磁共振成像系统的射频线圈功率损耗的确定方法和装置的制造方法_3

文档序号:9234151阅读:来源:国知局
电压。
[0117] 优选地,所述确定所述射频线圈第一端口射频电压和所述射频线圈第二端口射频 电压包括:
[011引
[0119]
[0120] 其中,所述第一功率特性参数包括;一第一输入端口的一入射功率值Pp和一反射 功率值Pc;-第二输入端口的一入射功率值Pk和一反射功率值Pd,其中Pk等于零;
[0121]所述传输路径参数包括;一第一端口路径幅度衰减Ai、一第一端口路径相位巧、一 第二端口路径幅度衰减As、一第二端口路径相位餐2。
[0122] 在一个实施方式中,射频线圈功率损耗确定单元303,用于根据所述磁共振成像系 统的功率分配器的一第二功率特性参数及所述传输路径参数,确定所述负载全反射测试第 一端口射频电压和负载全反射测试第二端口射频电压。
[0123] 优选地,所述确定所述负载全反射第一端口射频电压和负载全反射第二端口射频 电压包括:
[0124]
[0125]
[0126] 其中,所述第二功率特性参数包括;一第一输入端口的一入射功率值Ppuf和一反 射功率值IVuf;-第二输入端口的一入射功率值Pieuf和一反射功率值Ptuf,其中Pieuf等 于零;
[0127]所述传输路径参数包括;一第一端口路径幅度衰减Ai、一第一端口路径相位巧、一 第二端口路径幅度衰减As、一第二端口路径相位。
[0128] 在一个实施方式中,还包括:检测所述负载全反射第一端口射频电压和所述负载 全反射第二端口射频电压。
[0129] 在一个实施方式中:
[0130]
[0131] W上通过具体公式描述了计算CPL的【具体实施方式】。本领域技术人员可W意识 至IJ,还可W基于第一射频线圈射频电压,通过其他多种方式确定CPL。而且,还可W对该上述 公式进行各种变换,比如调整公式中的相应系数,等等,本发明实施方式对此并无限定。
[0132] 下面结合具体实例,更详细说明本发明实施方式的磁共振成像系统的射频线圈功 率损耗的确定过程。
[0133] 图4为根据本发明磁共振成像系统中确定射频线圈功率损耗系统结构图。
[0134] 在图中,射频功率放大器1的输入端(RF_Power_in)连接到射频信号输入源,而射 频功率放大器1的输出端连接到定向禪合器2。定向禪合器2优选为射频功率放大器1的 输出端所自带的定向禪合器。
[0135] 定向禪合器2与功率分配器3连接,其中功率分配器3优选实施为90度功率分配 器。而且,功率分配器3的输入端还连接系统负载(PD),并且功率分配器3的输出端分别与 定向禪合器3和定向禪合器4连接。
[0136] 定向禪合器3通过传输路径6连接到体线圈8的第一射频发射端口 81;定向禪合 器4通过传输路径7连接到体线圈8的第二射频发射端口 82。
[0137] 首先,磁共振成像系统执行负载全反射测试。
[013引由于油脂是一种几乎不吸收射频能量的载体,因此在负载全反射测试中,优选采 用油膜作为负载。
[0139] 在负载全反射测试中,射频信号输入源发射一定的射频功率,定向禪合器3和定 向禪合器4分别监测体线圈8的前向功率和反向功率的大小。
[0140] 体线圈8的输入功率值Pi。、前向功率W及反向功率Pufi有如下关系:
[01川Pin=Pforw~Prefl;
[0142] 定向禪合器3可W检测到达第一射频发射端口 81的功率Pf。^」,定向禪合器4可 W检测到达第二射频发射端口 82的功率2。体线圈8的前向功率?,。"为到达第一射频 发射端口 81的功率1与到达第二射频发射端口 82的功率2之和。也就是:
[01 4引?抗" =Pforwi+Pf0" 2
[0144]定向禪合器3还可W检测第一射频发射端口 81的反向功率Pufu,定向禪合器4 还可W检测第二射频发射端口 82的反向功率Pufi2。体线圈8的反向功率为第一射频发射 端口 81的反向功率Pufu和第二射频发射端口 82的反向功率Pufi2之和。也就是:
[01 4引Prefl-Prefl_l+Prefl_2。
[0146] 在负载全反射测试时,该测试条件下的线圈功率损耗CPLuf具有如下关系:
[0147] (PLtef=Pi。。
