CN101498772B - 磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路 - Google Patents

磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路，设置于母线圈内部，包括用于生成母线圈识别码的固定电阻；所述母线圈上包括用于接入子线圈的插口，子线圈上的线圈插头插入所述插口以接入母线圈。关键在于，该识别码电路中还包括调整电阻和对应所述插口的子线圈开关，子线圈上的线圈插头插入所述插口，闭合所述子线圈开关，使所述调整电阻的值与所述固定电阻的值叠加，形成组合电阻值；所述母线圈接入磁共振成像系统中后，所述组合电阻值分配的识别码电源电压值为母线圈与子线圈组合后识别码。应用本发明，可以在节约成本的前提下简便的生成接收线圈的识别码。

Description

磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路
技术领域
本发明涉及磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)技术，特别涉及磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路。
背景技术
磁共振成像是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴无一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体的自旋轴将按外在磁场的磁力线重新排列，在这种状态下，用特定频率的射频(Radio Frequency，RF)脉冲进行激发，这些小磁体吸收一定量的能量而发生共振，就产生了磁共振现象。停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。
在磁共振成像系统中，由射频发射线圈向原子核发送特定频率的脉冲，由接收线圈接收原子核经激发后发射的回波信号，其中射频发射线圈一般只有一个，而接收线圈又可以称为局部线圈，根据扫描部位不同而存在多个。接收线圈通过自身携带的系统插头插入系统的插座，该系统插头将接收线圈分别接入系统中的识别码电源以及接地，然后接收线圈才能正常使用，上述识别码电源的电压与系统电源内阻的电压共同组成系统的总电源电压。在扫描人体不同部位的时候，一般需要专用的接收线圈而不能混用，这是因为不同接收线圈对应不同的扫描序列、射频发射线圈在什么时候工作、射频线圈发射多大的功率等具体参数，选用正确的接收线圈不仅可以保证成像质量，也保证了病人的安全，避免射频吸收率过大对病人造成危害。
为了保证接收线圈不被混用，最好的实现方法是给每个接收线圈一个唯一的识别码，通过该识别码可以立即识别是哪个接收线圈。实现这个唯一识别码最简单可靠的方法就是在接收线圈内部加入一个简单的电阻电路，使不同的接收线圈分别对应不同的电阻值，因此当对应不同电阻值的接收线圈接入系统时，由系统中的识别码电源分配给该接收线圈的电压会基于上述电阻电路的电阻值不同而不同，由此实现对不同接收线圈的识别，上述为接收线圈分配的电压就是接收线圈的识别码。
对于普通的具有独立系统插头的接收线圈而言，上述电阻电路的实现非常简单，但有时为了节约成本、简化结构或是将几个接收线圈组合起来完成特殊扫描，有些接收线圈并不具有独立系统插头，因此这种接收线圈并不能直接接入系统使用，必须连接到其他具有独立系统插头的接收线圈上，才能实现间接接入系统使用。将上述没有独立系统插头的接收线圈称为子线圈，将具有独立系统插头的接收线圈称为母线圈，子线圈上通常包括线圈插头，而母线圈上包括对应的插口，通过将子线圈的线圈插头插入母线圈上的对应插口实现子线圈和母线圈的连接，系统对组合后的两个接收线圈使用一个识别码进行识别。
子线圈和母线圈的组合有时是非常复杂的，例如一个头部接收线圈为母线圈，另一个颈部线圈是子线圈，这两个接收线圈共用母线圈具有的独立系统插头接入系统，假设头部接收线圈包括上下两部分，颈部线圈也包括上下两部分，这样这两个接收线圈的组合情况包括多种，头部下半部分与颈部下半部分、整个头部与颈部下半部分、头部下半部分和整个颈部、整个头部与整个颈部等等。为了区分上述不同的使用情况，需要给每种情况都设置一个识别码，这时识别码的情况就变得非常复杂。
为了解决上述子线圈和母线圈组合后导致识别码较为复杂的情况，现有技术中存在以下两种解决方案：
第一种、不分子线圈和母线圈，而给每个接收线圈都配置独立的系统插头，这样识别码的实现相对简单，即在每个接收线圈内部都设置一个电阻电路，使不同的接收线圈分别对应不同的电阻值，因此当对应不同电阻值的接收线圈接入系统时，系统分配给该接收线圈的电压也会有所不同，由此实现对不同接收线圈的识别。
这种方法虽然实现简单，但由于系统插头的成本较高，增加了系统插头就相当于增加了接收线圈的制作成本，另外系统需要相应多的插座来满足增加的系统插头的需求，这样会大大增加系统的成本。
第二种、针对子线圈和母线圈设计振荡电路，利用该振荡电路产生独立的电源(该电源可以是负电源)，在母线圈和子线圈接入系统后，该独立电源产生的电压叠加在识别码电源的电压上，产生不同的叠加电压，系统由不同叠加电压的值识别不同的母线圈和子线圈组合情况。在这种情况下，上述不同的叠加电压值就是对应不同母线圈和子线圈组合的识别码。
这种方法虽然仍然采用子线圈通过母线圈接入系统的方式，节约了成本，但是振荡电路的设计本身较为复杂。目前，针对这种子线圈与母线圈结合的方式，还未出现既节约成本又实现简便的识别码生成方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路，可以针对子线圈与母线圈结合的情况，在节约成本的前提下简便的生成接收线圈的识别码。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路，设置于母线圈内部，包括用于生成母线圈识别码的固定电阻；所述母线圈上包括用于接入子线圈的插口，子线圈上的线圈插头插入所述插口以接入母线圈，关键在于，
