CN107402364A - 用于磁共振成像系统的射频接收机和磁共振成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于磁共振成像系统的射频接收机，包括低温保持系统及收容在低温保持系统内的超导滤波器，超导滤波器与射频线圈连接，用于接收射频线圈输出的射频信号并对射频信号滤波。本发明的射频接收机及磁共振成像系统，通过在低温保持系统内设置超导滤波器，超导滤波器采用了超导原理，使得超导滤波器的带外抑制能够做到很高，而且带边抑制也能够做得很陡，这样临近信道的干扰信号很容易被过滤掉而无法通过超导滤波器，本发明中的射频接收机在采用了超导滤波器后，其边带抑制可以达到80‑90dB左右，通带内的插入损耗低至0.5dB，并且通带较窄，可以有效兼顾窄带、高带外抑制以及低插入损耗。本发明还涉及一种磁共振成像系统。

Description

用于磁共振成像系统的射频接收机和磁共振成像系统
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种用于磁共振成像系统的射频接收机和磁共振成像系统。
背景技术
磁共振成像系统是利用核磁共振原理生成医学图像的设备，磁共振成像系统通常主磁体、梯度系统和射频系统，主磁体用来产生主磁场，主磁体可以用来产生0.2特斯拉、0.5特斯拉、1.0特斯拉、1.5特斯拉、3.0特斯拉或者更高的主磁场强度；梯度系统用来产生附加在主磁场之上的梯度场，用于空间定位，以提供成像对象体内质子磁共振信号的三位坐标信息；射频系统，用于发射射频脉冲，是磁化的质子吸收射频能量产生磁共振，质子在驰豫的过程中释放能量，发出磁共振信号，被射频接收机检测接收后用于磁共振成象。
在磁共振成像系统成像时，系统成像所需要的磁共振信号位于以63.87Mhz等中心频率的较窄通带内，目前1.5T或3.0T磁共振系统的共振频率较低，而磁共振成像系统本身对于带外的噪声比较敏感，因此希望射频接收机的滤波性能可以做到同时兼顾高带外抑制和低的插入损耗。
现有技术中的射频接收机中大多采用声表滤波器或者几种原件所搭建的带通滤波器。但是声表滤波器的带外抑制无法做到很高，而且带边抑制无法做得很陡，导致临近信道的干扰信号很容易进入到接收机的后端，降低信号的信噪比，以现有的声表滤波器为例，其边带抑制只有40-50dB左右，通带内的插入损耗高达2dB，并且通带较宽，无法兼顾窄带、高带外抑制以及低插入损耗；采用普通材质的微带线或带状线搭建的谐振器构成带通滤波器一方面受限于谐振器本身的Q值，另一方面受限于低频段普通材质所搭建谐振器的尺寸，使其无法兼顾高带外抑制和低的插入损耗。
发明内容
基于此，有必要提供一种射频接收机和磁共振成像系统，在对射频信号滤波时可以兼顾高带外抑制和低的插入损耗。
一种用于磁共振成像系统的射频接收机，其特征在于，包括低温保持系统及收容在所述低温保持系统内的超导滤波器，所述超导滤波器与所述射频线圈连接，用于接收所述射频线圈输出的射频信号并对所述射频信号滤波。
进一步地，还包括收容在所述低温保持系统内的射频放大器，所述射频放大器与所述超导滤波器连接，用于对经过所述超导滤波器滤波后的射频信号放大。
进一步地，还包括收容在所述低温保持系统内的混频器，所述混频器与所述射频放大器连接，用于对经过所述射频放大器放大后的射频信号进行信号混频。
进一步地，还包括冷却设备，所述冷却设备为所述低温保持系统制冷。
进一步地，所述冷却设备包括用于产生低温冷媒的制冷器、与所述制冷器连接的冷头及与所述冷头连接的冷却板，所述冷却板位于所述低温保持系统内，所述低温保持系统内的电子设备放置在所述冷却板上。
进一步地，所述冷却板由导热材料制成。
一种磁共振成像系统，包括磁共振机架及图像重建单元、所述磁共振机架内设置有主磁体、射频线圈，所述射频线圈与所述图像重建单元之间通过射频接收通道连接，每一射频接收通道上均设有上述的射频接收机，所述射频接收机分别连接所述图像重建单元与所述射频线圈。
进一步地，所述低温保持系统包括磁屏蔽材料制成的真空杜瓦。
进一步地，所述射频接收机靠近磁共振成像系统的磁共振机架设置。
进一步地，所述射频接收机与所述磁共振成像系统的磁共振机架均位于扫描间内。
