CN203493639U - 一种磁共振成像系统的局部线圈和磁共振成像系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施方式提出一种磁共振成像系统的局部线圈和磁共振成像系统，包括至少一个级联输出插槽、至少一个级联输入插槽、至少一个射频开关，其中所述射频开关包括一第一输入信号接口和一第二输入信号接口以及至少一个输出信号接口，其中所述第一输入信号接口与所述级联输入插槽连接，所述第二输入信号接口与所述局部线圈的射频信号接口连接，所述输出信号接口与所述级联输出插槽连接，所述射频开关用于将所述第一输入信号接口和所述第二输入信号接口所接收的信号分别从所述输出信号接口输出。节省空间且方便临床。

Description

一种磁共振成像系统的局部线圈和磁共振成像系统
技术领域
本实用新型涉及磁共振成像(MRI)技术领域，特别是涉及一种磁共振成像系统的局部线圈接收通道选择器。 
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+)发生章动产生射频信号，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，一直到基部。 
相比于X射线产品和CT产品等其他医疗影像产品，磁共振成像系统可以针对不同的软组织提供高对比度图像。全身成像矩阵是一种磁共振成像系统实现全身扫描的有效的技术。它可以提供最大的覆盖面积、最高的信噪比以及最快的速度。多通道局部线圈技术也是全身成像矩阵技术的一个重要的组成部分。在扫描过程中，用户经常会将他们可能同时使用的多个局部线圈连接到系统上，在检查特定部位时选择每个局部线圈的部分单元。在此过程中，他们不需要更换局部线圈或者在扫描过程中对病人重新定位。因此全身成像矩阵技术需要对感兴趣的局部线圈单元所接收到的信号自由的切换到接收机。 
在现有技术的磁共振成像系统中，局部线圈的种类繁多，不同种类的局部线圈的机械结构不同或者接收通道数量不同。同时，柔性局部线圈是最为常用和方便的局部线圈，由于其具有柔性可弯折的特性，可以用来对如肩关节、腹部和膝关节等人体的各个部位进行成像。同时，由于柔性局部线圈质量轻便成本低廉，很多临床应用都选择用两个或多个柔性局部线圈来代替头颈线圈和四肢线圈等对特定部位成像的专用局部线圈。 
目前为止，要使磁共振成像系统兼容多个局部线圈，通常的做法是增加系统插槽和增加接收通道数目，这种方式的缺陷是增加病床和接收组件的成本和研发设计复杂度；其次，由于磁共振成像系统的系统插槽数目有限，一台磁共振成像系统可以同时接入的局部线圈个数受到很大的限制；而且，每个局部线圈都具有一根带有插头的长线缆，多个局部线圈及其线缆的摆放和使用不仅对操作者造成很大的麻烦，也对病人舒适度也有很大影响。 
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于一种可以将多个相同结构局部线圈(柔性线圈和非柔性线圈)级联的方法， 通过这种方法只需在局部线圈内部增加一个射频开关，该射频开关使级联的各个局部线圈的射频输出信号轮流输出到磁共振成像系统，另外再在局部线圈外部增加带有插头的线缆和多个转接头，通过线缆和转接头就可以将多个局部线圈拼接起来，从而节省空间且方便临床。 
本实用新型实施方式提出一种磁共振成像系统的局部线圈，包括至少一个级联输出插槽、至少一个级联输入插槽、至少一个射频开关，其中所述射频开关包括一第一输入信号接口和一第二输入信号接口以及至少一个输出信号接口，其中所述第一输入信号接口与所述级联输入插槽连接，所述第二输入信号接口与所述局部线圈的射频信号接口连接，所述输出信号接口与所述级联输出插槽连接，所述射频开关用于将所述第一输入信号接口和所述第二输入信号接口所接收的信号分别从所述输出信号接口输出。 
所述级联输出插槽和所述级联输入插槽分别位于所述局部线圈的两侧。 
所述局部线圈还包括至少一个转接头，所述转接头用于连接两个所述局部线圈的所述级联输入插槽和所述级联输出插槽。 
所述局部线圈还包括至少一个线缆，所述线缆用于一端与所述级联输出插槽连接，另一端与所述系统插槽连接。 
本实用新型实施方式还提出一种磁共振成像系统，如上任一所述的局部线圈。 
附图说明
图1是根据本实用新型具体实施例的局部线圈的级联的示意图。 
图2是根据本实用新型的具体实施例的局部线圈的射频开关的电路图。 
具体实施方式
为了使本实用新型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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。 