该识别码电路中还包括调整电阻和对应所述插口的子线圈开关，子线圈上的线圈插头插入所述插口，闭合所述子线圈开关，使所述调整电阻的值与所述固定电阻的值叠加，形成组合电阻值；所述母线圈接入磁共振成像系统中后，所述组合电阻值分配的电压值为母线圈与子线圈组合后的识别码。
所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为一位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第一固定电阻和第二固定电阻，其中第二固定电阻还作为第一调整电阻使用，所述子线圈开关为第一子线圈开关；该识别码电路中还包括第一场效应管和用于使所述第一场效应管直流偏置的第一附加电阻；
第一识别码电源分别与第一固定电阻、第二固定电阻和第一附加电阻的一端连接；所述第一场效应管的栅极分别与第一附加电阻的另一端、第一子线圈开关的一端连接；所述第一场效应管的漏极与第二固定电阻的另一端连接；所述第一场效应管的源极、第一子线圈开关的另一端和第一固定电阻的另一端接地。
所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为一位；所述用于生成识别码的固定电阻为第三固定电阻，所述调整电阻为第二调整电阻，所述子线圈开关为第二子线圈开关；
第二识别码电源分别与第三固定电阻和第二调整电阻的一端连接；所述第三固定电阻的另一端接地；所述第二子线圈开关的一端与第二调整电阻的另一端连接；所述第二子线圈开关的另一端接地。
所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为两位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第四固定电阻、第五固定电阻和第六固定电阻，其中第六固定电阻还作为第三调整电阻使用，所述调整电阻还包括第四调整电阻；所述子线圈开关为第三子线圈开关；该识别码电路中还包括第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管，以及用于使所述第二场效应管和第四场效应管直流偏置的第二附加电阻和使第三场效应管直流偏置的第三附加电阻；
第三识别码电源分别与第四固定电阻、第六固定电阻的一端连接；第四识别码电源分别与第五固定电阻、第四调整电阻、第三附加电阻和第二附加电阻的一端连接；所述第四场效应管的栅极分别与第二附加电阻的另一端、第三子线圈开关的一端和第二场效应管的栅极连接；所述第三场效应管的栅极分别与第三附加电阻的另一端和第四场效应管的漏极连接；所述第六固定电阻的另一端与第二场效应管的漏极连接，所述第四调整电阻的另一端与第三场效应管的漏极连接；所述第四固定电阻的另一端、第五固定电阻的另一端、第二场效应管的源极、第三场效应管的源极、第四场效应管的源极和第三子线圈开关的另一端接地。
所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为两位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第七固定电阻和第八固定电阻，所述调整电阻包括第五调整电阻和第六调整电阻，所述子线圈开关为第四子线圈开关；该识别电路中还包括第五场效应管、第六场效应管和第七场效应管，以及用于使所述第五场效应管和第六场效应管直流偏置的第四附加电阻，和使所述第七场效应管直流偏置的第五附加电阻；
第五识别码电源分别与第七固定电阻和第五调整电阻的一端连接，第六识别码电源分别与第八固定电阻、第六调整电阻、第四附加电阻和第五附加电阻的一端连接；第七场效应管栅极分别与第四子线圈开关的一端、第五附加电阻的另一端连接；第七场效应管的漏极分别与第四附加电阻、第六场效应管的栅极和第七场效应管的栅极连接；第六场效应管的漏极与第六调整电阻的另一端连接，第五场效应管的漏极与第五调整电阻的另一端连接；第七固定电阻、第八固定电阻、第五场效应管的源极、第六场效应管的源极和第四子线圈开关的另一端接地。
所述子线圈的个数为两个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为四位；所述用于生成识别码的固定电阻为包括第九固定电阻、第十固定电阻、第十一固定电阻、第十二固定电阻、第十三固定电阻和第十四固定电阻、其中第十四固定电阻还作为第七调整电阻使用；所述调整电阻还包括第八调整电阻、第九调整电阻和第十调整电阻；所述子线圈开关包括第五子线圈开关、第六子线圈开关和第七子线圈开关；该识别码电路中还包括第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管和第十三场效应管，以及用于使所述第八场效应管直流偏置的第六附加电阻、使所述第九场效应管直流偏置的第七附加电阻、使第十场效应管直流偏置的第八附加电阻、使第十一场效应管和第十二场效应管直流偏置的附加第九附加电阻以及使第十三场效应管直流偏置的第十附加电阻；
第七识别码电源分别与第八附加电阻的一端、第十四固定电阻的一端、第八调整电阻的一端、第十三固定电阻的一端和第六附加电阻的一端连接；第八识别码电源分别与第十二固定电阻的一端、第十一固定电阻的一端和第七附加电阻的一端连接；第九识别码电源分别与第九固定电阻的一端、第九调整电阻的一端连接；第十识别码电源分别与第十固定电阻的一端、第十调整电阻的一端、第九附加电阻的一端和第十附加电阻的一端连接；
