CN108663645B - 局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路。局部线圈还包括控制模块和多个局部线圈单元控制电路。控制模块，用于利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路。每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成调谐控制信号或失谐控制信号，并将调谐控制信号或失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。无论局部线圈包含多少个局部线圈单元，只需要从射频系统公共接口向局部线圈提供固定数的控制线缆，就可以实现所有局部线圈单元的调谐/失谐控制，从而降低线缆成本及布线难度。

Description

局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到脚部。

在MRI系统中，射频线圈发射射频脉冲以实现磁共振。局部线圈(Loca Coil)接收磁共振信号，并发送磁共振信号到接收线圈通道选择器(RCCS)以及接收机。局部线圈通常包括多个局部线圈单元。可按照需要选择局部线圈中的若干局部线圈单元进入调谐状态以接收磁共振信号，而其余局部线圈单元处于失谐状态以不接收磁共振信号。

在现有技术中，给每个局部线圈单元分别配置一根调谐/失谐控制信号线缆，射频系统公共接口(RFIS)通过各个调谐/失谐控制信号线缆分别控制每个局部线圈单元进入调谐状态或失谐状态。比如，当一个局部线圈具有n个局部线圈单元时，就需要布置n条调谐/失谐控制信号线。

然而，局部线圈的局部线圈单元数目通常较多，这种方式导致从RFIS到局部线圈的线缆数量较多，不仅导致成本问题，还增加了布线难度。

发明内容

本发明实施方式提出局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路。

本发明实施方式的技术方案如下：

一种局部线圈，包括多个局部线圈单元，所述局部线圈还包括一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；其中：

所述控制模块，用于利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；

每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。

在一个实施方式中，所述局部线圈单元控制电路包括：

一输入接口，用于接收所述局部线圈单元控制信号；

一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；

一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；

一转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号；

一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到连接的局部线圈单元。

在一个实施方式中，所述控制模块包括下列中的至少一个：

一现场可编程门阵列；一复杂可编程逻辑器件；一可编程逻辑器件；一通用逻辑阵列。

一种局部线圈单元控制电路，所述局部线圈单元控制电路布置在一局部线圈侧，所述局部线圈单元控制电路与所述局部线圈侧的一局部线圈中的一局部线圈单元相连接，所述局部线圈单元控制电路包括：

一输入接口，用于接收一局部线圈单元控制信号，所述局部线圈单元控制信号是所述局部线圈中的一控制模块利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析出的；

一转换模块，用于基于所述局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号；

一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到所述局部线圈单元。

在一个实施方式中，还包括：

一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；

一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；

其中所述转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号。

在一个实施方式中，还包括下列模块中的至少一个：

一失谐加速模块，用于向所述转换模块提供并联电阻以减少所述失谐控制信号的一生成时间；

一调谐加速模块，用于向所述转换模块提供辅助输入负电压以减少所述调谐控制信号的一生成时间；

一延时保护模块，布置在所述输入接口与所述转换模块之间，用于控制所述转换模块在一第一延迟预定时间后生成所述调谐控制信号，和/或控制所述转换模块在一第二延迟预定时间后生成所述失谐控制信号。

在一个实施方式中，所述延时保护模块包括：

一第一二极管，与所述输入接口连接；

一第一电阻支路，与所述第一二极管并联；

一第二二极管，与所述输入接口连接；

一第二电阻支路，与所述第二二极管并联；

其中所述第一二极管与所述第二二极管的导通方向相反。

一种局部线圈控制系统，包括一射频系统公共接口和一局部线圈，所述射频系统公共接口经由一病床插座与所述局部线圈连接，所述局部线圈包括多个局部线圈单元、一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；

