CN105143905B - 用于磁共振(mr)线圈的单个同轴接口 - Google Patents

用于磁共振(mr)线圈的单个同轴接口 Download PDF

Info

Publication number
CN105143905B
CN105143905B CN201480023190.7A CN201480023190A CN105143905B CN 105143905 B CN105143905 B CN 105143905B CN 201480023190 A CN201480023190 A CN 201480023190A CN 105143905 B CN105143905 B CN 105143905B
Authority
CN
China
Prior art keywords
detuning
voltage
coil
power supply
tuning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480023190.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105143905A (zh
Inventor
A·赖高斯基
R·豪森
H·G·罗弗
L·德弗里斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN105143905A publication Critical patent/CN105143905A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105143905B publication Critical patent/CN105143905B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3621—NMR receivers or demodulators, e.g. preamplifiers, means for frequency modulation of the MR signal using a digital down converter, means for analog to digital conversion [ADC] or for filtering or processing of the MR signal such as bandpass filtering, resampling, decimation or interpolation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3628—Tuning/matching of the transmit/receive coil
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
    • G01R33/3657—Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils do not have the same function in MR, e.g. decoupling of a transmission coil from a receive coil
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/58—Calibration of imaging systems, e.g. using test probes, Phantoms; Calibration objects or fiducial markers such as active or passive RF coils surrounding an MR active material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

提供了通过单个传输线(46、48)连接的磁共振(MR)线圈阵列(26、28)。MR线圈阵列(26、28)包括线圈元件(34)和对应的线圈元件电路(32)。线圈元件电路(32)包括由同轴传输线(46、48)上承载的电源信号供电的至少一个有源部件(40)。电源信号的电压在具有相同极性的第一与第二直流(DC)电压之间变化。线圈元件电路(32)还包括被连接到同轴传输线(46、48)的调谐/去谐电路(42)。调谐/去谐电路(42)基于第一和第二DC电压来对线圈元件(34)进行调谐或去谐。还提供了使用MR线圈阵列(26、28)的MR系统(10)和用于对MR线圈(26、28)进行调谐或去谐的方法(10)。因此，MR系统与线圈元件之间的单个同轴线缆对于传达MR数据、前置放大器的电源信号和去谐信号是足够的。此外，前置放大器能够被供电，而无论线圈元件是在调谐状态中还是在去谐状态中。