本发明的用于磁共振成像系统的射频接收机及磁共振成像系统，通过在低温保持系统内设置超导滤波器，超导滤波器采用了超导原理，使得超导滤波器的带外抑制能够做到很高，而且带边抑制也能够做得很陡，这样临近信道的干扰信号很容易被过滤掉而无法通过超导滤波器，本发明中的射频接收机在采用了超导滤波器后，其边带抑制可以达到80-90dB左右，通带内的插入损耗低值0.5dB，并且通带较窄，可以有效兼顾窄带、高带外抑制以及低插入损耗。
附图说明
图1是本发明实施例的磁共振成像系统的结构示意图。
图2是图1中的用于磁共振成像系统的射频接收机的示意图。
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以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明一些实施例的磁共振系统的结构示意图，如图1所示，磁共振系统100通常包括磁共振机架，机架内有主磁体101，主磁体101可以是由超导线圈构成，用来产生主磁场，在一些情况下也可以采用常导体、永磁体。主磁体101可以用来产生0.2特斯拉、0.5特斯拉、1.0特斯拉、1.5特斯拉、3.0特斯拉或者更高的主磁场强度。在磁共振成像时，成像对象150会由患者床106进行承载，随着床板的移动，将成像对象150移入主磁场磁场分布较为均匀的成像区域105内。通常对于磁共振系统，如图1所示，空间坐标系(即设备的坐标系)的z方向设置为与磁共振系统机架的轴向相同，通常将患者的身长方向与z方向保持一致进行成像，磁共振系统的水平平面设置为xz平面，x方向与z方向垂直，y方向与x和z方向均垂直。
在磁共振成像，脉冲控制单元111控制射频脉冲产生单元116产生射频脉冲，射频脉冲由放大器放大后，经过开关单元117，最终由射频线圈109(如图2所示)发出，射频线圈109包括体线圈103或者局部线圈104，也就是射频脉冲由体线圈103或者局部线圈104发出，对成像对象150进行射频激发。射频脉冲激发成像对象150，成像对象150体内的质子吸收射频能量后产生磁共振，质子在驰豫的过程中释放能量，发出磁共振信号。
磁共振系统还包括射频接收机118，用于接收磁共振信号。在接收成像对象150根据激发产生的射频信号时，可以是由射频线圈109(也就是体线圈103或者局部线圈104)进行接收，射频接收机118包括多条射频接收通道(具体请参阅图2中的通道一…通道N)，每一条射频接收通道接收到的磁共振信号经滤波、放大等处理后，进一步发送到图像重建单元121进行图像重建，形成磁共振图像。
磁共振系统100还包括梯度线圈102，梯度线圈102可以用来在磁共振成像时对射频信号进行空间编码。脉冲控制单元111控制梯度信号产生单元112产生梯度信号，梯度信号通常会分为三个相互正交方向的信号：x方向、y方向和z方向，不同方向的梯度信号经过梯度放大器(113、114、115)放大后，由梯度线圈102发出，在区域105内产生梯度磁场。
脉冲控制单元111、图像重建单元121与处理器122、显示单元123、输入/输出单元124、存储器125、通信端口126之间可以通过通信总线127进行数据传输，从而实现对磁共振成像过程的控制。其中，处理器122可以包括一个或多个子处理器。显示单元123可以是提供给用户用来显示图像的显示器。输入/输出单元124可以是键盘、鼠标、控制盒等相关设备，支持输入/输出相应数据流。存储器125可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘等，存储器125可以用来存储需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器122所执行的可能的程序指令。通信端口105可以实现与其他部件例如：外接设备、图像采集设备、数据库、外部存储以及图像处理工作站等之间进行数据通信。
