[发明专利]监控磁共振成像设备的射频发射电路的方法与装置

说明书

本发明涉及监控磁共振成像设备的射频发射电路的方法与装置。该方法包括：获取第一功率测量信号，该信号表示第一射频信号的电压，第一射频信号由射频发射电路的射频功率放大器提供；接收各自表示一路第二射频信号的电压的两个第二功率测量信号，两路第二射频信号由射频发射电路的电桥基于第一射频信号生成且经由射频发射线圈发射；基于两个第二功率测量信号作逆矩阵计算，获得电压计算值作为计算结果；将计算结果与第一功率测量信号作比较；如果计算结果与第一功率测量信号的电压值的差在预设阈值范围内则判断射频发射电路正常，如果差超出预设阈值范围则判断射频发射电路异常。本发明实现对射频发射电路的功率的实时监控和对射频信号的实时校准。

技术领域

本发明涉及监控磁共振成像设备的射频发射电路的技术领域，具体地，本发明涉及一种监控磁共振成像设备的射频发射电路的方法与装置。

背景技术

磁共振成像(MRI)设备是利用生物体的磁性核(主要是氢核)在磁场中所表现出的MR特性来进行成像的设备。随着超导技术、磁体技术、电子技术、计算机技术和材料科学的进步，MRI设备得到飞速的发展。通常，MRI设备包括磁体系统、梯度系统、射频系统、计算机及数据处理系统以及辅助设备部分。目前常用的磁体系统有超导型磁体和永磁体。梯度系统由梯度放大器及X、Y、Z三组梯度线圈组成，用来修改主磁场以产生梯度磁场。射频系统主要由发射与接收两部分组成，射频发射部分用来发射射频脉冲，使磁化的氢质子吸收能量而产生共振，射频接收部分接收成像区域内氢质子的共振信号，经过计算处理后获得患者身体内部结构的图像。因此，射频系统是磁共振成像仪中最关键的部分之一。

目前的射频系统可以在射频发射路径与射频接收路径之间进行切换。射频发射路径包括射频信号发射器、射频功率放大器(RFPA)、发射天线开关(TAS)、体线圈通道选择器(BCCS)、发射天线功率监控器(TALES)、射频发射线圈等。如图1所示，射频信号发射器102产生的初始射频信号在经过射频功率放大器104的放大后输出到发射天线开关106。在射频发射模式下，通过接收来自控制模块108的控制信号，发射天线开关106使射频功率放大器104与体线圈通道选择器110电连接。放大后的射频信号通过发射天线开关106到达体线圈通道选择器110。体线圈通道选择器110经由内置的电桥将输入的射频信号分为相位正交的两路射频信号并输出到发射天线功率监控器112。发射天线功率监控器112用于监测经过其到达射频发射线圈114的射频信号的功率。进一步如图1所示，射频发射线圈114用于发射射频信号以产生射频磁场。在射频发射模式下，调谐/去谐动态控制器116使供应到射频发射线圈的正电流调谐。调谐电容器(体调谐盒，BTB，图1中未示出)合并在射频发射线圈中用于将射频发射线圈的共振频率调谐到系统中心频率。对于1.5T和高磁场应用，通常这个调谐电容器可以构建在射频发射线圈内，但是对于低磁场应用，由于频率低得多，因此电容器调谐范围增加很多。在射频发射线圈内构建具有成本效益且数值范围足够的电容器并不容易。此外，当需要对初始射频信号校准时，发射天线开关106在接收到来自控制模块108的执行校准的控制信号后可以切换为连接至50欧姆虚拟负载以进行射频特性校准。由于大功率开关的要求，而使其价格昂贵。

射频发射路径中的这些组件通常是分开的，将这些组件连接在一起需要许多电缆，使其复杂且成本高。此外，这些组件必须针对不同的磁场应用进行重新设计，且射频发射路径中的射频特性校准和射频信号发射必须分开执行。

发明内容

本发明提供了磁共振成像设备的射频发射控制方法与装置，以至少解决现有技术中磁共振成像设备的射频发射装置难以进行故障排除、不易维修、结构复杂且不智能的问题。