Description

用于磁共振(MR)线圈的单个同轴接口
技术领域
本申请总体上涉及磁共振(MR)成像。其具体与MR线圈阵列相结合而应用，并且将特别参考MR线圈阵列来描述本申请。然而应当理解，本申请还适用于其他使用场景，并且不必限于前述的应用。
背景技术
在MR线圈阵列的里面，内部布线在各个线圈通道与外部系统连接器之间进行连接。线圈通道中的每个都包括线圈元件板(CEB)和对应的线圈元件。CEB中的每个需要用于三种类型的信号的连通性：电源；调谐/去谐控制信号；以及射频(RF)信号输出。对于电源，每个CEB含有需要电源供电的一个或多个有源部件，包括至少一个前置放大器。这种电源通常被提供为具有某个最大电流的直流(DC)电压源。对于调谐/去谐控制信号，所有的线圈元件在MR成像序列的发射(TX)相位期间都必须被去谐。此外，通常期望在TX相位和接收(RX)相位期间都对未使用的线圈元件进行完全去谐。因此，每个CEB都被提供有调谐/去谐控制信号。对于RF信号输出，每个有源线圈通道的经放大的MRI RF信号都必须被从CEB传送到系统连接器。
在现有技术领域的MR线圈阵列中，电源和RF信号输出被组合到单个传输线上。调谐/去谐控制信号被提供有通常与其他两种信号共享返回路径地(ground)的单独传输线。出于安全原因，MR系统里面的任何传输线都必须被以这样的方式来设计，即在TX相位期间线缆上的RF电流被降低至安全水平。出于该目的，所有的线典型地需要具有对于任何感应RF电流提供高阻抗的平衡-不平衡变换器(Balun)或RF阱。然而，这些平衡-不平衡变换器和RF阱电路与线缆连接器一起增加了MR线圈阵列的成本负担和复杂性。此外，相邻传输线之间的耦合能够导致不期望的影响，例如串扰，以及可能具有(源于增加的反馈的)对图像质量和整体系统稳定性的不利影响的额外的传输线模式。
本申请提供了克服上述问题和其他问题的新的且经改进的系统和方法。
发明内容
根据一个方面，提供了一种磁共振(MR)线圈阵列。所述MR线圈阵列包括一个或多个线圈通道，每个所述线圈通道与线圈元件相对应，并且所述MR线圈阵列使用同轴传输线而被连接到外部系统或设备。所述MR线圈阵列包括线圈元件和对应的线圈元件电路。所述线圈元件与所述线圈通道中的一个相对应。所述线圈元件电路包括至少一个有源部件，所述至少一个有源部件由所述同轴传输线上承载的电源信号来供电。所述电源信号的电压在具有相同极性的第一直流(DC)电压与第二直流(DC)电压之间变化。所述线圈元件电路包括调谐/去谐电路，所述调谐/去谐电路被连接到所述同轴传输线。所述调谐/去谐电路基于所述电源信号的所述第一DC电压和所述第二DC电压来对所述线圈元件进行调谐或去谐。
根据另一方面，提供了一种用于对MR线圈阵列进行调谐或去谐的方法。所述MR线圈阵列包括一个或多个线圈通道，每个所述线圈通道与线圈元件相对应，并且所述MR线圈阵列使用同轴传输线而被连接到外部系统或设备。所述方法包括由所述同轴传输线上承载的电源信号对所述MR线圈阵列的至少一个有源部件供电。所述电源信号的电压在具有相同极性的所述第一直流(DC)电压与所述第二直流(DC)电压之间变化。所述方法还包括由所述MR线圈阵列的调谐/去谐电路来对所述MR线圈阵列的与所述线圈通道中的一个相对应的线圈元件进行调谐或去谐。所述调谐/去谐电路基于所述电源信号的所述第一DC电压和所述第二DC电压来对所述线圈元件进行调谐或去谐，并且所述调谐/去谐电路被连接到所述同轴传输线。
根据另一方面，提供了一种包括MR线圈阵列的磁共振(MR)系统。所述MR线圈阵列包括一个或多个线圈通道，每个所述线圈通道与线圈元件相对应，并且所述MR线圈阵列使用同轴传输线而被连接到外部系统或设备。所述MR系统包括所述MR线圈阵列的调谐/去谐电路，所述调谐/去谐电路基于所述同轴传输线上承载的电源信号来对所述MR线圈阵列的线圈元件进行调谐或去谐。所述电源信号的电压在具有相同极性的第一直流(DC)电压与第二直流(DC)电压之间变化，以指示调谐或去谐状态。所述MR系统还包括驱动电路，所述驱动电路将所述MR线圈阵列连接到外部MR接收器。所述驱动电路通过基于调谐/去谐命令在两个电源之间进行选择来将所述电源信号添加到所述同轴传输线。每个电源提供具有与另一电源相同极性的不同的直流(DC)电压。
一个优势在于降低了成本。
另一优势在于提高了系统稳定性。
另一优势在于减少了内部线缆的总数。
另一优势在于降低了复杂性。
另一优势在于减少了相邻传输线之间的耦合。
另一优势在于降低了串扰。
另一优势在于减少了传输线模式。
另一优势在于经改进的图像质量。
本领域技术人员在阅读并理解了下面的具体说明后将意识到本发明的进一步优势。
附图说明
本发明可以采取各种部件和各部件的布置以及各种步骤和各步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为对本发明的限制。
图1图示了具有增强的MR线圈阵列连通性的磁共振(MR)系统。
