[发明专利]磁共振信号的样本相关放大

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振(MR)的领域，尤其涉及MR系统中所使用的数字化仪。

背景技术

美国专利US6621433B1讨论了一种用于MR成像系统的共振信号的接收器，其中，该接收器通过在多个并行信道(每个信道以相应的增益进行放大)之间分配原始共振信号而生成用于图像处理的基带信号。数字信道选择器在任意给定时刻确定要进一步进行处理的最低失真信道。基于简单拉莫尔振荡器，使用复数乘法器数字地处理通过校准导出的振幅和相位误差补偿，这可以在无需样本的情况下以及在当测量条件发生变化时无需进行重复的情况下完成。

在特定的实施例中，增益设置模块对开关进行控制，以根据增益表从多个经放大的信号中选择经放大的信号。该增益表是通过使峰值共振信号振幅与相位编码电平相关的增益表校准程序而创建的。

发明内容

在现有技术中，为特定的相位编码电平选择的增益设置在特定的分布图(profile)期间是恒定的。由于无法对在特定的相位编码电平期间采集的MR信号的强度的变化作出解释，在特定的分布图期间设置恒定的增益的这种方法会在最终图像中产生次优结果。因而期望具有一种用于将MR信号数字化的数字化仪，其中，该数字化仪还能够在特定的相位编码电平期间改变增益设置。

因此，在此公开了一种用于将MR信号数字化的数字化仪，该数字化仪包括：电并联的至少两个模拟放大器，其配置为对MR信号进行放大，其中，每个模拟放大器具有不同的模拟增益值；测量单元，其配置为对MR信号的特性进行测量；样本选择模块，其配置为基于所测量的特性而生成选择信号；以及第一模数转换器(ADC)，其配置为基于选择信号而将来自至少两个模拟放大器之一的经放大的MR信号数字化。

MR信号的特性(例如其振幅、信噪比(SNR)等)由测量单元进行测量。在典型的MR采集中，信号振幅在不同的相位编码电平之间以及在特定的相位编码电平内都会发生变化。后者的一个示例为正在采集回波信号的情况。对于每个相位编码电平，回波将从噪声水平或者接近噪声水平开始，增大至某一最大值并且再次减小至噪声水平或低于噪声水平。通过对信号振幅或SNR进行测量，并且基于所测量的特性而选择具有适当增益设置的模拟放大器，可以将整个MR信号更准确地数字化。基于所测量的特性设置增益的这种方法可以被称作“样本相关放大”。

除了用于将MR信号数字化的数字化仪之外，本文还公开了一种将MR信号数字化的方法，该方法包括：使用电并联的至少两个模拟放大器中的一个或多个对MR信号进行放大，其中，每个模拟放大器具有不同的模拟增益值；对MR信号的特性进行测量；基于所测量的特性而生成选择信号；基于选择信号而选择至少两个模拟放大器之一；以及使用第一ADC将来自所选择的模拟放大器的MR信号数字化。

此外，本文还公开了一种用于将MR信号数字化的计算机程序，该计算机程序包括用于以下操作的指令：使用电并联的至少两个模拟放大器中的一个或多个对MR信号进行放大，其中，每个模拟放大器具有不同的模拟增益值；对MR信号的特性进行测量；基于所测量的特性而生成选择信号；基于选择信号而选择至少两个模拟放大器之一；以及使用第一ADC将来自所选择的模拟放大器的MR信号数字化。

附图说明

以下将通过参考附图基于下列实施例以示例的方式详细描述这些及其他方面，其中：

图1示意性地示出了如本文所公开的数字化仪的实施例，其中，对MR信号的特性进行测量并将其用于在数字化仪中选择适当的增益值；

图2示意性地示出了使用多个ADC实现的数字化仪的实施例；

图3示意性地示出了利用如本文所公开的数字化仪的MR系统；以及

图4示出了如本文所公开的将MR信号数字化的方法。

相对应的参考数字在用于各个附图时表示附图中相对应的元件。

具体实施方式

MR信号具有宽动态范围，即在采集期间，信号强度变化非常大，经常为2个或更多数量级。为了避免饱和效应并且降低量化噪声，重要的是，具有在将模拟MR信号转换成数字表示的同时能够处理这种宽动态范围的数字化仪。