用于MR中的动态范围压缩的逆分散滤波器制造技术

用于接收或激励磁共振(MR)信号的射频(RF)设备包括被调谐到MR频带的MR线圈(22、32)、至少部分调谐到在基带处操作的数字信号处理链(40、44、58、70)、可操作地连接至MR线圈并且至少部分调谐到在MR频带处操作的模拟信号处理链(48、50、54、60)、以及连接数字信号处理链和模拟信号处理链的模数(A/D)或数模(D/A)转换器(46、56)。模拟信号处理链包括被调谐为施加频率相关的信号延迟(52、62)的模拟分散延迟线(50、60)，所述频率相关的信号延迟随着MR频带单调增加或单调减小。在更具体的实施例中，RF设备可以包括MR发射链(20)或MR接收链(30)。(30)。(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于MR中的动态范围压缩的逆分散滤波器


[0001]下文总体上涉及磁共振(MR)成像技术、MR光谱学技术、MR血管造影技术以及相关技术。

技术介绍

[0002]磁共振(MR)设备采用在高动态范围内操作的发射和接收射频(RF)电子器件。例如，MR激励通常采用总体上以MR频率为中心的窄频带上的急剧到达高点的RF脉冲，因此在脉冲峰值处具有高振幅，而在其他地方具有低得多的振幅。通常接收到的MR信号是回声，在所述回声中，所有自旋会在靠近k-空间的中心的某个时刻连贯地相加，从而产生高信号，而在k-空间的某些其他区域是不连贯的，从而产生低得多的信号。为了处理这种大的动态范围，MR成像或光谱设备通常在发射RF链中采用专用的RF调制器，以及通常具有相对高速的ADC和大数目比特的专用接收器，以便保持可接受的SNR而不会对信号消波(clipping)。
[0003]通过在本地MR接收器线圈或线圈阵列的MR成像中的广泛使用，使这些昂贵且专用的硬件要求变得更加麻烦。这些具有结构上的优点，并且能够例如通过将局部线圈或线圈阵列定位在要被成像的解剖结构的表面上或紧邻要成像的解剖结构的表面上，或者使用围绕正在成像的头部的头部线圈等来提高灵敏度。但是，这些接收链中对于高动态范围和低噪声的要求导致这些设备的功率和成本相对较高。
[0004]下文公开了新的和改进的系统和方法。

技术实现思路

[0005]在一个所公开的方面中，公开了一种用于在MR成像或光谱学对象中接收或激励磁共振(MR)信号的射频(RF)设备。所述RF设备包括：MR线圈，其被调谐到MR频带；数字信号处理链，其至少部分地被调谐为在基带上操作；模拟信号处理链，其与MR线圈可操作地连接并且至少部分地被调谐为在所述MR频带上操作；以及，模数(A/D)或数模(D/A)转换器，其连接所述数字信号处理链和所述模拟信号处理链。所述模拟信号处理链包括模拟分散延迟线，其被调谐为施加频率相关的信号延迟，所述频率相关的信号延迟在MR频带上单调增加或单调减少。
[0006]在另一个所公开的方面中，一种RF设备包括：MR接收线圈，其被配置为接收MR频带中的MR信号；模拟分散延迟线，其被连接为分散由MR接收线圈接收的MR信号以产生分散的MR信号；以及A/D转换器，其被连接为根据分散的MR信号生成数字化的分散的MR信号。
[0007]在另一个所公开的方面中，一种RF设备包括：数字信号处理链，其被配置为生成MR频带中的数字信号；D/A转换器，其被配置为将数字信号转换为模拟信号；以及模拟分散延迟线，其被连接为增加模拟信号的动态范围以生成RF激励脉冲。RF设备还可以包括MR发射线圈，其被调谐为响应于接收由模拟分散延迟线生成的RF激励脉冲而发射MR激励信号。
[0008]一个优点在于提供一种具有降低的动态范围要求的用于磁共振(MR)成像和/或光谱设备的射频(RF)发射链。
[0009]另一个优点在于提供这种MR设备的现有RF发射链的改型，以通过有限的硬件修改来提供前述优点。
[0010]另一个优点在于提供具有降低的动态范围要求的MR成像和/或光谱设备的RF接收链。
[0011]另一个优点在于提供这种MR设备的现有RF接收链的改型，以通过有限的硬件修改来提供前述优点。
[0012]另一优点在于提供通过无损信号解压缩和/或压缩方法实现的前述优点中的一个或多个。
[0013]给定实施例可以不提供或者提供一个、两个、多个或所有前述优点，和/或可以提供其他优点，这对于本领域普通技术人员在阅读和理解本公开后将变得显而易见。
附图说明
[0014]本专利技术可以采取各种组件和组件布置以及各种步骤和步骤布置的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为限制本专利技术。在呈现日志或服务呼叫数据的图形中，某些标识信息已通过使用叠加的编辑框进行了编辑。
[0015]图1示意性图示了磁共振(MR)成像和/或光谱设备，其中示意性示出了射频(RF)发射和RF接收链。
[0016]图2示意性示出了在图1的MR接收链的分散延迟线分量的备选实施例中适当地实现的备选单调的频率相关的信号延迟。
具体实施方式
[0017]参考图1，磁共振(MR)成像和/或光谱设备10包括机架或壳体12，所述机架或壳体12包含内部组件(未示出)，所述内部组件通常包括产生静态磁场(通常表示为B0)的静态磁体(具有适当的低温容器的电阻或超导)和用于沿各个空间方向(例如，横向x-和y-梯度绕组和纵向z-梯度绕组)在B0场上叠加磁场梯度的多组磁场梯度绕组。MR设备10通常包括也未示出的其他附件和/或辅助硬件，例如磁场梯度脉冲发生器、监测传感器等。经由用于MR成像或用于MR光谱学或MR光谱成像的患者卧榻或其他对象支撑件16将医学患者或其他成像对象装载到检查区域(示例性的孔)14中。
[0018]如在图1中进一步示意性描绘的，MR设备10还包括用于激励和接收MR信号的射频(RF)设备，诸如，驱动MR发射线圈22的示例性的MR发射链20以及处理由MR接收线圈32接收的MR信号的MR接收链30。MR激励和所接收的MR信号在MR频带中，所述MR频带通常以由给定的MR频率为中心，其中，B0是静态磁场(例如，作为非限制性范例，一些商业MR成像设备根据所采用的静态磁体采用1.5特斯拉或3.0特斯拉的|B0|)，并且γ是根据所激励的核自旋的旋磁比，例如对于MR成像，使用使得在3特斯拉的磁场处，MR频带将具有大约以f
MR
为中心的一些带宽，尽管可以采用更大(例如1MHz)或更小的MR带宽，但是通常大约为5-100kHz的量级，并且总体上取决于|B0|的值和MR成像设备的设计参数，以及在具体成像和/或光谱会话中采用的MR成像和/或光谱脉冲序列的参数，例如对于
在其中MR信号从1H以外的自旋采集的多核成像，则可以更大。
[0019]MR发射线圈22和MR接收线圈32在图1中均被示为单环线圈。然而，更一般地，术语“MR线圈”和本文所使用的类似措词应当理解为涵盖已知用于激励或接收MR信号的其他线圈类型和线圈阵列。例如，MR发射和接收线圈22、32能够是全身鸟笼线圈、头部线圈或线圈阵列、肢体线圈或线圈阵列、表面线圈阵列等。MR线圈22、32可以采用任何合适的RF电路技术，例如，可以采用带有集总电容和/或分布式电容和/或电感调谐元件等的带状线或微带状导体、传输线配置、实心导体等。此外，在一些实施例中，相同的物理线圈(即，MR收发器线圈或线圈阵列)可以使用合适的切换电路同时用作MR发射22和接收线圈32。
[0020]首先考虑MR发射链20。在常规设计中，发射链采用数字电路在基带处生成数字RF脉冲，所述数字RF脉冲被转换为模拟域并使用模拟或数字混频器等被调制到MR频带(即，频移)，被放大并应用于MR发射线圈。在这种常规方法中，数字RF脉冲具有大的动态范围(就幅度而言)，因此MR发射链的组件必须具有足够高的速度和高的(模拟)灵敏度或高的(数字)分辨率来处理RF脉冲而没有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于接收或激励在磁共振(MR)成像或谱学对象中的MR信号的射频(RF)设备，所述RF设备包括：MR线圈(22、32)，其被调谐到MR频带；数字信号处理链(40、44、58、70)，其至少部分被调谐为在基带处操作；模拟信号处理链(48、50、54、60)，其与所述MR线圈可操作地连接，并且至少部分被调谐为在所述MR频带处操作，并且包括被调谐为施加频率相关的信号延迟(52、62)的模拟分散延迟线(50、60)，所述频率相关的信号延迟随着所述MR频带单调增加或单调减小；以及模数(A/D)或数模(D/A)转换器(46、56)，其连接所述数字信号处理链和所述模拟信号处理链。2.根据权利要求1所述的用于接收MR信号的RF设备，其中：所述MR线圈包括MR接收线圈(32)，其被调谐为接收所述MR频带中的MR信号；所述模拟分散延迟线(60)，其被连接为将由所述MR接收线圈接收的所述MR信号转换为分散MR信号；并且所述A/D或D/A转换器包括A/D转换器(56)，其被连接为对所述分散MR信号进行数字化。3.根据权利要求2所述的RF设备，其中，所述数字信号处理链(58、70)包括数字分散延迟线(70)，其被调谐为施加单调增加或单调减小的频率相关的信号延迟(72)，以有效地消除由所述模拟分散延迟线(60)施加的所述频率相关的信号延迟(62)。4.根据权利要求2-3中的任一项所述的RF设备，其中，所述模拟信号处理链(54、60)还包括被插入在所述MR接收线圈(32)与所述模拟分散延迟线(60)之间的前置放大器(54)，以放大由所述MR接收线圈接收的所述MR信号。5.根据权利要求2-4中的任一项所述的RF设备，其中，所述数字信号处理链(58、70)包括数字RF解调器(58)，其能操作用于将数字化的分散MR信号解调到基带。6.根据权利要求1所述的用于激励MR信号的RF设备，其中：所述MR线圈包括被调谐为发射在所述MR频带中的RF激励脉冲的MR发射线圈(22)；所述数字信号处理链(40、44)被配置为生成在所述MR频带中的数字信号；所述A/D或D/A转换器包括被配置为将所述数字信号转换为模拟信号的D/A转换器(46)；并且所述模拟分散延迟线(50)被连接以增加所述模拟信号的动态范围以生成所述RF激励脉冲。7.根据权利要求6所述的RF设备，其中，所述数字信号处理链(40、44)包括被配置为生成在基带处的所述数字信号(42)的信号发生器(40)和被配置为调制在基带处的所述数字信号以生成在所述MR频带中的所述数字信号的RF调制器(44)。8.根据权利要求6-7中的任一项所述的RF设备，其中，所述模拟信号处理链(48、50)还包括RF放大器(48)，所述RF放大器被插入在所述D/A转换器(46)与所述模拟分散延迟线(50)之间，以在由所述模拟分散延迟线增加动态范围之前放大所述模拟信号。9.根据权利要求6-8中的任一项所述的RF设备，其中：所述数字信号处理链(40、44)被配置为生成在所述MR频带中的所述数字信号作为数字啁啾信号；所述D/A转换器(46)被配置为将所述数字啁啾信号转换为模拟啁啾信号；并且
并且所述模拟分散延迟线(50)...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：