图2图示了促进MR线圈阵列连通性的驱动电路。
图3图示了包括促进MR线圈阵列连通性的调谐/去谐电路的线圈元件板(CEB)的部分视图。
图4图示了被提供给图3的调谐/去谐电路的信号的曲线图。
图5图示了促进MR线圈阵列连通性的调谐/去谐电路。
图6图示了用于对具有增强的连通性的MR线圈阵列进行调谐或去谐的方法。
具体实施方式
本发明提出了一种用来将磁共振(MR)线圈元件板(CEB)的三种信号(即电源、调谐/去谐控制信号以及射频(RF)信号输出)组合到单个传输线上的方法。这种方法简化了布线，并且减少了线圈内部信号连接所需的连接器和阱的数量。此外，通过具有较少的线缆和/或传输线，减少了不期望的串扰和传输线模式，增加了整个系统的稳定性。
参考图1，磁共振成像(MR)系统10采用MR来对患者12的感兴趣区域(ROI)进行成像。系统10包括扫描器14，所述扫描器14限定了尺寸为容纳ROI的成像体积16(以虚线指示)。患者支撑体能够被用于支撑在扫描器14中的患者12并促进将ROI定位在成像体积16中。
扫描器14包括主磁体18，所述主磁体18创建延伸通过成像体积16的强静态B0磁场。主磁体18典型地采用超导线圈来创建静态B0磁场。然而，主磁体18也能够采用永磁体或常导磁体。由于采用了超导线圈，因此主磁体18包括用于超导线圈的冷却系统，例如液氦冷却的低温恒温器。静态B0磁场的强度在成像体积16中通常是以下中的一个：0.23特斯拉、0.5特斯拉、1.5特斯拉、3特斯拉、7特斯拉等，但是也设想其他强度。
扫描器14的梯度控制器20被控制以使用扫描器14的多个磁场梯度线圈22来将磁场梯度(例如x梯度、y梯度和z梯度)叠加在成像体积16中的静态B0磁场上。磁场梯度对成像体积16内的磁自旋进行空间编码。典型地，多个磁场梯度线圈22包括在三个正交空间方向上进行空间编码的三个单独的磁场梯度线圈。
此外，一个或多个发射器24(例如收发器)被控制为利用扫描器14的一个或多个发射线圈阵列(例如全身线圈26和/或表面线圈28)来将B1共振激励和操纵射频(RF)脉冲发射到成像体积16中。B1脉冲典型地持续时间很短，并且当与磁场梯度一起采用时实现对磁共振的选择操纵。例如，B1脉冲激励氢偶极子共振，并且磁场梯度以共振信号的频率和相位来对空间信息进行编码。通过调节RF频率，能够在其他偶极子(例如磷)中激励共振，磷往往集中在已知的组织(例如骨骼)中。发射器24能够在扫描器14的外部或内部。此外，发射器24能够与发射线圈阵列26、28集成。
一个或多个接收器30(例如收发器)被控制为接收来自成像体积16的空间编码的磁共振信号，并且将接收到的空间编码的磁共振信号解调为MR数据集。MR数据集包括例如K空间数据轨迹。为了接收空间编码的磁共振信号，接收器30使用扫描器14的一个或多个接收线圈阵列，例如全身线圈26和/或表面线圈28。接收器30典型地将MR数据集存储在缓存存储器中。接收器30能够在扫描器14的外部或内部。此外，接收器30能够与接收线圈阵列26、28集成。
接收线圈阵列26、28中的每个包括一个或多个线圈通道，典型地是8-32个通道的范围。线圈通道中的每个包括CEB 32(见图3)和对应的线圈元件34(见图3)。线圈元件34能够例如是电线的绕组，并且CEB 32能够例如是包括用来促进对线圈元件34的调谐/去谐并将空间编码的磁共振信号递送到接收器30的必要电子线路的电路板。CEB 32需要用于三种类型的信号的到接收器30的连通性：电源；调谐/去谐控制信号；以及射频(RF)信号输出。这三种信号被有利地组合到跨越在CEB 32与接收器30之间的单个传输线上。CEB 32和线圈元件34都被设置在对应的接收线圈阵列中。
参考图2，提供了用于将三种信号组合到单个传输线上的驱动电路36。电路36典型地被设置在对应的接收器和CEB 32的中间。电路36能够被设置在对应的接收器中、在对应的接收线圈阵列中、在对应的接收器和接收线圈阵列两者中、或者在对应的接收器和对应的接收线圈阵列的外部。例如，电路36、对应的接收器以及对应的接收线圈阵列能够被集成到被定位在扫描器14中的单个单元中。
电路36接收调谐/去谐控制信号。调谐/去谐控制信号指示是对对应的线圈通道进行调谐还是对对应的线圈通道进行去谐。调谐/去谐控制信号典型地是在两个电压之间变化以分别指示调谐和去谐的直流(DC)信号。例如，+10伏(V)的调谐/去谐控制信号能够指示调谐，并且-5V的调谐/去谐信号能够指示去谐。适合地，调谐/去谐控制信号控制在典型地具有相同极性的两个DC电源信号之间的开关38向CEB 32供电。典型地由低压差稳压器提供两个电源信号。CEB 32包括至少前置放大器40(例如低噪声放大器(LNA))(见图3)和调谐/去谐电路42(见图3)。两个电源信号典型地是+5V和+3.3V。+5V的值指示对应的接收线圈阵列的“调谐”状态，并且被用于对去谐电路中的切换二极管进行反向偏置。+3.3V的值指示“去谐”状态，并且被用于对去谐电路中的切换二极管进行正向偏置。