所述射频系统公共接口，用于发送一局部线圈串行控制信号；

所述控制模块，用于利用一时钟信号将所述局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；

每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。

在一个实施方式中，所述局部线圈单元控制电路包括：

一输入接口，用于接收所述局部线圈单元控制信号；

一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；

一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；

一转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号；

一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到连接的局部线圈单元。

在一个实施方式中，还包括：

一功率分配系统，用于向所述正电压功率接口提供所述输入正电压，向所述负电压功率接口提供所述输入负电压；

其中所述功率分配系统布置在所述射频系统公共接口中，或布置在所述病床插座中。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，局部线圈包括控制模块和与多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路。控制模块利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路。每个局部线圈单元控制电路基于各自的局部线圈单元控制信号生成调谐控制信号或失谐控制信号，并将调谐控制信号或失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。由此可见，本发明实施方式不再分别建立从射频系统公共接口到各个局部线圈单元的控制线缆，而是通过将局部线圈单元控制电路布置在局部线圈侧，而且利用控制模块统一处理局部线圈串行控制信号。因此，无论局部线圈包含多少个局部线圈单元，只需要从射频系统公共接口向局部线圈提供固定数的控制线缆，就可以实现所有局部线圈单元的调谐/失谐控制，从而降低线缆成本及布线难度。

另外，本发明实施方式在局部线圈单元控制电路中设置失谐加速模块和调谐加速模块，可以减少失谐控制信号和调谐控制信号的生成时间，从而加快状态转化速度。

还有，本发明实施方式在局部线圈单元控制电路中设置延时保护模块，避免电路发生击穿，从而保护电路。

附图说明

图1为根据本发明实施方式的局部线圈控制系统的示范性结构图。

图2为根据本发明实施方式利用方波信号控制局部线圈单元的示意图。

图3为根据本发明实施方式的局部线圈单元控制电路的示范性模块图。

图4为根据本发明实施方式的局部线圈单元控制电路的示范性电路图。

图5为根据本发明实施方式快速切换到失谐状态的时间示意图。

图6为根据本发明实施方式快速切换到调谐状态的时间示意图。

图7为根据本发明实施方式切换到失谐状态时的保护延迟示意图。

图8为根据本发明实施方式切换到调谐状态时的保护延迟示意图。

图9为根据本发明实施方式的局部线圈的示范性结构图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，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方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

本发明方法实施方式提出一种局部线圈调谐/失调控制实现方式。无论局部线圈中有多少个局部线圈单元，只需要从射频系统侧向局部线圈提供固定数目的控制线缆，就可以实现所有局部线圈单元的调谐/失谐控制。

图1为根据本发明实施方式的局部线圈控制系统的示范性结构图。

如图1所示，局部线圈控制系统包括：

射频系统公共接口(RFIS)10；

局部线圈30；

其中RFIS10经由病床插座20与局部线圈30连接。具体地，RFIS10可以通过控制线缆连接到病床插座20。示范性地，RFIS10与病床插座20之间的距离(S)大约为10米左右。

局部线圈30包括控制模块31、多个局部线圈单元33和与多个局部线圈单元33一一对应的多个局部线圈单元控制电路32。多个局部线圈单元控制电路32都连接到控制模块31。相应地，控制模块31通过自身的控制线缆连接到病床插座20。

RFIS10经由病床插座20向局部线圈30发送局部线圈串行控制信号。在局部线圈串行控制信号中，依时序包含针对各个局部线圈单元的控制指令。而且，RFIS10经由病床插座20向局部线圈30发送时钟信号。

局部线圈30中的控制模块31利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路32。每一个局部线圈单元控制电路32再基于各自的局部线圈单元控制信号，生成调谐控制信号或失谐控制信号，并将调谐控制信号或失谐控制信号发送到各自对应的局部线圈单元33。其中：当局部线圈单元33接收到调谐控制信号后，进入调谐状态以接收磁共振信号；当局部线圈单元33接收到失谐控制信号后，进入失谐状态以不接收磁共振信号。

在图1中，RFIS10采用内部集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)总线与病床插座20连接。相应地，控制模块31通过I2C总线连接到病床插座20。I2C总线用于传输局部线圈串行控制信号。I2C总线包含两条数据线，分别为I2C_SCL线和I2C_SDA线。

RFIS10还通过两条电源线连接到布置在病床插座20中的功率分配系统(PowerDistribution System，PDS)21。在图1中，RFIS10向PDS 21分别提供+10V的电压和-30V的电压。PDS 21分别向控制模块31和局部线圈单元控制电路32提供输出电压。其中，PDS 21向控制模块31提供+5V的输出电压，向局部线圈单元控制电路32提供+6V的输出电压。