所述第八场效应管的栅极分别与第六附加电阻的另一端、第五子线圈开关的一端连接，漏极与第十三固定电阻的另一端连接；所述第十场效应管的栅极分别与第八附加电阻的另一端、第六子线圈开关的一端连接，漏极与第十四固定电阻的另一端连接；所述第九场效应管的栅极分别与第七附加电阻的另一端、第七子线圈开关的一端、第十三场效应管的栅极连接，漏极与第十一固定电阻的另一端连接；所述第十一场效应管的栅极分别与第九附加电阻的另一端、第十二场效应管的栅极连接，漏极与第九调整电阻的另一端连接；所述第十二场效应管的漏极与第十调整电阻的另一端连接；所述第十三场效应管的栅极与第十附加电阻的另一端连接，漏极与第九附加电阻的另一端连接；
所述第八调整电阻的另一端、第十二固定电阻的另一端、第八场效应管的源极、第九场效应管的源极、第十场效应管的源极、第五子线圈开关的另一端和第六子线圈开关的另一端接地；所述第九固定电阻的另一端、第十固定电阻的另一端、第十一场效应管的源极、第十二场效应管的源极、第十三场效应管的源极、第七子线圈开关的另一端接地。
所述子线圈的个数为两个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为一位；所述用于生成识别码的固定电阻为第十五固定电阻，所述调整电阻包括第十一调整电阻和第十二调整电阻，所述子线圈开关包括第八子线圈开关和第九子线圈开关；
第十一识别码电源分别与第十五固定电阻的一端、第八子线圈开关的一端和第九子线圈开关的一端连接；第八子线圈开关的另一端与第十一调整电阻连接，第九子线圈开关的另一端与第十二调整电阻的一端连接；第十五固定电阻的另一端、第十一调整电阻的另一端和第十二调整电阻的另一端接地。
所述子线圈的个数为三个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为两位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第十六固定电阻和第十七固定电阻，所述调整电阻为第十三调整电阻、第十四调整电阻和第十五调整电阻，所述子线圈开关包括第十子线圈开关、第十一子线圈开关和第十二子线圈开关；
第十二识别码电源分别与第十六固定电阻的一端、第十子线圈开关的一端、第十一子线圈开关的一端连接；第十三识别码电源分别与第十七固定电阻的一端、第十二子线圈开关的一端连接；第十子线圈开关的另一端与第十三调整电阻的一端连接，第十一子线圈开关的另一端与第十五调整电阻的一端连接；第十六固定电阻、第十七固定电阻、第十三调整电阻、第十四调整电阻和第十五调整电阻的另一端接地。
可见，本发明提供的识别码电路，利用子线圈接入母线圈时闭合子线圈开关，使得调整电阻与固定电阻值叠加，形成组合电阻值，该组合电阻值分配的电压值，与未接入子线圈时母线圈的电压值有差别，因此在母线圈上接入子线圈后所得到的识别码发生了变化，系统可以根据不同的识别码来识别不同的接收线圈组合情况。由于使用本发明提供的识别电路无需增加系统插头和插座，节约了成本，使用电阻值的变化引起识别码的变化，实现起来又非常简单。
附图说明
图1a为本发明提供的识别码电路中第一种实现方式的第一个具体实例结构示意图；
图1b为本发明提供的识别码电路中第一种实现方式的第二个具体实例结构示意图；
图2a为本发明提供的识别码电路中第一种实现方式的第三个具体实例结构示意图；
图2b为本发明提供的识别码电路中第一种实现方式的第四个具体实例结构示意图；
图3为本发明提供的识别码电路中的实施例结构示意图；
图4为本发明提供的识别码电路的第二种实现方式的第一个具体实例结构示意图；
图5为本发明提供的识别码电路的第二种实现方式的第二个具体实例结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些说明是非限制性的。
本发明提供的识别码电路设置于母线圈内部，包括用于生成母线圈识别码的固定电阻，该母线圈上包括用于接入子线圈的插口，子线圈上的线圈插头插入所述插口以接入母线圈。关键在于，在本发明提供的识别码电路中，还包括调整电阻和对应所述插口的子线圈开关，子线圈上的线圈插头插入所述插口，闭合所述子线圈开关，使所述调整电阻的值与所述固定电阻的值叠加，形成组合电阻值；所述母线圈接入磁共振成像系统中后，所述组合电阻值分配的电压值为母线圈与子线圈组合后识别码。
可见，本发明提供的识别码电路，利用子线圈接入母线圈时闭合子线圈开关，使得调整电阻与固定电阻值叠加，形成组合电阻值，该组合电阻值分配的电压值，与未接入子线圈时母线圈的电压值有差别，因此在母线圈上接入子线圈后所得到的识别码发生了变化，系统可以根据不同的识别码来识别不同的接收线圈组合。由于使用本发明提供的识别电路无需增加系统插头和插座，节约了成本，使用电阻值的变化来影响识别码的变化，实现起来又非常简单。
下面分别结合具体的实例，举出本发明提供的电路的两种实现方式。
第一种、在这种实现方式中，以母线圈内部的电阻电路为基础，该电阻电路包括一个子线圈插入后即闭合的子线圈开关和控制电阻值跳变的晶体管，该晶体管可以是场效应管或三极管，子线圈在通过自身的线圈插头插入母线圈上对应的插口时，使母线圈内部的电阻电路中的子线圈开关闭合，该开关闭合将导致该电阻电路的一部分发生短路，控制晶体管状态发生改变，进而导致该电阻电路的总电阻值发生跳变，实现在子线圈接入母线圈之后改变系统分配给组合后接收线圈的电压，例如使该分配的电压变大或变小，即实现了子线圈接入母线圈之后的识别码由大跳变到小，或者由小跳变到大的任意变化。
为简要清楚的介绍该第一种实现方式的具体原理，首先以识别码只有一位code1、并且母线圈上只接入一个子线圈为例，图1a示出了本发明提供的电路中第一种实现方式的第一个具体实例结构。