在本实用新型中，为了减少带有线缆的多个局部线圈同时使用的复杂性和局限性，提出了局部线圈的级联的设计。图1是根据本实用新型具体实施例的局部线圈的级联的示意图。如图1所示，每个局部线圈Flex Coil1、Flex Coil2、Flex Coil3、Flex Coil4都包括至少一个级联输入插槽CascadePlug_in和至少一个级联输出插槽CascadePlug_out，所述级联输入插槽CascadePlug_in和所述级联输出插槽CascadePlug_out分别位于所述局部线圈的两侧以便于级联状况下布线；所述级联输入插槽CascadePlug_in用于与其它局部线圈的级联输出插槽CascadePlug_out连接或空载；所述级联输出插槽CascadePlug_out用于与其他局部线圈的级联输入插槽CascadePlug_in连接或与所述磁共振成像系统的一系统插槽SystemPlug连接；每个局部线圈内部还包括至少一个射频开关电路，所述射频开关用于控制 级联的各个局部线圈的射频信号轮流输出到磁共振成像系统，所述射频开关包括一第一输入信号接口和一第二输入信号接口以及至少一个输出信号接口，其中所述第一输入信号接口与所述级联输入插槽连接，所述第二输入信号接口与所述局部线圈的射频信号接口，所述输出信号接口与所述级联输出插槽连接在所述级联插槽和线缆插槽之间。 
每个局部线圈Flex Coil1、Flex Coil2、Flex Coil3、Flex Coil4都包括一线缆Cable，所述级联输出插槽CascadePlug_out通过线缆Cable与磁共振成像系统的系统插槽SystemPlug连接，也就是说，所述线缆Cable一端与所述级联输出插槽CascadePlug_out连接另一端与所述系统插槽SystemPlug连接；每个局部线圈Flex Coil1、Flex Coil2、Flex Coil3、Flex Coil4还都包括一个或多个转接头connector，所述转接头connector用于连接在两个局部线圈的级联输入插槽CascadePlug_in和级联输出插槽CascadePlug_out之间，也就是说，所述转接头connector一端与级联输入插槽CascadePlug_in连接，另一端与级联输出插槽CascadePlug_out连接，从而将两个局部线圈级联。 
根据本实用新型的具体实施例的局部线圈具有以下优点：多个局部线圈可以级联使用，从而将多个线缆减少为一个，节省空间方便摆放，并且增加病人的舒适度；多个局部线圈只占用一个系统插槽，使系统可以有更多的插槽可以被其他局部线圈使用；在局部线圈种类单一的情况下，可以根据扫描范围的大小灵活组合，减低了用户操作的复杂性；用户可以按他们的需求选择不同数量的局部线圈，而省去了许多特定线圈(如体部线圈、膝关节线圈、肩关节线圈等)，从而节省开支；多个局部线圈级联使得互相之间具有可替代性，如果其中一个局部线圈出故障，另一局部线圈可以替代，不影响客户使用，避免由于局部线圈故障给客户带来时间的浪费。 
根据本实用新型的具体实施例的各个级联的局部线圈都包括射频开关，所述射频开关用于进行射频通道切换，从而将多个射频信号轮流输出到磁共振成像系统的输入端口(系统插槽)。所述射频开关可以通过多种方式完成，例如可编程逻辑器件等，在根据本实用新型的具体实施例的局部线圈中，射频开关利用系统本身的调谐/失谐控制线来进行射频通道的切换。 
图2是根据本发明的具体实施例的局部线圈的射频开关的电路图。如图2所示，射频开关包括第一二极管V15、第二二极管V16、第三二极管V7、第四二极管V10、第五二极管V8和第六二极管V9，其中所述第一二极管V15和所述第二二极管V16的阳极与控制信号接口Clt_S连接，所述第一二极管V15的阴极与所述第三二极V7管的阴极和所述第一输入信号接口RF_in1与所述第六二极管V9的阳极连接，所述第二二极管V16的阴极与所述第四二极管V10的阴极和所述第二输入信号接口RF_in2与所述第五二极管V8的阳极连接，所述第三三极管V7的阳极和所述第五二极管V8的阴极与所述第一输出信号接口RF_out1连接，所述第四三极管的阳极和所述第六二极管的阴极与所述第二输出信号接口RF_out2连接。 