RFIS10还通过时钟信号线(CLK)连接到病床插座20，以向局部线圈30提供时钟信号。控制模块31利用时钟信号的时序控制，可以将局部线圈串行控制信号依次解析为多个局部线圈单元控制信号，并且将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路。

可见，在图1中，RFIS通过5根线缆(I2C_SCL线、I2C_SDA线、+10V电源线、-30V电源线和CLK线)即可以实现所有局部线圈单元33的调谐/失谐控制。

以上以I2C总线为例对本发明实施方式进行说明。本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

可选地，PDS 21也可以不布置在病床插座20中，而是布置在RFIS10。

本发明实施方式通过将控制模块31和局部线圈单元控制电路32布置在局部线圈30中，无论局部线圈30有多少个局部线圈单元33，只需要从RFIS10向局部线圈30提供固定数的线缆(如图1所示为5根线缆)，就可以实现所有局部线圈单元33的调谐/失谐控制，从而显著降低了线缆成本及布线难度。

在一个实施方式中，控制模块31包括：现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGate Array，FPGA)；复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)；可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)；通用逻辑阵列(Generic ArrayLogic，GAL)，等等。

以上详细描述了控制模块30的具体实施方式，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

在图1中，控制模块31和多个局部线圈单元控制电路32均布置在局部线圈30中。可选的，也可以不将控制模块31布置在局部线圈30中，而将多个局部线圈单元控制电路32布置在局部线圈30中。此时，控制模块31应该布置在局部线圈30的周边。

或者，可以将控制模块31布置在局部线圈30中，而不将多个局部线圈单元控制电路32布置在局部线圈30中。此时，多个局部线圈单元控制电路32应该布置在局部线圈30的周边。

再或者，可以不将控制模块31布置在局部线圈30中，而且不将多个局部线圈单元控制电路32布置在局部线圈30中。此时，多个局部线圈单元控制电路32和控制模块31都应该布置在局部线圈30的周边。

示范性地，控制模块31利用时钟信号的时序控制，可以将局部线圈串行控制信号依次解析为多个方波信号，每一个方波信号用于控制一个局部线圈单元。

图2为根据本发明实施方式利用方波信号控制局部线圈单元的示意图。

在图2中，控制模块31具体实施为FPGA。FPGA31通过I2C总线(包括I2C_SCL和I2C_SDA)从RFIS接收局部线圈串行控制信号。FPGA31的时钟信号(如10MHz)通过CLK信号线与RFIS保持同步。FPGA31还有电源信号线(VCC)，比如电源电压为3.3V或5V。

FPGA31从RFIS接收局部线圈串行控制信号后，利用CLK信号线的时序控制，将局部线圈串行控制信号依次转换成若干个0V/5V的方波信号。每个方波信号对应于各自的局部线圈控制电路32，以用于控制该路局部线圈控制电路对应的局部线圈单元33。每个局部线圈控制电路32分别连接PDS21。PDS21向每个局部线圈控制电路32分别提供负电压(-30V)和正电压(6V)。局部线圈控制电路可以直接输出负电压(-30V)到对应的局部线圈单元33，还可以将正电压(6V)转换为恒电流(如10mA)再输出到对应的局部线圈单元33。

可见，方波信号使得局部线圈控制电路32处于两个状态之一：输出负电压(-30V)或者输出恒电流(如10mA)，继而控制对应的局部线圈单元33处于调谐状态或者失谐状态。其中，当方波信号为0V时，局部线圈控制电路32输出负电压(-30V)，对应局部线圈单元33中的PIN二极管截止，从而局部线圈单元33进入调谐状态。当方波信号为5V时，局部线圈控制电路32输出恒电流(如10mA)，对应局部线圈单元33中的PIN二极管导通，从而局部线圈单元33进入失谐状态。

以上描述了利用方波信号控制局部线圈单元的示意图，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

另外，本发明实施方式还提出了一种局部线圈单元控制电路。

图3为根据本发明实施方式的局部线圈单元控制电路的示范性模块图。其中，局部线圈单元控制电路32布置在局部线圈侧(比如，布置在局部线圈中或者局部线圈的周边)。局部线圈单元控制电路32与局部线圈中的局部线圈单元相连接。