如图1a所示，该电路包括：第一识别码电源11、第一场效应管12、第一固定电阻13、第二固定电阻14和第一附加电阻15和第一子线圈开关16。其中第一识别码电源11的电压，是系统电源除分配给系统电源内阻之外的电压；第一场效应管12包括栅极(G极)、漏极(D极)和源极(S极)，当G极电压大于S极电压、并且D极电压大于S极电压时，D极和S极导通；第一固定电阻13和第二固定电阻14为固定电阻，其中第二固定电阻14还作为第一调调整电阻使用；第一附加电阻15为阻值比第一固定电阻13和第二固定电阻14大的多的一个电阻，相对于识别码电阻来说，可以将第一附加电阻15所在的支路视为开路，它的主要作用是为场效应管12提供直流偏置；子线圈自身的线圈插头包括两个触点，对应第一子线圈开关16的两个端点A和B，当插入母线圈上的对应插口后，开关16闭合短路。图1a中所示出的FET标识代表场效应管，而GND标识代表接地。
按照图1a所示的电路，当没有子线圈插入时，第一子线圈开关16处于断开状态，第一场效应管12的G极电压大于S极、D极电压也大于S极，因此第一场效应管12的D极和S极导通，此时母线圈的电阻值为第一固定电阻13与第二固定电阻14的并联值；当子线圈通过自身的线圈插头插入母线圈时，第一子线圈开关16闭合短路，使第一场效应管12的G极电压与S极相等，因此第一场效应管12的D极和S极断开，此时子线圈接入母线圈后的组合电阻值为第一固定电阻13的值，相对于子线圈接入前的第一固定电阻13与第二固定电阻14的并联值有所增大，因此子线圈接入母线圈后分配的电压增大，实现了识别码由小到大的跳变。
图1b示出了本发明提供的识别码电路中第一种实现方式的第二个具体实例结构，在该具体实例中识别码只有一位code1，子线圈也只有一个。如图1b所示，该电路包括第二识别码电源11’、第三固定电阻12’和第二调整电阻13’、第二子线圈开关14’。其中第二子线圈开关14’与图1a中的第一子线圈开关16作用相同，当子线圈通过自身的线圈插头插入母线圈上的对应插口时，第二子线圈开关14’闭合短路，第二识别码电源11’也与图1a中的第一识别码电源11作用相同。
按照图1b所示的电路，当没有子线圈接入时，第二子线圈开关14’处于断开状态，母线圈的电阻值为第三固定电阻12’的电阻值；当子线圈通过自身的线圈插头插入母线圈时，第二子线圈开关14’闭合短路，使得子线圈接入母线圈后的电阻值为第三固定电阻12’与第二调整电阻13’的并联值，相对于子线圈接入前的第三固定电阻12’的值有所减小，因此子线圈接入母线圈后分配的电压减小，实现了识别码由大到小的跳变。
上述图1a和图1b分别以不同结构的母线圈内部的电阻电路作为基础，实现了子线圈接入后识别码的不同跳变，在实际应用中，除这种使用这种只有一位的识别码外，还存在相对复杂的其他情况，例如识别码使用两位的情况。
其次，以识别码只有两位、并且母线圈上只接入一个子线圈为例，两位识别码分别使用code1和code2表示。图2a示出了本发明提供的识别码电路中第一种实现方式的第三个具体实例结构。
如图2a所示，该电路包括：第三识别码电源201、第四识别码电源202、第四固定电阻203、第五固定电阻204和第六固定电阻205，其中第六固定电阻205还作为第三调整电阻使用，该电路还包括第四调整电阻206、第二场效应管207、第三场效应管208、第四场效应管209、第三附加电阻210、第二附加电阻211和第三子线圈开关212。第三子线圈开关212和两个识别码电源的作用与前述已介绍过的相同，这里不再赘述。第三附加电阻210和第二附加电阻211的阻值大于其他电阻，作用是为场效应管提供直流偏置，其各自所在的支路可以视为开路。图2a所示的左半部分对识别码的第一位code1产生影响，右半部分对识别码的第二位code2产生影响。
按照图2a所示的电路，当没有子线圈插入时，第三子线圈开关212处于断开状态，第二场效应管207的G极电压大于S极电压、并且D极电压大于S极电压，因此第二场效应管207的D极和S极导通，左半部分的电阻值为第四固定电阻203与第六固定电阻205的并联值；第四场效应管209的G极电压大于S极电压、并且D极电压大于S极电压，因此第四场效应管209的D极和S极导通，由于第三场效应管208的G极与第四场效应管209的D极相连，因此第三场效应管208的G极相当于接地与S极的电压相等，第三场效应管208的D极和S极断开，右半部分的电阻值为第五固定电阻204的电阻值。
按照图2a所示的电路，当子线圈通过自身的线圈插头插入母线圈时，第三子线圈开关212闭合短路，第二场效应管207的G极相当于接地与S极电压相等，因此第二场效应管207的D极和S极断开，左半部分的电阻值变为第四固定电阻203的值，相对于子线圈未接入时增大；第四场效应管209的G极相当于接地与S极电压相等，因此第四场效应管209的D极和S极断开，此时第三场效应管208的G极电压增大为大于S极电压、并且D极电压也大于S极电压，因此第三场效应管208的D极和S极导通，右半部分的电阻值为第五固定电阻204与第四调整电阻206的并联值，相对于子线圈未接入时减小。
图2b示出了本发明提供的识别码电路中第一种实现方式的第四个具体实例结构。如图2b所示，该电路包括：第五识别码电源201’、第六识别码电源202’、第七固定电阻203’、第八固定电阻204’，第五调整电阻205’和第六调整电阻206’、第四附加电阻207’、第五附加电阻208’、第五场效应管209’、第六场效应管210’、第七场效应管211’和第四子线圈开关212’。其中第四子线圈开关212’和两个识别码电源的作用与前述的具体实例相同，这里不再赘述。第四附加电阻207’和第五附加电阻208’的阻值大于其他电阻，作用是为场效应管提供直流偏置，其各自所在的支路可以视为开路。图2b所示的左半部分对识别码的第一位code1产生影响，右半部分对识别码的第二位code2产生影响。
按照图2b的电路，当没有子线圈插入时，第四子线圈开关212’处于断开状态，第七场效应管211’的G极电压大于S极电压、并且D极电压大于S极电压，因此第七场效应管211’的D极和S极导通，由于第五场效应管209’的G极与场效应管211’的D极连接，因此第五场效应管209’的G极相当于接地电压等于S极电压，因此第五场效应管209’的D极和S极断开，左半部分的电阻值为第七固定电阻203’的值；与上述左半部分的原理相同，由于第六场效应管210’的G极与场效应管211’的D极连接，因此第六场效应管210’的G极相当于接地电压等于S极电压，因此第六场效应管210’的D极和S极断开，右半部分的电阻值为第八固定电阻204’的值。
按照图2b的电路，当子线圈通过自身的线圈插头插入母线圈时，第四子线圈开关212’闭合短路，第七场效应管211’的G极接地电压等于S极电压，因此第七场效应管211’的D极和S极断开，这将导致第五场效应管209’的G极电压增大为大于S极电压、并且D极电压大于S极电压，因此第五场效应管209’的D极和S极导通，左半部分的电阻值为第七固定电阻203’与第五调整电阻205’的并联值，相对于子线圈未接入时减小；与上述左半部分的原理相同，由于第六场效应管210’的G极与第七场效应管211’的D极连接，因此第六场效应管210’的G极电压增大为大于S极电压、并且D极电压大于S极电压，因此第六场效应管210’的D极和S极导通，右半部分的电阻值为第八固定电阻204’与第六调整电阻206’的并联值，相对于子线圈未接入时减小。
以上的四个具体实例，是为了说明本发明提供的识别码电路中第一种具体实现方式的原理而举出的简单实例，按照这些实例中所描述的原理，就可以生成更为复杂的母线圈和子线圈组合后的识别码。
在第一种具体实现方式的最后，介绍一种由一个母线圈和两个子线圈组合后，所能够生成的8种不同识别码。假设该母线圈为头部线圈，包括上半部分和下半部分，其中下半部分包括一个系统插头、用于插入子线圈的两个插口和用于插入头部线圈上半部分的插口，因此头部线圈的下半部分始终处于工作状态，该下半部分是真正意义上的母线圈，而头部线圈的上半部分可以作为接入该下半部分的子线圈；上述下半部分内部包括电阻电路，对应上述用于插入子线圈的两个插口和用于插入头部线圈上半部分的插口，包括有子线圈插入后会闭合的开关以及一个头部线圈上半部分插入后会闭合的开关。图3示出了母线圈下半部分内部的电阻电路，该电阻电路的识别码由四位组成code1～code4。在图3所示出的电路中，在未插入子线圈时对识别码生成起作用的电阻为固定电阻，在插入子线圈后用于调整电阻值的电阻为调整电阻，对场效应管起直流偏置作用的电阻为附加电阻。
如图3所示，该电路包括：第七识别码电源301、第八识别码电源302、第九识别码电源303、第十识别码电源304、第九固定电阻313、第十固定电阻314、第十一固定电阻308、第十二固定电阻306、第十三固定电阻307和第十四固定电阻309，其中第十四固定电阻309还作为第七调整电阻使用，调整电阻还包括第八调整电阻305、第九调整电阻315和第十调整电阻316；第八场效应管319、第九场效应管320、第十场效应管321、第十一场效应管322、第十二场效应管323和第十三场效应管324；第五子线圈开关325、第六子线圈开关326和第七子线圈开关327，其中第七子线圈开关327为用于插入头部线圈上半部分插口的开关，第五子线圈开关325对应子线圈为颈部线圈的上半部分，第六子线圈开关326对应子线圈为颈部线圈的下半部分。
按照图3所示的电路，基于对应母线圈的开关327的状态进行分析。
第一种情况是对应母线圈的第七子线圈开关327处于断开状态，即此时选择头部线圈的下半部分。在这种情况下，按照前述介绍简单实例时的原理可以分析出第十三场效应管324的D极和S极导通，由此导致第十一场效应管322和第十二场效应管323的D极和S极断开，code3对应的电阻值为第九固定电阻313的值，code4对应的电阻值为第十固定电阻314的值。基于上述对code3和code4对应电阻值的分析，code1的电阻值会受到子线圈接入的影响分为以下几种情况：
①如果第一子线圈和第二子线圈均未接入，即此时只单独使用头部线圈的下半部分，则第五子线圈开关325和第六子线圈开关326均处于断开状态，第十场效应管321的D极和S极导通，第八场效应管319的D极和S极导通，code1对应的电阻值为第十三固定电阻307与第十四固定电阻309并联、再与第八调整电阻305串连得到的值，code2对应的电阻值为第十一固定电阻308与第十二固定电阻306的并联值；
②如果第一子线圈接入、第二子线圈未接入，即此时使用头部线圈的下半部分基础上，进一步结合使用颈部线圈的上半部分，则第五子线圈开关325闭合短路，而第六子线圈开关326仍处于断开状态，此时第八场效应管319由于第五子线圈开关325的闭合短路，D极和S极断开，而第十场效应管321的D极和S极仍处于导通状态，code1对应的电阻值为第八调整电阻305和第十四固定电阻309串连的值，code2对应的电阻值不会受到第五子线圈开关325闭合短路的影响；
③如果第一子线圈接入、第二子线圈也接入，即此时在使用头部线圈的下半部分基础上，进一步结合使用颈部线圈的上半部分和下半部分，即第五子线圈开关325和第六子线圈开关326均闭合短路，此时第八场效应管319和第十场效应管321的D极和S极均断开，因此code1对应的电阻值为第八调整电阻305的值，code2对应的电阻值不会受到第五子线圈开关325和第六子线圈开关326闭合短路的影响；
④如果第一子线圈未接入，而第二子线圈接入，即此时在使用头部线圈的或下半部分基础上，进一步结合使用颈部线圈的下半部分，第五子线圈开关325处于断开状态，而第六子线圈开关326闭合导通，此时第十场效应管321的D极和S极断开，第八场效应管319的D极和S极导通，code1对应的电阻值为第八调整电阻305和第十三固定电阻307的并联值，code2对应的电阻值不会受到第六子线圈开关326闭合导通的影响。
第二种情况是对应母线圈的第七子线圈开关327处于闭合状态，即使用整个头部线圈。在这种情况下，按照前述介绍简单实例时的原理可以分析出第十三场效应管324的D极和S极断开，由此导致第十一场效应管322和第十二场效应管323的D极和S极导通，code3对应的电阻值为第九固定电阻313与第九调整电阻315并联的值，code4对应的电阻值为第十固定电阻314和第十调整电阻316并联的值；第九场效应管320的D极和S极断开，code2对应的电阻值为第十二固定电阻306的值；而code1对应的电阻值与上述第一种情况中分析的①～④完全相同。
预先在系统中按照上述头部线圈的两种使用状态，再结合具体颈部线圈的使用状态，计算不同组合状态下code1～code4所对应的电阻值能够分配到的电压值，作为对上述不同组合状态的识别码。保存计算出的所有电压值与对应组合状态的对应关系，在不同组合状态的接收线圈接入系统使用时，系统就可以根据该对应关系准确的判定当前接入系统的是哪一种或哪几种组合的接收线圈。
可见，针对图3所示的电路，母线圈和子线圈一共为3个，组合出了8种不同的识别码，当然图3只示出了一种具体的举例，当母线圈的电阻电路结构不同于图3所示时，识别码的变化情况可能不同于上述分析，但分析的原理是完全相同的。
以上介绍的是本发明提供的电路的第一种实现方式，下面介绍本发明提供的电路的第二种具体实现方式。
第二种、在这种实现方式中，母线圈内部包括电阻电路，母线圈上包括用于接入子线圈的插口，与第一种实现方式中介绍的相同，对应用于接入子线圈的插口，母线圈内部的电阻电路上对应有子线圈开关，当子线圈通过插口插入母线圈时，上述子线圈开关闭合。在只使用母线圈时，识别码由母线圈的固定电阻值决定，当子线圈插入母线圈时，使得电阻电路中调整电阻与母线圈的固定电阻形成并联关系；母线圈、或者母线圈与子线圈组合接入系统后，对应不同的电阻值，系统分配不同的电压，这些不同的电压就是系统对接收线圈进行识别的识别码。可以看出在第二种实现方式中，插入母线圈的子线圈越多，并联的电阻值越多，则接入系统后系统分配的电压值越小，识别码就越小。
图4为本发明提供的电路的第二种实现方式的第一具体实例结构示意图，在该图中示出了识别码为一位、子线圈个数为两个的情况。由于图4的目的只是示出这种实现方式的基本原理，因此图中各部分均不代表实际电路中的实际元器件，只是代表电路中各部分的原理框架。第十五固定电阻401代表母线圈对应的固定电阻，取值1920欧姆；第十一调整电阻402代表接入母线圈的第一子线圈对应的调整电阻，取值1430欧姆；第十二调整电阻403代表接入母线圈的第二子线圈对应的调整电阻，取值875欧姆；第八子线圈开关404代表第一子线圈插入时闭合的子线圈开关，第九子线圈开关405代表第二子线圈插入时闭合的子线圈开关，406代表第十一识别码电源。
从图4可以看出，当第一子线圈接入时，第八子线圈开关404闭合，第一子线圈接入母线圈后的电阻值为第十五固定电阻401与第十一调整电阻402所代表的电阻值的并联值，这个并联值将小于1430欧姆；当第二子线圈也接入时，第九子线圈开关405闭合，第二子线圈接入母线圈后的电阻值为第十五固定电阻401、第十一调整电阻402、第十二调整电阻403代表的电阻值的并联值，这个并联值将小于875欧姆。由此可以实现子线圈和母线圈组合后识别码的生成。
图5为本发明提供的电路的第二种实现方式的第二具体实例结构示意图，在该具体实例中示出的是识别码为两位、子线圈有三个的情况，图5也仅示出该实例的实现原理。在本实例中，母线圈为头部线圈，包括上半部分和下半部分，分别使用HL和HU标识；子线圈包括两个，分别为颈部线圈的上半部分和颈部线圈的下半部分，并分别使用NL和NU标识；母线圈上的系统插头位于下半部分，用于插入子线圈的插口和用于插入母线圈上半部分的插口也位于该下半部分，因此母线圈的基本工作状态是使用下半部分，其下半部分也相当于是接入下半部分使用的子线圈，因此子线圈的个数总共为三个。图5所示的电阻电路也位于下半部分；本实施例中具体举出的组合状态是HL、HL+HU、HL+NL、HL+HU+NL、HL+NL+NU、HL+HU+NL+NU。
如图5所示，该电阻电路位于头部线圈的下半部分，其中第十六固定电阻501和第十七固定电阻502代表头部线圈下半部分的固定电阻，取值分别为1920欧姆和18300欧姆；第十三调整503代表对应头部线圈上半部分的调整电阻，取值1430欧姆；第十四调整电阻504代表对应颈部线圈下半部分的调整电阻，取值15800欧姆；第十五调整电阻505代表对应颈部线圈的上半部分的调整电阻，取值875欧姆；第十子线圈开关506代表对应头部线圈上半部分接入后闭合的子线圈开关；第十一子线圈开关507代表对应颈部上半部分接入后闭合的子线圈开关；第十二子线圈开关508代表对应颈部下半部分接入后闭合的子线圈开关；第十二识别码电源509和第十三识别码电源510代表两个识别码电源。
根据前述已分析过的原理，当第十子线圈开关506、第十一子线圈开关507和第十三子线圈开关508均断开时，实现组合状态HL；当第十子线圈开关506闭合、第十一子线圈开关507和第十二子线圈开关508断开时，实现组合状态HL+HU；当第十二子线圈开关508闭合、第十子线圈开关506和第十一子线圈开关507断开时，实现组合状态HL+NL；当第十子线圈开关506和第十二子线圈开关508闭合、第十一子线圈开关507断开时，实现组合状态HL+HU+NL；当第十子线圈开关506、第十一子线圈开关507和第十三子线圈开关508均闭合时，实现组合状态HL+HU+NL+NU。与头部线圈的下半部分并联的子线圈越多时，组合后的电阻值就越小，对应识别码就会越小。当然图5示出的也仅是一种具体实例，在实际中应用的电阻电路具体结构可能会有所不同，但其遵循的原理都与图5相同。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种磁共振成像系统中接收线圈的识别码电路，设置于一个母线圈内部，包括用于生成母线圈识别码的固定电阻；所述母线圈上包括用于接入子线圈的插口，子线圈上的线圈插头插入所述插口以接入母线圈，其特征在于，
该识别码电路中还包括：调整电阻，以及对应所述插口的子线圈开关；子线圈上的线圈插头插入所述插口，闭合所述子线圈开关，使所述调整电阻的值与所述固定电阻的值叠加，形成组合电阻值；所述母线圈接入磁共振成像系统中后，所述组合电阻值分配的电压值为母线圈与子线圈组合后的识别码。
2. 如权利要求1所述的识别码电路，其特征在于，所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为一位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第一固定电阻(13)和第二固定电阻(14)，其中第二固定电阻(14)还作为第一调整电阻使用，所述子线圈开关为第一子线圈开关(16)；该识别码电路中还包括：第一场效应管(12)和用于使所述第一场效应管(12)直流偏置的第一附加电阻(15)；
第一识别码电源(11)分别与第一固定电阻(13)、第二固定电阻(14)和第一附加电阻(15)的一端连接；所述第一场效应管(12)的栅极分别与第一附加电阻(15)的另一端、第一子线圈开关(16)的一端连接；所述第一场效应管(12)的漏极与第二固定电阻(14)的另一端连接；所述第一场效应管(12)的源极、第一子线圈开关(16)的另一端和第一固定电阻(13)的另一端接地。
3. 如权利要求1所述的识别码电路，其特征在于，所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为一位；所述用于生成识别码的固定电阻为第三固定电阻(12’)，所述调整电阻为第二调整电阻(13’)，所述子线圈开关为第二子线圈开关(14’)；
第二识别码电源(11’)分别与第三固定电阻(12’)和第二调整电阻(13’)的一端连接；所述第三固定电阻(12’)的另一端接地；所述第二子线圈开关(14’)的一端与第二调整电阻(13’)的另一端连接；所述第二子线圈开关(14’)的另一端接地。
4. 如权利要求1所述的识别码电路，其特征在于，所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为两位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第四固定电阻(203)、第五固定电阻(204)和第六固定电阻(205)，其中第六固定电阻(205)还作为第三调整电阻使用，所述调整电阻还包括第四调整电阻(206)；所述子线圈开关为第三子线圈开关(212)；该识别码电路中还包括第二场效应管(207)、第三场效应管(208)和第四场效应管(209)，以及用于使所述第二场效应管(207)和第四场效应管(209)直流偏置的第二附加电阻(211)和使第三场效应管(208)直流偏置的第三附电阻(210)；
第三识别码电源(201)分别与第四固定电阻(203)、第六固定电阻(205)的一端连接；第四识别码电源(202)分别与第五固定电阻(204)、第四调整电阻(206)、第三附加电阻(210)和第二附加电阻(211)的一端连接；所述第四场效应管(209)的栅极分别与第二附加电阻(211)的另一端、第三子线圈开关(212)的一端和第二场效应管(207)的栅极连接；所述第三场效应管(208)的栅极分别与第三附加电阻(210)的另一端和第四场效应管(209)的漏极连接；所述第六固定电阻(205)的另一端与第二场效应管(207)的漏极连接，所述第四调整电阻(206)的另一端与第三场效应管(208)的漏极连接；所述第四固定电阻(203)的另一端、第五固定电阻(204)的另一端、第二场效应管(207)的源极、第三场效应管(208)的源极、第四场效应管(209)的源极和第三子线圈开关(212)的另一端接地。
5. 如权利要求1所述的识别码电路，其特征在于，所述子线圈的个数为一个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为两位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第七固定电阻(203’)和第八固定电阻(204’)，所述调整电阻包括第五调整电阻(205’)和第六调整电阻(206’)，所述子线圈开关为第四子线圈开关(212’)；该识别电路中还包括第五场效应管(209’)、第六场效应管(210’)和第七场效应管(211’)，以及用于使所述第五场效应管(209’)和第六场效应管(210’)直流偏置的第四附加电阻(207’)，和使所述第七场效应管(211’)直流偏置的第五附加电阻(208’)；
第五识别码电源(201’)分别与第七固定电阻(203’)和第五调整电阻(205’)的一端连接，第六识别码电源(202’)分别与第八固定电阻(204’)、第六调整电阻(206’)、第四附加电阻(207’)和第五附加电阻(208’)的一端连接；第七场效应管(211’)栅极分别与第四子线圈开关(212’)的一端、第五附加电阻(208’)的另一端连接；第七场效应管(211’)的漏极分别与第四附加电阻(207’)、第六场效应管(210’)的栅极和第七场效应管(209’)的栅极连接；第六场效应管(210’)的漏极与第六调整电阻(206’)的另一端连接，第五场效应管(209’)的漏极与第五调整电阻(205’)的另一端连接；第七固定电阻(203’)、第八固定电阻(204’)、第五场效应管(209’)的源极、第六场效应管(210’)的源极和第四子线圈开关(212’)的另一端接地。