诸如电感器或平衡-不平衡变换器或RF阱的高阻抗设备44在开关38的输出之后与开关38串联放置。高阻抗设备44将上游部件(例如开关38)能够经受的潜在电流限制到安全的水平。此外，CEB 32和对应的接收器典型地使用同轴传输线46、48来连接，并通过高阻抗设备44而被供电。
参考图3，图示了CEB 32的部分视图。CEB 32依据调谐/去谐控制信号来接收来自驱动电路36的两个电源信号中的一个。图4图示了接收到的信号和在状态之间的过渡的范例。电源信号被用于驱动CEB 32的前置放大器40。前置放大器40在与“调谐”状态和“去谐”状态相对应的电压范围上(例如，3.3V和5V)是增益稳定的，并且当在“调谐”状态与“去谐”状态之间切换时具有足够短的稳定时间(典型地小于50微秒)。应当理解，前置放大器40一直被供电，而无论CEB 32是在“调谐”状态还是在“去谐”状态中，或者从一种状态切换到另一种，这允许比完全地开启或关闭前置放大器40更快地稳定。前置放大器40与线圈元件34和驱动电路36串联连接，其中，前置放大器40的输入部被连接到线圈元件34，并且前置放大器40的输出部被连接到驱动电路36。
调谐/去谐电路42的比较器电路50监测从驱动电路36接收的信号的电压，以确定两个电源信号中的哪个被接收。对此，比较器电路50将接收到的电压与在两个电源信号的电压中间的参考电压进行比较。例如，当两个电源信号的电压为3.3V和5V时，比较器电路50能够将电压与4.1V的参考电压进行比较。当接收到的电压跨过阈值时，调谐/去谐电路42的开关52被控制为通过例如改变PIN二极管54上的偏置来对调谐电路(未示出)进行使能或去使能，以对线圈元件34进行调谐或去谐。当接收到的电压指示“调谐”状态时，对调谐电路进行使能。否则，对调谐电路进行去使能。电源信号能够被用于驱动比较器电路50。
尽管上述讨论适于传达具有电源信号和RF输出信号的调谐/去谐控制信号，其还能够适于传达具有功率信号和RF输出信号的数字信号。对此，“调谐”和“去谐”状态能够被用于传达二进制的“1”和“0”。如图5所示，调谐/去谐电路42则包括数字解码器56(例如微控制器)，以对使用“调谐”状态和“去谐”状态传达的数字数据。基于数字数据，数字解码器56对调谐进行使能或去使能(例如通过改变PIN二极管54上的偏置)。能够以数字形式传达其他命令，例如用于执行对接收线圈阵列26、28的校准的命令。至于前置放大器40，数字解码器56使用电源信号而被供电，并且必须能够在与“调谐”状态和“去谐”状态相对应的电压范围上操作。
此外，尽管上述讨论特定于MR接收线圈阵列，但是应当意识到，用于组合信号的上述方法还应用于MR发射线圈阵列和任何其他类型的MR线圈阵列。此外，用于组合信号的上述方法应用于将不同类型的信号组合到单个传输线上的其他通信设备中的应用(例如手机中的天线开关)。
返回参考图1，系统10的后端系统58使用扫描器14来对ROI进行成像。后端系统58典型地远离扫描器14并且包括(下文中讨论的)多个模块60，以使用扫描器14来执行对ROI的成像。
后端系统58的控制模块62控制后端系统58的整体操作。控制模块62使用后端系统58的显示设备64来适合地为后端系统58的用户显示图形用户界面(GUI)。此外，控制模块62适合地允许操作者使用后端系统58的用户输入设备66来与GUI交互。例如，用户能够与GUI交互来指导后端系统58协调对ROI的成像。
后端系统58的数据采集模块68执行对ROI的MR扫描。对于每次MR扫描，数据采集模块68根据扫描参数(例如切片数量)来控制发射器24和/或梯度控制器20，以在成像体积16内实施成像序列。成像序列限定产生来自成像体积16的空间编码的MR信号的B1脉冲和/或磁场梯度的序列。此外，数据采集模块68根据扫描参数来控制接收器30和驱动电路36的调谐/去谐控制信号，以将空间编码的MR信号采集到MR数据集。MR数据集典型地被存储在后端系统58的至少一个储存存储器70中。
在准备MR采集时，ROI被定位在成像体积16内。例如，患者12被定位在患者支撑体上。表面线圈28则被定位在患者12上，并且患者支撑体将ROI移到成像体积16中。
后端系统58的重建模块72将MR诊断扫描的数据集重建为ROI的MR图像或图。对于通过MR数据集捕捉到的每个MR信号，这包括对通过磁场梯度的空间编码进行空间解码，以确定来自每个空间区域(例如像素或体素)的MR信号的属性。通常确定MR信号的强度或幅度，但也能够确定与相位、弛豫时间、磁化传递等相关的其他属性。MR图像或图典型地被存储在储存存储器70中。
能够通过处理器可执行指令、电子线路(即独立于处理器)或两者的组合来体现多个模块60中的每个。处理器可执行指令被存储在后端系统58的至少一个程序存储器74上，并且由后端系统58的至少一个处理器76运行。如图所示，通过处理器可执行指令来体现多个模块60。然而，应当意识到，预期变型。例如，数据采集模块68能够是电子线路。
