用于使用光纤上RF传输将MRI接收线圈非电连接到MRI系统的装置制造方法及图纸

一种磁共振(MR)接收设备包括线圈或线圈阵列，所述线圈或线圈阵列包括至少一个射频(RF)线圈元件，其中，每个RF线圈元件包括线圈和前置放大器，所述前置放大器被连接以放大所述RF线圈元件的输出，从而生成放大的RF信号。所述MR接收设备还包括光纤上RF传输模块，所述光纤上RF传输模块包括光纤、光子设备以及RF调制器，所述光子设备被光学耦合以将光学信号发送到所述光纤中，所述RF调制器被连接以通过包括所述放大的RF信号的MR信号来调制所述光学信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用光纤上RF传输将MRI接收线圈非电连接到MRI系统的装置
下文总体上涉及磁共振(MR)接收系统、MR线圈和线圈阵列、MR成像系统等。
技术介绍
在常规情况下，通过导电缆线(即，电缆线)的方式将MR接收线圈和线圈阵列与系统侧RF接收器进行连接。这样具有某些缺点，例如，线缆与磁场梯度可能会发生导电耦合并且/或者RF发射脉冲可能会导致发热和/或噪声增加。实际上，自从创建第一个接收线圈以来，MRI线圈中的线缆布线一直是个挑战。线缆具有多种功能，但是这些功能能够被分为两大类：内部线缆布线和外部线缆布线。内部线缆布线将RF信号从个体元件传导到线圈电气结构的其他部分并将功率和开关信号从线圈/系统接口传导到个体元件。外部线缆布线或“系统”线缆布线是线圈到MRI系统的线缆束。这种类型的线缆通常从外部线圈壳体延伸到系统处的专用连接器。线缆(无论是内部线缆还是外部线缆)的一个缺点是：其很难防止线缆传导意外信号，这些意外信号经由来自外部环境的电场和磁场进行耦合。MRI套件是相当“嘈杂”的RF环境，在拉莫尔频率附近问题尤其突出。这些不想要的场的强度可能足够大而在线缆上创建电流和电压，从而对线圈以及有时对患者造成危险。对于必须经常在患者组织上或附近走线的系统线缆，尤其如此。线缆还因其固有的柔韧性和移动性而产生高昂的制造成本和较高的易断性的问题，这可能导致它们被当作“手柄”对待或者因线缆从线圈壳体中自由摆动而受到冲击力。下文公开了某些改进。
技术实现思路
在一个公开的方面，一种磁共振(MR)接收设备包括线圈或线圈阵列，所述线圈或线圈阵列包括至少一个射频(RF)线圈元件，其中，每个RF线圈元件包括线圈和前置放大器，所述前置放大器被连接以放大所述RF线圈元件的输出，从而生成放大的RF信号。所述MR接收设备还包括光纤上RF传输模块，所述光纤上RF传输模块包括光纤、光子设备以及RF调制器，所述光子设备被光学耦合以将光学信号发送到所述光纤中，所述RF调制器被连接以通过包括所述放大的RF信号的MR信号来调制所述光学信号。在一些实施例中，所述光纤上RF传输模块被配置为通过以下各项中的一项向所述MR线圈或线圈阵列供电：向MR线圈或线圈阵列连续输送光功率；或者向所述MR线圈或线圈阵列的电池或存储电容器输送光功率。在一些实施例中，所述至少一个RF线圈元件包括多个RF线圈元件，并且所述MR线圈或线圈阵列还包括：一个或多个RF混频器，其被连接到相应的RF线圈元件，每个RF混频器将对应的RF线圈元件的RF信号频移到针对所述RF线圈元件的指定频率。在一些实施方式中，所述MR信号包括所述多个RF线圈元件的经频移的RF信号的频域复用(FDM)组合。在一些实施例中，所述MR接收设备还包括：第二光纤上RF传输模块，其被配置为向所述一个或多个RF混频器发送至少一个振荡器信号。在一些实施方式中，所述第二光纤上RF传输模块被配置为通过以下各项中的一项向所述至少一个射频线圈供电：向所述MR线圈或线圈阵列连续输送光功率；或者向所述MR线圈或线圈阵列的电池或存储电容器输送光功率。在一些实施方式中，所述线圈或线圈阵列还包括：至少一个线圈侧本地振荡器(LO)，其被连接以将至少一个振荡器信号发送到所述一个或多个RF混频器。