CN110824396A - 一种射频发生系统和局部线圈 - Google Patents

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Abstract

一种射频发生系统和局部线圈，其产生具有与利用特定第一频率进行磁共振成像的第一射频信号不同的第二频率的第二射频信号，包括：一频率合成器(11)，产生用于与利用所述第一射频信号在被检测部位产生的磁共振信号进行混频的具有特定第三频率的本振信号；一局部线圈(13)，连接于所述频率合成器，并利用所述本振信号来产生所述第二射频信号，所述局部线圈包括：一分频单元(1331)，利用所述分频单元从所述本振信号得到具有所述本振信号的第三频率与所述第二射频信号的第二频率之差的差值频率的差频信号；一混频单元(1332)，将所述本振信号与所述差频信号合成为具有所述第二频率的所述第二射频信号。

Description

一种射频发生系统和局部线圈
技术领域
本发明涉及一种利用磁共振成像系统的本振信号来生成用于激励被检测体进行磁共振成像的射频信号的射频发生系统和局部线圈。
背景技术
在目前的磁共振成像系统中，例如在1.5特斯拉的磁共振成像系统中，对于被检测体的被检测部位发出具有特定的例如63.6Mhz(第一频率)的第一射频信号，由此在被检测部位产生磁共振信号，该磁共振信号进而利用接收线圈接收并与频率合成器产生的例如55MHz/75MHz的本振信号混频后由射频接收机接收。但是在磁共振成像中，射频激励信号并非全部是第一频率例如63.6Mhz的第一射频信号，对于有些部位例如呼吸系统，其射频激励信号为62.5Mhz(第二频率)的第二射频信号。因此，对于此种第二射频信号，在设置于磁共振成像装置主体(系统)的频率合成器中除了本振信号的生成装置外还需要另外设置一个第二射频信号的生成装置。这导致需要对磁共振成像装置主体进行修改，这需要花费大量的时间和人力。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种不需要更改磁共振成像设备的系统设计就能够发射与磁共振成像设备的拉莫频率(第一频率)不同的第二频率的射频信号。
本发明的一实施例提供一种射频发生系统，其产生具有与利用特定第一频率进行磁共振成像的第一射频信号不同的第二频率的第二射频信号，包括：一频率合成器，产生用于与利用所述第一射频信号在被检测部位产生的磁共振信号进行混频的具有特定第三频率的本振信号；一局部线圈，连接于所述频率合成器，并利用所述本振信号来产生所述第二射频信号，所述局部线圈包括：一分频单元，利用所述分频单元从所述本振信号得到具有所述本振信号的第三频率与所述第二射频信号的第二频率之差的差值频率的差频信号；一混频单元，将所述本振信号与所述差频信号合成为具有所述第二频率的所述第二射频信号。
此外，在上述射频发生系统中，优选所述分频单元和所述混频单元为复杂可编程逻辑器件。
此外，在上述射频发生系统中，优选还包括一接收通道选择器，来自所述频率合成器的所述本振信号经由所述接收通道选择器输入至所述局部线圈。
此外，在上述射频发生系统中，优选所述本振信号包括多种频率的信号，所述局部线圈还包括第一滤波器，所述第一滤波器对所述本振信号的所述多种频率的信号进行滤波而保留其中一种频率的信号作为特定的所述第三频率的本振信号。
此外，在上述射频发生系统中，优选所述局部线圈还包括一转换器，所述转换器将输入到所述局部线圈的所述本振信号从正弦信号转变为方波信号。
此外，本发明的另一实施例提供一种局部线圈，其特产生具有与利用特定第一频率进行磁共振成像的第一射频信号不同的第二频率的第二射频信号，包括：一输入端，输入用于与在被检测部位产生的利用所述第一射频信号产生的磁共振信号进行混频的本振信号；一分频单元，从所述本振信号分离出具有所述第一频率与所述第二频率之差的差值频率的差频信号；一混频单元，将所述本振信号与所述差频信号合成为具有所述第二频率的所述第二射频信号。
此外，在上述局部线圈中，优选所述分频单元和所述混频单元为复杂可编程逻辑器件。
此外，在上述局部线圈中，优选所述本振信号包括多种频率的信号，所述局部线圈还包括第一滤波器，所述第一滤波器对所述本振信号的所述多种频率的信号进行滤波而保留其中一种频率的信号作为特定的所述第三频率的本振信号。
此外，在上述局部线圈中，优选所述局部线圈还包括一转换器，所述转换器将输入到所述局部线圈的所述本振信号从正弦信号转变为方波信号。
