磁共振成像的射频系统和射频控制方法及磁共振成像系统

文档序号:1435097 发布日期:2020-03-20 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 磁共振成像的射频系统和射频控制方法及磁共振成像系统 (Radio frequency system and radio frequency control method for magnetic resonance imaging and magnetic resonance imaging system ) 是由 邢昊洋 仝盛 汤伟男 黄海 刘渝 路雪莲 于 2018-09-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种磁共振成像的射频系统和射频控制方法及磁共振成像系统。该射频系统包括射频发生器、功率放大器、发射线圈、以及射频检测部件。所述射频发生器用于产生射频脉冲信号。所述功率放大器用于对所述射频脉冲信号进行放大处理并输出放大的射频脉冲信号。所述发射线圈用于接收所述放大的射频脉冲信号以向检测对象发射射频脉冲信号。所述射频检测部件用于检测所述发射线圈发射的射频脉冲信号,所述射频检测部件检测的射频脉冲信号用于反馈控制输入至所述发射线圈的射频脉冲信号。(The invention provides a radio frequency system and a radio frequency control method for magnetic resonance imaging and a magnetic resonance imaging system. The radio frequency system includes a radio frequency generator, a power amplifier, a transmit coil, and a radio frequency detection component. The radio frequency generator is used for generating a radio frequency pulse signal. The power amplifier is used for amplifying the radio frequency pulse signal and outputting the amplified radio frequency pulse signal. The transmitting coil is used for receiving the amplified radio frequency pulse signal to transmit the radio frequency pulse signal to a detection object. The radio frequency detection component is used for detecting a radio frequency pulse signal transmitted by the transmitting coil, and the radio frequency pulse signal detected by the radio frequency detection component is used for feedback control of the radio frequency pulse signal input to the transmitting coil.)

磁共振成像的射频系统和射频控制方法及磁共振成像系统

技术领域

本发明涉及医疗成像领域,尤其涉及一种磁共振成像的射频系统和射频控制方法以及磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging)已广泛应用于医疗诊断领域。磁共振成像系统使用超导磁体形成静磁场,将待成像的扫描对象置于磁共振成像系统的成像空间中,使该扫描对象组织内的质子自旋对准于该静磁场的方向,以便产生磁化矢量。然后,通过发射一定频率的射频脉冲信号进行激发产生射频场。磁共振现象会导致质子自旋方向的翻转,以改变质子的磁化矢量。当停止射频脉冲脉冲后,自旋使质子返回到他们在静磁场方向上的磁化矢量初始状态时,产生磁共振信号。通过线圈接收该磁共振信号,再经过计算机处理后即可得到扫描对象的图像。

在磁共振成像系统中,射频系统是磁共振系统的重要组成部分,而功率放大器是磁共振成像系统中射频信号链路的关键技术之一。通常功率放大器的保真度/线性度越好,则最终产生的图像质量越好。然而功率放大器的保真度/线性度是一般是通过其输入信号和其输出功率的反馈信号形成功率放大器的闭环控制电路。换句话说,现有技术一般是通过保证功率放大器的保真度/线性度就可以保证发射到静磁场的射频脉冲信号的保真度或线性度。

然而,由于不同的扫描对象的体重一般是不同的,这样施加在射频线圈的负载是不同的。随着负载的变化,功率放大器的保真度/线性度就会受到影响,不再呈线性变化。如果仍以功率放大器的输出功率作为反馈信号,就不能真实反映整个射频信号链功率的变化,因此也不可能有效地控制整个射频信号链的保真度或线性度。而且,一般的射频线圈由很多电子二极管组成,其也会影响射频信号链路的保真度或线性度。现有的射频信号链路的保真度或线性度的控制方法并没有将这些影响因素考虑进去。

因此,需要提供一种新的磁共振成像的射频系统和射频控制方法,以解决上述至少一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁共振成像的射频系统和射频控制方法,以及磁共振成像系统。