参考图6，提供了用于对诸如全身线圈26和/或表面线圈28的MR线圈阵列进行调谐或去谐的方法100。方法100包括由驱动电路36来接收102命令以对MR线圈阵列进行调谐或去谐。命令能够是模拟的或数字的，并且典型地是从后端系统58或接收器30接收到的。驱动电路36基于所述命令而在两个电源之间进行选择104。每个电源提供具有与另一电源相同极性的不同的直流(DC)电压(例如3.3V和5V)。接着将电源信号从所选择的电源通过同轴传输线46、48提供106到MR线圈阵列。电源信号为MR线圈阵列的至少一个有源部件40供电108。此后，由MR线圈阵列的调谐/去谐电路42来对MR线圈阵列的线圈元件34进行调谐或去谐。调谐/去谐电路42基于电源信号的电压来对线圈元件34进行调谐或去谐。
如本文中使用的，存储器包括以下中的一个或多个：非瞬态计算机可读介质；磁盘或其他磁性存储介质；光盘或其他光学存储介质；随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其他电子存储器设备或芯片或操作互连芯片组；可以经由互联网/内联网或局域网从其中检索存储的指令的互联网/内联网服务器等。另外，如本文中使用的，处理器包括以下中的一个或多个：微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等；控制器包括：(1)处理器和存储器，所述处理器执行存储器上的体现控制器的功能的计算机可执行指令；或者(2)模拟和/或数字的硬件；用户输入设备包括以下中的一个或多个：鼠标、键盘、触摸屏显示器、一个或多个按钮、一个或多个开关、一个或多个操纵杆、语音识别引擎等；数据库包括一个或多个存储器；并且显示设备包括以下中的一个或多个：LCD显示器、LED显示器、等离子显示器、投影显示器、触摸屏显示器等。
参考优选的实施例已经描述了本发明。他人在阅读和理解了前面的详细说明之后可以想到修改和改变。本发明旨在被解释为包括所有这样的修改和改变，只要它们处于权利要求书或其等价方案的范围之内。

Claims (15)

1.一种RF线圈阵列(26、28)，包括线圈通道，所述RF线圈阵列(26、28)使用同轴传输线(46、48)而被连接到外部系统或设备(30)并且包括：
线圈元件电路(32)，其包括：
线圈元件(34)；
前置放大器(40)，其由所述同轴传输线(46、48)上承载的电源信号来供电，所述电源信号的电压在具有相同极性的第一直流(DC)电压与第二直流(DC)电压之间变化，所述前置放大器(40)在所述第一DC电压和所述第二DC电压上是增益稳定的；以及
调谐/去谐电路(42)，其被连接到所述同轴传输线(46、48)，其中，所述调谐/去谐电路(42)基于所述电源信号的所述第一DC电压和所述第二DC电压来对所述线圈元件(34)进行调谐或去谐。
2.根据权利要求1所述的RF线圈阵列(26、28)，其中，所述线圈元件(34)探测射频(RF)信号，并且其中，探测到的RF信号在所述同轴传输线(46、48)上被提供到所述外部系统或设备(30)。
3.根据权利要求1和2中的任意一项所述的RF线圈阵列(26、28)，其中，所述调谐/去谐电路(42)响应于所述电源信号达到所述第一DC电压而对所述线圈元件(34)进行调谐，并且其中，所述调谐/去谐电路(42)响应于所述电源信号达到所述第二DC电压而对所述线圈元件(34)进行去谐。
4.根据权利要求3所述的RF线圈阵列(26、28)，其中，所述调谐/去谐电路(42)包括比较器电路(50)，所述比较器电路将所述电源信号的所述电压与参考电压进行比较，以确定对所述线圈元件(34)进行调谐还是去谐。
5.根据权利要求4所述的RF线圈阵列，还包括：
开关(52)，其被配置为基于对所述电源信号的所述电压与所述参考电压的所述比较来改变PIN二极管(54)上的偏置以对所述线圈元件(34)进行调谐和去谐。
6.根据权利要求1-2中的任意一项所述的RF线圈阵列(26、28)，其中，所述电源信号的所述电压被用于将指示何时对所述线圈元件(34)进行调谐或去谐的数字数据传达到数字解码器(56)。
7.根据权利要求1-2中的任意一项所述的RF线圈阵列(26、28)，其中，所述电源信号的所述电压被用于传达促进在生产RF线圈阵列(26、28)时的校准的数字数据。
8.根据权利要求1-2中的任意一项所述的RF线圈阵列(26、28)，其中，所述调谐/去谐电路(46)通过改变PIN二极管(54)上的偏置来对所述线圈元件(34)进行调谐或去谐。
9.一种用于对RF线圈阵列(26、28)进行调谐或去谐的方法(100)，所述RF线圈阵列包括线圈通道，每个通道包括线圈元件(34)，所述RF线圈阵列(26、28)使用同轴传输线(46、48)而被连接到外部系统或设备(30)，所述方法(100)包括：
由所述同轴传输线(46、48)上承载的电源信号对所述RF线圈阵列(26、28)的前置放大器(40)供电(108)，所述电源信号的电压在具有相同极性的第一DC电压与第二DC电压之间变化，所述前置放大器(40)在所述第一DC电压和所述第二DC电压上是增益稳定的；并且
