CN106419920B - 射频线圈组件及磁共振系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及射频线圈组件，其包括射频线圈、一指纹采集器，两计时模块和一存储器，所述指纹采集器连接于两所述计时模块和所述存储器，所述计时模块包括第一计时模块和第二计时模块，所述第一计时模块和所述第二计时模块均连接于所述射频线圈和所述存储器，所述存储器存储指纹采集器采集的信息和所述第一计时模块和第二计时模块的计时信息。该射频线圈组件能够统计线圈的无故障使用时间，并可采集得到不同病人的不同部位的精确扫描次数。本发明还提供一种磁共振系统。

Description

射频线圈组件及磁共振系统
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及射频线圈组件及磁共振系统。
背景技术
随着磁共振（MR）成像技术的飞速发展，在磁共振成像技术中必不可少的射频线圈技术也获得了很大的进步。作为接收线圈的相控阵表面线圈更是广泛的用于人体各个部位的扫描，如头部，腹部，脊柱，以及肩关节，脚踝关节，腕关节等部位。
在射频线圈的设计要求中，从产品质量验证的角度，需要定义一个线圈的平均无故障使用时间（MTBF，即mean time between failure），从而判断一个线圈可以正常使用多久，从而对原器件选型，可靠性设计等提供重要的设计参考。从射频线圈实际的使用当中，很难对一个线圈出厂后开始使用到发生故障的时间进行有效统计，目前，只能根据一个线圈的出厂时间和用户的报修时间，进行其使用时间的大概推算，但由于每个线圈在医院的使用频次不同，难以准确得到线圈的真实工作时间。
在另一个方面，目前针对每个病人不同部位的扫描分布情况，缺乏一个准确的统计，比如头部，颈部，腹部，脊柱，肩部，手腕，脚踝，乳腺等各个部位分别占有多少扫描比例，在医院方面，由于每天面对的不同病人和不同扫描部位的情况，不太容易得到每种射频线圈在不同病人的不同部位的精确扫描次数。从而对医院的临床数据分析和病人的健康服务指导，造成数据的缺失，这些数据的缺失对于医院的临床数据管理和分析带来了困难。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提出一种具有指纹采集功能和计时功能的射频线圈组件及磁共振系统。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种射频线圈组件，包括射频线圈、一指纹采集器，两计时模块和一存储器，所述指纹采集器连接于两所述计时模块和所述存储器，所述计时模块包括第一计时模块和第二计时模块，所述第一计时模块和所述第二计时模块均连接于所述射频线圈和所述存储器，所述存储器存储指纹采集器采集的指纹信息和所述第一计时模块和第二计时模块的计时信息。
优选地，所述射频线圈包括二极管，且所述射频线圈以预定频率接收电流信号和电压信号，使所述二极管导通/关闭。
优选地，所述电流信号和所述电压信号交替工作。
优选地，所述电压信号触发第一计时模块工作，开始计时，并将计时数据存储到所述存储器内。
优选地，所述电流信号触发第二计时模块工作，开始计时，并将计时数据存储到所述存储器内。
优选地，所述存储器包括累加器，所述累加器将第一计时模和的第二计时模块统计的时间累加成单次扫描时间。
优选地，所述累加器将多次扫描的时间累加形成单个扫描对象的扫描总时间，所述单次扫描时间、所述扫描总时间与所述指纹采集器采集的指纹信息打包存储在所述存储器。
优选地，所述射频线圈组件进一步包括失谐电路，所述失谐电路具有启用状态和禁用状态，所述电流信号工作时，所述失谐电路处于启用状态；所述电压信号工作时，所述失谐电路处于禁用状态。
优选地，所述指纹采集器、第一计时模块、第二计时模块和所述存储器均为无磁元件或弱磁元件。
本发明解决上述技术问题提供的又一技术方案是：提供一种磁共振系统，包括射频发射线圈、射频接收线圈和控制器，所述射频接收线圈为上述任一射频线圈组件，或者
所述射频发射线圈为上述某些射频线圈组件；
所述控制器按照一定脉冲频率发送电压信号和电流信号，所述电压信号触发第一计时模块计时，所述电流信号触发第二计时模块计时，并将计时数据存储到存储器。
与现有技术相比，所述射频线圈组件通过设置指纹采集器和两个计时模块，可以统计每个射频接收线圈每个患者使用的扫描时间，即可得到射频接收线圈扫描过的所有患者使用时间，因此可以得到射频接收线圈的真正工作时间，对于产品的质量分析和验证能起到真实验证的作用，同时对于元器件的选择以及后续的设计带来重要的指导意义。同时，有了所有射频接收线圈的扫描患者数量，即可得到一个医院每个射频线圈使用频次的统计分布，从而得到所有扫描患者不同扫描部位的使用频次分布，能够完善医院的临床数据，从而对于医院的健康管理提供重要的参考依据。
【附图说明】
图1为本发明磁共振系统工作原理示意图；
图2为本发明磁共振系统失谐电路的电路图；