请参阅图2，在本实施例中，射频接收机118包括低温保持系统301、位于低温保持系统301内的超导滤波器302。其中，低温保持系统301为超导滤波器302提供适宜的工作环境，换句话说，也就是低温保持系统301的主要作用即为保证超导滤波器302在工作时处于低温环境中。超导滤波器302分为高温超导滤波器和低温超导滤波器，高温超导滤波器在时所需的环境温度为零下220°，低温超导滤波器在工作时所需的环境温度为零下270°，低温保持系统301可以根据超导滤波器302的类别相应设置环境温度，在本实施例中，超导滤波器302为高温超导滤波器。超导滤波器302与射频线圈109连接，接收射频线圈109输出的射频信号并对射频信号滤波。超导滤波器302采用了高温超导原理，使得超导滤波器302的带外抑制能够做到很高，而且带边抑制也能够做得很陡，这样临近信道的干扰信号很容易被过滤掉而无法通过超导滤波器302，本发明中的射频接收机在采用了超导滤波器302后，其边带抑制可以达到80-90dB左右，通带内的插入损耗低至0.5dB，并且通带较窄，可以有效兼顾窄带、高带外抑制以及低插入损耗。
在本实施例中，射频接收机118还包括收容在低温保持系统301内的射频放大器303，射频放大器303与超导滤波器302连接，对经过超导滤波器302滤波后的射频信号放大，以便于后期信号处理。
在本实施例中，射频接收机118还包括收容在低温保持系统301内的混频器304，混频器304对经过射频放大器303放大后的射频信号进行信号混频，把有用信号变频到较低中频发送至图像重建单元121。
在本实施例中，射频接收机118还包括冷却设备元305，冷却设备305用于对低温保持系统301提供低温冷媒，以保持低温保持系统301内的环境温度保持在需要的温度条件。冷却设备305提供的低温冷媒还能够对低温保持系统301的电子设备也就是超导滤波器302、射频放大器303以及混频器304进行散热。具体地，冷却设备305包括制冷器306，制冷器306用于产生低温冷媒。冷却设备305还包括与制冷器306连接的冷头307及与冷头307连接的冷却板308，冷却板308位于低温保持系统301内，低温保持系统301内的电子设备放置在冷却板308上，制冷器306产生的低温冷媒通过冷头307排放至冷却板308，冷却板308与由快速导热材料例如铝板制成，可以快速地将制冷器306产生的低温冷媒传送至低温保持系统301内。
可以理解的是，低温保持系统301包括收纳箱，收纳箱需要经过隔热处理，以使收纳箱具有较佳的隔热效果，以保证低温保持系统301不会从外部吸收热量，能够有效地维持低温环境。超导滤波器302、射频放大器303及混频器304均设置在收纳箱内，冷却板308同样位于收纳箱内，制冷器306位于收纳箱的外侧并通过冷头307与冷却板308相连。收纳箱例如可以为真空杜瓦，真空杜瓦是一个磁屏蔽设备，由磁屏蔽材料制成，具有绝佳的磁屏蔽效果，在本实施例中，射频接收机118可以放置在扫描间，示例性地，射频接收机118可以放置在磁共振机架附近，这样可以减少射频接收通道中的信号传输线的长度，信号传输线变短可以减少线损，提升成像效果。进一步地，射频接收机118与磁共振成像系统的磁共振机架均位于扫描间内
本发明的射频接收机及磁共振成像系统，通过在低温保持系统301内设置超导滤波器302，超导滤波器302采用了超导原理，使得超导滤波器302的带外抑制能够做到很高，而且带边抑制也能够做得很陡，这样临近信道的干扰信号很容易被过滤掉而无法通过超导滤波器302，本发明中的射频接收机在采用了超导滤波器302后，其边带抑制可以达到80-90dB左右，通带内的插入损耗低值0.5dB，并且通带较窄，可以有效兼顾窄带、高带外抑制以及低插入损耗。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于磁共振成像系统的射频接收机，其特征在于，包括低温保持系统(301)及收容在所述低温保持系统(301)内的超导滤波器(302)，所述超导滤波器(302)与所述射频线圈(109)连接，用于接收所述射频线圈(109)输出的射频信号并对所述射频信号滤波。
2.根据权利要求1所述的射频接收机，其特征在于，还包括收容在所述低温保持系统(301)内的射频放大器(303)，所述射频放大器(303)与所述超导滤波器(302)连接，用于对经过所述超导滤波器(302)滤波后的射频信号放大。
3.根据权利要求2所述的射频接收机，其特征在于，还包括收容在所述低温保持系统(301)内的混频器(304)，所述混频器(304)与所述射频放大器(303)连接，用于对经过所述射频放大器(303)放大后的射频信号进行信号混频。
