用于磁共振(mr)線圈的單個同軸接口的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請總體上涉及磁共振(MR)成像。其具體與MR線圈陣列相結合而應用，并且將特別參考MR線圈陣列來描述本申請。然而應當理解，本申請還適用于其他使用場景，并且不必限于前述的應用。
【背景技術】
[0002]在MR線圈陣列的里面，內部布線在各個線圈通道與外部系統連接器之間進行連接。線圈通道中的每個都包括線圈元件板(CEB)和對應的線圈元件。CEB中的每個需要用于三種類型的信號的連通性:電源；調諧/去諧控制信號；以及射頻(RF)信號輸出。對于電源，每個CEB含有需要電源供電的一個或多個有源部件，包括至少一個前置放大器。這種電源通常被提供為具有某個最大電流的直流(DC)電壓源。對于調諧/去諧控制信號，所有的線圈元件在MR成像序列的發射(TX)相位期間都必須被去諧。此外，通常期望在TX相位和接收(RX)相位期間都對未使用的線圈元件進行完全去諧。因此，每個CEB都被提供有調諧/去諧控制信號。對于RF信號輸出，每個有源線圈通道的經放大的MRI RF信號都必須被從CEB傳送到系統連接器。
[0003]在現有技術領域的MR線圈陣列中，電源和RF信號輸出被組合到單個傳輸線上。調諧/去諧控制信號被提供有通常與其他兩種信號共享返回路徑地(ground)的單獨傳輸線。出于安全原因，MR系統里面的任何傳輸線都必須被以這樣的方式來設計，即在TX相位期間線纜上的RF電流被降低至安全水平。出于該目的，所有的線典型地需要具有對于任何感應RF電流提供高阻抗的平衡-不平衡變換器(Balun)或RF阱。然而，這些平衡-不平衡變換器和RF阱電路與線纜連接器一起增加了 MR線圈陣列的成本負擔和復雜性。此外，相鄰傳輸線之間的耦合能夠導致不期望的影響，例如串擾，以及可能具有(源于增加的反饋的)對圖像質量和整體系統穩定性的不利影響的額外的傳輸線模式。
[0004]本申請提供了克服上述問題和其他問題的新的且經改進的系統和方法。
【發明內容】
[0005]根據一個方面，提供了一種磁共振(MR)線圈陣列。所述MR線圈陣列包括一個或多個線圈通道，每個所述線圈通道與線圈元件相對應，并且所述MR線圈陣列使用同軸傳輸線而被連接到外部系統或設備。所述MR線圈陣列包括線圈元件和對應的線圈元件電路。所述線圈元件與所述線圈通道中的一個相對應。所述線圈元件電路包括至少一個有源部件，所述至少一個有源部件由所述同軸傳輸線上承載的電源信號來供電。所述電源信號的電壓在具有相同極性的第一直流(DC)電壓與第二直流(DC)電壓之間變化。所述線圈元件電路包括調諧/去諧電路，所述調諧/去諧電路被連接到所述同軸傳輸線。所述調諧/去諧電路基于所述電源信號的所述第一DC電壓和所述第二DC電壓來對所述線圈元件進行調諧或去諧D
[0006]根據另一方面，提供了一種用于對MR線圈陣列進行調諧或去諧的方法。所述MR線圈陣列包括一個或多個線圈通道，每個所述線圈通道與線圈元件相對應，并且所述MR線圈陣列使用同軸傳輸線而被連接到外部系統或設備。所述方法包括由所述同軸傳輸線上承載的電源信號對所述MR線圈陣列的至少一個有源部件供電。所述電源信號的電壓在具有相同極性的所述第一直流(DC)電壓與所述第二直流(DC)電壓之間變化。所述方法還包括由所述MR線圈陣列的調諧/去諧電路來對所述MR線圈陣列的與所述線圈通道中的一個相對應的線圈元件進行調諧或去諧。所述調諧/去諧電路基于所述電源信號的所述第一 DC電壓和所述第二 DC電壓來對所述線圈元件進行調諧或去諧，并且所述調諧/去諧電路被連接到所述同軸傳輸線。
[0007]根據另一方面，提供了一種包括MR線圈陣列的磁共振(MR)系統。所述MR線圈陣列包括一個或多個線圈通道，每個所述線圈通道與線圈元件相對應，并且所述MR線圈陣列使用同軸傳輸線而被連接到外部系統或設備。所述MR系統包括所述MR線圈陣列的調諧/去諧電路，所述調諧/去諧電路基于所述同軸傳輸線上承載的電源信號來對所述MR線圈陣列的線圈元件進行調諧或去諧。所述電源信號的電壓在具有相同極性的第一直流(DC)電壓與第二直流(DC)電壓之間變化，以指示調諧或去諧狀態。所述MR系統還包括驅動電路，所述驅動電路將所述MR線圈陣列連接到外部MR接收器。所述驅動電路通過基于調諧/去諧命令在兩個電源之間進行選擇來將所述電源信號添加到所述同軸傳輸線。每個電源提供具有與另一電源相同極性的不同的直流(DC)電壓。
[0008]一個優勢在于降低了成本。
[0009]另一優勢在于提高了系統穩定性。
[0010]另一優勢在于減少了內部線纜的總數。
[0011 ] 另一優勢在于降低了復雜性。
[0012]另一優勢在于減少了相鄰傳輸線之間的耦合。
[0013]另一優勢在于降低了串擾。
[0014]另一優勢在于減少了傳輸線模式。
[0015]另一優勢在于經改進的圖像質量。
[0016]本領域技術人員在閱讀并理解了下面的具體說明后將意識到本發明的進一步優勢。
【附圖說明】
[0017]本發明可以采取各種部件和各部件的布置以及各種步驟和各步驟的安排的形式。附圖僅出于圖示優選實施例的目的，并且不應被解釋為對本發明的限制。
[0018]圖1圖示了具有增強的MR線圈陣列連通性的磁共振(MR)系統。
[0019]圖2圖示了促進MR線圈陣列連通性的驅動電路。
[0020]圖3圖示了包括促進MR線圈陣列連通性的調諧/去諧電路的線圈元件板(CEB)的部分視圖。
[0021]圖4圖示了被提供給圖3的調諧/去諧電路的信號的曲線圖。
[0022]圖5圖示了促進MR線圈陣列連通性的調諧/去諧電路。
[0023]圖6圖示了用于對具有增強的連通性的MR線圈陣列進行調諧或去諧的方法。
【具體實施方式】
[0024]本發明提出了一種用來將磁共振(MR)線圈元件板(CEB)的三種信號(S卩電源、調諧/去諧控制信號以及射頻(RF)信號輸出)組合到單個傳輸線上的方法。這種方法簡化了布線，并且減少了線圈內部信號連接所需的連接器和阱的數量。此外，通過具有較少的線纜和/或傳輸線，減少了不期望的串擾和傳輸線模式，增加了整個系統的穩定性。
[0025]參考圖1，磁共振成像(MR)系統10采用MR來對患者12的感興趣區域(ROI)進行成像。系統10包括掃描器14，所述掃描器14限定了尺寸為容納ROI的成像體積16 (以虛線指示)。患者支撐體能夠被用于支撐在掃描器14中的患者12并促進將ROI定位在成像體積16中。
[0026]掃描器14包括主磁體18，所述主磁體18創建延伸通過成像體積16的強靜態B。磁場。主磁體18典型地采用超導線圈來創建靜態B。磁場。然而，主磁體18也能夠采用永磁體或常導磁體。由于采用了超導線圈，因此主磁體18包括用于超導線圈的冷卻系統，例如液氦冷卻的低溫恒溫器。靜態B。磁場的強度在成像體積16中通常是以下中的一個:0.23特斯拉、0.5特斯拉、1.5特斯拉、3特斯拉、7特斯拉等，但是也設想其他強度。
[0027]掃描器14的梯度控制器20被控制以使用掃描器14的多個磁場梯度線圈22來將磁場梯度(例如X梯度、y梯度和z梯度)疊加在成像體積16中的靜態B。磁場上。磁場梯度對成像體積16內的磁自旋進行空間編碼。典型地，多個磁場梯度線圈22包括在三個正交空間方向上進行空間編碼的三個單獨的磁場梯度線圈。
[0028]此外，一個或多個發射器24 (例如收發器)被控制為利用掃描器14的一個或多個發射線圈陣列(例如全身線圈26和/或表面線圈28)來將B1共振激勵和操縱射頻(RF)脈沖發射到成像體積16中。B1脈沖典型地持續時間很短，并且當與磁場梯度一起采用時實現對磁共振的選擇操縱。例如，BJt沖激勵氫偶極子共振，并且磁場梯度以共振信號的頻率和相位來對空間信息進行編碼。通過調節RF頻率，能夠在其他偶極子(例如磷)中激勵共振，磷往往集中在已知的組織(例如骨骼)中。發射器24能夠在掃描器14的外部或內部。此外，發射器24能夠與發射線圈陣列26、28集成。
[0029]—個或多個接收器30 (例如收發器)被控制為接收來自成像體積16的空間編碼的磁共振信號，并且將接收到的空間編碼的磁共振信號解調為MR數據集。MR數據集包括例如K空間數據軌跡。為了接收空間編碼的磁共振信號，接收器30使用掃描器14的一個或多個接收線圈陣列，例如全身線圈26和/或表面線圈28。接收器30典型地將MR數據集存儲在緩存存儲器中。接收器30能夠在掃描器14的外部或內部。此外，接收器30能夠與接收線圈陣列26、28集成。
[0030]接收線圈陣列26、28中的每個包括一個或多個線圈通道，典型地是8-32個通道的范圍。線圈通道中的每個包括CE