图3为本发明磁共振系统的射频接收线圈结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，为本发明磁共振系统100的工作原理示意图，所述磁共振系统100包括，谱仪终端101、控制器102、DAC模块103、ADC模块104、射频调制模块105、射频放大器106、射频发射线圈20、射频接收线圈10、前置放大器107、正交解调器108和图像重建模块109。所述控制器102、DAC模块104、射频调制模块105、射频放大器106和射频发射线圈20共同组成发射线路，射频接收线圈10、前置放大器107、正交解调器108、ADC模块104和图像重建模块109组成接收线路，所述磁共振系统100工作时，发射线路首先工作，对目标完成激励，例如病人的头部、颈部、腹部、脊柱、肩部、手腕等，激励完毕后，接收线路工作，接收目标的信号，例如，人体组织内的质子信号，经过接收线路处理，最终在谱仪终端101显示出对应的图案，可以理解，所述谱仪终端101包括输入设备，例如鼠标、键盘，输出设备，例如显示器，以及若干接口，接收线路的信号传导到谱仪终端101，最终在显示器上显示出对应的图案。
具体地，所述控制器102连接在所述谱仪终端101，所述谱仪终端101向外发出数字信号，控制器102控制DAC模块103完成数字信号向模拟信号的转换，并将模块信号分成两路，一路传送至射频调制模块105，另一路提供给梯度线圈（图未示）；传送至射频调制模块105的一路经过射频放大器106放大后到达射频发射线圈20，射频发射线圈20在主磁场下工作，激励目标，例如病人的头部、颈部、腹部、脊柱、肩部、手腕等，并使目标产生磁共振信号，例如质子信号，所述磁共振信号被射频接收线圈10接收，经过前置放大器107放大后传到到正交解调器108，经正交解调器108处理后，由ADC模块104完成模拟信号向数字信号的转换，经过图像重建模块109进行图像的重建，最终传到谱仪终端101，并在显示器上显示对应的图像。
所述磁共振系统100进一步包括失谐电路110，所述射频接收线圈10与所述失谐电路110配合工作，请参阅图2，所述失谐电路110包括第一输入端1101、第二输入端1103、谐振电感1105、二极管1107以及失谐电容1109，所述谐振电感1105与所述二极管1107串联后与所述失谐电容1109并联，并通过所述第一输入端1101和第二输入端1103与射频接收线圈10内的一个电容并联地接入到所述射频接收线圈10。所述第二输入端1103接地。
所述失谐电路110受两个信号控制，分别是电流信号（I信号）和电压信号（V信号），如电流信号为弱电流，所述电压信号为负电压，当然，信号的设置可以因设备生产的不同而不同设置。当电流信号工作时，二极管1107低阻抗导通，失谐电路110工作，则射频接收线圈10处于失谐状态，不接收信号；当电压信号工作时，二极管1107高阻抗关闭，失谐电路110不工作，则射频接收线圈10处于谐振状态，接收信号。
请继续参阅图3，为所述射频接收线圈10的结构示意图，所述射频接收线圈10包括一接收线圈11，一指纹采集器13，两计时模块15和一存储器17。所述接收线圈11为图2所示接收线圈，所述指纹采集器13连接于两所述计时模块15和所述存储器17，所述计时模块15包括第一计时模块151和第二计时模块153，所述第一计时模块151和所述第二计时模块153均连接于所述失谐电路110和所述存储器17，所述存储器17存储指纹采集器13采集的指纹信息和所述第一计时模块151和第二计时模块153的计时信息，所述存储器17与所述谱仪终端101数据连接。
所述指纹采集器13、第一计时模块151、第二计时模块153和所述存储器17均为无磁元件，或弱磁元件，必要时可采取适当的屏蔽措施，以防止对射频接收线圈10的工作造成干扰。
所述射频接收线圈10的工作原理为：当病人需要进行射频线圈扫描时，病人在所述指纹采集器13进行指纹特征采集，指纹采集器13采集病人的指纹特征信息，并存储在所述存储器17中。
当第一个病人进行第一次扫描时，所述射频发射线圈20开始工作，此时所述射频接收线圈10的失谐电路110工作，射频接收线圈10处于失谐状态，射频接收线圈10的失谐电路110二极管受电流信号（I信号）控制，I信号触发第二计时模块153开始工作，并开始计时。
当射频发射线圈20激励完毕，所述射频接收线圈10开始工作，此时射频接收线圈10的失谐电路110二极管受电压信号（V信号）控制，失谐电路110不工作，所述射频接收线圈10处于谐振状态。所述第二计时模块153停止计时，形成的时间为T_p1_d1，即，所述第二计时模块153统计的是所述射频接收线圈10不接收信号（关闭）的时间。所述第一计时模块151感应到所述V信号，开始计时。所述V信号消失时停止计时，形成的时间为T_p1_r1，即，所述第一计时模块151统计的是射频接收线圈10接收信号（工作）的时间。
所述I信号和所述V信号交替工作，所述I信号和V信号由所述控制器102按照预定的脉冲频率发送。
当所述第一计时模块151和所述第二计时模块计时153结束，第一计时模块151形成的时间T_p1_r1和第二计时模块153形成的时间T_p1_d1在计时结束后存储到存储器17中，存储到存储器17后，存储器17包括累加器171，所述累加器171将时间T_p1_r1和时间T_p1_d1累加，形成本次扫描的总时间T_p1_1。
一个病人可以进行连续的多次扫描，当进行第i次（i为正整数）扫描时，第一计时模块151统计的时间为T_p1_ri，第二计时模块153统计的时间为T_p1_di，二者通过所述存储器17中的累加器171求和得到第i次扫描的总时间时间T_p1_i;
当同一个病人扫描完毕后，存储器17中的累加器171会将每次扫描的时间值进行累加，从而得到第一个病人总的扫描时间T_p1，所述T_p1、T_p1_i、T_p1_ri、T_p1_di与所述指纹采集器13采集的指纹特征信息打包存储，并发送到谱仪终端101。
当第j个患者进行扫描时，同样在要使用的射频接收线圈10上面先进行指纹特征采集，然后进行扫描，重复上面的步骤，存储器17会记录到第j个患者的总的扫描时间T_pj以及T_pj_i、T_pj_ri和T_pj_di，并和此患者的指纹特征信息打包存储。
当所有患者扫描完毕后，将所有的患者的扫描时间T_p1至T_pj累加会得到所有患者的扫描时间T_total。同时存储器也会存储到j个病人的指纹特征信息和总的扫描过的患者的个数。
在另一个实施例中，所述射频发射线圈20采用上述结构，设置指纹采集器、存储器和第一计时模块和第二计时模块等结构，所述射频接收线圈10为现有的普通接收线圈，所述射频发射线圈包括若干二极管。不同之处在于，所述发射线圈的二极管由三种信号控制二极管，V信号即电压信号、电流信号（I信号）包括I1信号、I2信号，当所述V信号工作时，二极管关闭，射频发射线圈20不工作，I1信号工作时，射频发射线圈处于接收工作状态，I2信号工作时，射频发射线圈处于发射工作状态。所述射频发射线圈20的工作模式与所述射频接收线圈10相反，即I信号（I1、I2信号）工作时射频发射线圈20处于工作状态，V信号工作时射频发射线圈20不工作，但不影响时间的统计，I信号（I1、I2信号）触发其中一个计时模块计时，统计射频发射线圈20的工作时间；V信号触发另一计时模块计时，统计射频发射线圈20的关闭时间。
与现有技术相比，所述射频发射线圈20或射频接收线圈10通过设置指纹采集器13和两个计时模块15，可以统计每个射频接收线圈10每个患者使用的扫描时间，即可得到射频接收线圈10扫描过的所有患者使用时间，因此可以得到射频接收线圈10的真正工作时间，对于产品的质量分析和验证能起到真实验证的作用，同时对于元器件的选择以及后续的设计带来重要的指导意义。同时，有了所有射频接收线圈10的扫描患者数量，即可得到一个医院每个射频线圈使用频次的统计分布，从而得到所有扫描患者不同扫描部位的使用频次分布，能够完善医院的临床数据，从而对于医院的健康管理提供重要的参考依据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种射频线圈组件，其特征在于，包括射频线圈、一指纹采集器，两计时模块和一存储器，所述指纹采集器连接于两所述计时模块和所述存储器，所述计时模块包括第一计时模块和第二计时模块，所述第一计时模块和所述第二计时模块均连接于所述射频线圈和所述存储器，所述存储器存储指纹采集器采集的指纹信息和所述第一计时模块和第二计时模块的计时信息；
所述射频线圈包括二极管，所述射频线圈组件进一步包括失谐电路，所述失谐电路具有启用状态和禁用状态；且所述射频线圈以预定频率接收电流信号和电压信号，所述电流信号工作时，所述二极管导通，所述失谐电路处于启用状态，所述电流信号触发第二计时模块工作，开始计时，并将计时数据存储到所述存储器内；所述电压信号工作时，所述二极管关闭，所述失谐电路处于禁用状态，所述电压信号触发第一计时模块工作，开始计时，并将计时数据存储到所述存储器内；
所述存储器包括累加器，所述累加器将第一计时模和的第二计时模块统计的时间累加成单次扫描时间，所述累加器将多次扫描的时间累加形成单个扫描对象的扫描总时间。
2.如权利要求1所述的射频线圈组件，其特征在于，所述电流信号和所述电压信号交替工作。
3.如权利要求1所述的射频线圈组件，其特征在于，所述单次扫描时间、所述扫描总时间与所述指纹采集器采集的指纹信息打包存储在所述存储器。
4.如权利要求1所述的射频线圈组件，其特征在于，所述指纹采集器、第一计时模块、第二计时模块和所述存储器均为无磁元件或弱磁元件。
5.一种磁共振系统，包括射频发射线圈、射频接收线圈和控制器，其特征在于，所述射频接收线圈为权利要求1-4任一所述射频线圈组件，或者
所述射频发射线圈为权利要求1-4任一项所述射频线圈组件；
所述控制器按照一定脉冲频率控制电压信号和电流信号的发送，所述电压信号触发第一计时模块计时，所述电流信号触发第二计时模块计时，并将计时数据存储到存储器。
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