[发明专利]射频接收器

说明书

对于射频(RF)接收器系统，应当有确保在磁共振成像中射频(RF)接收器系统安全操作的解决方案。这是通过在磁共振(MR)成像系统中使用的射频(RF)接收器系统来实现的，其中，该RF接收器系统包括具有至少一个失谐电路(1)的至少一个RF接收线圈。失谐电路(1)包括具有接口的至少一对交叉二极管(D1、D2)，其中，该接口被配置为测量失谐电路(1)中的电流，以通过测量针对第一失谐电压极性和反向的第二失谐电压极性的失谐直流电流来确定PIN二极管(D1、D2)的正常功能。本发明还提供了磁共振(MR)成像系统、用于确保在磁共振成像中射频(RF)接收器系统安全操作的方法、用于磁共振(MR)成像系统的软件包、用于升级磁共振(MR)成像系统的软件包以及计算机程序产品。

技术领域

本发明涉及磁共振(MR)成像领域。特别地，本发明涉及用于提供来自MR成像系统的检查空间的MR信息的射频(RF)接收器系统。本发明还涉及MR成像系统、用于确保在磁共振成像中射频(RF)接收器系统安全操作的方法、用于磁共振(MR)成像系统的软件包、用于升级磁共振(MR)成像系统的软件包以及计算机程序产品。

背景技术

MRI接收线圈阵列在MRI中广泛使用了几十年。患者安全是主要的设计目标。这主要意味着在经由包围的体线圈进行传输期间，需要线圈是透明的。然而，在接收状态下，线圈被切换到谐振状态以有效地拾取MR信号。由于发射和接收使用完全相同的频率，因此当线圈在发射期间保持谐振时，这是非常危险的。除了安全限制之外，在发射阶段期间的B₁失真还会导致不想要的图像伪影。

在几乎所有的应用中，线圈失谐电路都是由使用与谐振电容器并联切换的电感器的储能电路构成的。

一种特殊但非常重要的故障模式是线圈未插销接入，即，线圈被放置在患者身上但并未连接到MRI扫描器。此时该线圈也不受控制并且仍然必须被保存。当然，患者安全是这里的主要设计目标；然而，也应当将线圈设计成在这种情况下不会损坏。

现有技术通常描述了两种用于在未插销接入的情况下关闭的方法。

第一种方法是使用交叉PIN二极管开关。开关元件由一对自偏置交叉二极管构成，经由发射体线圈的感应电流对这对自偏置交叉二极管进行馈电。然而，这种方法在至少一个PIN二极管损坏的情况下可能会失败，然后会产生类似于开路的反应。在这种情况下，开关并不是完全激活的。

第二种方法是使用保险丝。一个简单的保险丝能够与线圈导体串联使用，如果电流过大，保险丝就会烧断。这是当今确保患者安全的首选方式，然而，它会带来显著的损失，因此信噪比会有小幅下降。另外，保险丝需要额外的空间，这在现代柔性线圈阵列中是个问题。请注意，RX线圈的当前趋势旨在实现高通道计数和小柔性元件，传统的保险丝对此反应过慢而无法确保患者安全。需要使用具有交叉二极管的额外的被动失谐电路来防止未插销接入的线圈的损坏，使得在正确操作被动失谐电路的情况下保险丝不会熔断。

文献US 2002/080911公开了一种用于磁共振(MR)成像断层摄影系统的接收线圈装置，这种类型的装置具有多个能选择性插销接入的局部线圈，其中，至少一些局部线圈是主动失谐的，并且这种类型的装置还具有用于传输阶段的被动失谐电路。

文献US 2018/074140公开了一种磁共振成像(MRI)射频(RF)线圈，所述MRI RF线圈包括包含至少一个串联电容器的LC电路以及与LC电路并联连接的去耦电路。所述去耦电路被配置为在去耦电路中产生感应电压时使用被动去耦将MRI RF线圈从一个或多个其他MRI RF线圈去耦，或者在将DC偏置插入去耦电路时将MRI RF线圈从一个或多个其他MRI RF线圈主动去耦。去耦电路包括一对快速切换的PIN二极管，这对快速切换的PIN二极管包括第一PIN二极管和第二PIN二极管，第一PIN二极管与第二PIN二极管反并联连接，第二PIN二极管与第一电容器串联连接。去耦电路还包括与这对快速切换的PIN二极管和电容器串联连接的电感器。