在一些实施例中，所述MR线圈或线圈阵列还包括：求和器，其被配置为对所述多个RF线圈元件的所述经频移的RF信号求和以生成所述MR信号。在一些实施例中，所述MR接收设备还包括：MR接收器，其包括模数转换器(ADCDATA)，所述MR接收器被配置为：从所述光纤上RF传输模块的所述光纤接收通过所述MR信号调制的所述光学信号；从接收到的光学信号中提取所述MR信号并将所述MR信号转换为数字信号；并且将所述数字信号传输到数字信号处理(DSP)单元。在一些实施例中，一种磁共振(MR)成像系统包括：MR扫描器，其包括生成静态(B0)磁场的磁体；如上所述的MR接收设备；RF接收器，其被配置为从以下光学信号中提取所述MR信号，所述光学信号是从所述光纤上RF传输模块接收的通过所述MR信号调制的光学信号；以及MR重建处理器，其包括电子处理器，所述电子处理器被编程为重建所提取的MR信号以生成重建的MR图像。在另一公开的方面中，一种磁共振(MR)接收设备包括：线圈阵列，其包括多个射频(RF)线圈元件，其中，每个RF线圈元件包括线圈并输出RF信号；频域复用(FDM)电路，其包括一个或多个RF混频器以及信号组合器，所述FDM电路被配置为输出复用的MR信号，在所述复用的MR信号中，所述RF信号被频移到所述复用的MR信号的多个RF通道；以及光纤上RF传输模块，其包括光纤、光子设备以及RF调制器，所述光子设备与所述光纤光学耦合以将光发射到所述光纤中，所述RF调制器被连接以通过所述复用的MR信号来调制所述光。在一些实施方式中，所述FDM电路与所述线圈阵列被集成为线圈单元，并且所述光纤上RF传输模块与所述线圈单元连接。在一些实施方式中，所述MR接收设备还包括：第二光纤上RF传输模块，其与所述线圈单元连接并被配置为将振荡器信号传送到所述FDM电路的每个RF混频器。在一些实施方式中，所述线圈单元不包括本地振荡器。在一些实施方式中，所述线圈单元被配置为至少部分地通过经由所述第二光纤上RF传输模块被传送到所述线圈单元的光功率来供电。在一些实施方式中，所述FDM电路还包括：一个或多个线圈侧本地振荡器，其与所述线圈单元集成在一起并向所述FDM电路的每个RF混频器供应振荡器信号。在一些实施方式中，不存在与所述线圈单元连接的电缆线。在其他实施方式中，一根或多根电缆线被连接到线圈单元，例如，电缆线可以被提供为向线圈单元供应操作电力。在另一公开的方面中，一种MR成像方法包括：利用前置放大器(LNA)接收射频线圈元件的输出并生成所述线圈元件的放大的射频信号；并且利用被耦合到所述前置放大器(LNA)的光纤上RF传输模块执行以下操作：使用所述光纤上RF传输模块的光子设备将所述放大的射频信号转换为通过所述放大的射频信号调制的光学信号，并且在所述光纤上RF传输模块的光纤上传输通过所述放大的射频信号调制的所述光学信号。在一些实施方式中，所述方法还包括：利用第二光纤上RF传输模块将至少一个本地振荡器(LO)信号发送到被连接到所述前置放大器(LNA)的混频器。在一些实施例中，所述方法还包括：利用被定位在所述光纤上RF传输模块的外部的模数转换器(ADCDATA)执行以下操作：从所述光纤上RF传输模块接收通过所述放大的射频信号调制的所述光学信号；并且将通过所述放大的射频信号调制的所述光学信号转换为表示所述放大的射频信号的数字信号。在一些实施方式中，至少一个射频线圈包括多个射频线圈；并且所述方法还包括：对多个线圈的所述放大的射频信号进行频域复用，以生成频域复用信号。在一些实施方式中，所述光纤上RF传输模块的所述光子设备将所述频域复用转换为通过所述频域复用信号调制的所述光学信号。一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振(MR)接收设备，包括：/n线圈或线圈阵列，其包括至少一个射频(RF)线圈元件，其中，每个RF线圈元件包括线圈(E