根据本实施例的射频发生系统，在频率合成器中除了本振信号生成装置外不需要另外设置用于生成具有第二频率的第二射频信号的射频生成装置，而仅需要更改局部线圈部分的设计即可。从而避免了对磁共振成像装置的主体(系统部分)进行修改，仅需要更改局部线圈的设计就能够应用到现有的磁共振成像装置系统。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1示出了本发明的一实施例涉及的射频发生系统。
图2示出了本发明的又一实施例涉及的射频发生系统。
其中，附图标记如下：
10、射频发生系统；
11、频率合成器；
12、接收通道选择单元；
13、局部线圈；
131、第一滤波器
132、转换器；
133、复杂可编程逻辑器件；
1331、分频部(分频单元)
143、分频器(分频单元)；
1332、混频部(混频单元)；
144、混频器(混频单元)；
134、145第二滤波器；
135、146发射线圈
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
第一实施例
例如在1.5特斯拉的磁共振成像系统中，通常对于被检测体的被检测部位发出具有符合拉莫频率例如63.6Mhz(第一频率)的第一射频信号(第一射频信号)，由此，在被检测部位产生磁共振信号，该磁共振信号利用接收线圈(未图示)接收并与频率合成器11产生的例如为55MHz和75MHz(第三频率)的本振信号进行混频，进而由射频接收机接收。但是在磁共振成像中，用于产生磁共振信号的射频激励信号并非全部是第一频率例如63.6Mhz的第一射频信号，对于某些部位例如呼吸系统，其射频激励信号为62.5Mhz(第二频率)的第二射频信号。对此，本申请的发明者利用本振信号来生成上述具有第二频率的第二射频信号。
图1示出了本发明的一实施例涉及的射频发生系统10。该射频发生系统10用于磁共振成像系统中，用于生成具有与第一频率的第一射频信号不同的第二频率的第二射频信号。如图1所示，该射频发生系统10包括：一频率合成器11、一接收通道选择单元12和一局部线圈13。在本实施例中，频率合成器11与现有技术同样产生本振信号LO例如为55MHz和75MHz，该本振信号LO能够经由接收通道选择单元12输出至局部线圈13，并且该本振信号LO能够与利用第一射频信号在被检测部位产生的磁共振信号进行混频。
此外，如图1所示，在局部线圈13设置有第一滤波器131、转换器132和复杂可编程逻辑器件(CPLD：complex programmable logic device)133，在本实施例中，利用该第一滤波器131滤除本振信号LO中的低频信号(55MHz)，而保留高频信号(75MHz)，滤除低频信号后的本振信号LO’输入到转换器132，在此，转换器132将本振信号LO’从正弦波信号转换为方波信号。进而，该转换后的本振信号LO’输入到复杂可编程逻辑器件133。在复杂可编程逻辑器件133中，本振信号LO’利用分频部1331得到具有本振信号LO的第三频率(在此为75Mhz)与第二射频信号的第二频率(在此为62.5Mhz)之差的差值频率的差频信号DS(在此为12.5Mhz)。在此，仅需要利用分频部1331将本振信号LO’以1/6倍频的方式得到差频信号DS。进而，混频部1332将得到的差频信号DS与高频的本振信号LO’合成而得到具有第二频率的第二射频信号TS，在此混频部1332对本振信号LO’与差频信号DS进行异或(XOR)运算。在此，需要说明的是，在复杂可编程逻辑器件133中，分频部1331和混频部1332是通过软件的方式来实现。经过混频部1332得到的具有第二频率的第二射频信号TS进一步经过第二滤波器134后由发射线圈135向被检测体发射。
根据本实施例的射频发生系统，在频率合成器中除了本振信号生成装置外不需要另外设置用于生成具有第二频率的第二射频信号的射频生成装置，而仅需要更改局部线圈部分13的设计即可。从而避免了对磁共振成像装置的主体(系统部分)进行修改，仅需要更改局部线圈的设计就能够应用到现有的磁共振成像装置系统。
图2示出了本发明的又一实施例涉及的射频发生系统10。在本实施例中，除了分频单元143和混频单元144与图1的实施例不同外，其他与图1所示的实施例相同。如图2所示，该射频发生系统10包括：一频率合成器11、一接收通道选择单元12和一局部线圈14。在本实施例中，频率合成器11与现有技术同样产生本振信号LO例如为55MHz和75MHz，该本振信号LO能够经由接收通道选择单元12输出至局部线圈14，并且该本振信号LO能够与利用第一射频信号(例如63.6MHz的射频信号)在被检测部位产生的磁共振信号进行混频。