利用所述RF线圈阵列(26、28)的调谐/去谐电路(42)来对所述RF线圈阵列(26、28)的所述线圈元件(34)进行调谐或去谐(110)，其中，所述调谐/去谐电路(42)基于所述电源信号的所述第一DC电压和所述第二DC电压来对所述线圈元件(34)进行调谐或去谐，并且所述调谐/去谐电路(42)被连接到所述同轴传输线(46、48)。
10.根据权利要求9所述的方法(100)，还包括：
由驱动电路(36)来接收(102)命令以对所述RF线圈阵列(26、28)进行调谐或去谐，所述驱动电路(36)被连接到所述同轴传输线(46、48)；
由所述驱动电路(36)基于所述命令来在两个电源之间进行选择(104)，每个电源提供具有与另一电源相同极性的不同的直流(DC)电压；并且
由所述驱动电路(36)将所述电源信号从所选择的电源通过所述同轴传输线(46、48)提供(106)到所述RF线圈阵列(26、28)。
11.根据权利要求10所述的方法(100)，其中，由所述线圈元件(34)接收到的RF信号由所述前置放大器(40)放大。
12.根据权利要求9-11中的任意一项所述的方法(100)，还包括：
由所述调谐/去谐电路(42)来对所述线圈元件(34)针对射频(RF)进行调谐或去谐(110)。
13.根据权利要求9-11中的任意一项所述的方法(100)，还包括：
由所述调谐/去谐电路(42)响应于所述电源信号达到所述第一DC电压来对所述线圈元件(34)进行调谐(110)；并且
由所述调谐/去谐电路(42)响应于所述电源信号达到所述第二DC电压来对所述线圈元件(34)进行去谐(110)。
14.根据权利要求9-11中的任意一项所述的方法(100)，还包括：
由所述调谐/去谐电路(42)改变(110)RF线圈阵列(26、28)的PIN二极管(54)上的偏置来对所述线圈元件(34)进行调谐或去谐。
15.根据权利要求9-11中的任意一项所述的方法(100)，其中，所述第一DC电压与调谐状态相对应，并且所述第二DC电压与去谐状态相对应。
CN201480023190.7A 2013-04-23 2014-04-08 用于磁共振(mr)线圈的单个同轴接口 Active CN105143905B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361815026P 2013-04-23 2013-04-23
US61/815,026 2013-04-23
PCT/IB2014/060524 WO2014174396A1 (en) 2013-04-23 2014-04-08 Single coaxial interface for magnetic resonance (mr) coils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105143905A CN105143905A (zh) 2015-12-09
CN105143905B true CN105143905B (zh) 2019-05-10

Family

ID=50639823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480023190.7A Active CN105143905B (zh) 2013-04-23 2014-04-08 用于磁共振(mr)线圈的单个同轴接口

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10215818B2 (zh)
EP (1) EP2989478B1 (zh)
JP (1) JP6318236B2 (zh)
CN (1) CN105143905B (zh)
WO (1) WO2014174396A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105143905B (zh) * 2013-04-23 2019-05-10 皇家飞利浦有限公司 用于磁共振(mr)线圈的单个同轴接口
KR101806290B1 (ko) 2016-01-18 2017-12-07 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 이상을 검출하기 위한 방법
CN106419920B (zh) * 2016-11-24 2023-04-07 深圳市金石医疗科技有限公司 射频线圈组件及磁共振系统
EP3287805B1 (de) * 2017-05-11 2019-06-26 Siemens Healthcare GmbH Sar sicherheits-vorrichtung und -verfahren zum erkennen von ent-verstimmung von mr antennenspulen.