本发明的示例性实施例提供了一种磁共振成像的射频系统,其包括射频发生器、功率放大器、发射线圈、以及射频检测部件。所述射频发生器用于产生射频脉冲信号。所述功率放大器用于对所述射频脉冲信号进行放大处理并输出放大的射频脉冲信号。所述发射线圈用于接收所述放大的射频脉冲信号以向检测对象发射射频脉冲信号。所述射频检测部件用于检测所述发射线圈发射的射频脉冲信号。所述射频检测部件检测到的射频脉冲信号用于反馈控制输入至所述发射线圈的射频脉冲信号。

本发明的示例性实施例还提供了一种磁共振成像的射频控制方法,其包括以下步骤:检测磁共振成像系统的发射线圈发射的射频脉冲信号;基于检测的所述射频脉冲信号反馈控制输入至所述发射线圈的射频脉冲信号。

本发明的示例性实施例还提供了一种磁共振成像系统,其包括上述射频系统。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求,其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述,可以更好地理解本发明,在附图中:

图1为本发明一个实施例的磁共振成像系统的示意框图;

图2为本发明一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图;

图3为本发明另一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图;

图4为本发明另一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图;

图5为本发明另一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图;

图6为本发明一个实施例的磁共振成像的射频控制方法的流程示意图;

图7为本发明一个实施例的磁共振成像的射频控制方法的基于检测的射频脉冲信号反馈控制输入至发射线圈的射频脉冲信号的流程示意图;

图8为本发明另一个实施例的磁共振成像的射频控制方法的基于检测的射频脉冲信号反馈控制输入至发射线圈的射频脉冲信号的流程示意图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式,需要指出的是,在这些实施方式的具体描述过程中,为了进行简明扼要的描述,本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是,在任意一种实施方式的实际实施过程中,正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中,为了实现开发者的具体目标,为了满足系统相关的或者商业相关的限制,常常会做出各种各样的具体决策,而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义,权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,也不限于是直接的还是间接的连接。“耦合”可以包括磁耦合、电耦合、电磁耦合等各种耦合方式。

图1示出了根据本发明一个实施例的磁共振成像系统的示意框图。如图1所示,该磁共振成像系统10包括射频系统11、梯度系统12、控制系统13和主磁体14。主磁体14中空部分形成扫描腔141,用于承载检测对象15的承载床能够进入扫描腔141,以对该待扫描的检测对象15进行磁共振成像。所述检测对象15可以包括人体或其它需要扫描的对象。所述主磁体14产生的静磁场使得处于扫描腔中的检测对象15产生纵向宏观磁化矢量。

所述射频系统11是用于发射射频脉冲,使检测对象15体内被磁化的质子吸收能量而产生共振,在弛豫过程中产生磁共振信号并接收该磁共振信号。所述射频系统11包括射频发生器111和与所述射频发生器111连接的发射线圈112。

所述梯度系统12可以包括分别在不同方向(例如人体的上下、左右、前后方向,对应于重建坐标的Z轴、X轴和Y轴)上布置的梯度线圈121、122、123以及梯度控制器124。所述梯度控制器124用于向梯度线圈121、122、123发射梯度脉冲,以线性地在静磁场上叠加梯度场,实现对磁共振信号的空间定位,使得产生任一层面或体积的磁共振图像。

控制系统13一方面用于产生脉冲控制序列,该脉冲控制序列经序列发生器16发送至射频发生器111和梯度控制器124等,以使得射频发生器111和梯度控制器124等分别执行该脉冲控制序列中的射频时序和梯度时序,并在时序的特定时段采集磁共振信号,以基于所采集的磁共振信号进行图像重构。

请一并参阅图2所示,其为本发明一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图。该射频系统11包括射频发生器111、与所述射频发生器111连接的功率放大器114、以及例如通过发射/接收开关115与所述功率放大器114连接的发射线圈112。所述射频系统11还包括和所述发射线圈112电磁场耦合的射频检测部件。

所述发射线圈112可以包括大容积的体线圈和小容积的表面线圈,其中体线圈可以作为发射线圈,表面线圈可以作为射频接收线圈,其中该发射线圈112其实也可以作为接收线圈工作在接收模式下。

