專利名稱：在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核磁共振領(lǐng)域，具體屬于一種在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置及方法。
背景技術(shù)：
核磁共振成像(MRI)設(shè)備是上世紀(jì)八十年代以來(lái)發(fā)展起來(lái)的醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備，它無(wú)創(chuàng)傷地獲取人體各部位任意斷層的圖像，可獲得清晰的軟組織圖像，得到人體解剖學(xué)信息， 是當(dāng)今發(fā)現(xiàn)和診斷早期癌癥及其他多種疾病最先進(jìn)的臨床診斷設(shè)備，在國(guó)際醫(yī)學(xué)界和技術(shù) 界均受到重視。射頻線圈是核磁共振成像設(shè)備的核心部件之一，可分為發(fā)射線圈、收發(fā)共用線圈 和接收線圈，接收線圈又分單通道接收線圈和多通道接收線圈。收發(fā)共用線圈產(chǎn)生的射頻 場(chǎng)非常均勻，磁共振信號(hào)的激發(fā)和接收都用同一個(gè)線圈，比如鳥(niǎo)籠頭線圈；發(fā)射線圈通常指 大體線圈，可以產(chǎn)生很大范圍的均勻射頻場(chǎng)，只用來(lái)激發(fā)磁共振信號(hào)；接收線圈只用來(lái)接收 磁共振信號(hào)，在成像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生比較均勻的射頻場(chǎng)，接收信號(hào)的信噪比高，發(fā)射線圈必須要 與接收線圈配合使用。因此，射頻線圈有兩種工作模式同一線圈收發(fā)共用模式和不同線圈 間的發(fā)射接收模式。在核磁共振系統(tǒng)中，線圈之間的耦合會(huì)降低信噪比，影響圖像質(zhì)量。為了減少線圈 中的互相影響，線圈工作在收發(fā)共用模式時(shí)必須把其他線圈失諧掉，比如使用頭線圈時(shí)必 須把大體發(fā)射線圈54完全失諧掉。而線圈工作在發(fā)射接收模式時(shí)，在發(fā)射階段必須讓大體 發(fā)射線圈54工作在諧振頻率上，接收線圈失諧，產(chǎn)生均勻的射頻場(chǎng)激發(fā)磁共振信號(hào)，而在 接收階段需要失諧體發(fā)射線圈，讓接收線圈工作在諧振頻率上。如果不能控制線圈工作模 式切換，可能造成設(shè)備無(wú)法正常工作。例如，收發(fā)共用線圈需要的射頻功率比純接收線圈需 要的射頻功率小的多，無(wú)識(shí)別裝置的核磁共振成像系統(tǒng)，當(dāng)誤把收發(fā)共用線圈接入系統(tǒng)時(shí)， 但發(fā)射的射頻功率未能切換，線圈電容很容易被高功率的射頻信號(hào)燒壞，導(dǎo)致線圈不能正 常工作，圖像信噪比下降，嚴(yán)重時(shí)線圈內(nèi)部銅皮燒壞，導(dǎo)致線圈報(bào)廢。因此系統(tǒng)需要自動(dòng)識(shí) 別出線圈的不同類型，根據(jù)識(shí)別的結(jié)果在兩種工作模式上自動(dòng)切換，使得不同的線圈工作 在不同的工作模式，保證線圈安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置及方法，可以自 動(dòng)識(shí)別線圈的不同類型，根據(jù)識(shí)別結(jié)果使得系統(tǒng)自動(dòng)控制不同線圈工作在不同工作模式， 保證線圈安全和正常工作。本發(fā)明提出的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置的技術(shù)方案是包括一提供 識(shí)別電平信號(hào)的直流電源模塊、安裝在病床上的插座、連接在被識(shí)別線圈上且與所述插座 配合的插頭，所述插座設(shè)有電平針腳和編碼針腳，所述插座的電平針腳與所述直流電源模 塊相連接，所述插座的編碼針腳與一控制模塊相連接。
