磁共振成像系统的射频发射电平传感器、控制板和系统技术方案

本发明专利技术实施方式公开了一种磁共振成像系统的射频发射电平传感器、控制板和系统。射频发射电平传感器包括：模数转换器，用于将模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号，转换为数字信号；控制模块，用于基于所述数字信号计算所述模拟射频信号的比吸收率值，当比吸收率值超过门限值时，生成报警信号。本发明专利技术可以降低对磁共振成像系统的控制单元的资源需求，还可以节约成本和防止噪声。

Radio emission level sensor, control board and system for magnetic resonance imaging system

The embodiment of the invention discloses a radio-frequency emission level sensor, a control board and a system of a magnetic resonance imaging system. RF level sensor includes an analog-to-digital converter for converting analog RF signal, or the analog RF signal based on analog signal conversion, converted into digital signals; the control module, for the digital signal based on analog RF signals to calculate the specific absorption rate exceeds the threshold value, when the specific absorption rate value, generates an alarm signal. The invention can reduce the resource requirement of the control unit of the magnetic resonance imaging system, and can save the cost and prevent the noise.

【技术实现步骤摘要】
磁共振成像系统的射频发射电平传感器、控制板和系统
本专利技术涉及医学器械
，特别是涉及一种磁共振成像系统的射频发射电平传感器、控制板和系统。
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。基于病人安全性考虑，需要计算射频信号的比吸收率(SpecificAbsorptionRatio，SAR)值，以保证射频信号的电磁辐射满足相应的安全性规范。在现有技术中，利用射频发射电平传感器(TransmitLevelSensor，TLS)检测模拟射频信号。TLS将模拟射频信号发送到磁共振成像系统的控制单元。控制单元将模拟射频信号转换为数字射频信号，并计算SAR值，当SAR值超标时关闭射频功率放大器。然而，由控制单元执行模数转换及计算SAR值，提高了对控制单元的资源需求。而且，在TLS与控制单元之间传输模拟射频信号，还对传输带宽和抗噪性能提出高需求。
技术实现思路
本专利技术实施方式提出一种磁共振成像系统的射频发射电平传感器、控制板和系统，从而降低对磁共振成像系统的控制单元的资源需求。本专利技术实施方式的技术方案如下：根据本专利技术实施方式的一方面，一种磁共振成像系统的射频发射电平传感器，包括：一模数转换器，用于将一模拟射频信号或基于模拟射频信号转换的模拟信号，转换为一数字信号；一控制模块，用于基于所述数字信号计算所述模拟射频信号的一比吸收率值，当所述比吸收率值超过一门限值时，生成一报警信号。在一个实施方式中，该控制模块包括：一或多个现场可编程门阵列；或一现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列集成一或多个处理器核；或一或多个处理器和一或多个现场可编程门阵列；或一或多个处理器和一或多个协处理器阵列；或一或多个处理器。在一个实施方式中，还包括：一定向耦合器，布置在所述模数转换器的前端，用于接收所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号，并对所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号执行一功率分配处理。在一个实施方式中，还包括：一射频检测器，布置在所述定向耦合器与所述模数转换器之间，用于检测所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号，并对所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号执行一下变频处理。在一个实施方式中，所述射频检测器包括：一包络检波器和一低通滤波器；或一带通滤波器、一混频器和一低通滤波器。在一个实施方式中，还包括：一整形频补模块，布置在所述定向耦合器与所述射频检测器之间，用于对所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号执行一整形处理和一频率补偿处理。在一个实施方式中，还包括：一控制线缆接口，用于发出所述报警信号；和/或一控制器局域网接口，用于发出包含所述比吸收率值的一第一消息，和/或，接收包含一比吸收率计算参数和/或该门限值的一第二消息；和/或一串口，用于发出所述报警信号和/或所述第一消息，和/或，接收所述第二消息。根据本专利技术实施方式的另一方面，一种磁共振成像系统的控制板，包括：一基板；布置在所述基板上的一模数转换器，用于将所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号转换为一数字信号；布置在所述基板上的一控制模块，用于基于所述数字信号计算所述模拟射频信号的一比吸收率值，当所述比吸收率值超过一门限值时，生成一报警信号。在一个实施方式中，还包括：布置在所述基板上的一控制线缆接口，用于发出所述报警信号；和/或布置在所述基板上的一控制器局域网接口，用于发出包含所述比吸收率值的一第一消息，和/或，接收包含一比吸收率计算参数和/或该门限值的一第二消息；和/或布置在所述基板上的一串口，用于发出所述报警信号和/或所述第一消息，和/或，接收所述第二消息。根据本专利技术实施方式的另一方面，一种磁共振成像系统的控制系统，包括：一射频功率放大器，用于放大并输出一模拟射频信号；一射频发射电平传感器，用于检测所述模拟射频信号，将所述模拟射频信号转换为一数字射频信号，计算所述数字射频信号的一比吸收率值，当所述比吸收率值超过预先设定的一门限值时，发出一报警信号；一控制单元，用于基于所述报警信号关闭所述射频功率放大器。从上述技术方案可以看出，不同于现有技术中由磁共振成像系统的控制单元将模拟射频信号转换为数字射频信号并计算比吸收率值，在本专利技术实施方式中，射频发射电平传感器将模拟射频信号或基于模拟射频信号转换的模拟信号转换为数字信号，并计算模拟射频信号的比吸收率值，从而降低了对磁共振成像系统的控制单元的资源需求。而且，在本专利技术实施方式中，射频发射电平传感器无需向磁共振成像系统的控制单元发送模拟射频信号，从而降低了传输带宽需求，避免了模拟信号传输过程中的噪声，并提高了比吸收率值的计算准确度。不仅于此，在本专利技术实施方式中，可以在射频发射电平传感器中集成射频检测功能和比吸收率值运算功能，还可以将诸如中央处理器核或微处理器核之类的处理器核集成到现场可编程门阵列中，从而还提高了系统集成度，并降低了成本。附图说明图1为根据本专利技术实施方式的磁共振成像系统的射频发射电平传感器的结构图。图2为根据本专利技术实施方式的磁共振成像系统的射频发射电平传感器的示范性结构图。图3为根据本专利技术实施方式的窄带射频检测器的示范性结构图。图4为根据本专利技术实施方式的宽带射频检测器的示范性结构图。图5为根据本专利技术实施方式的磁共振成像系统的射频发射电平传感器的第一示范性应用结构图。图6为根据本专利技术实施方式的磁共振成像系统的射频发射电平传感器的第二示范性应用结构图。图7为根据本专利技术实施方式的磁共振成像系统的射频发射电平传感器的第三示范性应用结构图。图8为根据本专利技术实施方式的磁共振成像系统的控制板的电路布置图。图9为根据本专利技术实施方式的磁共振成像系统的控制系统的结构图。具体实施方式为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本专利技术，并不用于限定本专利技术的保护范围。为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本专利技术的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本专利技术的方案。但是很明显，本专利技术的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本专利技术的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。通常，磁共振成像系统的射频发射器发出模拟射频信号。该模拟射频信号被射频功率放大器放大后，直接被发送到射频发射电平传感器，或转换为其他类型(比如：中频，低频或直流)的模拟信号后被发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振成像系统的射频发射电平传感器，其特征在于，包括：一模数转换器，用于将一模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的一模拟信号，转换为一数字信号；一控制模块，用于基于所述数字信号计算所述模拟射频信号的一比吸收率值，并且当所述比吸收率值超过一门限值时，生成一报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像系统的射频发射电平传感器，其特征在于，包括：一模数转换器，用于将一模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的一模拟信号，转换为一数字信号；一控制模块，用于基于所述数字信号计算所述模拟射频信号的一比吸收率值，并且当所述比吸收率值超过一门限值时，生成一报警信号。2.根据权利要求1的射频发射电平传感器，其特征在于，该控制模块包括：一或多个现场可编程门阵列；或一现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列集成一或多个处理器核；或一或多个处理器和一或多个现场可编程门阵列；或一或多个处理器和一或多个协处理器阵列；或一或多个处理器。3.根据权利要求1的射频发射电平传感器，其特征在于，还包括：一定向耦合器，布置在所述模数转换器的前端，用于接收所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号，并对所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号执行一功率分配处理。4.根据权利要求3的射频发射电平传感器，其特征在于，还包括：一射频检测器，布置在所述定向耦合器与所述模数转换器之间，用于检测所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号，并对所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟信号执行一下变频处理。5.根据权利要求4所述的射频发射电平传感器，其特征在于，所述射频检测器包括：一包络检波器和一低通滤波器；或一带通滤波器、一混频器和一低通滤波器。6.根据权利要求4所述的射频发射电平传感器，其特征在于，还包括：一整形频补模块，布置在所述定向耦合器与所述射频检测器之间，用于对所述模拟射频信号或基于所述模拟射频信号转换的模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾建章，张秋艺，
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