所述射频发生器111用于产生射频脉冲信号,并被所述发射线圈112接收后向待扫描的检测对象15发射射频脉冲信号,从而激发检测对象15内的氢原子核以产生磁共振信号。所述射频发生器111发射的射频脉冲信号可以产生射频场,用于激发待扫描的检测对象15的纵向磁化矢量发生翻转,从而产生横向磁化矢量。在射频脉冲激发结束后,该横向磁化矢量以固定的角频率绕外磁场进行螺旋状的衰减以产生自由感应衰减信号。所述发射线圈112通过采集、分析自由感应衰减信号可产生用于对检测对象进行成像的磁共振信号。通常,所述射频发生器111是用于发射小功率的射频脉冲信号。

所述功率放大器114是用于接收所述射频发生器111产生的小功率射频脉冲信号,并进行放大处理然后输出放大的射频脉冲信号。所述功率放大器114可以对接收到的射频脉冲信号进行模数转换或数模转换、调制放大、滤波处理等一系列处理以输出大功率的射频脉冲信号,从而可以满足磁共振成像系统成像的需求。

所述发射线圈112可以通过所述发射/接收开关115与所述功率放大器114连接。通过控制所述发射/接收开关115,还可以使所述发射线圈112工作在接收模式,即可以在发射与接收两个不同的工作模式之间切换。

所述发射线圈112可以在发射的工作模式下接收所述功率放大器114输出的放大的射频脉冲信号,并将接收的射频脉冲信号发射到磁共振成像系统10的扫描腔141以此产生射频场。所述发射线圈112可以在接收的工作模式下接收磁共振成像系统产生的磁共振信号并将该磁共振信号通过发射/接收开关115传输至磁共振成像系统10的前置放大器22。所述前置放大器22将接收到的磁共振信号放大反馈至磁共振成像系统10的接收机23。所述接收机23可以基于接收的磁共振信号进行图像重构,从而形成检测对象15的扫描图像。

所述射频检测部件可以用于检测所述发射线圈112处于发射工作模式时发射到检测对象的射频脉冲信号。换句话说,所述射频检测部件可以用于检测发射线圈112实际发射的用于产生射频场的射频脉冲信号,所述射频检测部件检测的该射频脉冲信号可以用来反馈控制输入至所述发射线圈112的射频脉冲信号。例如,所述射频检测部件可以将接收到的射频脉冲信号反馈至所述射频系统11的射频发生器111或者所述功率放大器114以作为反馈控制信号。

在本发明一个实施例中,所述射频检测部件包括与所述射频系统11电磁场耦合的射频检测天线21。所述射频检测天线21可以设置在放置磁共振成像系统10的扫描间100内。所述射频检测天线21可以设置在磁共振成像系统10的扫描间100内的任何合适位置,只要可以检测发射到静磁场的射频脉冲信号即可。换句话说,所述射频检测天线21可以设置在能够检测到发射到检测对象的射频脉冲信号的合适位置即可。在本发明一个实施例中,所述射频检测天线21设置在能够检测到所述发射线圈112处于发射工作模式时发射到检测对象的射频脉冲信号的位置。

本发明的一些实施例中,所述射频检测天线21可以设置在放置在扫描间100内的磁共振成像设备上,或者也可以设置在扫描间100的墙壁上,或者也可以设置在扫描间100内的其它装置或其它位置上。通常为了能够更好地检测和接收到所述发射线圈112发射到检测对象的射频脉冲信号,所述射频检测天线21一般设置在放置在扫描间100内的磁共振成像设备上或者靠近所述磁共振成像设备的位置。该磁共振成像设备可以包括例如上述的主磁体、发射线圈、梯度线圈以及线圈壳体、主磁体外壳、检测对象的承载床等部件。

具体来说,所述射频检测天线21又可以设置在磁共振成像设备的不同位置,例如射频检测天线21可以设置在磁共振成像设备的主磁体14的外壳上,或者射频检测天线21可以设置在磁共振成像系统10的发射线圈112的壳体上,或者射频检测天线21可以设置在磁共振成像系统的扫描腔141内。请一并参阅图1所示,在本发明一个实施例中,所述射频检测天线21可以设置在所述磁共振成像系统10的扫描腔141内。

