局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路技术方案

本发明专利技术实施方式公开了局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路。局部线圈还包括控制模块和多个局部线圈单元控制电路。控制模块，用于利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路。每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成调谐控制信号或失谐控制信号，并将调谐控制信号或失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。无论局部线圈包含多少个局部线圈单元，只需要从射频系统公共接口向局部线圈提供固定数的控制线缆，就可以实现所有局部线圈单元的调谐/失谐控制，从而降低线缆成本及布线难度。

Local coil, local coil control system and local coil unit control circuit

The embodiment of the invention discloses a local coil, a local coil control system and a local coil unit control circuit. The local coil also includes a control module and a plurality of local coil unit control circuits. The control module is used to decompose the serial control signal of the local coil into the control signals of the local coil units in time sequence by using the clock signal, and transmit each of the control signals of the multiple local coil units to the corresponding local coil unit control circuit. Each local coil unit control circuit generates a tuning control signal or a detuning control signal based on the respective local coil unit control signal, and transmits the tuning control signal or a detuning control signal to the respective connected local coil unit. No matter how many local coil units the local coil contains, only a fixed number of control cables are provided to the local coil from the common interface of the RF system, so the tuning/detuning control of all local coil units can be realized, thus reducing the cost of cabling and the difficulty of wiring.

【技术实现步骤摘要】
局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路
本专利技术涉及磁共振成像
，特别是涉及局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路。
技术介绍
磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到脚部。在MRI系统中，射频线圈发射射频脉冲以实现磁共振。局部线圈(LocaCoil)接收磁共振信号，并发送磁共振信号到接收线圈通道选择器(RCCS)以及接收机。局部线圈通常包括多个局部线圈单元。可按照需要选择局部线圈中的若干局部线圈单元进入调谐状态以接收磁共振信号，而其余局部线圈单元处于失谐状态以不接收磁共振信号。在现有技术中，给每个局部线圈单元分别配置一根调谐/失谐控制信号线缆，射频系统公共接口(RFIS)通过各个调谐/失谐控制信号线缆分别控制每个局部线圈单元进入调谐状态或失谐状态。比如，当一个局部线圈具有n个局部线圈单元时，就需要布置n条调谐/失谐控制信号线。然而，局部线圈的局部线圈单元数目通常较多，这种方式导致从RFIS到局部线圈的线缆数量较多，不仅导致成本问题，还增加了布线难度。
技术实现思路
本专利技术实施方式提出局部线圈、局部线圈控制系统和局部线圈单元控制电路。本专利技术实施方式的技术方案如下：一种局部线圈，包括多个局部线圈单元，所述局部线圈还包括一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；其中：所述控制模块，用于利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。在一个实施方式中，所述局部线圈单元控制电路包括：一输入接口，用于接收所述局部线圈单元控制信号；一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；一转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号；一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到连接的局部线圈单元。在一个实施方式中，所述控制模块包括下列中的至少一个：一现场可编程门阵列；一复杂可编程逻辑器件；一可编程逻辑器件；一通用逻辑阵列。一种局部线圈单元控制电路，所述局部线圈单元控制电路布置在一局部线圈侧，所述局部线圈单元控制电路与所述局部线圈侧的一局部线圈中的一局部线圈单元相连接，所述局部线圈单元控制电路包括：一输入接口，用于接收一局部线圈单元控制信号，所述局部线圈单元控制信号是所述局部线圈中的一控制模块利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析出的；一转换模块，用于基于所述局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号；一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到所述局部线圈单元。在一个实施方式中，还包括：一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；其中所述转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号。在一个实施方式中，还包括下列模块中的至少一个：一失谐加速模块，用于向所述转换模块提供并联电阻以减少所述失谐控制信号的一生成时间；一调谐加速模块，用于向所述转换模块提供辅助输入负电压以减少所述调谐控制信号的一生成时间；一延时保护模块，布置在所述输入接口与所述转换模块之间，用于控制所述转换模块在一第一延迟预定时间后生成所述调谐控制信号，和/或控制所述转换模块在一第二延迟预定时间后生成所述失谐控制信号。在一个实施方式中，所述延时保护模块包括：一第一二极管，与所述输入接口连接；一第一电阻支路，与所述第一二极管并联；一第二二极管，与所述输入接口连接；一第二电阻支路，与所述第二二极管并联；其中所述第一二极管与所述第二二极管的导通方向相反。一种局部线圈控制系统，包括一射频系统公共接口和一局部线圈，所述射频系统公共接口经由一病床插座与所述局部线圈连接，所述局部线圈包括多个局部线圈单元、一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；所述射频系统公共接口，用于发送一局部线圈串行控制信号；所述控制模块，用于利用一时钟信号将所述局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。在一个实施方式中，所述局部线圈单元控制电路包括：一输入接口，用于接收所述局部线圈单元控制信号；一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；一转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号；一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到连接的局部线圈单元。在一个实施方式中，还包括：一功率分配系统，用于向所述正电压功率接口提供所述输入正电压，向所述负电压功率接口提供所述输入负电压；其中所述功率分配系统布置在所述射频系统公共接口中，或布置在所述病床插座中。从上述技术方案可以看出，在本专利技术实施方式中，局部线圈包括控制模块和与多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路。控制模块利用时钟信号将局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路。每个局部线圈单元控制电路基于各自的局部线圈单元控制信号生成调谐控制信号或失谐控制信号，并将调谐控制信号或失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。由此可见，本专利技术实施方式不再分别建立从射频系统公共接口到各个局部线圈单元的控制线缆，而是通过将局部线圈单元控制电路布置在局部线圈侧，而且利用控制模块统一处理局部线圈串行控制信号。因此，无论局部线圈包含多少个局部线圈单元，只需要从射频系统公共接口向局部线圈提供固定数的控制线缆，就可以实现所有局部线圈单元的调谐/失谐控制，从而降低线缆成本及布线难度。另外，本专利技术实施方式在局部线圈单元控制电路中设置失谐加速模块和调谐加速模块，可以减少失谐控制信号和调谐控制信号的生成时间，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种局部线圈，包括多个局部线圈单元，其特征在于，所述局部线圈还包括一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；其中：所述控制模块，用于利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。

【技术特征摘要】
1.一种局部线圈，包括多个局部线圈单元，其特征在于，所述局部线圈还包括一控制模块和与所述多个局部线圈单元一一连接的多个局部线圈单元控制电路；其中：所述控制模块，用于利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析为多个局部线圈单元控制信号，将所述多个局部线圈单元控制信号中的每一个分别发送到相对应的局部线圈单元控制电路；每个局部线圈单元控制电路，用于基于各自的局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号，并将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到各自连接的局部线圈单元。2.根据权利要求1所述的局部线圈，其特征在于，所述局部线圈单元控制电路包括：一输入接口，用于接收所述局部线圈单元控制信号；一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；一转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号；一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到连接的局部线圈单元。3.根据权利要求1或2所述的局部线圈，其特征在于，所述控制模块包括下列中的至少一个：一现场可编程门阵列；一复杂可编程逻辑器件；一可编程逻辑器件；一通用逻辑阵列。4.一种局部线圈单元控制电路，其特征在于，所述局部线圈单元控制电路布置在一局部线圈侧，所述局部线圈单元控制电路与所述局部线圈侧的一局部线圈中的一局部线圈单元相连接，所述局部线圈单元控制电路包括：一输入接口，用于接收一局部线圈单元控制信号，所述局部线圈单元控制信号是所述局部线圈中的一控制模块利用一时钟信号将一局部线圈串行控制信号依时序解析出的；一转换模块，用于基于所述局部线圈单元控制信号生成一调谐控制信号或一失谐控制信号；一输出接口，用于将所述调谐控制信号或所述失谐控制信号发送到所述局部线圈单元。5.根据权利要求4所述的局部线圈单元控制电路，其特征在于，还包括：一正电压功率接口，用于接收一输入正电压；一负电压功率接口，用于接收一输入负电压；其中所述转换模块，用于当所述局部线圈单元控制信号指示失谐时将所述输入正电压转换为所述失谐控制信号，或当所述局部线圈单元控制信号指示调谐时将所述输入负电压转换为所述调谐控制信号。6.根据权利要求5所述的局部线圈单元控制电路，其特征在于，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惠生，佟瞳，汪坚敏，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44