專(zhuān)利名稱：一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路及其失諧方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接收線圈回路，尤其是磁共振成像系統(tǒng)中的接收線圈回路及其 失諧方法。
背景技術(shù)：
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,以下簡(jiǎn)稱MRI)，也稱為核磁共 振成像，是指利用核磁共振現(xiàn)象獲取物理內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的成像技術(shù)。MRI因其成 像參數(shù)多、分辨率高、可任意層面斷層以及可無(wú)損成像等顯著優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)療成 像領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在MRI系統(tǒng)中，為了避免線圈間的影響以及保護(hù)病人，接收線圈在體線圈 發(fā)射信號(hào)過(guò)程中必須處于失諧狀態(tài)。在現(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)當(dāng)接收線圈在體線圈 發(fā)射信號(hào)過(guò)程中處于失諧狀態(tài)的方法是在接收線圈中串入一個(gè)LC并聯(lián)諧振回 路，所述的LC回路在諧振時(shí)造成非常大的阻抗，使線圈處于近似的開(kāi)路狀態(tài)。但是，現(xiàn)有技術(shù)還具有一定的不足，結(jié)合圖1說(shuō)明如下，其中前置放大器 102的作用是將接收線圈101接收到的信號(hào)進(jìn)行放大，然后輸出到接收系統(tǒng)中1) 在體積很小的接收線圈101 (比如頸動(dòng)脈線圈)中，加入體積比較大的 失諧電路103，如圖l中的虛線方框所示，會(huì)在實(shí)際的操作中帶來(lái)很多不便；2) 失諧電路103需要很小的電容，會(huì)造成接收線圈101中電容分布不均勻， 影響場(chǎng)分布；例如在手腕表面線圈中，失諧電路103中的失諧電容C4為33皮 法，接收線圈101中的其他四個(gè)電容的值分別是CI為220皮法，C2為220皮法， C3為270皮法和C5為330皮法；3) 在需要接入去耦電路的情況下，接收線圈回路不能提供較方便的接入點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了提供一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路 及其失諧方法，得以方便地提供舒適的工作環(huán)境，提高磁共振成像系統(tǒng)接收線 圈回路場(chǎng)的分布性能。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明首先提供一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路， 包括接收線圈及失諧回路，其中所述失諧回路包括一個(gè)串接于所述接收線圈中 的失諧電容、 一個(gè)第一電感和一個(gè)二極管，所述第一電感和所述二極管串聯(lián)連 接后與所述失諧電容并聯(lián)，其中，所述第一電感和所述二極管獨(dú)立于所述接收 線圈而設(shè)置于所述接收線圈的外部的電路板上。本發(fā)明所述接收線圈回路，可以進(jìn)一步包括前置放大器、第一電容和第二 電容，所述第一電容與所述第二電容串聯(lián)連接后與所述二極管并聯(lián)，所述第二電容的另一端連接于所述放大器輸入端；用于通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二電容使所述前 置放大器得到其最佳噪聲匹配點(diǎn)，并進(jìn)而使得所述接收線圈得到最佳的信噪比。本發(fā)明所述接收線圈回路，可以更進(jìn)一步包括一個(gè)第二電感，其一端連接 于所述第一電容與所述第二電容之間，另一端連接于所述放大器輸入端口；用 于與所述第一電容和所述第二電容進(jìn)行配合，使所述前髯放大器匹配到其最佳 噪聲匹配點(diǎn)。本發(fā)明所述接收線圈回路，可以更進(jìn)一步包括一個(gè)第三電感，與所述第一 電容并聯(lián)；用于對(duì)所述二極管提供直流電。本發(fā)明進(jìn)而提供一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈失諧方法，包括在接收線 圈中串接一個(gè)失諧電容；及獨(dú)立于所述接收線圈而在其外部串接一個(gè)第一電感和一個(gè)二極管，并將串聯(lián)后的第一電感和二極管與所述失諧電容并聯(lián)連接；其 中，所述失諧電容、第一電感和二極管構(gòu)成失諧回路，當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，失諧 電容和第一電感構(gòu)成并聯(lián)諧振，從而使所述接收線圈失諧。本發(fā)明所述接收線圈失諧方法中，可以將所述第一電感和所述二極管設(shè)置 于所述接收線圈外部的電路板上。本發(fā)明所述接收線圈失諧方法，可以進(jìn)一步提供前置放大器、第一電容、 第二電容，所述第一電容與第二電容串聯(lián)連接后與所述二極管并聯(lián)，所述第二 電容連接于所述放大器輸入端；用于通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二電容使所述前置放大器 得到其最佳噪聲匹配點(diǎn)，并進(jìn)而使得所述接收線圈得到最佳的信噪比。本發(fā)明所述接收線圈失諧方法，可以更進(jìn)一步提供一個(gè)第三電感，與所述第一電容并聯(lián)；用于對(duì)所述二極管提供直流電。本發(fā)明所述接收線圈失諧方法，可以更進(jìn)一步提供一個(gè)第二電感，將其一 端連接于所述第一電容與第二電容之間，另一端連接于所述放大器輸入端口； 用于與所述第一電容和所述第二電容進(jìn)行配合，使所述前置放大器匹配到其最 佳噪聲匹配點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所述的磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路及其失 諧方法，具有以下特點(diǎn)1) 將失諧電路設(shè)置在接收線圈外部的電路板上，既可以節(jié)省空間又不妨礙 操作；2) 可以均勻地分布接收線圈中的電容，使場(chǎng)的分布更加均勻；3) 失諧回路中二極管和電感的連接點(diǎn)可以用于接入不同接收線圈單元之 間的去耦電路。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中接收線圈回路示意圖；圖2是本發(fā)明所述的接收線圈回路實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖2所示，整個(gè)失諧回路203位于接收線圈201的外部，包括一個(gè)串接 在接收線圈201中的失諧電容Cpl，以及一個(gè)第一電感Lsl和一個(gè)二極管Dl， 如圖2中的虛線橢圓所示。第一電感Lsl和二極管Dl獨(dú)立于接收線圈201，并 設(shè)置于接收線圈201外部的電路板上。第一電感Lsl和二極管Dl串聯(lián)連接后， 再與失諧電容Cpl并聯(lián)。當(dāng)二極管D1導(dǎo)通時(shí)，失諧電容CPl和第一電感Lsl構(gòu) 成并聯(lián)諧振，從而使整個(gè)接收線圈201處于不工作的失諧狀態(tài)。本發(fā)明的接收線圈回路中，還包括一個(gè)前置放大器202，以及在接收線圈 201與前置放大器202之間，連接有第一電容Cs和第二電容Cp2。第一電容Cs 和第二電容Cp2串聯(lián)連接后，與二極管D1并聯(lián)。在前置放大器202這一側(cè)，第 二電容Cp2連接在前置放大器202的輸入端。通過(guò)調(diào)節(jié)第二電容Cp2的電容值 來(lái)調(diào)節(jié)匹配狀態(tài)，使得前置放大器202的輸入阻抗匹配到其最佳噪聲匹配點(diǎn)， 并進(jìn)而使得接收線圈201得到最佳的信噪比。第二電容Cp2可以是可調(diào)電容，或者是固定電容。如果第二電容Cp2是固 定電容，則在不同的應(yīng)用環(huán)境下需要在電路板上根據(jù)具體需要更換不同容值的電^* o本發(fā)明的接收線圈回路中，還添加一個(gè)第二電感Ls2，其一端連接在第一電 容Cs和第二電容Cp2的連接點(diǎn)上，另一端連接在前置放大器202的輸入端口上。 這主要是考慮到在某些僅用第一電容Cs和第二電容Cp2無(wú)法使前置放大器202 得到所需要的相位時(shí)，通過(guò)添加的第二電感Ls2來(lái)配合迸行調(diào)節(jié)，就可以使前 置放大器202匹配到其最佳噪聲匹配點(diǎn)，并進(jìn)而使得接收線圈201得到最佳的 信噪比。有時(shí)，在接收線圈201的尺寸比較大的情況下則有可能需要添加第二 電感Ls2。為了方便地使接收線圈201進(jìn)入失諧狀態(tài)，本發(fā)明還通過(guò)一個(gè)第三電感Ls3， 在接收線圈201需要進(jìn)入失諧狀態(tài)時(shí)對(duì)二極管D1提供直流電，讓其導(dǎo)通，使得 接收線圈201進(jìn)入失諧狀態(tài)。第三電感Ls3與第一電容Cs并聯(lián)連接，其一端接 在第一電感Lsl和二極管Dl的連接點(diǎn)上，另一端接在第一電容Cs和第二電容 Cp2的連接點(diǎn)上。在接收線圈201處于失諧狀態(tài)時(shí)，失諧電容Cpl只需要取一個(gè)較小值的固 定電容，如果接收線圈201的等效阻抗為Z,，那么從二極管D1的右側(cè)部分的阻<formula>formula see original document page 7</formula> (式l)此時(shí)，需要使阻抗Z,。盡可能的大，以此來(lái)降低第一電感Lsl的損耗對(duì)信噪比的 影響。例如在1.5T的系統(tǒng)中，當(dāng)接收線圈201的等效電阻為5歐姆，等效感抗 為88歐姆，失諧電容Cpl二22皮法時(shí)，圖2中的第一電感Ls^284.64納亨，第 一電容Cs二5. 34皮法，第二電容Cp230.93皮法，第二電感Ls2=139. 2納亨。 此時(shí)，通過(guò)計(jì)算從接收線圈201到放大器輸入端202的傳輸系數(shù)得到的信噪比為O. 975。本發(fā)明所述的接收線圈回路，由于將含有較小容值電容的失諧回路203獨(dú) 立設(shè)置在接收線圈201外部的電路板上，所以可以通過(guò)均勻地分布接收線圈201 中容值差別不大的電容，從而使場(chǎng)的分布更加均勻。而不似現(xiàn)有技術(shù)接收線圈 回路中失諧電容C4的容值與其他幾個(gè)電容的電容值差距較大，影響場(chǎng)的分布。另外，本發(fā)明所述失諧回路中的二極管Dl和第一電感Lsl的連接點(diǎn)，可以 用于接入去耦電路來(lái)消除接收線圈201不同單元之間的相互影響。本發(fā)明中所 說(shuō)的接收線圈201包括兩種， 一種是只有一個(gè)單元的線圈，另外一種就是包含 不止一個(gè)單元的陣列線圈。針對(duì)陣列線圈這種情況，發(fā)明中的接收線圈回路應(yīng) 用于每個(gè)線圈單元。所有的陣列線圈都是由多個(gè)單元組成的，在工作時(shí)同一個(gè) 陣列線圈的不同單元之間會(huì)存在耦合，進(jìn)而影響成像結(jié)果。在現(xiàn)有技術(shù)中，去 耦電路并不方便添加，但采用本發(fā)明所述的接收線圈回路，可以很方便地從二 極管Dl和第一電感Lsl的連接點(diǎn)處接入相應(yīng)的去耦電路。本發(fā)明進(jìn)而提供了一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈的失諧方法，在如圖2所 示的接收線圈201中串接一個(gè)失諧電容Cpl，在接收線圈201的外部獨(dú)立于接收 線圈201的電路板上串聯(lián)連接一個(gè)第一電感Lsl和一個(gè)二極管Dl，并將串聯(lián)連 接的第一電感Lsl和二極管Dl與失諧電容Cpl并聯(lián)連接。失諧電容Cpl、第一 電感Lsl和二極管Dl構(gòu)成失諧回路203。當(dāng)二極管Dl導(dǎo)通時(shí)，失諧電容Cpl和 第一電感Lsl構(gòu)成并聯(lián)諧振，從而使得整個(gè)接收線圈201處于不工作的失諧狀 態(tài)。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明方法通過(guò)改善接收線圈201中的電容分布來(lái)提高接收 線圈回路的性能。第一電容Cs與第二電容Cp2串聯(lián)連接后，與二極管D1并聯(lián)。 在前置放大器202這一側(cè)，第二電容Cp2連接在放大器202輸入端。通過(guò)調(diào)節(jié)第二電容Cp2的電容值來(lái)調(diào)節(jié)匹配狀態(tài)，使得前置放大器202的輸入阻抗匹配 到其最佳噪聲匹配點(diǎn)。本發(fā)明方法還通過(guò)接入第二電感Ls2，來(lái)配合第一電容Cs和第二電容Cp2 的調(diào)節(jié)，使前置放大器202得到所需要的相位，匹配到其最佳噪聲匹配點(diǎn)。第 二電感Ls2的一端連接在第一電容Cs和第二電容Cp2的連接點(diǎn)上，另一端連接 在前置放大器202的輸入端口上。在某些僅使用第一電容Cs和第二電容Cp2無(wú) 法使前置放大器202得到所需要的相位時(shí)，通過(guò)添加的第二電感Ls2來(lái)配合調(diào)節(jié)第一電容Cs和第二電容Cp2，就可以使前置放大器202匹配到其最佳噪聲匹 配點(diǎn)，并進(jìn)而使得接收線圈201得到最佳的信噪比。有時(shí)，在接收線圈201的 尺寸比較大的情況下則有可能需要添加第二電感Ls2。為了方便地使接收線圈201進(jìn)入失諧狀態(tài)，本發(fā)明方法還通過(guò)接入一個(gè)第 三電感Ls3來(lái)為二極管Dl提供進(jìn)入失諧狀態(tài)的直流電。在需要進(jìn)入失諧狀態(tài)時(shí)， 前置放大器202通過(guò)第二電感Ls2和第三電感Ls3，將直流電輸出到二極管Dl 上讓其導(dǎo)通，使得接收線圈201其進(jìn)入失諧狀態(tài)。第三電感Ls3與第一電容Cs 并聯(lián)連接， 一端接在第一電感Lsl和二極管Dl的連接點(diǎn)上，另一端接在第一電 容Cs和第二電容Cp2的連接點(diǎn)上。
權(quán)利要求
1. 一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路，包括接收線圈(201)及失諧回路(203)，其中所述失諧回路(203)包括一個(gè)串接于所述接收線圈(201)中的失諧電容(Cp1)、一個(gè)第一電感(Ls1)和一個(gè)二極管(D1)，所述第一電感(Ls1)和所述二極管(D1)串聯(lián)連接后與所述失諧電容(Cp1)并聯(lián)，其特征在于，所述第一電感(Ls1)和所述二極管(D1)獨(dú)立于所述接收線圈(201)而設(shè)置于所述接收線圈(201)的外部。
2、 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路，其特征在于，所述 第一電感(Lsl)和所述二極管(Dl)設(shè)置于所述接收線圈(201)外部的電路 板上。
3、 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路，進(jìn)一步包括前置放 大器(202)、第一電容(Cs)和第二電容(Cp2)，所述第一電容(Cs)與所 述第二電容(Cp2)串聯(lián)連接后與所述二極管(Dl)并聯(lián)，所述第二電容(Cp2) 的另一端連接于所述放大器(202)輸入端；用于通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二電容(Cp2) 使所述前置放大器(202)得到其最佳噪聲匹配點(diǎn)，并進(jìn)而使得所述接收線圈(201)得到最佳的信噪比。
4、 如權(quán)利要求3所述的磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路，進(jìn)一步包括一個(gè)第 二電感(Ls2)，其一端連接于所述第一電容(Cs)與所述第二電容(Cp2)之 間，另一端連接于所述放大器(202)輸入端口；用于與所述第一電容(Cs)和 所述第二電容(Cp2)進(jìn)行配合，使所述前置放大器(202)匹配到其最佳噪聲 匹配點(diǎn)。
5、 如權(quán)利要求3所述的磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路，進(jìn)一步包括一個(gè)第 三電感(Ls3)，與所述第一電容(Cs)并聯(lián)；用于對(duì)所述二極管(Dl)提供直 流電。
6、 一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈失諧方法，其特征在于，包括在接收線圈(201)中串接一個(gè)失諧電容(Cpl);及 獨(dú)立于所述接收線圈(201)而在其外部串接一個(gè)第一電感(Lsl)和一個(gè)二極管(Dl)，并將串聯(lián)后的第一電感(Lsl)和二極管(Dl)與所述失諧電容(Cpl)并聯(lián)連接；其中，所述失諧電容(Cpl)、第一電感(Lsl)和二極管(Dl)構(gòu)成失諧 回路(203)，當(dāng)二極管(Dl)導(dǎo)通時(shí)，失諧電容(Cpl)和第一電感(Lsl)構(gòu) 成并聯(lián)諧振，從而使所述接收線圈(201)失諧。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一電感(Lsl)和二極 管(Dl)被設(shè)置于所述接收線圈(201)外部的電路板上。
8、 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步提供前置放大器(202)、第一電容 (Cs)和第二電容(Cp2)，所述第一電容(Cs)與第二電容(Cp2)串聯(lián)連接后與所述二極管(Dl)并聯(lián)，所述第二電容(Cp2)連接于所述放大器(202) 輸入端；用于通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二電容(Cp2)使所述前置放大器(202)得到其 最佳噪聲匹配點(diǎn)，并進(jìn)而使得所述接收線圈(201)得到最佳的信噪比。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步提供一個(gè)第二電感(Ls2)，將其一 端連接于所述第一電容(Cs)與第二電容(Cp2)之間，另一端連接于所述放大 器(202)輸入端口；用于與所述第一電容(Cs)和所述第二電容(Cp2)進(jìn)行 配合，使所述前置放大器(202)匹配到其最佳噪聲匹配點(diǎn)。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步提供一個(gè)第三電感(Ls3)，與所述 第一電容(Cs)并聯(lián)；用于對(duì)所述二極管(Dl)提供直流電。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種磁共振成像系統(tǒng)接收線圈回路及其失諧方法。所述接收線圈回路包括接收線圈及失諧回路，其中失諧回路包括串接于所述接收線圈中的失諧電容、第一電感和二極管，第一電感和二極管串聯(lián)連接后與失諧電容并聯(lián)，第一電感和二極管獨(dú)立于接收線圈而設(shè)置于接收線圈的外部；接收線圈失諧方法，包括在接收線圈中串接失諧電容，及獨(dú)立于接收線圈而在其外部串接第一電感和二極管，并將串聯(lián)后的第一電感和二極管與失諧電容并聯(lián)連接；所述失諧電容、第一電感和二極管構(gòu)成失諧回路，當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，失諧電容和第一電感構(gòu)成并聯(lián)諧振，從而使接收線圈失諧。本發(fā)明的的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了空間且不妨礙操作，提高了接收線圈回路場(chǎng)的分布性能。
文檔編號(hào)A61B5/055GK101256222SQ20071006409
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者朱華彬, 李建中, 汪堅(jiān)敏, 王海寧 申請(qǐng)人:西門(mén)子(中國(guó))有限公司