所述射频检测天线21可以通过电缆、导线或通信线缆与所述射频发生器111连接。所述射频检测天线21可以将检测和接收到的发射到检测对象的射频脉冲信号反馈至所述射频发生器111作为反馈控制信号。所述射频发生器111可以基于从所述射频检测天线21反馈的射频脉冲信号控制其产生的射频脉冲信号。例如,所述射频发生器111可以将所述射频检测天线21反馈的射频脉冲信号与其产生的射频脉冲信号进行比较以调节其产生的射频脉冲信号的电压来进行功率控制,进而沿着整个射频链路使得输入至发射线圈的射频脉冲信号具有合适的功率。

通过所述射频检测天线21将检测和接收到的射频脉冲信号反馈至所述射频发生器111,从而可以在所述射频发生器111和所述发射线圈112之间形成闭环控制电路。换句话说,通过设置射频检测天线21可以将实际发射到磁共振成像系统静磁场的射频脉冲信号反馈至射频发生器111作为控制信号,从而可以形成从射频脉冲信号发生端到射频脉冲信号发射端的闭环控制链路。所述射频发生器111可以根据接收到的反馈信号来动态地调节其输出功率,即可以根据待扫描的检测对象的体重和射频脉冲信号的实际接收情况来调节射频发生器111的发射功率。

进一步说,通过设置射频检测天线21形成从射频脉冲信号发生端到射频脉冲信号发射端的闭环控制电路,可以将实际发射到磁共振成像系统静磁场的射频脉冲信号作为反馈控制信号,从而调整磁共振成像射频脉冲信号链的增益或者相位。换句话说,本发明的射频系统20可以提高磁共振成像从射频脉冲信号发生端到射频脉冲信号发射端的整个射频信号链的保真度。藉此,可以提高磁共振成像系统的扫描图像质量。

请参阅图3所示,其为本发明另一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图。图3所示的磁共振成像的射频系统31与图2所示的磁共振成像的射频系统11组成、结构、以及工作原理基本类似。该射频系统31也包括射频发生器311、与所述射频发生器311连接的功率放大器314、通过发射/接收开关315与所述功率放大器314连接的发射线圈312。所述射频系统31还包括与所述发射线圈312电磁场耦合的射频检测部件。该射频检测部件也可以包括射频检测天线32。

所述发射线圈312可以通过所述发射/接收开关315与所述功率放大器314连接。通过控制所述发射/接收开关315,还可以使所述发射线圈312工作在接收模式,即所述发射线圈312可以在发射与接收两个不同的工作模式之间切换。

所述发射线圈312可以在发射的工作模式下接收所述功率放大器314输出的放大的射频脉冲信号,并将接收的射频脉冲信号发射到磁共振成像系统10的扫描腔141以此产生射频场。所述发射线圈312可以在接收的工作模式下接收磁共振产生的磁共振信号并将该磁共振信号通过发射/接收开关315传输至磁共振成像系统10的前置放大器33。所述前置放大器33将接收到的磁共振信号放大反馈至磁共振成像系统的接收机34。所述接收机34可以基于接收的磁共振信号进行图像重构,从而形成检测对象的扫描图像。

由于图3所示的射频系统31与图2所示的射频系统11的组成、结构、以及工作原理基本相同,于此不再赘述。

图3所示的射频系统31与图2所示的射频系统11的不同之处在于,所述射频检测部件即射频检测天线32是与所述功率放大器314连接。所述射频检测天线32可以用于检测发射线圈312实际发射的用于产生射频场的脉冲信号。所述射频检测天线32检测的射频脉冲信号可以用来反馈控制输入至发射线圈312的射频脉冲信号。例如,所述射频检测天线32可以将接收到的射频脉冲信号反馈至所述功率放大器314作为反馈控制信号。所述功率放大器314可以基于所述射频检测天线32反馈的射频脉冲信号对其接收的来自所述射频发生器311的射频脉冲信号进行放大处理,进而沿着整个射频链路使得输入至发射线圈312的射频脉冲信号具有合适的功率。