4.根据权利要求1-3任一项所述的射频接收机，其特征在于，还包括冷却设备(305)，所述冷却设备(305)为所述低温保持系统(301)制冷。
5.根据权利要求4所述的射频接收机，其特征在于，所述冷却设备(305)包括用于产生低温冷媒的制冷器(306)、与所述制冷器(306)连接的冷头(307)及与所述冷头(307)连接的冷却板(308)，所述冷却板(308)位于所述低温保持系统(301)内，所述低温保持系统(301)内的电子设备放置在所述冷却板(308)上。
6.根据权利要求5所述的射频接收机，其特征在于，所述冷却板(308)由导热材料制成。
7.一种磁共振成像系统，包括磁共振机架及图像重建单元(121)、所述磁共振机架内设置有主磁体(101)、射频线圈(109)，所述射频线圈(109)与所述图像重建单元(121)之间通过射频接收通道连接，其特征在于，每一射频接收通道上均设有如权利要求1-6任意一项所述的射频接收机(118)，所述射频接收机(118)分别连接所述图像重建单元(121)与所述射频线圈(109)。
8.根据权利要求7所述的磁共振成像系统，其特征在于，所述低温保持系统包括磁屏蔽材料制成的真空杜瓦。
9.根据权利要求8所述的磁共振成像系统，其特征在于，所述射频接收机(118)靠近磁共振成像系统的磁共振机架设置。
10.根据权利要求8所述的磁共振成像系统，其特征在于，所述射频接收机(118)与所述磁共振成像系统的磁共振机架均位于扫描间内。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111880132A (zh) * 2020-06-18 2020-11-03 上海联影医疗科技有限公司 磁共振线圈组件、扫描设备及磁共振成像系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1434988A (zh) * 2000-01-19 2003-08-06 弗拉克托斯股份有限公司 分形和空间填充传输线,谐振器,滤波器及无源网络元件
US20120074936A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Hiroyuki Kayano Magnetic resonance measuring apparatus
CN102579047A (zh) * 2012-04-10 2012-07-18 江苏美时医疗技术有限公司 一种婴儿专用磁共振成像装置
CN104434103A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 株式会社东芝 磁共振成像装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1434988A (zh) * 2000-01-19 2003-08-06 弗拉克托斯股份有限公司 分形和空间填充传输线,谐振器,滤波器及无源网络元件
US20120074936A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Hiroyuki Kayano Magnetic resonance measuring apparatus
CN102579047A (zh) * 2012-04-10 2012-07-18 江苏美时医疗技术有限公司 一种婴儿专用磁共振成像装置
CN104434103A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 株式会社东芝 磁共振成像装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111880132A (zh) * 2020-06-18 2020-11-03 上海联影医疗科技有限公司 磁共振线圈组件、扫描设备及磁共振成像系统

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