[014引通过与射频功率放大器1输出端连接的定向禪合器2,可W记录前向功率监测值P^uf、反向功率监测IVuf,W及与功率分配器3连接的系统功率吸收负载(PD)的耗散功率 监测值Ptuf。而且,和0分别是功率分配器3的两个输入端口的入射功率值,而Pcuf 和Pd分别是功率分配器3的两个输入端口的反射功率值。
[0149] 测定功率分配器3的一个输出端与体线圈8的第一射频发射端口 81之间的传输 线6的衰减Ai和相位A,W及测定功率分配器3的另一个输出端与体线圈8的第二射频发 射端口 82之间的传输线7的衰减A2和相位扔,就可W分别计算负载全反射测试时第一射频 发射端口 81的等效电压UiufW及负载全反射测试时第二射频发射端口 82的等效电压& ref°
[0150] 图5为图4中功率分配器3的传输特性示意图,其中31、32、33、34、61、62、63和 b4分别是功率分配器3的端口信号。
[0151] 示范性地,根据功率分配器3的传输特性,其中:

[0156] 在执行负载全反射测试时,al=P。。,;bl=PKtef姐=0。
[0157] 而且,功率放大器3的第一端口输出为U' 1uf,U' 1t。尸a3+b3 ;功率放大器3的 第二端口输出为U2_ref,U2_re尸a4+b4。
[015引因此,功率放大器3的输出具有如下等式:
[0159]
[0160] 分别考虑传输线6的衰减Ai和相位科W及传输线7的衰减As和相位捉,则有负载 全反射测试时第一射频发射端口 81的等效电压UiufW及负载全反射测试时第二射频发射 端口 82的等效电压U2_uf,分别如下:
[0161]
[0162]
[0163] 至此,可W计算出负载全反射测试的射频线圈射频电压Uiuf和U2uf。
[0164] 当执行实际磁共振扫描时,由于人体是一个吸收射频能量的载体,因此输入射频 线圈的功率包括在射频线圈上损耗的功率W及人体上吸收的功率。
[0165] 此时系统发射一定的射频功率,与射频功率放大器1的输出端连接的定向禪合器 2监测出前向功率值Pp和反向功率Pc,而且还可W检测出与功率分配器3连接的系统功率 吸收负载(PD)的耗散功率值Pd。
[0166] 在执行负载全反射测试时,al=Pp;bl=PK;a2=0。
[0167] 因此,功率放大器3的输出U' 1和U' 2分别具有如下等式:
[016引
[0169] 分别考虑传输线6的衰减Ai和相位AW及传输线7的衰减As和相位界2,则有第一 射频发射端口 81的等效电压UiW及第二射频发射端口 82的等效电压&如下:
[0170]
[0171]
[0172] 由于射频线圈功率损耗与加于射频线圈的电压的功率和成正比。因此,此时的线 圈功率损耗CPL就可W计算得到: 「〇17引CPL-_I^ 11 +1U21_.GPL
[0173] C化-|ULrj2+|U2 -,'j2 靴,甘。
[0174] 由此可见,无需额外设置用于检测射频线圈射频电压的禪合线圈,可W根据功率 分配器3的功率特性参数和传输路径参数直接计算磁共振实际扫描时第一射频发射端口 81的等效电压UiW及第二射频发射端口 82的等效电压&,还可W根据功率分配器3的功 率特性参数和传输路径参数计算负载全反射测试时第一射频发射端口 81的等效电压Uiuf W及第二射频发射端口 82的等效电压U2uf,从而可W计算出磁共振扫描时的线圈功率损 耗(PL。
[0175] W上W体线圈为例对本发明实施方式进行了详细描述。本领域技术人员可W意识 至IJ,该种描述仅是示范性的,并不用于限定本发明实施方式的保护范围。实际上,本发明实 施方式适用于磁共振成像系统中的任意射频线圈,包括但是不局限于;体线圈、颈线圈、头 线圈,等等。
[0176] 需要说明的是,上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可 W根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可W根据需要进 行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分,实际实现时,一个模块可 W
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