通过所述射频检测天线32将检测和接收到的射频脉冲信号反馈至所述功率放大器314,从而可以在所述功率放大器314和所述发射线圈312之间形成射频信号链的闭环控制电路。换句话说,通过设置射频检测天线32可以将实际发射到磁共振成像系统静磁场的射频脉冲信号反馈至功率放大器314,所述功率放大器314基于所述射频检测天线32反馈的射频脉冲信号对其从射频发生器311接收的射频脉冲信号进行放大处理,从而可以形成从功率放大器314到所述发射线圈312的闭环射频控制链路。所述功率放大器314可以根据射频检测天线32反馈的射频脉冲信号来动态地调节所述功率放大器312输出的射频脉冲信号,换句话说可以基于射频检测天线32的反馈的射频脉冲信号对其输出的射频脉冲信号进行放大,以使得输入至发射线圈312的射频脉冲信号具有合适的功率。

该射频系统31可以通过射频检测天线32将实际发射到磁共振成像系统静磁场的射频脉冲信号作为所述功率放大器314的反馈控制信号,从而调整射频脉冲信号链的增益或者相位。换句话说,本发明的射频系统30也可以控制磁共振成像射频信号链的保真度,藉此,可以提高磁共振成像系统的扫描图像质量。

请参阅图4所示,其为本发明另一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图。图4所示的射频系统41与图2或图3所示的射频系统的组成和结构基本类似。该射频系统41也包括射频发生器411、与所述射频发生器411连接的功率放大器414、以及例如通过发射/接收开关415与所述功率放大器414连接的发射线圈412。所述射频系统41还包括与所述发射线圈412电磁场耦合的射频检测部件。通过控制所述发射/接收开关415,所述发射线圈412还可以处于接收的工作模式。换句话说,所述发射线圈412可以在发射与接收两个不同的工作模式之间切换。

所述发射线圈412可以在发射的工作模式下接收所述功率放大器414输出的放大的射频脉冲信号,并将接收的射频脉冲信号发射到磁共振成像系统10的扫描腔141以此产生射频场。所述发射线圈412可以在接收的工作模式下接收磁共振产生的磁共振信号并将该磁共振信号通过发射/接收开关415传输至磁共振成像系统10的前置放大器43。所述前置放大器43将接收到的磁共振信号放大反馈至磁共振成像系统的接收机44。所述接收机44可以基于接收的磁共振信号进行图像重构,从而形成检测对象的扫描图像。

图4所示的射频系统41与图2或图3所示的射频系统的结构、组成、以及工作原理类似,于此不再赘述。

图4所示的射频系统41与图2或图3所示的射频系统的不同之处在于,所述射频检测部件包括表面线圈42,其用于检测所述发射线圈412实际发射到检测对象的射频脉冲信号。请一并参阅图1所示,所述表面线圈42可以直接放置在磁共振成像系统10的静磁场内,并且可以直接放置在检测对象需要扫描的位置或器官处。

所述表面线圈42可以通过电缆、导线或通信线缆与磁共振成像系统10的接收机44的接收端连接。所述接收机44的输出端可以通过电缆、导线或通信线缆与所述射频发生器411连接,藉此所述接收机44和所述射频发生器411之间可以进行信号的传输。所述表面线圈42与所述发射线圈412电磁场耦合,其可以用于检测和接收所述发射线圈412发射到检测对象的射频脉冲信号,并将该射频脉冲信号传输至所述接收机44。所述接收机44可以将接收到的射频脉冲信号传输至所述射频发生器411,作为所述射频发生器411的反馈控制信号。所述射频发生器411可以基于从所述表面线圈42反馈的射频脉冲信号控制其产生的射频脉冲信号,例如所述射频发生器411可以将所述表面线圈42反馈的射频脉冲信号与其产生的射频脉冲信号进行比较以调节其产生的射频脉冲信号的电压来进行功率控制,进而沿着整个射频链路使得输入至所述发射线圈412的射频脉冲信号具有合适的功率。

