[發明專利]具有高速串行接口的磁共振接收線圈有效

申請號：	201210171098.8	申請日：	2012-05-29
公開（公告）號：	CN103105599A	公開（公告）日：	2013-05-15
發明（設計）人：	施金泉;丁志文;張丙春;王君杰;潘奎;盧廣	申請（專利權）人：	遼寧開普醫療系統有限公司
主分類號：	G01R33/36	分類號：	G01R33/36
代理公司：	沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002	代理人：	許宗富
地址：	117000 遼寧省本溪***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	具有高速串行接口磁共振接收線圈
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種醫用成像診斷設備，具體涉及一種具有高速串行接口的磁共振接收線圈。

背景技術

磁共振成像具有較高的軟組織對比度與空間分辨率，且具有無電離輻射、無損傷等特點，因此成為了臨床醫學影像檢查最重要的手段之一。隨著超導磁體技術的發展，磁共振成像系統的主磁場不斷提高，高場磁共振成像系統的應用越來越廣泛。高場磁共振成像系統應用序列對系統成像的信噪比、空間分辨率、成像速度要求越來越高。系統中影響這三個要素的關鍵為接收信號鏈路，所以如何優化接收信號鏈路，成為研制開發磁共振系統的主要工作任務之一。為此很多磁共振設備廠商進行了不同方法的嘗試，例如申請號為201010537429.6的《局部線圈裝置中的MR信號傳輸》，申請號為200810212813.1的《用于從成像目標接收磁共振信號的系統和設備》等報道采用的中頻采樣結構，即接收線圈接收NMR信號之后經變頻、增益調整、濾波之后變成某一頻率相對低的中間頻率供模數轉換器件數字化處理。這顯然在磁共振接收鏈路中增加了大量電子器件，這些電子器件只能增加由線圈感應NMR信號的電子噪聲，而且對于多通道并行接收（接收通道大于4）應用來說，系統材料成本也會成倍增加。專利號為ZL200580031185.1的《具有動態范圍控制的磁共振接收線圈》，接收信號鏈路采用直接采樣，采樣之后進行數據壓縮再傳給系統成像的數據存儲器供重建處理。這種方式雖然取消了對線圈接收到NMR信號中間變頻環節，但為保證足夠的接收動態范圍，需要對每一接收通道的增益進行特殊處理以便壓縮從線圈感應的NMR信號。對于多通道并行接收而言，這種方式同樣需要增加額外的增益處理器件，另外還需要在線圈側做過多的數據壓縮數字信號處理，這對噪聲特別敏感的接收線圈來說，某種程度上降低了其接收靈敏度，加之該報道線圈通用性較差，只能用于其自家設備之上，相對維護難度及維護成本較高。

發明內容

針對現有技術的上述不足之處，本發明提供了一種具有高速串行接口的磁共振接收線圈，以優化磁共振成像系統多通道并行接收系統信號鏈路，解決高場磁共振成像系統NMR（磁共振）信號多通道并行接收信號鏈路互聯復雜、NMR信號處理數據量大、開發成本及開發周期長、接收通道之間隔離度差、接收靈敏和信噪比低、通用性差等一系列應用難點。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種具有高速串行接口的磁共振接收線圈，其特征在于，線圈陣列和磁共振信號接收前端單元共同封裝在線圈外罩之內，磁共振信號接收前端單元包括：

模擬前端通道：將線圈陣列感應的模擬NMR信號轉換成數字NMR信號；接收數字前端發送單元的采樣同步信號、帶寬選擇信號；

數字前端發送單元：將多條模擬前端通道輸出的并行的數字NMR信號轉換成串行數據，通過高速串行數據通道傳送至全數字化磁共振成像譜儀；并接收來自全數字化磁共振成像譜儀的射頻門控信號和時鐘同步信號；發送失諧控制信號至線圈陣列。

所述模擬前端通道包括順序連接的低噪聲放大器、可調帶寬濾波器、模數轉換器。

所述線圈陣列中的每一個線圈環路與一個模擬前端通道相連。

所述多條模擬前端通道輸出至一個數字前端發送單元。

所述數字前端發送單元包括：

數字串行編碼單元：用于將模擬前端通道輸出的數字NMR信號轉換成串行數據，并通過高速串行數據通道傳送至全數字化磁共振成像譜儀；

前端管理單元：接收全數字化磁共振成像譜儀的射頻門控信號；輸出失諧控制信號至線圈，輸出采樣同步信號至模擬前端通道的模數轉換器，輸出帶寬選擇信號至模擬前端通道的濾波器；輸出編碼控制信號至數字串行編碼單元；

時鐘管理單元：接收全數字化磁共振成像譜儀的同步信號；輸出采樣時鐘至模擬前端通道；輸出高速時鐘和系統時鐘至數字串行編碼單元；

電源管理單元：接收前端管理單元的休眠控制信號；并給數字串行編碼單元、時鐘管理單元和模擬前端通道供電。

所述數字串行編碼單元包括數據接收緩沖單元、數據編碼單元、高速串行編碼單元和驅動單元；