在局部线圈14设置有第一滤波器141、转换器142、分频器143和混频器144。在本实施例中，利用该第一滤波器141滤除本振信号LO中的低频信号(55MHz)，而保留高频信号(75MHz)，滤除低频信号后的本振信号LO’输入到转换器142，在此，转换器142将本振信号LO’从正弦波信号转换为方波信号。此外，滤除低频信号后的本振信号LO’利用分频器143得到具有本振信号LO’的第三频率(在此为75Mhz)与第二射频信号的第二频率(在此为62.5Mhz)之差的差值频率的差频信号DS(在此为12.5Mhz)。在此，仅需要利用分频器143将本振信号LO’分频为12.5Mhz的差频信号DS。进而，混频器144将得到的差频信号DS与高频的本振信号LO’合成而得到具有第二频率的第二射频信号TS，在此混频器144对本振信号LO’与差频信号DS进行异或(XOR)运算。在此，需要说明的是，在本实施例中，分频器143和混频器144可以通过目前已知的电路硬件来实现。经过混频器144得到的具有第二频率的第二射频信号TS进一步经过第二滤波器145后由发射线圈146向被检测体发射。
根据本实施例的射频发生系统，在频率合成器中除了本振信号生成装置外不需要另外设置用于生成具有第二频率的第二射频信号的射频生成装置，而仅需要更改局部线圈部分14的设计即可。从而避免了对磁共振成像装置的主体(系统部分)进行修改，仅需要更改局部线圈的设计就能够应用到现有的磁共振成像装置系统。
在本实施例中例示了采用1.5特斯拉的磁共振成像设备，但并不限定于此，例如3特斯拉的成像设备同样能够适用本技术方案。
此外，本领域技术人员当然可知，经过分频单元和混频单元形成的射频信号不仅限于用作向被检测体发射的射频激励信号，也可用于其他用途，例如线圈的定位检测等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种射频发生系统，其特征在于，产生具有与利用特定第一频率进行磁共振成像的第一射频信号不同的第二频率的第二射频信号，包括：
一频率合成器，产生用于与利用所述第一射频信号在被检测部位产生的磁共振信号进行混频的具有特定第三频率的本振信号；
一局部线圈，连接于所述频率合成器，并利用所述本振信号来产生所述第二射频信号，
所述局部线圈包括：
一分频单元，利用所述分频单元从所述本振信号得到具有所述本振信号的第三频率与所述第二射频信号的第二频率之差的差值频率的差频信号(12.5MHz)；
一混频单元，将所述本振信号与所述差频信号合成为具有所述第二频率的所述第二射频信号。
2.根据权利要求1所述的射频发生系统，其特征在于，
所述分频单元和所述混频单元分别为分频器和混频器或者利用复杂可编程逻辑器件实现的分频部和混频部。
3.根据权利要求1所述的射频发生系统，其特征在于，
还包括一接收通道选择器，来自所述频率合成器的所述本振信号经由所述接收通道选择器输入至所述局部线圈。
4.根据权利要求1所述的射频发生系统，其特征在于，
所述本振信号包括多种频率的信号，
所述局部线圈还包括第一滤波器，所述第一滤波器对所述本振信号的所述多种频率的信号进行滤波而保留其中一种频率的信号作为特定的所述第三频率的本振信号。
5.根据权利要求1所述的射频发生系统，其特征在于，
所述局部线圈还包括一转换器，所述转换器将输入到所述局部线圈的所述本振信号从正弦信号转变为方波信号。
6.一种局部线圈，其特征在于，产生具有与利用特定第一频率进行磁共振成像的第一射频信号不同的第二频率的第二射频信号，包括：
一输入端，输入用于与在被检测部位产生的利用所述第一射频信号产生的磁共振信号进行混频的本振信号；
一分频单元，从所述本振信号分离出具有所述第一频率与所述第二频率之差的差值频率的差频信号；
一混频单元，将所述本振信号与所述差频信号合成为具有所述第二频率的所述第二射频信号。
7.根据权利要求6所述的局部线圈，其特征在于，
所述分频单元和所述混频单元为复杂可编程逻辑器件。
8.根据权利要求6所述的局部线圈，其特征在于，
所述本振信号包括多种频率的信号，
所述局部线圈还包括第一滤波器，所述第一滤波器对所述本振信号的所述多种频率的信号进行滤波而保留其中一种频率的信号作为特定的所述第三频率的本振信号。
9.根据权利要求6所述的局部线圈，其特征在于，
所述局部线圈还包括一转换器，所述转换器将输入到所述局部线圈的所述本振信号从正弦信号转变为方波信号。
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