进一步来说,当所述发射线圈412通过所述发射/接收开关415切换至发射状态时,所述发射线圈412可以将从所述功率放大器414接收的射频脉冲信号发射至磁共振成像系统的静磁场,从而建立射频场。所述发射线圈412发射射频脉冲信号的过程中,所述表面线圈42处于失谐状态,其可以检测并接收到所述发射线圈412发射的射频脉冲信号,然后通过所述接收机44反馈至所述射频发生器411。

所述表面线圈42可以通过磁共振成像系统10的接收机44将其接收到的射频脉冲信号反馈至所述射频发生器411作为其反馈控制信号,由此建立磁共振成像射频信号链从所述射频发生器411至所述发射线圈412的闭环控制电路。所述射频发生器411可以将所述表面线圈42反馈的射频脉冲信号与其产生的射频脉冲信号进行比较以调节其产生的射频脉冲信号的电压来进行功率控制,进而沿着整个射频链路使得输入至发射线圈412的射频脉冲信号具有合适的功率。

进一步说,通过所述表面线圈42将其接收到的发射线圈412实际发射到磁共振成像系统静磁场的射频脉冲信号反馈至所述射频发生器411,所述射频发生器411将所述表面线圈42的反馈的射频脉冲信号与其产生的射频脉冲信号进行比较以此进行功率调整,可以相应调整磁共振成像射频脉冲信号链的增益或者相位。换句话说,本发明的射频系统41可以提高磁共振成像系统从射频脉冲信号发生端到射频脉冲信号发射端的整个射频信号链的保真度。藉此,可以提高磁共振成像系统的扫描图像质量。

另外,本发明直接通过表面线圈42接收所述发射线圈412发射到静磁场的射频脉冲信号,无须再设置另外的元器件,可以节省整个磁共振系统的制造成本。

请参阅图5所示,其为本发明另一个实施例的磁共振成像系统的射频系统与接收机连接的示意框图。图5所示的射频系统51与图4所示的射频系统的组成和结构基本相同。该射频系统51也包括射频发生器511、与所述射频发生器511连接的功率放大器514、可以通过例如发射/接收开关515与所述功率放大器514连接的发射线圈512。所述射频系统51还包括和所述发射线圈512电磁场耦合的射频检测部件,所述射频检测部件包括表面线圈52。通过控制所述发射/接收开关515,所述发射线圈512可以在发射与接收两个不同的工作模式之间切换。

所述发射线圈512可以在发射的工作模式下接收所述功率放大器514输出的放大的射频脉冲信号,并将接收的射频脉冲信号发射到磁共振成像系统10的扫描腔141以此产生射频场。所述发射线圈512可以在接收的工作模式下接收磁共振产生的磁共振信号并将该磁共振信号通过发射/接收开关515传输至磁共振成像系统10的前置放大器53。所述前置放大器53将接收到的磁共振信号放大反馈至磁共振成像系统的接收机54。所述接收机54可以基于接收的磁共振信号进行图像重构,从而形成检测对象的扫描图像。

图5所示的射频系统51与图4所示的射频系统的结构、组成、以及工作原理类似,于此不再赘述。

图5所示的射频系统与图4所示的射频系统的不同之处在于,所述表面线圈52与所述接收机54的接收端连接,所述接收机54的输出端通过电缆、导线或通信线缆与所述功率放大器514连接,藉此所述接收机54和所述功率放大器514之间可以进行信号的传输。换句话说,所述表面线圈52通过所述接收机54将其接收到的发射线圈512发射的射频脉冲信号反馈至所述功率放大器514。

所述表面线圈52与所述发射线圈512电磁场耦合,其可以用于检测和接收所述发射线圈512发射到检测对象的射频脉冲信号,并将该射频脉冲信号传输至所述接收机54。所述接收机54可以将接收到的射频脉冲信号传输至所述功率放大器514,作为所述功率放大器514的反馈控制信号。所述功率放大器514可以基于所述表面线圈52反馈的射频脉冲信号对其接收的来自所述射频发生器514的射频脉冲信号进行放大处理,进而使沿着射频链路输入至所述发射线圈512的射频脉冲信号具有合适的功率。

所述表面线圈52将其接收的射频脉冲信号通过所述接收机54反馈至所述功率放大器514作为其反馈控制信号,由此建立从所述功率放大器514至所述发射线圈512的射频信号链的闭环控制电路。