具体地，局部线圈单元控制电路32包括：

输入接口321，用于接收局部线圈单元控制信号，该局部线圈单元控制信号是局部线圈中的控制模块利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析出的；

转换模块323，用于基于局部线圈单元控制信号生成调谐控制信号或失谐控制信号；

输出接口326，用于将调谐控制信号或失谐控制信号发送到与局部线圈单元控制电路32连接的局部线圈单元。

在一个实施方式中，局部线圈单元控制电路32还包括：

正电压功率接口327，用于接收输入正电压；

负电压功率接口328，用于接收输入负电压；

其中转换模块323，用于当局部线圈单元控制信号指示失谐时将输入正电压转换为失谐控制信号，或当局部线圈单元控制信号指示调谐时将输入负电压转换为调谐控制信号。

在一个实施方式中，局部线圈单元控制电路32还包括：失谐加速模块324，用于减少失谐控制信号的生成时间。

可见，通过减少失谐控制信号的生成时间，可以加快从调谐状态到失谐状态的转化速度。

在一个实施方式中，局部线圈单元控制电路32还包括：调谐加速模块325，用于减少调谐控制信号的生成时间。

可见，通过减少调谐控制信号的生成时间，可以加快从失谐状态到调谐状态的转化速度。

在一个实施方式中，局部线圈单元控制电路32还包括延时保护模块322。延时保护模块322布置在输入接口321与转换模块323之间，用于控制转换模块323在第一延迟预定时间后生成调谐控制信号，和/或控制转换模块323在第二延迟预定时间后生成失谐控制信号。

可见，通过在调谐状态与失谐状态的转变瞬间增加保护延迟，可以防止电路被击穿。

基于图3所示的模块图，图4为根据本发明实施方式的局部线圈单元控制电路的示范性电路图。

在图4中，局部线圈单元控制电路具有三个输入接口，分别为CON1、CON2、CON3，以及一个输出接口CON4。CON1用于接收方波形状的局部线圈单元控制信号，CON4用于输出调谐控制信号或失谐控制信号。CON2用于提供-30V的电压，CON3用于提供+6V的电压。

图4所示电路具有如下功能：

功能1：从CON 1输入幅度为5V的控制方波，经过变换后，从CON4输出一个具有两个状态(10mA恒流状态和-30V恒压状态)的控制信号，以控制局部线圈单元调谐或失谐。

具体地，当控制方波处于低电平状态(即0V)时，三极管Q2和三极管Q4导通，三极管Q1和三极管Q3关闭，CON4输出-30V电压。此时，与局部线圈单元控制电路连接的局部线圈单元中的PIN二极管截止，局部线圈单元进入调谐状态。

当控制方波处于高电平(即5V)状态时，三极管Q1和三极管Q3导通，三极管Q2和三极管Q4关闭，CON4输出10mA恒流。此时，与局部线圈单元控制电路连接的线圈单元中的PIN二极管导通，局部线圈单元进入失谐状态。

功能2：加快失谐状态与调谐状态的相互转化速度。

调谐状态和失谐状态之间切换时间一般越短越好。

图4中的失谐加速模块324可以减少失谐控制信号的生成时间，从而降低从调谐状态到失谐状态的切换时间。图4中的调谐加速模块325可以减少调谐控制信号的生成时间，从而降低从失谐状态到的调谐状态切换时间。

具体地，失谐加速模块324包括电容C1，以及相互并联的电阻R9和电阻R10。当CON4的输出从-30V恒电压状态向10mA恒电流状态转化的瞬间，电容C1和电阻R9提供了一个阻抗更小的负载充电路径，从而可以减小10mA电流的建立时间。当电路稳定时，再通过电阻R10向CON4提供10mA电流。也就是说，失谐加速模块324通过提供并联电阻(R9和R10)可以减少10mA电流的建立时间，从而降低从调谐状态到失谐状态的切换时间。

图5为根据本发明实施方式快速切换到失谐状态的时间示意图。如图5所示，当控制方波从0V转换到5V时，只需要37.36uS就能够完成从调谐状态到失谐状态的切换。

具体地，调谐加速模块325包括接地的大电容C2。当CON4的输出从10mA恒电流状态向-30V恒电压状态转化的瞬间，大电容C2能够向CON4提供足够多的负电荷，使得CON4的输出电压快速被拉低，以减小-30V电压的建立时间。也就是说，调谐加速模块325通过提供辅助输入负电压，可以减小-30V电压的建立时间。

