具有改进的射频隔离的发送/接收开关电路的制作方法_2

文档序号:8449085阅读:来源:国知局
电路的所公开实施例中的至少一个或其组合,其被连接到所述至少一个MR RF天线。
[0037]通过这样,所述MR成像系统能够被配备有高度紧凑的MR RF天线单元,所述高度紧凑的MR RF天线单元具有在所述RF输入传输线与所述RF输出传输线之间优异的RF隔离属性。
[0038]本发明的又一目的是提供一种磁共振(MR)射频(RF)天线单元的阵列,包括
[0039]多个MR RF天线,其中,所述MR RF天线中的每个被设计为局部RF线圈;
[0040]-多个发送/接收(T/R)开关电路的所公开实施例或其组合;
[0041]其中,所述多个T/R开关电路中的至少一个T/R开关电路被连接到所述多个MR RF天线中的每个MR RF天线。
[0042]如本申请中使用的,短语“局部RF线圈”应被特别地理解为这样的RF天线,所述RF天线被提供为被布置在距所述感兴趣对象小于所述RF线圈的最大线性尺寸的距离中。局部RF线圈常常被布置为接近所述感兴趣对象的部分,并且甚至可以与所述感兴趣对象接触,并且已知具有高信噪比。局部RF线圈可以具有被布置在平面表面中的圆形设计或正方形设计,但也可以具有多边形设计。
[0043]因此,能够提供局部RF线圈的高度紧凑的阵列,所述局部RF线圈的高度紧凑的阵列能够覆盖所述感兴趣对象的大部分,从而具有在所述RF输入传输线与所述RF输出传输线之间的充分大的RF隔呙。
[0044]在又一优选实施例中,所述多个T/R开关电路中的每个T/R开关电路都被布置为非常靠近其被连接到的所述MR RF天线。如本申请中使用的,短语“非常靠近”应被特别地理解为空间中具有到所述MR RF天线的小于所述MR RF天线在位于所述平面表面中的方向上的最大延伸的最接近距离的区域,到所述MR RF天线的所述最接近距离优选地小于所述最大延伸的50%,并且最优选地小于所述MR RF天线在位于所述平面表面中的所述方向上的所述最大延伸的30%。通过这样,其中每个线圈为小物理大小的局部RF线圈的阵列能够被提供具有在所述RF输入传输线与所述RF输出传输线之间的充分大的RF隔离。
[0045]在本发明的另一方面中,提供一种用于生成MR成像系统的连续的RF发送周期和RF接收周期的方法;所述MR成像系统包括:
[0046]-T/R开关电路的所公开实施例中的至少一个或其组合;
[0047]-至少一个MRRF天线,其被提供为在发送周期期间发送RF电磁场并在RF接收周期期间接收RF电磁场;
[0048]所述方法包括以下步骤
[0049]-控制所述偏置电流超过预定的第一阈值电流,以将所述RF固态开关构件从所述基本上不导电状态转移到所述基本上导电状态,以生成RF发送周期;并且
[0050]-控制所述偏置电流落在预定的第二阈值电流以下,以将所述RF固态开关构件从所述基本上导电状态转移到所述基本上不导电状态,以生成RF接收周期。
[0051]所述方法能够允许对所述MR成像系统的连续的RF发送周期和RF接收周期的容易的、节约零件的且经济高效的生成。
[0052]本发明的另一方面是提供一种用于控制对用于生成连续的RF发送周期和RF接收周期的所公开的方法的实施例的步骤的运行的软件模块,其中,所述步骤被转换成程序代码,所述程序代码能实施在MR成像系统的控制单元的存储器元件中并且能由所述控制单元的处理元件运行。通过这样,能够提供灵活且便携的解决方案,所述解决方案可以容易地被实施到任何MR成像系统中。
[0053]本发明的又一方面是出于同样的目的提供一种用于在MR成像系统中使用的开关控制单元,所述MR成像系统具有至少一个MR RF天线,并且所述开关控制单元被提供用于生成所述MR成像系统的连续的RF发送周期和RF接收周期,所述开关控制单元包括:
[0054]-T/R开关电路的所公开实施例中的至少一个或其组合;
[0055]-所公开的软件模块的实施例或其变型;
[0056]-处理单元;
[0057]-至少一个存储器元件;
[0058]其中,所述软件模块能实施在所述存储器元件中并且能由所述处理单元运行。大体上,所述开关控制单元可以被集成在另一 MR成像控制单元中。
[0059]本发明的另一目标是提供一种MR成像系统,所述MR成像系统包括
[0060]-至少一个MRRF天线;以及
[0061]-所公开的开关控制单元的至少一个实施例或其变型。