进一步说,通过所述表面线圈52将其接收到的实际发射到磁共振成像系统静磁场的射频脉冲信号传输给所述功率放大器514作为反馈控制信号,所述功率放大器514可以基于所述表面线圈52反馈的射频脉冲信号对其接收的来自射频发生器511的射频脉冲信号进行放大处理,可以相应调整磁共振成像射频脉冲信号链的增益或者相位。换句话说,本发明的射频系统51通过所述表面线圈52形成从所述功率放大器514至所述发射线圈512的闭环控制电路,通过该闭环控制电路进而可以提高磁共振成像系统射频信号链的保真度。藉此,可以提高磁共振成像系统的扫描图像质量。

本发明的射频系统通过设置射频检测天线或者通过表面线圈来检测和接收射频系统的发射线圈发射到检测对象的射频脉冲信号,并将接收到的射频脉冲信号反馈至所述射频发生器或所述功率放大器作为反馈控制信号,以此进行闭环控制。本发明的射频系统可以提高磁共振成像系统整个射频信号链的保真度,藉此,可以提高磁共振成像系统的扫描图像质量。

另外,本发明的射频系统利用现有的射频信号链形成从射频脉冲信号的发出端至射频脉冲信号的发射端的闭环控制,可以节省大量的元器件,相应节约了磁共振成像系统的占用空间。而且,本发明的射频系统设计非常简单,通过设置射频检测天线或利用现有的表面线圈来检测和接收发射线圈发射的射频脉冲信号,降低了磁共振成像系统的制造成本。另外,通过将实际发射到静磁场的射频脉冲信号传输至射频发生器或功率放大器作为反馈控制信号,可以更好地根据扫描对象的变化的体重、射频脉冲信号链路的损耗等情况来动态地进行功率调整,可以更好地产生满足建立射频场的脉冲信号,并适当地进行射频信号链的补偿以满足建立射频场的需求。

请一并参阅图1所示,本发明的磁共振成像系统10,其包括上述实施例提到的射频系统。所以本发明实施例的磁共振成像系统10由于使用了具有上述特征的射频系统,所以本发明的磁共振成像系统可以很好地控制射频信号链的保真度。本发明的磁共振成像系统10可以更好地根据检测对象的变化的体重、射频脉冲信号链路的损耗等情况来动态地进行调整,可以更好地产生满足建立射频场的脉冲信号,并适当地进行射频信号链的补偿以满足建立射频场的需求。因此,本发明的磁共振成像系统10可以提高扫描图像质量,产生信噪比更好的图像。

请参阅图6所示,其示意了本发明一个实施例提供的一种磁共振成像的射频控制方法60的流程图。如图6所示,该射频控制方法60包括如下步骤:

在步骤61中,检测磁共振成像系统的发射线圈发射的射频脉冲信号。在本发明一个实施例中,在步骤61中,可以通过与射频系统的发射线圈电磁场耦合的射频检测部件来检测磁共振成像系统的发射线圈发射的射频脉冲信号。所述射频检测部件可以包括射频检测天线或者表面线圈。在步骤61中,该射频检测天线与本发明前面论述的射频系统的射频检测天线的构成、连接关系、设置位置、工作原理等都类似,于此不再赘述。该表面线圈也与本发明前面论述的射频系统的表面线圈的构成、连接关系、设置位置、工作原理等都类似,于此也不再赘述。

在步骤62中,基于检测的所述射频脉冲信号反馈控制输入至发射线圈的射频脉冲信号。

请一并结合图6和图7所示,在本发明一个实施例中,其中步骤62:基于检测的所述射频脉冲信号反馈控制输入至发射线圈的射频脉冲信号进一步包括以下步骤:

在步骤621中,将检测的所述射频脉冲信号反馈至磁共振成像系统的射频发生器;

在步骤622中,所述射频发生器基于反馈回的射频检测信号调整其产生的射频脉冲信号的功率。

在步骤621中,可以通过直接与所述射频发生器连接的射频检测天线将检测到的所述射频脉冲信号反馈至磁共振成像系统的射频发生器,或者可以通过所述表面线圈将检测到的所述射频脉冲信号通过磁共振成像系统的接收机反馈至磁共振成像系统的射频发生器。

在步骤622中,所述射频发生器可以基于所述射频检测天线或者所述表面线圈反馈回的射频检测信号来调整其产生的射频脉冲信号的功率。在步骤622中,所述射频发生器可以将射频检测天线或者表面线圈反馈回的射频检测信号与其产生的射频脉冲信号进行比较以调节其产生的射频脉冲信号的电压来进行功率控制,进而沿着整个射频链路使得输入至发射线圈的射频脉冲信号具有合适的功率。

进一步来说,本发明的射频控制方法可以通过与发射线圈电磁场耦合的射频检测天线或者表面线圈将接收到的射频脉冲信号反馈至所述射频发生器,从而可以形成从射频发生器至发射线圈的闭环控制电路。藉此,本发明的射频控制方法可以通过射频发生器根据其接收到的反馈回的射频检测信号来动态地调节其产生的射频脉冲信号的功率,即可以根据待扫描的检测对象的体重和实际接收的射频脉冲信号来动态地调节该射频发生器的发射功率,以使得输入至发射线圈的射频脉冲信号具有合适的功率。

请一并结合图6和参阅图8所示,在本发明的另一个实施例中,其中步骤72:基于检测的所述射频脉冲信号反馈控制输入至所述发射线圈的射频脉冲信号可以进一步包括以下步骤:

在步骤721中,将检测的所述射频脉冲信号反馈给磁共振成像系统的功率放大器;

在步骤722中,所述功率放大器基于反馈回的射频检测信号对其接收的来自磁共振成像系统的射频发生器的射频脉冲信号进行放大处理。

在步骤721中,在本发明的一个实施例中,可以通过直接与所述功率放大器连接的射频检测天线来检测发射线圈发射的射频脉冲信号,所述射频检天线将检测的射频脉冲信号反馈至磁共振成像系统的功率放大器。在本发明的另一个实施例中,可以通过表面线圈来检测发射线圈发射的射频脉冲信号,所述表面线圈将检测的射频脉冲信号通过磁共振成像系统的接收机反馈至磁共振成像系统的功率放大器。

在步骤722中,所述功率放大器可以基于所述射频检测天线或者所述表面线圈反馈回的射频检测信号对其接收的来自磁共振成像系统的射频发生器的射频脉冲信号进行放大处理,进而使得输入至发射线圈的射频脉冲信号具有合适的功率。

进一步来说,本发明的射频控制方法可以通过射频检测天线或者表面线圈来检测发射线圈发射的射频脉冲信号,并将检测接收的射频脉冲信号反馈给磁共振成像系统的功率放大器,从而形成从功率放大器至发射线圈的闭环控制电路。通过该闭环控制电路可以将发射线圈实际发射的射频脉冲信号反馈给功率放大器,藉此功率放大器可以基于反馈回的射频检测信号来对其接收的射频脉冲信号进行放大处理,从而可以提高磁共振成像系统射频信号链的保真度,藉此,也可以提高磁共振成像系统的扫描图像质量。

本发明的磁共振成像的射频控制方法,通过射频检测天线或者表面线圈检测发射线圈发射到检测对象的射频脉冲信号,并将接收到的射频脉冲信号反馈至射频系统的射频发生器或功率放大器作为反馈控制信号。藉此,可以形成磁共振成像系统射频信号链的闭合功率控制电路,可以更好地控制磁共振成像射频信号链的保真度。本发明的磁共振成像的射频控制方法可以根据检测对象的变化的体重、射频脉冲信号链路的损耗等情况来动态地进行功率调整,可以更好地产生满足建立射频场的脉冲信号,并适当地进行射频信号链的补偿以满足建立射频场的需求。因此,本发明的磁共振成像的射频控制方法可以提高扫描图像质量,产生信噪比更好的图像。

上面已经描述了一些示例性实施例,然而,应该理解的是,可以做出各种修改。例如,如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充,则可以实现合适的结果。相应地,其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

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