图6为根据本发明实施方式快速切换到调谐状态的时间示意图。如图6所示，当控制方波从5V转换到0V时，只需要35.6uS就能够完成从失谐状态到调谐状态的切换。

功能3：在失谐状态与调谐状态的转变瞬间，提供延时保护功能。

图4中的延时保护模块322可以提供该延时保护功能。

具体地，延时保护模块322包括：与CON1连接的二极管D3；包含电阻R1和电阻R2的第一电阻支路，第一电阻支路与二极管D3并联；与CON1连接的二极管D2；包含电阻R3和电阻R4的第二电阻支路，第二电阻支路与二极管D2并联；其中二极管D3与二极管D2的导通方向相反。

延时保护模块322可以避免电路的输出级(三极管Q3和三极管Q4)同时导通，从而避免三极管Q3和三极管Q4处于高电压状态被击穿。延时保护模块322对电路起了保护作用，提高了电路的可靠性。

当控制方波转换时，延时保护模块322能够使三极管Q2和三极管Q4先关闭然后三极管Q1和三极管Q3再打开，或者三极管Q1和三极管Q3先关闭然后三极管Q2和三极管Q4再打开，从而确保三极管Q3和三极管Q4不会同时导通，从而避免大电压直接加在三极管Q3和三极管Q4上而导致击穿。

具体地，当控制方波从0V转变到5V时，二极管D3断开，二极管D2导通，包含电阻R3和电阻R4的第二电阻支路不通电，电容C5获得充电，PNP型三极管Q2的基极电压抬升，PNP型三极管Q2关闭。然后，包含电阻R1和电阻R2的第一电阻支路通电，从而NPN型三极管Q1的基极电压抬升，NPN型三极管Q1导通，而且CON4输出10mA电流。

具体地，当控制方波从5V转变到0V时，二极管D3导通，二极管D2断开，包含电阻R1和电阻R2的第一电阻支路不通电，电容C6获得充电，NPN型三极管Q1的基极电压抬升，NPN型三极管Q1关闭。然后，包含电阻R3和电阻R4的第二电阻支路通电，从而PNP型三极管Q1的基极电压抬升，PNP型三极管Q1导通，而且CON4输出-30V电压。

图7为根据本发明实施方式切换到失谐状态的保护延迟示意图；图8为根据本发明实施方式切换到调谐状态的保护延迟示意图。可见，三极管Q3先关闭4.8uS后三极管Q4才打开，或者三极管Q4先关闭3.04uS后三极管Q3才打开。

以上以图4为实例，详细描述了局部线圈单元控制电路的示范性电路。针对图4所示的局部线圈单元控制电路中的各种元件可以作出各种替换、变换或删除。本领域技术人员可以意识到，这种替换、变换或删除均应属于本发明实施方式的保护范围。

基于上述描述，本发明实施方式还提出了一种局部线圈，该局部线圈集成了控制模块和局部线圈单元控制电路。

图9为根据本发明实施方式的局部线圈的示范性结构图。

如图9所示，局部线圈90包括多个局部线圈单元91，局部线圈90还包括控制模块93和与多个局部线圈单元91一一对应的多个局部线圈单元控制电路92；其中：

控制模块93，用于利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路92；

线圈单元控制电路92，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成调谐控制信号或失谐控制信号，并将调谐控制信号或失谐控制信号发送到各自对应的局部线圈单元91。

在一个实施方式中，局部线圈单元控制电路92包括：输入接口，用于接收局部线圈单元控制信号；正电压功率接口，用于接收输入正电压；负电压功率接口，用于接收输入负电压；转换模块93，用于当局部线圈单元控制信号指示失谐时将输入正电压转换为失谐控制信号，或当局部线圈单元控制信号指示调谐时将输入负电压转换为调谐控制信号；输出接口，用于将调谐控制信号或失谐控制信号发送到对应的线圈单元91。

综上所述，在本发明实施方式中，局部线圈包括控制模块和与多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路。控制模块利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路。每个局部线圈单元控制电路基于各自的局部线圈单元控制信号生成调谐控制信号或失谐控制信号，并将调谐控制信号或失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。由此可见，本发明实施方式不再分别建立从RFIS到各个局部线圈单元的控制线缆，而是通过将局部线圈单元控制电路布置在局部线圈侧且利用控制模块统一处理局部线圈串行控制信号。因此，无论局部线圈包含多少个线圈单元，只需要从RFIS向局部线圈提供固定数的控制线缆，就可以实现所有局部线圈单元的调谐/失谐控制，从而降低线缆成本及布线难度。

另外，本发明实施方式在局部线圈单元控制电路中设置失谐加速模块和调谐加速模块，可以减少失谐控制信号和调谐控制信号的生成时间，从而加快状态转化速度。

还有，本发明实施方式在局部线圈单元控制电路中设置延时保护模块，避免电路发生击穿，从而保护电路。本发明实施方式还使得系统至局部线圈的接头减少，装配、测试和维护成本低，可靠性好。本发明实施方式使得系统实现局部线圈调谐/失谐的程序化，而且可扩展能力强。由于每个局部线圈单元都配一个局部线圈控制电路，单个的局部线圈控制电路成本显著降低。

以上所述，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 (7)

1.一种局部线圈，包括多个局部线圈单元，其特征在于，所述局部线圈还包括一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；其中：

所述控制模块，用于利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；

每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元，

所述局部线圈单元控制电路包括：

一输入接口，用于接收所述局部线圈单元控制信号；

一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；

一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；

一转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号；

一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到连接的局部线圈单元。

2.根据权利要求1所述的局部线圈，其特征在于，所述控制模块包括下列中的至少一个：

一现场可编程门阵列；一复杂可编程逻辑器件；一可编程逻辑器件；一通用逻辑阵列。

3.一种局部线圈单元控制电路，其特征在于，所述局部线圈单元控制电路布置在一局部线圈侧，所述局部线圈单元控制电路与所述局部线圈侧的一局部线圈中的一局部线圈单元相连接，所述局部线圈单元控制电路包括：

一输入接口，用于接收一局部线圈单元控制信号，所述局部线圈单元控制信号是所述局部线圈中的一控制模块利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析出的；

一转换模块，用于基于所述局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号；

一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到所述局部线圈单元，

还包括：

一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；

一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；

其中所述转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号。

4.根据权利要求3所述的局部线圈单元控制电路，其特征在于，还包括下列模块中的至少一个：

一失谐加速模块，用于向所述转换模块提供并联电阻以减少所述失谐控制信号的一生成时间；

一调谐加速模块，用于向所述转换模块提供辅助输入负电压以减少所述调谐控制信号的一生成时间；

一延时保护模块，布置在所述输入接口与所述转换模块之间，用于控制所述转换模块在一第一延迟预定时间后生成所述调谐控制信号，和/或控制所述转换模块在一第二延迟预定时间后生成所述失谐控制信号。

5.根据权利要求4所述的局部线圈单元控制电路，其特征在于，所述延时保护模块包括：

一第一二极管，与所述输入接口连接；

一第一电阻支路，与所述第一二极管并联；

一第二二极管，与所述输入接口连接；

一第二电阻支路，与所述第二二极管并联；

其中所述第一二极管与所述第二二极管的导通方向相反。

6.一种局部线圈控制系统，其特征在于，包括一射频系统公共接口和一局部线圈，所述射频系统公共接口经由一病床插座与所述局部线圈连接，所述局部线圈包括多个局部线圈单元、一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；

所述射频系统公共接口，用于发送一局部线圈串行控制信号；

所述控制模块，用于利用一时钟信号将所述局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；

每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元，

所述局部线圈单元控制电路包括：

一输入接口，用于接收所述局部线圈单元控制信号；

一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；

一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；

一转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号；

一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到连接的局部线圈单元。

7.根据权利要求6所述的局部线圈控制系统，其特征在于，还包括：

一功率分配系统，用于向所述正电压功率接口提供所述输入正电压，向所述负电压功率接口提供所述输入负电压；

其中所述功率分配系统布置在所述射频系统公共接口中，或布置在所述病床插座中。

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