WO2019023823A1 (en) * 2017-07-29 2019-02-07 Shenzhen United Imaging Healthcare Co., Ltd. METHODS AND SYSTEMS FOR ANALYZING IMAGING PERFORMANCE

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102933141A (zh) * 2011-03-31 2013-02-13 东芝医疗系统株式会社 Rf线圈单元和mri装置

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4620155A (en) * 1984-08-16 1986-10-28 General Electric Company Nuclear magnetic resonance imaging antenna subsystem having a plurality of non-orthogonal surface coils
US4793356A (en) * 1985-08-14 1988-12-27 Picker International, Inc. Surface coil system for magnetic resonance imaging
US4839594A (en) * 1987-08-17 1989-06-13 Picker International, Inc. Faraday shield localized coil for magnetic resonance imaging
US4782298A (en) * 1987-09-01 1988-11-01 The Regents Of The University Of California MRI QD RF coil having diode switched detuning circuit producing reduced artifact
US4763076A (en) * 1987-09-01 1988-08-09 The Regents Of The University Of California MRI transmit coil disable switching via RF in/out cable
US4855680A (en) * 1987-11-02 1989-08-08 The Regents Of The University Of California Enhanced decoupling of MRI RF coil pairs during RF tuning of MRI RF transmit coil
US5075624A (en) * 1990-05-29 1991-12-24 North American Philips Corporation Radio frequency quadrature coil construction for magnetic resonance imaging (mri) apparatus
US5136244A (en) * 1990-10-22 1992-08-04 Medical Advances, Inc. Articulated NMR shoulder coil with fusible link
US5491415A (en) * 1992-03-05 1996-02-13 Picker International, Inc. Magnetic resonance scanner with improved packaging for circuitry within the magnetic field
JP2552980Y2 (ja) * 1992-05-06 1997-11-05 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 Ｍｒ内視鏡
US5432451A (en) * 1994-03-22 1995-07-11 Northrop Grumman Corporation Magnetic resonance imaging reflectometer tuning unit
US7236816B2 (en) * 1996-04-25 2007-06-26 Johns Hopkins University Biopsy and sampling needle antennas for magnetic resonance imaging-guided biopsies
US6054858A (en) * 1997-01-27 2000-04-25 General Electric Company Method to automatically tune MRI RF coils
US5898306A (en) * 1997-04-09 1999-04-27 Regents Of The University Of Minnesota Single circuit ladder resonator quadrature surface RF coil
DE19727524C1 (de) * 1997-06-30 1999-03-04 Siemens Ag Hochfrequenzempfangseinheit für ein Magnetresonanzgerät
JP4028643B2 (ja) * 1998-10-09 2007-12-26 株式会社東芝 Ｍｒ内視鏡
CA2373526A1 (en) * 1999-05-21 2000-11-30 The General Hospital Corporation Tem resonator for magnetic resonance imaging
US6414488B1 (en) * 2000-03-01 2002-07-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for decoupling magnetic resonance receive coils
DE10118195C1 (de) * 2001-04-11 2002-11-07 Siemens Ag Verwendung eines Schaltelements zum Schalten in einem Kernspintomographie-Gerät und Kernspintomographie-Gerät
US20070088416A1 (en) * 2001-04-13 2007-04-19 Surgi-Vision, Inc. Mri compatible medical leads
US7088104B2 (en) * 2001-12-31 2006-08-08 The John Hopkins University MRI tunable antenna and system
US20030173966A1 (en) * 2002-03-14 2003-09-18 Thr Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Varactor tuned flexible interventional receiver coils
US6639406B1 (en) * 2002-05-08 2003-10-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for decoupling quadrature phased array coils
US6850067B1 (en) * 2002-05-17 2005-02-01 General Electric Company Transmit mode coil detuning for MRI systems
AU2003286534A1 (en) * 2002-10-21 2004-05-13 The General Hospital Corporation D/B/A Massachusetts General Hospital Catheter and radiofrequency coil with annular b1 filed
US6975114B1 (en) * 2002-11-20 2005-12-13 Nova Medical, Inc. Methods for transmit excitation in magnetic resonance imaging using a transmit pulse with time varying spatial characteristics
WO2005008258A2 (en) * 2003-07-07 2005-01-27 Johns Hopkins University A radiometric approach to temperature monitoring using a magnetic resonance scanner
DE10356273B4 (de) * 2003-11-28 2008-02-28 Siemens Ag Antennenumschalter und Verfahren zum Umschalten zwischen mindestens zwei Antenneneinheiten
US8611977B2 (en) * 2004-03-08 2013-12-17 Covidien Lp Method and apparatus for optical detection of mixed venous and arterial blood pulsation in tissue
US7088100B2 (en) * 2004-03-11 2006-08-08 General Electric Company Method and apparatus to generate a circular polarized RF field independent of subject asymmetry
CN1993629B (zh) * 2004-07-29 2010-09-15 大塚制药株式会社 固体试料的核磁共振测定方法
CN101642371B (zh) * 2004-11-15 2013-01-30 梅德拉股份有限公司 在使用高磁场核磁共振系统获取腔内结构的图像和频谱时使用的腔内探针及其接口
US7635337B2 (en) * 2005-03-24 2009-12-22 Ge Healthcare Finland Oy Determination of clinical stress of a subject in pulse oximetry
