[發明專利]磁共振系統、磁共振接收機及其接收信號處理方法和裝置

有效

• 申請號: 201210204047.0
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103513196A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 關曉磊
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/28
• 分類號: G01R33/28;G01R33/36
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及磁共振技術領域，特別涉及磁共振接收機及其接收信號的處理方法。

背景技術

磁共振成像（MRI，Magnetic?Resonance?Imaging）是核磁共振的重要應用領域，如今磁共振成像儀已成為醫學臨床診斷和基礎科學研究的主要工具之一。隨著超導技術、電子技術、成像技術、圖像處理技術和計算機科學技術的進步，應用領域不斷擴大，這些技術都對磁共振系統提出了更高的要求。要獲得高質量的圖像和截圖，提高磁共振接收機信噪比（SNR,Signal-to-Noise?Ratio）是非常關鍵的。

在MRI系統中的通常情況下，提高接收系統噪聲特性的措施主要是針對射頻接收線圈和前置放大器的。隨著磁共振技術的進步，對于磁共振系統接收系統的性能提出了更高的要求，與前置放大器相連的接收機逐漸成為提高接收系統噪聲特性的瓶頸之一。接收機的噪聲主要有兩種：模擬噪聲和模數轉換器的量化噪聲，任何模數轉換器（ADC，Analog-to-Digital?Converter）都存在量化噪聲，其大小取決于ADC的數字分辨率。為了降低接收機的量化噪聲，一般采用的技術手段是選擇高采樣率、低雜散和高信噪比的ADC，另外過采樣（Over-Sampling）技術也是降低量化噪聲的有效方法。但是，如上技術均會受到微電子技術發展的限制。實際上，在采用了上述技術之后，ADC的有效位數得到了很大提高，然而仍然無法滿足磁共振系統日益增長的要求。

申請號為200910055700.X的中國發明專利申請公開了一種提高核磁共振信噪比的方法，將放大和濾波電路設于接收機前級；啟動采樣之前，設定接收機增益波形和標準增益；在采樣過程中，按照設定的增益波形動態改變接收機增益；采樣結束后，按照設定的增益波形，計算采集到的數據在標準增益下所對應的值等步驟。然而，該方案仍然是針對在接收機之前采取增加增益電路的措施來提高磁共振系統的信噪比，而沒有從接收機本身入手來解決提高磁共振接收機信噪比的問題。

現有磁共振多通道接收機的結構如圖1，包括：接收通道11~1n（n≥2）、模數轉換電路221~22n（n≥2）和信號處理單元3。其中每個模數轉換電路都對應一個接收通道，如：模數轉換電路221處理的是接收通道11的模擬信號、模數轉換電路222處理的是接收通道12的模擬信號，以此類推。磁共振多通道接收機正常工作時，當接收通道11為工作通道，與接收通道11相連的模數轉換電路221對接收通道11接收到的信號進行AD轉換，而與其他接收通道相連的模數轉換電路處于閑置狀態，即模數轉換電路222~22n處于閑置狀態，最后將模數轉換電路221轉換后的數字信號送到信號處理單元3進行處理。

發明內容

本發明實施方式要解決的問題是，現有技術提高磁共振射頻接收機信噪比、降低接收機量化噪聲的方法大多是在優化接收機前級的接收電路或增加接收機中核心器件ADC成本的基礎上實現的，不能有效地提高磁共振接收機信噪比以及磁共振系統的成像質量。

為了解決上述問題，本發明實施方式提供了一種磁共振接收機的接收信號處理裝置，所述磁共振接收機包括：至少兩路接收通道；以及至少兩個模數轉換電路，分別對應一路接收通道；所述接收信號處理裝置包括：至少兩組開關單元，分別對應一個模數轉換電路，每組開關單元連接于對應的模數轉換電路與各路接收通道之間，用于連通或斷開所述接收通道與模數轉換電路的通路；控制單元，用于控制所述開關單元連通被配置為工作通道的接收通道與對應于所述工作通道的模數轉換電路的通路，以及連通所述工作通道與至少一個對應于其他接收通道的模數轉換電路的通路，所述工作通道為輸出有用信號的接收通道；合成單元，用于將與所述工作通道連通的模數轉換電路輸出的數字信號相加，以獲得數字輸出信號。

可選的，所述工作通道由磁共振系統的核心控制電路配置。

可選的，所述工作通道的數量為一路或者多路。

可選的，所述工作通道與對應于所述工作通道的模數轉換電路的通路以及所述工作通道與至少一個對應于其他接收通道的模數轉換電路的通路同時連通。

可選的，所述至少兩組開關單元連接于同一接收通道與不同模數轉換電路之間；每組開關單元包括至少兩個模擬開關，所述至少兩個模擬開關連接于不同接收通道與同一模數轉換電路之間。

可選的，所述模擬開關為單刀單擲開關。

可選的，所述合成單元包括加法器。