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180209 US 62/6283541.一种磁共振(MR)接收设备，包括：
线圈或线圈阵列，其包括至少一个射频(RF)线圈元件，其中，每个RF线圈元件包括线圈(E1、E2、E3、…、EN)和前置放大器(LNA1、LNA2、LNA3、…、LNAN)，所述前置放大器被连接以放大所述RF线圈元件的输出，从而生成放大的RF信号；以及
光纤上RF传输模块(20)，其包括光纤(22)、光子设备(24、25)以及RF调制器(26)，所述光子设备被光学耦合以将光学信号发送到所述光纤中，所述RF调制器被连接以通过包括所述放大的RF信号的MR信号来调制所述光学信号。


2.根据权利要求1所述的MR接收设备，其中，所述光纤上RF传输模块(350)被配置为通过以下各项中的一项向所述MR线圈或线圈阵列供电：
向MR线圈或线圈阵列连续输送光功率；或者
向所述MR线圈或线圈阵列的电池或存储电容器输送光功率。


3.根据权利要求1-2中的任一项所述的MR接收设备，其中，所述至少一个RF线圈元件包括多个RF线圈元件，并且所述MR线圈或线圈阵列还包括：
一个或多个RF混频器，其被连接到相应的RF线圈元件，每个RF混频器将对应的RF线圈元件的RF信号频移到针对所述RF线圈元件的指定频率；并且
其中，所述MR信号包括所述多个RF线圈元件的经频移的RF信号的频域复用(FDM)组合。


4.根据权利要求3所述的MR接收设备，还包括：
第二光纤上RF传输模块(360)，其被配置为向所述一个或多个RF混频器发送至少一个振荡器信号。


5.根据权利要求4所述的MR接收设备，其中，所述第二光纤上RF传输模块(360)被配置为通过以下各项中的一项向所述至少一个MR线圈或线圈阵列供电：
向所述MR线圈或线圈阵列连续输送光功率；或者
向所述MR线圈或线圈阵列的电池或存储电容器输送光功率。


6.根据权利要求3所述的MR接收设备，其中，所述线圈或线圈阵列还包括：
至少一个线圈侧本地振荡器(LO)，其被连接以将至少一个振荡器信号发送到所述一个或多个RF混频器。


7.根据权利要求3-6中的任一项所述的MR接收设备，其中：
所述MR线圈或线圈阵列还包括：
求和器(330)，其被配置为对所述多个RF线圈元件的所述经频移的RF信号求和以生成所述MR信号。


8.根据权利要求1-7中的任一项所述的MR接收设备，还包括：
MR接收器，其包括模数转换器(ADCDATA)，所述MR接收器被配置为：
从所述光纤上RF传输模块(350)的所述光纤接收通过所述MR信号调制的所述光学信号；
从接收到的光学信号中提取所述MR信号并将所述MR信号转换为数字信号；并且
将所述数字信号传输到数字信号处理(DSP)单元(510)。


9.一种磁共振(MR)成像系统，包括：
MR扫描器，其包括生成静态(B0)磁场的磁体；
根据权利要求1-8中的任一项所述的MR接收设备；
RF接收器(30)，其被配置为从以下光学信号中提取所述MR信号，所述光学信号是从所述光纤上RF传输模块(350)接收的通过所述MR信号调制的光学信号；以及
MR重建处理器，其包括电子处理器，所述电子处理器被编程为重建所提...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·奥尔蒂斯，T·A·韦恩，O·T·弗里曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL