磁共振射频匀场系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种磁共振射频匀场系统，该系统包括：2n个单独激励脉冲源，用于产生脉冲信号，其中，n为正整数；2n个调整电路，与所述2n个单独激励脉冲源相连，用于对来自所述单独激励脉冲源的脉冲信号进行处理；发射线圈，所述脉冲信号经过所述2n个调整电路后，连接至所述发射线圈，在脉冲信号的激励下，所述发射线圈发射电磁波；其中，所述2n个单独激励脉冲源和所述2n个调整电路可选择地连入所述射频匀场系统中，以形成预定通道数和源数的射频匀场系统。本实用新型专利技术解决了现有技术中射频匀场系统调控自由度少且高场射频匀场能力不够的技术问题，具有良好的系统可移植性和适用性、达到了提高匀场系统调控自由度和射频匀场能力的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多通道射频匀场
，特别涉及一种磁共振射频匀场系统。
技术介绍
射频发射场不均匀会影响图像的对比度，使图像失去诊断的价值，如何避免射频发射场的不均性是现有的高场磁共振系统在临床应用上面临的一个技术难点。影响射频发射场均匀性的因素主要有两个:I)驻波和近场效应，该效应使得射频发射场和相应的翻转角随空间变化而变化。2)电磁波的衰减常数随组织的电导率的增加而增加，并且人体各部分组织的电导率差别很大，从而导致成像区域内翻转角分布不均匀。基于多通道发射的射频匀场技术被公认为是解决这一问题最好的方法，该技术通过对不同发射通道的射频脉冲波形以及幅度和相位的控制，来改善和优化射频发射场的均匀性。目前常用的几种多通道发射的射频匀场技术主要包括:I)多通道发射(Multi Transmit)，发射线圈保持传统的鸟笼设计，但使用两组独立的射频放大器驱动正交模式的体线圈，两组射频放大器可以分别调控波形，幅度，相位和频率。2)多通道驱动(“Multi Drive")，设计上仍然采用传统的鸟笼线圈，但是驱动的方法从圆极化(发射脉冲从两个放大器输出，相位相差90度)改进到四端口驱动。3)在新一代的3T磁共振系统(Skyra)上引入与上述第一种方式类似的二通道并行发射系统，使用两组独立的射频放大器驱动正交模式的鸟笼体线圈，两通道可以分别调控波形，幅度，相位和频率。然而，上述几种方式的射频匀场技术多是针对鸟笼体线圈的两通道发射设计的，调控自由度较少，且高场射频匀场能力不够，效果有限。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种磁共振射频匀场系统，以解决现有技术中射频匀场技术调控自由度少且高场射频匀场能力不够的技术问题，该磁共振射频匀场系统包括:2n个单独激励脉冲源，用于产生脉冲信号，其中，η为正整数；2η个调整电路，与所述2 "个单独激励脉冲源相连，用于对来自所述单独激励脉冲源的脉冲信号进行处理；发射线圈，所述脉冲信号经过所述2η个调整电路后，连接至所述发射线圈，在脉冲信号的激励下，所述发射线圈发射电磁波；其中，所述2η个单独激励脉冲源和所述2η个调整电路能够根据匀场需要可选择地连入所述射频匀场系统中，以形成预定通道数和源数的射频匀场系统。在一个实施例中，上述射频匀场系统还包括:设置在所述2n个单独激励脉冲源和所述2 n个调整电路之间的η层分路器；设置在所述2η个调整电路和所述发射线圈之间的η层合路器；射频开关组，对所述η层分路器和所述η层合路器中各个分路器和合路器与所述射频匀场系统的连接关系进行控制，以形成预定通道数和源数的射频匀场系统。在一个实施例中，调整电路包括:相移器，用于对输入的脉冲信号进行相位调整；调幅器，与所述相移器相连，用于对所述相移器输出的脉冲信号进行幅度调整；放大器，与所述调幅器相连，用于对所述调幅器输出的脉冲信号进行放大。在一个实施例中，所述相移器的相位和所述调幅器的调幅系数是能够调节的。在一个实施例中，所述η层分路器中的每个分路器设置有两个分路端，且为每个分路器设置一非分路端，当所述射频开关组与所述两个分路端相连，则该分路器将一路脉冲信号分为两路，以按照需要实现不同源数的射频匀场系统。在一个实施例中，所述η层合路器中的每个合路器设置有两个合路端，且为每个合路器设置一个非合路端，当所述射频开关组与所述两个合路端相连，则该合路器将两路脉冲信号合为一路，以按照需要实现不同通道数的射频匀场系统。在一个实施例中，η小于等于4。在本技术实施例中，提供了一种磁共振射频匀场系统，该磁共振射频匀场系统中包括多个单独激励脉冲源和多个调整电路，通过射频开关组和分路器和合路器的配合作用，使得多个单独激励脉冲源和多个调整电路可选择连接至射频匀场系统中，从而可以按照需要形成预定通道数和源数的射频匀场系统。通过上述方式解决了现有技术中射频匀场技术调控自由度少且高场射频匀场能力不够的技术问题，具有良好的系统可移植性和适用性、达到了提高匀场系统调控自由度和射频匀场能力的技术效果。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的限定。在附图中:图1是根据本技术实施例的多通道射频匀场系统示意图；图2是根据本技术实施例的十六通道多源射频匀场示意图；图3是根据本技术实施例的十六通道单源射频匀场示意图；图4是根据本技术实施例的八通道多源射频匀场系统示意图；图5是根据本技术实施例的八通道单源射频匀场示意图；图6是根据本技术实施例的两通道双源射频匀场示意图；图7是根据本技术实施例的两通道单源射频匀场示意图；图8是根据本技术实施例的传统的鸟笼线圈发射链路示意图。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。考虑到现有技术中存在的射频匀场技术多是针对鸟笼体线圈的两通道发射，调控自由度较少，高场射频匀场能力不够，效果有限，在本技术实施例中提出了一种磁共振射频匀场系统，该射频匀场系统可以实现并行发射通道数在一定范围内自动可调(例如，可以调节为2、4、8、16等通道数)，系统的适用性和移植性比较好。 如图1所示，该磁共振射频匀场系统包括:2n个单独激励脉冲源，用于产生脉冲信号，其中，η为正整数；2η个调整电路，与所述2 "个单独激励脉冲源相连，用于对来自所述单独激励脉冲源的脉冲信号进行处理；发射线圈，所述脉冲信号经过所述2η个调整电路后，连接至所述发射线圈，在脉冲信号的激励下，所述发射线圈发射电磁波；其中，所述2η个单独激励脉冲源和所述2η个调整电路能够根据匀场需要可选择地连入所述射频匀场系统中，以形成预定通道数和源数的射频匀场系统。具体的，由图1可以看出，是以η = 4为例的射频匀场系统示意图，在该射频匀场系统中，输入端是16个单独的激励脉冲源(il、i2…、il6)，因此可以实现多达16路的并行发射和射频匀场。进一步的，为了使得每一通道发射源的参数(例如:频率、幅度、相位和波形等)是可进行独立调节的，每一路都配置了一个调整电路，具体的，如图1所示，每一路配置了一个相移器，用于控制相位的变化，在相移器后接入了调幅器，用于控制激励信号的幅度，然后再接入放大器，对激励信号进行放大。同时，在相移器前的输入端配备了分路器，可将一路信号分为两路或者多路，在放大器后的输出端配置了合路器，可以实现多路信号的合并，激励脉冲信号经过放大器后，连接到发射线圈。由图1可以看出，分路器一共有4层，通过I排开关、II排开关、III排开关和IV排开关分别对每层分路器是否连入电路中进行控制，合路器一共也有4层，通过V排开关、VI排开关、VII排开关和VIII排开关分别对每层合路器是否连入电路进行控制，这些开关按照实际需要可以设计成自动控制，也可以设置为手动控制。以图1中eO接口后面所连接的分路器为例进行说明，eO接口后面整个弧形代表分路器，上下两路射频开关如果打到分路器(即，打在分路端)上，则代表将eO接口的脉冲信号分为两路，如果射频开关都不打到分路器(即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振射频匀场系统，其特征在于，包括：2n个单独激励脉冲源，用于产生脉冲信号，其中，n为正整数；2n个调整电路，与所述2n个单独激励脉冲源相连，用于对来自所述单独激励脉冲源的脉冲信号进行处理；发射线圈，所述脉冲信号经过所述2n个调整电路后，连接至所述发射线圈，在脉冲信号的激励下，所述发射线圈发射电磁波；其中，所述2n个单独激励脉冲源和所述2n个调整电路能够根据匀场需要可选择地连入所述射频匀场系统中，以形成预定通道数和源数的射频匀场系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈潇，欧航，李烨，刘新，胡小情，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44