US20070106148A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-10 Dumoulin Charles L Electronic circuits to improve the sensitivity of magnetic resonance tracking catheters and intraluminal RF coils
EP2005218A4 (en) * 2006-04-07 2012-03-07 Us Gov Health & Human Serv INDUCTIVE DECOUPLING OF AN RF COIL NETWORK
CN101479618A (zh) * 2006-06-30 2009-07-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括板载数字接收器电路的射频表面线圈
US7652476B2 (en) * 2006-12-11 2010-01-26 General Electric Company Integrated capacitor shield for balun in MRI receivers
JP5404416B2 (ja) * 2006-12-22 2014-01-29 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 磁気共鳴システム用伝送ライン
US7671595B2 (en) * 2007-03-22 2010-03-02 Case Western Reserve University On-coil switched mode amplifier for parallel transmission in MRI
US8169221B2 (en) * 2007-10-31 2012-05-01 Griswold Mark A Multi-frequency excitation coils for MRI
US8138762B2 (en) * 2009-08-24 2012-03-20 Imris Inc. Coil decoupling for an RF coil array
US8415950B2 (en) * 2010-06-22 2013-04-09 General Electric Company System and method for parallel transmission in MR imaging
DE102010040260B4 (de) * 2010-09-03 2014-01-09 Siemens Aktiengesellschaft Lokalspule mit einer Verstimmeinreichtung
US8604791B2 (en) * 2010-09-09 2013-12-10 Life Services, LLC Active transmit elements for MRI coils and other antenna devices
US9097769B2 (en) * 2011-02-28 2015-08-04 Life Services, LLC Simultaneous TX-RX for MRI systems and other antenna devices
JP6210976B2 (ja) * 2011-05-23 2017-10-11 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． Ｍｒｉｒｆコイルに対する離調回路としてのｆｅｔスイッチ
GB201114406D0 (en) 2011-08-22 2011-10-05 Isis Innovation Remote monitoring of vital signs
US9625551B2 (en) * 2012-04-16 2017-04-18 Ali Caglar Ozen Magnetic resonance apparatus and data acquisition method with decoupling between transmit and receive coils
US9500727B2 (en) * 2012-04-20 2016-11-22 Regents Of The University Of Minnesota System and method for control of RF circuits for use with an MRI system
CN103969609B (zh) * 2013-01-30 2016-12-28 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种局部线圈和磁共振成像系统
US9451917B2 (en) * 2013-04-05 2016-09-27 University Of Utah Research Foundation 3T sodium and proton composite array for magnetic resonance imaging
CN108802641B (zh) * 2013-04-11 2022-01-07 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种局部线圈及磁共振成像系统
CN105143905B (zh) * 2013-04-23 2019-05-10 皇家飞利浦有限公司 用于磁共振(mr)线圈的单个同轴接口
DE102013214285A1 (de) * 2013-07-22 2015-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung mehrerer TX-Spulen
JP6456972B2 (ja) * 2014-03-31 2019-01-23 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 磁気共鳴（ｍｒ）システムのための低損失デチューン回路を備えた受信コイル及びその作動方法
US10247792B2 (en) * 2014-05-19 2019-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Field-coupled connection technique for linking coils and/or patient tables in magnetic resonance imaging
KR101806290B1 (ko) * 2016-01-18 2017-12-07 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 이상을 검출하기 위한 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102933141A (zh) * 2011-03-31 2013-02-13 东芝医疗系统株式会社 Rf线圈单元和mri装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2989478A1 (en) 2016-03-02
CN105143905A (zh) 2015-12-09
EP2989478B1 (en) 2023-02-15
WO2014174396A1 (en) 2014-10-30
WO2014174396A9 (en) 2016-03-24
JP2016516521A (ja) 2016-06-09
JP6318236B2 (ja) 2018-05-09
US10215818B2 (en) 2019-02-26
US20160097829A1 (en) 2016-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9720060B2 (en) FET switch as detune circuit for MRI RF coils
CN105143905B (zh) 用于磁共振(mr)线圈的单个同轴接口
JP5975779B2 (ja) 撮像システムのための局部コイル並びに局部コイルを備えている撮像システムにおける磁場をシミング及び／又は均一化するための方法
US9880242B2 (en) RF coil elements with split DC loops for magnetic resonance imaging systems for integrated parallel reception, excitation, and shimming and related methods and devices
CN103492898B (zh) 用于mri的多通道rf体积共振器
JP5658750B2 (ja) メモリスタを使用したｍｒｉｒｆコイル
US7683623B2 (en) RF volume coil with selectable field of view
CN109791185A (zh) 射频线圈调谐方法和设备
US11221385B2 (en) Impedance matching using multiple ports
US10921402B2 (en) Active switching for RF slice-selecting
US6850067B1 (en) Transmit mode coil detuning for MRI systems
CN106572811B (zh) 高频线圈以及磁共振成像装置
US20110248712A1 (en) System and method providing preamplifier feedback for magnetic resonance imaging
EP4253980A1 (en) Tunable radio frequency coil assembly and magnetic resonance system comprising the rf coil assembly
US20240120889A1 (en) High-frequency amplification apparatus and magnetic resonance imaging apparatus
JP3836416B2 (ja) Ｒｆ受信コイルおよび磁気共鳴撮像装置
Feuillet et al. Universal radio‐frequency receive‐coil connector: Concept and validation at 3 T

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant