【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于磁共振检查系统的射频(rf)接收器线圈领域，更具体地涉及一种具有电子熔断器的rf接收器线圈。本专利技术还涉及一种用于保护具有电子熔断器的射频(rf)接收器线圈的方法和计算机程序产品。
技术介绍
1、mr线圈使用通常基于pin二极管的rf开关来打开和关闭。对于防故障设计(引脚二极管驱动信号缺失)，必须增加第二个独立的安全机制。该问题的一个最终解决方案是在线圈中放置熔断器，其在危险电流的情况下熔断。当超过额定值的电流流动时，常规熔断器通过焦耳热熔化内置合金部件来保护电路并防止装备损坏。然而，这些熔断器有缺点，如断开电流的不确定性、熔断时间慢以及由于单个过电流的破坏而需要更换工作。不幸的是，熔断器不能用于所有的危险电流。随着用于mri的轻质数字rf线圈的出现，线圈可以配备智能功能，以提供安全的临床工作流程。此外，有一种趋势是，靠近组织的元件越来越小，这需要比当今可用的更灵敏的熔断器。
2、用于信号接收的mr线圈需要具有两种操作状态：
3、“开启”状态：低噪声接收状态，用于捕获非常弱(低至噪声基底)的核信号，
4、“关闭”状态：被动状态，其中线圈需要承受旨在激发原子核的强rf脉冲。
5、为了切换，通常使用基于pin二极管的rf开关。如果线圈切换到适当的状态，则(由rf发射脉冲引入的)rf电流在线圈回路中被有效阻断。通过连续测量通过二极管的dc偏置电流和/或二极管两端的dc偏置电压来检测失谐电路的功能。当未达到“开启”和“关闭”状态的预期值(电流为零和电流为例如80ma)时
6、对于线圈导体相对靠近人体皮肤(～5mm)的柔性rf线圈，相对低的电流已构成危险情况。
7、这里，由于具有低熔断电流和低电阻的熔断器在技术上难以实现/不可能实现，被动熔断器不提供第二种安全措施。
8、现有技术描述了rf接收器线圈中电子熔断器的若干替代方案。例如，文献us2013234715 a1描述了一种磁共振成像装置，其包括发射线圈、接收线圈、平衡-不平衡变压器(balun)、过热保护电路和成像控制单元。发射线圈向置于静磁场中的受检者施加射频磁场。接收线圈接收由于施加射频磁场而从受检者发射的磁共振信号。balun连接到接收线圈并且抑制在接收线圈中感应的不平衡电流。当balun的温度超过温度阈值时，过热保护电路指示balun异常。成像控制单元在过热保护电路指示balun异常时停止成像。
9、现有技术中使用的被动熔断器存在若干问题和缺点。被动熔断器对于薄的柔性rf线圈来说太慢了。二极管电流的测量是用于正常工作的间接指标(需要额外的安全措施)。无法检测到二极管与线圈的其余部分断开连接的故障模式。故障模式是可想到的，其中dc电流仍然流动，而线圈没有有效地失谐，从而对患者造成危险。被动熔断器作为故障安全检测方法需要在断开时更换。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是改进射频(rf)接收器线圈的保护。
2、根据本专利技术，该目的由独立权利要求的主题来解决。本专利技术的优选实施例在子权利要求中进行了描述。
3、因此，根据本专利技术，提供了一种射频(rf)接收器线圈，其包括：至少一个rf线圈回路、至少一个电子熔断器，所述电子熔断器包括用于中断所述rf线圈回路中的rf电流的开关设备，其中，所述开关设备电连接到所述rf线圈回路，所述电子熔断器还包括用于控制所述开关设备的开关单元，其中，所述开关设备被配置为在超过限定阈值的情况下通过所述开关单元中断所述rf线圈回路中的所述rf电流，所述rf接收器线圈还包括用于测量所述rf电流的局部电流传感器电路，其中，所述电子熔断器被配置为将所述局部电流传感器电路的输出与所述rf线圈回路中的所述rf电流的用于切换所述开关设备的阈值进行比较，并且如果超过了所述阈值，则停用所述电子熔断器以中断所述rf线圈回路的导电路径，从而中断所述rf线圈回路中的所述rf电流。
4、电子熔断器(也称为efuse)是用于代替设备中常规熔断器的小型集成电路(ic)。电子熔断器的功能类似于常规熔断器。当检测到过电流或过电压时，可以停用熔断器。
5、此外，电子熔断器不会因单一过电流而损坏，可以重复使用，efuse不受诸如被动熔断器的物理限制的约束，因此可以在保持低电阻要求的同时选择更宽范围的熔断电流和时间。这实现了降低rf接收器线圈或整个磁共振成像装置的维修的维护成本和恢复时间的优点。
6、在本专利技术的有利实施例中，电子熔断器是除了rf接收器线圈电子器件之外的独立的单机部件。
7、在本专利技术的另一个有利实施例中，开关设备是fet和/或mem开关和/或双极结型晶体管和/或pin二极管。在使用fet作为开关设备的实施例中，可以预见用于驱动fet的栅极触点的电荷泵和栅极驱动器。efuse也可以是mem开关。这里，如果没有电压，则mem开关处于高阻抗状态。因此，如果线圈未连接，则线圈是安全的。mem开关也可以用作fet开关。
8、在本专利技术的有利实施例中，射频(rf)接收器线圈包括数字化器，所述数字化器用于对所述局部电流传感器电路的输出进行数字化并将其与rf线圈回路中的所述rf电流的阈值进行比较。
9、在本专利技术的另一个有利实施例中，rf接收器线圈包括用于测量fet的栅极触点的信号的附加数字化器。电子熔断器的栅极的信号可以通过远程数字化器进一步检测。检测信号的幅度/相位将遵循已知的发射脉冲包络。若非如此，则可能存在问题，例如谐振电路(tank circuit)、失谐电路、电容器或连接断开。
10、在本专利技术的有利实施例中，所述电子熔断器被设置成使得当电子熔断器的fet的栅极触点未被栅极驱动器驱动时，电子熔断器被停用并且rf电流不能在rf线圈回路中流动。
11、在本专利技术的另一个有利实施例中，所述电子熔断器串联连接到rf线圈回路，并且电子熔断器的fet是增强型mosfet。增强型mosfet(金属氧化物半导体fet)是大多数集成电路中常见的开关元件。这些器件在零栅极-源极电压下关断。nmos可以通过将栅极电压拉到高于源极电压来导通，pmos可以通过将栅极电压拉到低于源极电压来导通。在大多数电路中，这意味着将增强型mosfet的栅极电压拉向其漏极电压使其导通。不同于常规熔断器，efuse ic具有高速电流中断功能，因为内置mosfet在过大电流流动时关闭。
12、在本专利技术的另一个有利实施例中，所述电子熔断器被布置成使得其可以在停用之后由电子重新启用电路或由外部数字控制器重新启用，使得rf电流能够在rf线圈回路中再次流动。
13、在本专利技术的实施例中，所述电子熔断器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种射频(RF)接收器线圈(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的射频(RF)接收器线圈(1)，其中，所述电子熔断器(3)是除了RF接收器线圈电子器件之外的独立的单机部件。
3.根据权利要求1或2所述的射频(RF)接收器线圈(1)，其中，所述开关设备(4)是FET和/或MEM开关和/或双极结型晶体管和/或PIN二极管。
4.根据前述权利要求中任一项所述的射频(RF)接收器线圈(1)，其中，所述射频(RF)接收器线圈(1)包括数字化器，所述数字化器用于对所述局部电流传感器电路(7)的所述输出进行数字化并将其与所述RF线圈回路(2)中的所述RF电流的阈值进行比较。
5.根据前述权利要求中任一项所述的射频(RF)接收器线圈(1)，其中，所述电子熔断器(3)被设置成使得当所述电子熔断器(3)的所述开关设备(4)未被所述开关单元(6)驱动时，所述电子熔断器(3)被停用并且所述RF电流不能在所述RF线圈回路(2)中流动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的射频(RF)接收器线圈(1)，所述RF接收器线圈(2)包括用于控制所述电子
7.根据前述权利要求中任一项所述的射频(RF)接收器线圈(1)，其中，所述电子熔断器(3)被布置成使得所述电子熔断器能够在停用之后由电子重新启用电路或由所述外部数字控制器(9)重新启用，使得所述RF电流能够在所述RF线圈回路(2)中再次流动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的射频(RF)接收器线圈(1)，其中，所述电子熔断器(3)的所述开关设备(4)与所述RF线圈回路(2)的导体串联，或者所述电子熔断器(3)被实现为与所述开关设备(4)串联的并联失谐电路(8)。
9.一种磁共振成像装置，包括根据权利要求1-8中任一项所述的射频(RF)接收器线圈(1)。
10.一种用于保护射频(RF)接收器线圈(1)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在通过切换所述开关设备(4)来停用所述电子熔断器(3)之后，所述电子熔断器(3)保持停用并且通过信号指示启用。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中，所述RF电流通过电感耦合器和/或电容分压器和/或通过小值电阻器上的电压降和/或来自小电阻器的温度上升来检测。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，所述射频(RF)接收器线圈(1)包括用于放大MRI信号的前置放大器(5)，所述方法包括以下附加步骤：
14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，所述方法包括以下附加步骤：
15.根据权利要求10-14中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下附加步骤：
16.一种计算机程序产品，其包括使根据权利要求1-8中任一项所述的设备执行根据权利要求10-15中任一项所述的方法的步骤的指令。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种射频(rf)接收器线圈(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的射频(rf)接收器线圈(1)，其中，所述电子熔断器(3)是除了rf接收器线圈电子器件之外的独立的单机部件。
3.根据权利要求1或2所述的射频(rf)接收器线圈(1)，其中，所述开关设备(4)是fet和/或mem开关和/或双极结型晶体管和/或pin二极管。
4.根据前述权利要求中任一项所述的射频(rf)接收器线圈(1)，其中，所述射频(rf)接收器线圈(1)包括数字化器，所述数字化器用于对所述局部电流传感器电路(7)的所述输出进行数字化并将其与所述rf线圈回路(2)中的所述rf电流的阈值进行比较。
5.根据前述权利要求中任一项所述的射频(rf)接收器线圈(1)，其中，所述电子熔断器(3)被设置成使得当所述电子熔断器(3)的所述开关设备(4)未被所述开关单元(6)驱动时，所述电子熔断器(3)被停用并且所述rf电流不能在所述rf线圈回路(2)中流动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的射频(rf)接收器线圈(1)，所述rf接收器线圈(2)包括用于控制所述电子熔断器(3)的外部数字控制器(9)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的射频(rf)接收器线圈(1)，其中，所述电子熔断器(3)被布置成使得所述电子熔断器能够在停用之后由电子重新启用电路或由所述外部数字控制器(9)重新启用，使得所述rf电流能够在所述rf线圈回路(2)中再...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·G·洛斯勒，P·韦尔尼科尔，C·芬德科里，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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