有熟練的磁共振理論基礎和磁共振系統的鏈路各個模塊功能的理解，檢測耗時且不便捷，後者需要開發一個獨立的Service plug工具，成本增加且攜帶不方便。
【【實用新型內容】】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用於MRI的局部線圈組件和MRI系統鏈路，其可完成磁共振信號的採集、且具有磁共振信號連結故障檢測的功能。
[0006]本實用新型為解決上述技術問題而採用的技術方案是:一種用於MRI的局部線圈組件，包括若干個線圈單元、外殼及若干條內置MR信號傳輸線路，所述MR信號傳輸線路與相應的線圈單元連接，所述線圈單元形成線圈陣列，所述局部線圈組件還包括衰減器、功分器、若干條內置LC(局部線圈)信號傳輸線路及矩陣開關，所述衰減器與功分器連接，所述功分器與內置LC信號傳輸線路連接，所述內置MR信號傳輸線路、內置LC傳輸線路通過矩陣開關與連接器電氣連接。
[0007]優選的，所述內置MR信號傳輸線路與內置LC信號傳輸線路的數量相同。
[0008]優選的，還包括插頭連接器，所述插頭連接器包括數個第一金屬端子，所述數個第一金屬端子與內置MR信號傳輸線路或內置LC信號傳輸線路通過矩陣開關一一對應電氣連接。
[0009]優選的，還包括插頭連接器，所述插頭連接器包括第二金屬端子，所述第二金屬端子與所述衰減器(輸入端)連接。
[0010]本實用新型為解決上述技術問題而採用的技術方案是:一種MRI系統鏈路，其特徵在於包括:MR信號傳輸鏈路，包括用於接收磁共振信號的線圈單元、射頻功放單元，所述線圈單元、射頻功放單元依次連接;LC(局部線圈)信號傳輸鏈路，包括衰減器、功分器，所述衰減器、功分器依次連接;MR信號/LC信號共用傳輸鏈路，包括矩陣開關、連接器及接收鏈路，且所述矩陣開關、連接器及接收鏈路依次連接;所述MR信號傳輸鏈路與LC信號傳輸鏈路與所述矩陣開關電連接。
[0011]優選的，所述線圈單元、射頻功放單元、衰減器、功分器及矩陣開關被布置於絕緣外殼的內部或者被集中布置於絕緣外殼上的中心區域處的電子元件盒內部。
[0012]優選的，所述連接器布置於所述絕緣外殼的外部。
[0013]優選的，所述接收鏈路包括檢查床通信單元、接收通道選擇單元、A/D信號採集單
J L ο
[0014]優選的，所述接收通道選擇單元設有可與所述連接器匹配的輸入埠。
[0015]優選的，所述連接器包括第一金屬端子及第二金屬端子，所述第一金屬端子與MR信號/LC信號共用傳輸鏈路電氣連接，所述第二金屬端子與所述衰減器電氣連接。
[0016]本實用新型對比現有技術有如下的有益效果:本實用新型通過對局部線圈增加接收通道故障檢測鏈路，而該故障檢測鏈路不影響對磁共振信號的採集，又可以通過這個局部線圈組件來檢測接收鏈路的各個通道的連接狀況，同時，還可以計算出各個接收鏈路通道增益的差異性。避免了服務工程師對接收鏈路的每個模塊和接收線路的逐個排查的困難，同時也避免服務工程師攜帶獨立的service plug檢測工具，服務工程師只需要對特定的序列掃描，根據每個接收通道接收的射頻信號數據的差異性就可以判斷哪個接收通道的鏈路存在故障。工程師只需要通過這個局部線圈組件就可以把整個接收鏈路的連接狀況檢測出來。
【【附圖說明】
】
[0017]圖1為本實用新型實施例的局部線圈組件的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型實施例的MRI系統鏈路的電路原理圖；
[0019]圖3為連接器的結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0021]如圖1-3所示，本實用新型用於磁共振成像(MRI ,Magnetic Resonance Imaging)的局部線圈組件100的一個實施例包括:若干個線圈單元(Coil)Cl、C2、C3、C4、C5、C6、絕緣外殼101及若干條內置MR信號傳輸線路(Line)L21、L22、L23、L24、L25、L26，所述內置MR信號傳輸線路L21-L26與相應的線圈單元C1-C6分別連接，所述線圈單元C1-C6形成線圈陣列，所述局部線圈組件100還包括衰減器3、功分器4、若干條內置LC(局部線圈)信號傳輸線路L11、L12、L13、L14、L15、L16及矩陣開關5，所述衰減器3與功分器4連接，所述功分器4與內置LC信號傳輸線路L11-L16連接，所述內置MR信號傳輸線路L21-L26、內置LC傳輸線路L11-L16通過矩陣開關5與插頭連接器102電氣連接。
[0022]所述內置LC信號傳輸線路L11-L16及內置MR信號傳輸線路L21-L26可以為獨立的導電線或者布置於電路板上的導電線路;此處的「內置」是指相應的線路被絕緣外殼101包覆而不暴露在外部。
[0023]進一步的，所述內置MR信號傳輸線路與內置LC信號傳輸線路的數量相同。在其他實施例中，內置MR信號/內置LC信號傳輸線路的數量可以為2、6、8、12等。
[0024]進一步的，所述連接器為線纜連接器，包括插頭連接器102及與插頭連接器102連接的線纜103。所述插頭可以為D型插頭、方形插頭。插頭102內置有數個第一金屬端子1021及第二金屬端子1022。所述數個第一金屬端子1021與內置MR信號傳輸線路L21-L26或內置LC信號傳輸線路LI 1-Ll6通過矩陣開關5 (輸入端) 對應電氣連接。具體的，所述第一金屬端子1021先連接於線纜103內的導線(未標號)，然後通過導線再與矩陣開關5(輸出端)分別電氣連接。所述矩陣開關可以為射頻開關，通過FPGA進行邏輯控制通斷狀況。
[0025]進一步的，所述第二金屬端子1022與所述衰減器3(輸入端)連接。具體的，所述第二金屬端子1022先連接於線纜103內的導線(未標號)，然後通過導線再與衰減器3電氣連接。
[0026]第一金屬端子1021用於輸出信號，第二金屬端子1022用於輸入信號。實施例中，包括六個第一金屬端子1021，被分成兩組，一個第二金屬端子1022布置於第一金屬端子1021之間，第一金屬端子1021、第二金屬端子1022的數量不局限於以上，且第一金屬端子1021、第二金屬端子1022的布置方式也不局限於以上。
[0027]進一步的，所述線纜103上還布置有限波器104。
[0028]本發明實施例中的一種用於磁共振成像(MRI)的系統鏈路，包括:
[0029]MR信號傳輸鏈路，包括用於接收磁共振信號的線圈單元C1-C6、射頻功放單元Al、A2、A3、A4、A5、A6、所述線圈單元Cl -C6、射頻功放單元Al -A6依次連接；
[0030]LC信號傳輸鏈路，包括衰減器3、功分器4、所述衰減器3、功分器4依次連接；
[0031]MR信號和LC信號共用傳輸鏈路，包括矩陣開關5、連接器102及接收鏈路，且所述矩陣開關5、連接器102及接收鏈路依次連接；
[0032]進一步的，所述內置MR信號傳輸線路L21-L26與內置LC信號傳輸線路L11-L16與所述矩陣開關5電氣連接。所述內置MR信號傳輸線路L21-L26上分別串聯一個射頻功放單元A1-A6，且射頻功放單元A1-A6布置於線圈單元C1-C6及矩陣開關5之間。所述功分器4通過LC信號傳輸線路L11-L16與所述矩陣開關5電氣連接。
[0033]進一步的，所述線圈單元C1-C6、射頻功放單元A1-A6、衰減器3、功分器4及矩陣開關5被布置於絕緣外殼101的內部或者被集中布置於同一區域，具體的，可在絕緣外殼101上的中心區域處，設有電子元件盒105，可用於容納減器3、功分器4及矩陣開關5。
[0034]進一步的，所述連接器102布置於所述絕緣外殼101的外部，通過線纜103與矩陣開關5連接。
[0035]進一步的，所述接收鏈路包括檢查床通信單元6、接收通道選擇單元7、模擬信號採集單元8、數位訊號採集單元9 ο所述通信單元6、接收通道選擇單元7、模擬信號採集單元8、數位訊號採集單元9依次通過通信線纜(未標號)連接。進一步的，所述檢查床通信單元6、接收通道選擇單元7設有可與所述連接器102相匹配、連接的輸入埠 10、11。所述輸入埠10、11的數量可以為一個、兩個或者多個。
[0036]進一步的，所述連接器102包括若干個第一金屬端子1021及至少一個第二金屬端子1022，所述第一金屬端子1021與MR信號/LC信號共用傳輸鏈路電氣連接，所述第二金屬端子1022與所述衰減器3電氣連接。
[0037]進一步的，所述檢查床通信單元6與磁共振譜儀連接。所述磁共振譜儀產生一系列的控制序列，用於對磁共振成像掃描。所述LC信號即由譜儀產生，然後發送至檢查床通信單元6和接收通道選擇單元7，通過其上的輸入埠 10、11內的發射針(端子)再傳輸至連接連接器102，然後再發送到衰減器3，信號傳輸路徑參「虛線箭頭」所示。
[0038]本實用新型的工作原理如下:將磁共振系統鏈路設計成MRI信號傳輸鏈路及LC信號傳輸鏈路兩個並列的信號傳輸路徑，LC信號傳輸鏈路用於對MRI信號傳輸鏈路故障進行檢測，具體體現在可以對射頻線圈選擇單元(TSSU)與檢查床(PTAB)通信單元之間的線路連接(接收通道)狀況，以及檢查床(PTAB)通信單元到接收通道選擇單元(RCSU)線路連接(接收通道)狀況，以及RCSU到A/D信號採集單元的線路連接(接收通道)狀況進行連通故障檢測。
[0039]工作原理:通過磁共振譜儀(序列控制單元)設定固定的射頻小信號，設定射頻線圈選擇單元(通過矩陣開關控制)的射頻信號為局部線圈發射(LCTX)，這個射頻信號通過檢查床通信單元6的輸入埠 10與局部線圈組件的連接器102連接，然後經過局部線圈組件內部的衰減器3和功分器4處理，等分的射頻小信號經過整個接收鏈路(接收通道)後被採集，根據每個接收通道採集的信號強度可以判斷出哪個接收通道的鏈路出現狀況。
[0040]本實用新型通過對局部線圈增加接收通道故障檢測鏈路，而該故障檢測鏈路不影響對磁共振信號的採集，又可以通過這個局部線圈組件來檢測接收鏈路的各個通道的連接狀況，同時，還可以計算出各個接收鏈路通道增益的差異性。避免了服務工程師對接收鏈路的每個模塊和接收線路的逐個排查的困難，同時也避免服務工程師攜帶獨立的serviceplug檢測工具，服務工程師只需要對特定的序列掃描，根據每個接收通道接收的射頻信號數據的差異性就可以判斷哪個接收通道的鏈路存在故障。工程師只需要通過這個局部線圈組件就可以把整個接收鏈路的連接狀況檢測出來。
[0041]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護範圍當以權利要求書所界定的為準。
【主權項】
1.一種用於MRI的局部線圈組件，包括若干個線圈單元、外殼及若干條內置MR信號傳輸線路，所述MR信號傳輸線路與相應的線圈單元連接，所述線圈單元形成線圈陣列，其特徵在於，所述局部線圈組件還包括衰減器、功分器、若干條內置LC信號傳輸線路及矩陣開關，所述衰減器與功分器連接，所述功分器與內置LC信號傳輸線路連接，所述內置MR信號傳輸線路、內置LC傳輸線路通過矩陣開關與連接器電氣連接。2.根據權利要求1所述的用於MRI的局部線圈組件，其特徵在於，所述內置MR信號傳輸線路與內置LC信號傳輸線路的數量相同。3.根據權利要求2所述的用於MRI的局部線圈組件，其特徵在於，還包括插頭連接器，所述插頭連接器包括數個第一金屬端子，所述數個第一金屬端子與內置MR信號傳輸線路或內置LC信號傳輸線路通過矩陣開關一一對應電氣連接。4.根據權利要求1所述的用於MRI的局部線圈組件，其特徵在於，還包括插頭連接器，所述插頭連接器包括第二金屬端子，所述第二金屬端子與所述衰減器連接。5.一種MRI系統鏈路，其特徵在於包括: MR信號傳輸鏈路，包括用於接收磁共振信號的線圈單元、射頻功放單元，所述線圈單元、射頻功放單元依次連接； LC信號傳輸鏈路，包括衰減器、功分器，所述衰減器、功分器依次連接； MR信號/LC信號共用傳輸鏈路，包括矩陣開關、連接器及接收鏈路，且所述矩陣開關、連接器及接收鏈路依次連接； 所述MR信號傳輸鏈路與LC信號傳輸鏈路與所述矩陣開關電連接。6.根據權利要求5所述的MRI系統鏈路，其特徵在於，所述線圈單元、射頻功放單元、衰減器、功分器及矩陣開關被布置於絕緣外殼的內部或者被集中布置於絕緣外殼上的中心區域處的電子兀件盒內部。7.根據權利要求6所述的MRI系統鏈路，其特徵在於，所述連接器布置於所述絕緣外殼的外部。8.根據權利要求6所述的MRI系統鏈路，其特徵在於，所述接收鏈路包括檢查床通信單元、接收通道選擇單元、A/D信號採集單元。9.根據權利要求8所述的MRI系統鏈路，其特徵在於，所述接收通道選擇單元設有可與所述連接器匹配的輸入埠。10.根據權利要求9所述的MRI系統鏈路，其特徵在於，所述連接器包括第一金屬端子及第二金屬端子，所述第一金屬端子與MR信號/LC信號共用傳輸鏈路電氣連接，所述第二金屬端子與所述衰減器電氣連接。
【文檔編號】G01R33/34GK205720622SQ201620274086
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月5日
【發明人】馬錦波, 刑曉聰
【申請人】上海聯影醫療科技有限公司