本發(fā)明提出的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置的更詳細(xì)的技術(shù)方案是所 述直流電源模塊中的識(shí)別電平信號(hào)為一個(gè)正直流電壓，所述正電平和地電平連接在插座的 兩個(gè)電平針腳上；所述插座為混合射頻插座，所述插頭為混合射頻插頭，插座和插頭的信號(hào)和電源 是互相隔離的；所述插頭中與插座的電平針腳相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)針腳分別為正電平針腳 和地電平針 腳，所述插頭的正電平針腳與插座的正電平針腳相短接，所述插頭的地電平針腳與插座的 地電平針腳相短接；所述插頭中與插座的編碼針腳相對(duì)應(yīng)的編碼針腳之一與插頭的正電平 針腳相短接，所述插頭的其他編碼針腳與插頭的地電平針腳相短接；所述插座和插頭的編碼針腳與電平針腳不沖突，其編碼針腳數(shù)比被識(shí)別線圈的模 式數(shù)多一，其中與地電平針腳相連的一個(gè)編碼針腳為空接識(shí)別；所述被識(shí)別線圈包括收發(fā)共用線圈和純接收線圈，其中純接收線圈包括單通道接 收線圈和多通道接收線圈；所述插座的電平針腳和編碼針腳分別通過(guò)線纜與直流電源模塊和控制模塊相連， 所述插頭上的編碼針腳通過(guò)線纜與其上的電平針腳相連。本發(fā)明還提出了在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的方法，包括以下步驟步驟一，直流電源模塊發(fā)出一個(gè)正電平信號(hào)；步驟二，正電平信號(hào)傳送到核磁共振系統(tǒng)中的插座電平針腳上；步驟三，不同被識(shí)別線圈的插頭與病床的插座對(duì)接，電平信號(hào)經(jīng)不同的編碼規(guī)則 反饋至控制模塊中進(jìn)行識(shí)別。本發(fā)明提出的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的方法的更詳細(xì)的技術(shù)方案是所 述步驟二中正電平信號(hào)通過(guò)線纜穿過(guò)屏蔽間濾波板連接到插座上；所述步驟三中控制模塊 的電平信號(hào)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)為電平區(qū)間。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.本發(fā)明原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，通過(guò)電平信號(hào)來(lái)識(shí)別線圈的類型，簡(jiǎn)便 易行，有效保證線圈的工作狀態(tài)自動(dòng)切換。2.本發(fā)明采用電平編碼模式進(jìn)行線圈識(shí)別的方法，可以自動(dòng)識(shí)別線圈的不同類 型，根據(jù)識(shí)別結(jié)果使得系統(tǒng)自動(dòng)控制不同線圈工作在不同工作模式，保證線圈安全和正常 工作。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為本發(fā)明的連接示意圖；圖2為本發(fā)明直流電源模塊、控制模塊和插座的裝置連接示意圖；圖3為本發(fā)明收發(fā)共用線圈的連接示意圖；圖4為本發(fā)明單通道接收線圈的連接示意圖；圖5為本發(fā)明多通道接收線圈的連接示意圖；圖6為本發(fā)明中方法的流程示意圖。其中1為直流電源模塊；2為插座；3為控制模塊41為收發(fā)共用線圈插頭；42為單通道接收線圈插頭；43為多通道接收線圈插頭51為收發(fā)共用線圈；52為單通道接收線 圈；53為多通道接收線圈54為大體發(fā)射線圈；6為射頻放大器7為譜儀；OOl 004、011 014,021 024,031 034為電源線纜。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，如圖2所示，包括提供識(shí)別 電平信號(hào)的直流電源模塊1、安裝在病床上的插座2、控制模塊3。所述直流電源模塊1中的 識(shí)別電平信號(hào)作為線圈識(shí)別編碼的參考電平，為一個(gè)正直流電壓，如5V電平信號(hào)，所述插 座2的9號(hào)針腳和11號(hào)針腳為電平針腳，1 4號(hào)針腳為編碼針腳，所述5V正電平連接在 插座2的9號(hào)針腳上，地(GND)電平連接在插座2的11號(hào)針腳上，所述插座2的編碼針腳 與控制模塊3相連接。所述射頻線圈包括收發(fā)共用線圈51和純接收線圈，其中純接收線圈包括單通道 接收線圈52和多通道接收線圈53，所述收發(fā)共用線圈51上連接有收發(fā)共用線圈插頭41， 單通道接收線圈52上連接有單通道接收線圈插頭42，多通道接收線圈上連接有多通道接 收線圈插頭43。 所述插座2為D型混合射頻插座，所述收發(fā)共用線圈插頭41、單通道接收線圈插頭 42、多通道接收線圈插頭43均為與插座2配合的D型混合射頻插頭，插座2和三種插頭的 信號(hào)和電源是互相隔離的。所述插頭中與插座2的電平針腳相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)針腳分別為9號(hào)正電平針腳和11 號(hào)地電平針腳，所述插頭的正電平針腳與插座2的正電平針腳相短接，所述插頭的地電平 針腳與插座2的地電平針腳相短接；所述插頭中與插座2的編碼針腳相對(duì)應(yīng)的編碼針腳之 一與插頭的正電平針腳相短接，所述插頭的其他編碼針腳與插頭的地電平針腳相短接。所述插座2和插頭的編碼針腳與電平針腳不沖突，其編碼針腳數(shù)比被識(shí)別線圈的 模式數(shù)多一，其中與地電平針腳相連的一個(gè)編碼針腳為空接識(shí)別。本發(fā)明中線圈共三種模 式，所以編碼針腳選擇四針?？刂颇K3的四個(gè)編碼信號(hào)通過(guò)電源線纜001 004經(jīng)屏蔽間的濾波板濾波，再 連接到超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)病床上的D型混合射頻插座2的1 4號(hào)針腳。直流電源模塊 1的5V電平信號(hào)接到上述病床上的D型混合射頻插座2的9號(hào)針腳，地(GND)電平信號(hào)連 接到11號(hào)針腳。本發(fā)明使用編碼識(shí)別的思想是將不同的射頻線圈定義為不同的編碼，控制模塊3 接收到5V電平信號(hào)時(shí)定義為“1”，接收到地(GND)電平信號(hào)時(shí)定義為“0”。如上述所述各 個(gè)部件的連接情況，下面詳述收發(fā)共用線圈51、單通道接收線圈52和多通道接收線圈53三 種線圈的識(shí)別過(guò)程。如圖3所示，射頻線圈為收發(fā)共用線圈51，如頭線圈，其識(shí)別編碼定義為“1000”， 即在頭線圈內(nèi)將5V電平信號(hào)通過(guò)電源線纜011短接到頭線圈的收發(fā)共用線圈插頭41內(nèi)的 1號(hào)針腳，而電源線纜012 014將地電平信號(hào)(GND)連接到2 4號(hào)針腳。頭線圈的收發(fā) 共用線圈插頭41和病床上的D型混合射頻插座2對(duì)接，使頭線圈的收發(fā)共用線圈插頭41 的9號(hào)針腳的信號(hào)即病床上的D型混合射頻插座2內(nèi)的針腳9的信號(hào)，頭線圈的收發(fā)共用 線圈插頭41的針腳11也是和病床的D型混合插座2內(nèi)的針腳11對(duì)應(yīng)的。頭線圈的收發(fā)共用線圈插頭41與病床上的D型混合射頻插座2對(duì)接后，形成“1000”編碼，反饋到控制模 塊3中，系統(tǒng)切換到收發(fā)共用模式。如圖4所示，射頻線圈為單通道接收線圈52，如單通道頸線圈，其識(shí)別編碼定義為 “0100”，頸線圈的單通道接收線圈插頭42與病床上的D型混合射頻插座2配合。頸線圈的 單通道接收線圈插頭42上的9號(hào)針腳的5V電平信號(hào)通過(guò)電源纜線022在射頻線圈內(nèi)短接 到頸線圈2號(hào)針腳上，頸線圈的單通道接收線圈插頭42上的11號(hào)針腳的地電平信號(hào)(GND) 通過(guò)電源電纜線021、023和024在射頻線圈內(nèi)短接到頸線圈內(nèi)針腳1、3和4上。頸線圈的 單通道接收線圈插頭42與病床上的D型混合射頻插座2對(duì)接后，形成“0100”編碼，反饋到 控制模塊3中，系統(tǒng)切換到單通道接收模式。如圖5所示，射頻線圈為多通道接收線圈53，如四通道頸線圈，其識(shí)別編碼定義為 “0010”，頸線圈的四通道接收線圈插頭43與病床上的D型混合射頻插座2配合。頸線圈的 四通道接收線圈插頭43上的9號(hào)針腳的5V電平信號(hào)通過(guò)電源纜線033在射頻線圈內(nèi)短接 到頸線圈3號(hào)針腳上，頸線圈的四通道接收線圈插頭43上的11號(hào)針腳的地電平信號(hào)(GND) 通過(guò)電源纜線031、032和034在射頻線圈內(nèi)短接到頸線圈內(nèi)針腳1、2和4。頸線圈的四通 道接收線圈插頭43與病床上的D型混合射頻插座2對(duì)接后，形成“0010”編碼，反饋到控制 模塊3中，系統(tǒng)切換到多通道接收模式。一種在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的方法，包括以下步驟步驟一，直流電源模塊1發(fā)出一個(gè)5V的正電平信號(hào)；步驟二，5V的正電平信號(hào)經(jīng)屏蔽間的濾波板濾波，傳送到核磁共振系統(tǒng)中病床上 的D型混合射頻插座2的9號(hào)電平針腳上；步驟三，不同被識(shí)別線圈的D型混合射頻插頭與病床的D型混合射頻插座2對(duì)接， 5V電平信號(hào)經(jīng)不同的編碼規(guī)則反饋至控制模塊3中進(jìn)行識(shí)別。