6. 如权利要求1所述的识别码电路，其特征在于，所述子线圈的个数为两个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为四位；所述用于生成识别码的固定电阻包括：第九固定电阻(313)、第十固定电阻(314)、第十一固定电阻(308)、第十二固定电阻(306)、第十三固定电阻(307)和第十四固定电阻(309)，其中第十四固定电阻(309)还作为第七调整电阻使用；所述调整电阻还包括第八调整电阻(305)、第九调整电阻(315)和第十调整电阻(316)；所述子线圈开关包括第五子线圈开关(325)、第六子线圈开关(326)和第七子线圈开关(327)；该识别码电路中还包括第八场效应管(319)、第九场效应管(320)、第十场效应管(321)、第十一场效应管(322)、第十二场效应管(323)和第十三场效应管(324)，以及用于使所述第八场效应管(319)直流偏置的第六附加电阻(310)、使所述第九场效应管(320)直流偏置的第七附加电阻(312)、使第十场效应管(321)直流偏置的第八附加电阻(311)、使第十一场效应管(322)和第十二场效应管(323)直流偏置的第九附加电阻(317)以及使第十三场效应管(324)直流偏置的第十附加电阻(318)；
第七识别码电源(301)分别与第八附加电阻(311)的一端、第十四固定电阻(309)的一端、第八调整电阻(305)的一端、第十三固定电阻(307)的一端和第六附加电阻(310)的一端连接；第八识别码电源(302)分别与第十二固定电阻(306)的一端、第十一固定电阻(308)的一端和第七附加电阻(312)的一端连接；第九识别码电源(303)分别与第九固定电阻(313)的一端、第九调整电阻(315)的一端连接；第十识别码电源(304)分别与第十固定电阻(314)的一端、第十调整电阻(316)的一端、第九附加电阻(317)的一端和第十附加电阻(318)的一端连接；
所述第八场效应管(319)的栅极分别与第六附加电阻(310)的另一端、第五子线圈开关(325)的一端连接，漏极与第十三固定电阻(307)的另一端连接；所述第十场效应管(321)的栅极分别与第八附加电阻(311)的另一端、第六子线圈开关(326)的一端连接，漏极与第十四固定电阻(309)的另一端连接；所述第九场效应管(320)的栅极分别与第七附加电阻(312)的另一端、第七子线圈开关(327)的一端、第十三场效应管(324)的栅极连接，漏极与第十一固定电阻(308)的另一端连接；所述第十一场效应管(322)的栅极分别与第九附加电阻(317)的另一端、第十二场效应管(323)的栅极连接，漏极与第九调整电阻(315)的另一端连接；所述第十二场效应管(323)的漏极与第十调整电阻(316)的另一端连接；所述第十三场效应管(324)的栅极与第十附加电阻(318)的另一端连接，漏极与第九附加电阻(317)的另一端连接；
所述第八调整电阻(305)的另一端、第十二固定电阻(306)的另一端、第八场效应管(319)的源极、第九场效应管(320)的源极、第十场效应管(321)的源极、第五子线圈开关(325)的另一端和第六子线圈开关(326)的另一端接地；所述第九固定电阻(313)的另一端、第十固定电阻(314)的另一端、第十一场效应管(322)的源极、第十二场效应管(323)的源极、第十三场效应管(324)的源极、第七子线圈开关(327)的另一端接地。
7. 如权利要求1所述的识别码电路，其特征在于，所述子线圈的个数为两个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为一位；所述用于生成识别码的固定电阻为第十五固定电阻(401)，所述调整电阻包括第十一调整电阻(402)和第十二调整电阻(403)，所述子线圈开关包括第八子线圈开关(404)和第九子线圈开关(405)；
第十一识别码电源(406)分别与第十五固定电阻(401)的一端、第八子线圈开关(404)的一端和第九子线圈开关(405)的一端连接；第八子线圈开关(404)的另一端与第十一调整电阻(402)连接，第九子线圈开关(405)的另一端与第十二调整电阻(403)的一端连接；第十五固定电阻(401)的另一端、第十一调整电阻(402)的另一端和第十二调整电阻(403)的另一端接地。
8. 如权利要求1所述的识别码电路，其特征在于，所述子线圈的个数为三个，所述母线圈与子线圈组合后识别码为两位；所述用于生成识别码的固定电阻包括第十六固定电阻(501)和第十七固定电阻(502)，所述调整电阻为第十三调整电阻(503)、第十四调整电阻(504)和第十五调整电阻(505)，所述子线圈开关包括第十子线圈开关(506)、第十一子线圈开关(507)和第十二子线圈开关(508)；
第十二识别码电源(509)分别与第十六固定电阻(501)的一端、第十子线圈开关(506)的一端、第十一子线圈开关(507)的一端连接；第十三识别码电源(510)分别与第十七固定电阻(502)的一端、第十二子线圈开关(508)的一端连接；第十子线圈开关(506)的另一端与第十三调整电阻(503)的一端连接，第十一子线圈开关(507)的另一端与第十五调整电阻(505)的一端连接；第十六固定电阻(501)、第十七固定电阻(502)、第十三调整电阻(503)、第十四调整电阻(504)和第十五调整电阻(505)的另一端接地。
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