[0062]因此,能够提供具有连续的RF发送周期和RF接收周期的MR成像系统,所述MR成像系统具有关于零件和操作的复杂度、MR RF天线的大小、MR信号品质以及对敏感电子装备的内在保护的改进的属性。
【附图说明】
[0063]本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得显而易见,并将参考下文描述的实施例得以阐明。然而,这样的实施例未必表示本发明的完整范围,并且因此参考权利要求书和本文以解释本发明的范围。
[0064]在附图中:
[0065]图1a示出采用四分之一波长传输线的现有技术发送/接收(T/R)开关,
[0066]图1b示出按照图1 (a)的现有技术发送/接收(T/R)开关的等效集总元件电路,
[0067]图1c图示采用两个四分之一波长传输线的两级现有技术发送/接收(T/R)开关,
[0068]图1d图示按照图1 (C)的两级现有技术发送/接收(T/R)开关的等效集总元件电路,
[0069]图2是根据本发明的MR成像系统的实施例的部分示意图,
[0070]图3图示根据本发明的发送/接收(T/R)开关电路的实施例,
[0071]图4图示根据本发明的发送/接收(T/R)开关电路的另一实施例,以及
[0072]图5示出按照图2的MR成像系统的MR RF天线阵列的详细示意图。
[0073]附图标记列表
[0074]10 MR成像系统Cl 第一电容器
[0075]12 MR扫描器C2 第二电容器
[0076]14 主磁体C3 第三电容器
[0077]16 检查空间Dl 第一 RF固态开关构件
[0078]18 中心轴D2 第二 RF固态开关构件
[0079]20 感兴趣对象D3 第三RF固态开关构件
[0080]22 磁梯度线圈系统LI 第一电感器
[0081]24 MR成像系统控制单元 L2 第二电感器
[0082]26 软件模块M MR RF天线
[0083]28 存储器元件RX RF输出传输线
[0084]30 RF发送器单元ST 第二级(现有技术)
[0085]32RF开关控制单元TX RF输入传输线
[0086]34MR RF天线阵列
[0087]36MR RF天线单元
[0088]38MR图像重建单元
[0089]40T/R开关电路
[0090]42并联谐振电路
[0091]44第一串联谐振电路
[0092]46第二串联谐振电路
[0093]48T/R开关电路
【具体实施方式】
[0094]图1a至图1d图示已经在引言部分描述的现有技术发送/接收开关。
[0095]图2示出根据本发明的包括MR扫描器12的磁共振(MR)成像系统10的实施例的部分的示意性图示。MR扫描器12包括被提供用于生成基本上静态的磁场的主磁体14。主磁体14具有中心膛,所述中心膛限定针对要放置在其内的通常为患者的感兴趣对象20绕中心轴18的检查空间16。应指出,原则上,本发明也适用于提供在静态磁场内的检查区域的任何其他类型的MR成像系统。另外,MR成像系统10包括磁梯度线圈系统22,磁梯度线圈系统22被提供用于生成被叠加到静态磁场的梯度磁场。磁梯度线圈系统22被同心布置在主磁体14的膛内,如本领域众所周知的。
[0096]另外,MR成像系统10包括被提供用于施加RF磁场以在MR成像系统10的RF发送周期期间激励感兴趣对象20内的核素的磁共振(MR)射频(RF)天线单元36的阵列34 (图5)。MR RF天线单元36的阵列34也被提供为在RF接收周期期间接收来自所激励的核素的MR信号,如将在下面描述的。在MR成像系统10的操作状态中,RF发送周期和RF接收周期以连续方式发生。
[0097]此外,MR成像系统10包括被提供用于根据采集到的MR信号来重建MR图像的MR图像重建单元38,以及具有被提供为控制MR扫描器12的功能的监视器单元的MR成像系统控制单元24,如本领域公知的。控制线被安装在MR成像系统控制单元24与RF发送器单元30之间,RF发送器单元30被提供为在RF发送周期期间经由RF开关控制单元32将MR射频的RF功率馈送到MR RF天线单元36的阵列34。RF开关控制单元32继而也受MR成像系统控制单元24控制,并且另一控制线被安装在MR成像系统控制单元24与RF开关控制单元32之间以服务于该目的。在RF接收周期期间
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