在步驟三中，電平信號(hào)在回路中可能因各種原因損耗或增強(qiáng)，反饋到控制模塊3 時(shí)可能已經(jīng)不是當(dāng)初的電平信號(hào)，所以控制模塊3對(duì)反饋回來(lái)的電平信號(hào)的識(shí)別必須是個(gè) 電平區(qū)間，否則可能導(dǎo)致不能識(shí)別或識(shí)別有誤，從而使系統(tǒng)工作模式未能切換成功，致使線 圈工作不正常甚至損壞。如圖1，圖6所示，直流電源模塊1將5V正電平信號(hào)和地(GND)電平信號(hào)連接到病 床上的D型混合射頻插座2，不同類型線圈連接到病床D型混合射頻插座2上時(shí)形成識(shí)別 編碼，再傳送到控制模塊3，控制模塊3根據(jù)線圈編碼信號(hào)發(fā)出各種控制信號(hào)。例如如果是 收發(fā)共用線圈51，編碼信號(hào)是“1000”，譜儀7和射頻放大器6相連給射頻放大器6提供待 放大的射頻信號(hào)，譜儀7和控制模塊3相連提供使能信號(hào)，且射頻放大器6與收發(fā)共用線圈 51連接，將放大的射頻功率信號(hào)輸入收發(fā)共用線圈51中完成信號(hào)的激發(fā)，當(dāng)射頻功率信號(hào) 消失時(shí)又由收發(fā)共用線圈51接收產(chǎn)生的磁共振信號(hào)，并且保證在整個(gè)發(fā)射接收過(guò)程中大 體發(fā)射線圈54 —直處于失諧狀態(tài)；如果是單通道接收線圈52，編碼信號(hào)是“0100”，射頻放 大器6將與大體發(fā)射線圈54連接，將放大的射頻功率信號(hào)輸入大體發(fā)射線圈54中完成信 號(hào)的激發(fā)，并且在發(fā)射階段保證單通道接收線圈52失諧，而在射頻功率信號(hào)消失即接收階 段，大體發(fā)射線圈54處于失諧狀態(tài)，單通道接收線圈52處于諧振狀態(tài)接收磁共振信號(hào)；如 果是多通道接收線圈53，編碼信號(hào)是“0010”，射頻放大器6也與大體發(fā)射線圈54連接，將 放大的射頻功率信號(hào)輸入大體發(fā)射線圈54中完成信號(hào)的激發(fā)，并且在發(fā)射階段保證多通道接收線圈53失諧，而在射頻信號(hào)消失時(shí)即接收階段，大體發(fā)射線圈54處于失諧狀態(tài)，多 通道接收線圈53處于諧振狀態(tài)接收磁共振信號(hào)。上述實(shí)施方式中插座2和三種插頭的編碼針腳也可以選擇3針，則對(duì)應(yīng)的收發(fā)共 用線圈51的編碼信號(hào)為“100”，單通道接收線圈52的編碼信號(hào)為“010”，多通道接收線圈 53的編碼信號(hào)為“001”。本發(fā)明原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，通過(guò)電平信號(hào)來(lái)識(shí)別線圈的類型，簡(jiǎn)便易行，有效保證線圈的工作狀態(tài)自動(dòng)切換；本發(fā)明采用電平編碼模式進(jìn)行線圈識(shí)別的方法，可 以自動(dòng)識(shí)別線圈的不同類型，根據(jù)識(shí)別結(jié)果使得系統(tǒng)自動(dòng)控制不同線圈工作在不同工作模 式，保證線圈安全和正常工作。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。除上述 實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均 落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，其特征在于包括一提供識(shí)別電平信號(hào)的直流電源模塊(1)、安裝在病床上的插座(2)、連接在被識(shí)別線圈上且與所述插座(2)配合的插頭，所述插座(2)設(shè)有電平針腳和編碼針腳，所述插座(2)的電平針腳與所述直流電源模塊(1)相連接，所述插座(2)的編碼針腳與一控制模塊(3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，其特征在于所述 直流電源模塊(1)中的識(shí)別電平信號(hào)為一個(gè)正直流電壓，所述正電平和地電平連接在插座(2)的兩個(gè)電平針腳上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，其特征在于所述 插座(2)為混合射頻插座，所述插頭為混合射頻插頭，插座(2)和插頭的信號(hào)和電源是互相 隔離的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，其特征在于 所述插頭中與插座(2)的電平針腳相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)針腳分別為正電平針腳和地電平針腳，所 述插頭的正電平針腳與插座(2)的正電平針腳相短接，所述插頭的地電平針腳與插座(2) 的地電平針腳相短接；所述插頭中與插座(2)的編碼針腳相對(duì)應(yīng)的編碼針腳之一與插頭的 正電平針腳相短接，所述插頭的其他編碼針腳與插頭的地電平針腳相短接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，其特征在于 所述插座(2)和插頭的編碼針腳與電平針腳不沖突，其編碼針腳數(shù)比被識(shí)別線圈的模式數(shù) 多一，其中與地電平針腳相連的一個(gè)編碼針腳為空接識(shí)別。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，其特征在于所述 被識(shí)別線圈包括收發(fā)共用線圈(51)和純接收線圈，其中純接收線圈包括單通道接收線圈 (52)和多通道接收線圈(53)，所述插頭包括收發(fā)共用線圈插頭(41)、單通道接收線圈插頭 (42)和多通道接收線圈(43)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，其特征 在于所述插座(2)的電平針腳和編碼針腳分別通過(guò)線纜與直流電源模塊(1)和控制模塊(3)相連，所述插頭上的編碼針腳通過(guò)線纜與其上的電平針腳相連。
8.一種在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟一，直流電源模塊(1)發(fā)出一個(gè)正電平信號(hào)；步驟二，正電平信號(hào)傳送到核磁共振系統(tǒng)中的插座(2)電平針腳上； 步驟三，不同被識(shí)別線圈的插頭與病床的插座(2)對(duì)接，電平信號(hào)經(jīng)不同的編碼規(guī)則 反饋至控制模塊(3)中進(jìn)行識(shí)別。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的方法，其特征在于所述 步驟二中正電平信號(hào)通過(guò)線纜穿過(guò)屏蔽間濾波板連接到插座(2)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的方法，其特征在于所述 步驟三中控制模塊(3)的電平信號(hào)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)為電平區(qū)間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在核磁共振系統(tǒng)中識(shí)別射頻線圈的裝置，包括提供識(shí)別電平信號(hào)的直流電源模塊、安裝在病床上的插座、連接在被識(shí)別線圈上與插座配合的插頭，插座設(shè)有電平針腳和編碼針腳，插座的電平針腳與直流電源模塊相連接，插座的編碼針腳與控制模塊相連接。還公開(kāi)了一種識(shí)別射頻線圈的方法，直流電源模塊發(fā)出一個(gè)正電平信號(hào)；正電平信號(hào)傳送到插座電平針腳上；不同被識(shí)別線圈的插頭與插座對(duì)接，電平信號(hào)經(jīng)不同的編碼規(guī)則反饋至控制模塊中進(jìn)行識(shí)別。本發(fā)明采用電平編碼模式識(shí)別，原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，可以自動(dòng)識(shí)別線圈的不同類型，有效保證線圈的工作狀態(tài)自動(dòng)切換，保證線圈安全和正常工作。
文檔編號(hào)A61B5/055GK101803921SQ20101013059
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者唐昕, 姜忠德, 梁求斌 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)朗潤(rùn)科技有限公司