如图2所示，该射频开关包括两个输出信号接口和两个输入信号接口，即第一输出信号接口RF_out1、第二输出信号接口RF_out2和第一输入信号接口RF_in1、第二输入信号接口RF_in2输出。对于该射频 开关来说，如果调谐/失谐控制信号(Clt_S)处于100mA状态时，二极管V16、V8、V15、V9导通，二极管V7、V10截止，MR信号可以通过第一输入信号接口RF_in1传输到第二输出信号接口RF_out2输出，而第二输入信号接口RF_in2的信号通过第一输出信号接口RF_out1输出。当调谐/失谐控制信号(C1t_S)处于-30V状态时，二极管V7、V10导通，二极管V16、V8、V15、V9截止，MR信号可以通过第一输入信号接口RF_in1传输到第一输出信号接口RF_out1输出，而第二输入信号接口RF_in2的信号通过第二输出信号接口RF_out2输出。 
在两个根据本实用新型的具体实施例的局部线圈(首级局部线圈和末级局部线圈)级联的情况下，根据本发明的具体实施例的局部线圈的具有两个输入信号接口和两个输出信号接口的射频开关，其中，首级局部线圈的一个输入信号接口与首级局部线圈的射频信号接口连接，首级局部线圈的另一输入信号接口空载；首级局部线圈的一个输出信号接口通过级联插槽与末级局部线圈的一个输入信号接口连接，末级局部线圈的另一输入信号接口与末级局部线圈的射频信号接口连接；末级局部线圈的一个输出信号接口通过线缆插槽与磁共振成像系统的系统信号接口连接，末级局部线圈的另一输出信号接口通过级联插槽空载。 
在两个以上根据本实用新型的具体实施例的局部线圈(首级局部线圈、末级局部线圈以及中级局部线圈)级联的情况下，可以通过将根据本发明的具体实施例的局部线圈的具有两个输入信号接口和两个输出信号接口的射频开关级联组合的方式，将该射频开关扩展成为具有多个输入信号接口和两个输出信号接口的射频开关，从而应用于多个局部线圈级联的情况，在具有多个输入信号接口和多个输出信号接口的射频开关中： 
1)首级局部线圈的一个输入信号接口与首级局部线圈的射频信号接口连接，首级局部线圈的另一输入信号接口通过级联插槽空载；首级局部线圈的一个输出信号接口通过线缆插槽空载，首级局部线圈的其他输出信号接口通过级联插槽与相邻中级局部线圈的输入信号接口连接。 
2)末级局部线圈的一个输入信号接口与末级局部线圈的射频信号接口连接，末级局部线圈的其他输入信号接口通过级联插槽与相邻中级局部线圈的输出信号接口连接；末级局部线圈的一个输出信号接口通过线缆插槽与磁共振成像系统的系统信号接口连接，末级局部线圈的其他输出信号接口通过级联插槽空载。 
3)中级局部线圈的一个输入信号接口与本中级局部线圈的射频信号接口连接，本级局部线圈的其他输入信号接口通过级联插槽与上一级局部线圈的输出信号接口连接；中级局部线圈的一个输出信号接口通过线缆插槽空载，中级局部线圈的其他输出信号接口通过级联插槽与下一级局部线圈的输入信号接口连接。 
同时，在两个以上根据本实用新型的具体实施例的局部线圈(首级局部线圈、末级局部线圈以及中级局部线圈)级联的情况下，也可以通过将根据本发明的具体实施例的局部线圈的具有两个输入信号接口和两个输出信号接口的射频开关并列组合的方式，将该射频开关扩展成为具有多个输入信号接口和多个输出信号接口的射频开关，从而应用于多个局部线圈级联的情况，其使用参考级联组合的方式。 
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新 型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种磁共振成像系统的局部线圈，其特征在于，包括至少一个级联输出插槽、至少一个级联输入插槽、至少一个射频开关，其中所述射频开关包括一第一输入信号接口和一第二输入信号接口以及至少一个输出信号接口，其中所述第一输入信号接口与所述级联输入插槽连接，所述第二输入信号接口与所述局部线圈的射频信号接口连接，所述输出信号接口与所述级联输出插槽连接，所述射频开关用于将所述第一输入信号接口和所述第二输入信号接口所接收的信号分别从所述输出信号接口输出。 
2.如权利要求1所述的局部线圈，其特征在于，所述级联输出插槽和所述级联输入插槽分别位于所述局部线圈的两侧。 
3.如权利要求1所述的局部线圈，其特征在于，还包括至少一个转接头，所述转接头用于连接两个所述局部线圈的所述级联输入插槽和所述级联输出插槽。 
4.如权利要求1所述的局部线圈，其特征在于，还包括至少一个线缆，所述线缆用于一端与所述级联输出插槽连接，另一端与所述系统插槽连接。 
5.一种磁共振成像系统，包括如权利要求1-4任一所述的局部线圈。 
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