磁共振成像系统的局部线圈及使用方法和磁共振成像系统与流程

本发明涉及医学信息处理技术领域，特别是涉及磁共振成像系统的局部线圈及使用方法和磁共振成像系统。

背景技术：

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画。

在MRI系统中，发射线圈发射射频脉冲以实现磁共振。局部线圈(Local Coil)接收磁共振信号，并发送磁共振信号到接收线圈通道选择器(RCCS)以及接收机。磁共振信号在接收机中被数字化。图像重建装置利用数字化后的数字信号重现图像。

在现有技术中，在对应于局部线圈的光盘中保存局部线圈的配置属性信息。当局部线圈首次被安装到病床时，需要在MRI系统的控制机光驱中插入光盘，然后控制机从光盘中读取出局部线圈的配置属性信息并相应配置局部线圈。然而，通过光盘获取配置属性信息的操作方式较为繁琐。比如，当需要频繁安装新的局部线圈时，需要频繁插入和取出光盘，这就导致工作效率低下。

另外，如果不慎插入错误的光盘，还可能导致局部线圈配置错误。

技术实现要素：

本发明实施方式提出一种磁共振成像系统的局部线圈及使用方法和磁共振成像系统，从而便于配置局部线圈。

本发明实施方式的技术方案如下：

根据本发明实施方式的一方面，提出一种磁共振成像系统的局部线圈，该局部线圈包括：

一存储模块，用于存储一线圈文件，所述线圈文件包含所述局部线圈的一配置属性信息；

一接口模块，用于与外部通信；

一控制模块，用于从所述存储模块读取并通过所述接口模块向外部发送所述线圈文件或从外部接收所述线圈文件并保存至所述存储模块。

优选地，所述线圈文件还包含一质量验证信息。

优选地，所述质量验证信息包括一检测质量验证信息和/或一临床质量验证信息。

优选地，所述线圈文件还包含一扫描协议信息。

优选地，所述扫描协议信息包括一测试扫描协议信息和/或一临床扫描协议信息。

根据本发明实施方式的一方面，提出一种磁共振成像系统的局部线圈的使用方法，该方法包括：

在所述磁共振成像系统的一病床插入如上所述的一局部线圈；

从所述局部线圈获取所述线圈文件，并从所述线圈文件中读取所述配置属性信息；

基于所述配置属性信息对所述局部线圈进行配置。

优选地，所述线圈文件还包含一测试扫描协议信息，所述使用方法还包括：

在所述病床上布置一水模；

基于所述测试协议信息扫描所述水模从而生成一水模图像；

基于所述水模图像测试所述局部线圈。

优选地，所述线圈文件还包含一临床扫描协议信息，所述使用方法还包括：

在所述病床上布置一受检对象；

基于所述临床扫描协议信息扫描所述受检对象从而生成一受检对象图像。

优选地，所述线圈文件还包含一质量验证信息；该方法还包括：

当所述局部线圈出现故障时，向一检测设备发送所述线圈文件，从而由所述检测设备基于所述质量验证信息定位故障。

根据本发明实施方式的一方面，提出一种磁共振成像系统，包括：

如上任一所述的局部线圈。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，局部线圈包括：存储模块，用于存储线圈文件，该线圈文件包含局部线圈的配置属性信息；接口模块，用于与外部通信；控制模块，用于从存储模块读取并通过接口模块向外部发送线圈文件或从外部接收线圈文件并保存至存储模块。不同于现有技术在光盘中保存局部线圈的配置属性信息，本发明在局部线圈中存储配置属性信息。当局部线圈接入到磁共振成像系统中时，可以从局部线圈中获取局部线圈的配置属性信息，从而实现局部线圈的简便安装配置。

而且，在局部线圈中进一步保存测试协议信息和临床协议信息，从而完成局部线圈的测试扫描过程和临床扫描过程。

另外，在局部线圈中进一步保存包含检测质量验证信息和/或临床质量验证信息的质量验证信息。当局部线圈出现故障时，局部线圈向检测设备发送质量验证信息，从而由检测设备准确定位出故障。

附图说明

图1为根据本发明实施方式磁共振成像系统的局部线圈的结构图；

图2为根据本发明实施方式磁共振成像系统的局部线圈的使用方法流程图；

图3为根据本发明实施方式磁共振成像系统的结构图；

图4为根据本发明实施方式磁共振成像系统的示范性结构图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

在本发明实施方式中，不同于现有技术在光盘中保存局部线圈的配置属性信息，而是由局部线圈存储自身的配置属性信息。当局部线圈接入到磁共振成像系统中时，局部线圈将自身的配置属性信息发送到控制机，从而实现局部线圈的安装配置。

图1为根据本发明实施方式磁共振成像系统的局部线圈的结构图。

如图1所示，该局部线圈10包括：

存储模块11，用于存储线圈文件，该线圈文件包含局部线圈10的配置属性信息；

接口模块12，用于与外部通信；

控制模块13，用于从存储模块11读取并通过接口模块12向外部发送线圈文件或从外部接收线圈文件并保存至存储模块11。

局部线圈10的配置属性信息标示局部线圈10的基本硬件参数和默认工作参数。优选地，配置属性信息包括下列组中的至少一个：局部线圈的标识；局部线圈包含的射频信号接收单元的数目；局部线圈在不同方向上的可能并行采集(IPAT)因子；局部线圈的快速傅立叶变换(FFT)校正因子；局部线圈的图像量度校正因子；局部线圈的线圈保护信息；局部线圈的线圈类型信息；局部线圈的位置信息；局部线圈的病人安全相关信息；局部线圈的序列号。具体地，局部线圈的线圈保护信息可以包括峰值电压、平均功率和B1磁场限值，等等。

在局部线圈10的厂内设置时期，控制模块13通过接口模块12从外部(如用于提供线圈文件的数据 库)接收线圈文件并保存至存储模块11中。

在局部线圈10的安装时期(比如局部线圈10首次插入病床上的线圈接口)，控制模块13从存储模块11读取并通过接口模块12向外部(如磁共振成像系统中的控制机)发送线圈文件。

在局部线圈的使用时期(如测试扫描或临床测试扫描)，当线圈文件发生更新时，控制模块13通过接口模块12从外部(如磁共振成像系统中的控制机)接收更新后的线圈文件并保存至存储模块11中。

下面分别对上述过程进行详细说明。

在局部线圈10的厂内设置时期，将局部线圈10与包含各种线圈类型的线圈文件的数据库相连接。控制模块13通过接口模块12从数据库接收对应于自身线圈类型的线圈文件，并将该线圈文件保存至存储模块11中。保存到存储模块11中的线圈文件包含对应于自身线圈类型的配置属性信息。

在局部线圈10的安装时期，假定接收线圈文件的外部设备为磁共振系统中的控制机。控制机从局部线圈10接收到线圈文件后，从线圈文件中读取出配置属性信息，并基于配置属性信息完成局部线圈10的安装配置。优选的，控制机可以在自身的存储介质中保存从局部线圈10获取的线圈文件。当局部线圈10再次插入病床上的线圈接口时，控制机通过自身保存的线圈文件即可获取局部线圈10的配置属性信息，而无需再次从局部线圈10获取线圈文件。

局部线圈10被安装好后，在磁共振成像系统开启之后的调试(tune up)阶段以及磁共振成像系统运行一定时间后的质量保证(quality assurance)阶段，通常需要对磁共振成像系统执行测试扫描。测试扫描过程需要利用相应的测试扫描协议信息。

在一个实施方式中，在局部线圈10的厂内设置时期，在线圈文件中保存扫描协议信息。该扫描协议信息包括测试扫描协议信息。具体地，测试扫描协议信息包括下列组中的至少一个：测试序列名称；测试扫描区域；测试回波时间；测试重复时间；测试梯度规格；测试线圈选择参数，等等。

控制机从局部线圈10接收到线圈文件后，基于线圈文件中的测试扫描协议信息执行测试扫描。在测试扫描过程中产生线圈的检测质量验证信息，比如信噪比参数、量度均匀度参数等。优选地，控制机在线圈文件中保存一预定时间内(比如最近一周或一个月)的检测质量验证信息，从而便于后续研究分析测试扫描过程的具体细节。控制机将更新后的线圈文件发送到局部线圈10中保存。

当测试扫描完毕之后，磁共振成像系统可以应用局部线圈10对病人执行临床扫描。类似地，临床扫描过程需要利用相应的临床扫描协议信息。

在一个实施方式中，扫描协议信息还进一步包含临床扫描协议信息。具体地，临床扫描协议信息包括下列组中的至少一个：临床序列名称；临床扫描区域；临床回波时间；临床重复时间；临床梯度规格；临床线圈选择参数，等等。

控制机从局部线圈10接收到线圈文件后，基于线圈文件中的临床扫描协议信息执行临床扫描。在临床扫描过程中产生相应的临床质量验证信息。临床质量验证信息包括：信噪比参数、量度均匀度参数、病 人的临床扫描图像，等等。优选地，控制机可以在线圈文件中保存保存一预定时间(比如最近一周或一个月)内的临床质量验证信息，从而便于后续研究分析临床扫描过程的具体细节。控制机将更新后的线圈文件发送到局部线圈10中保存。

具体地，存储模块11可以实施为只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程存储器(EPROM)、电可擦除可编程存储器(EEPROM)、闪存储器(Flash ROM)，等存储介质。

而且，局部线圈10具体可以实施为头线圈、颈线圈、头颈线圈、体部线圈、四肢线圈、肩部线圈、脊柱线圈、大柔性线圈、小柔性线圈或脚踝线圈，等等。

优选地，接口模块12可以通过有线或无线方式向外部发送线圈文件或接收线圈文件。

当接口模块12通过有线方式向外部发送线圈文件或接收线圈文件时，接口模块12可以与外部通过单绞线、双绞线等方式有线连接。而且，接口模块12可以通过串行外设接口(SPI)或集成电路互连(12C)等总线方式与外部连接。

当接口模块12通过无线方式向外部发送线圈文件或接收线圈文件时，接口模块12具体可以实施为wifi功能模块、蓝牙通信模块、红外通信模块、2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块，等等。

以上详细描述了局部线圈10、存储模块11和接口模块12的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这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。

本发明实施方式还提出了一种磁共振成像系统的局部线圈的使用方法。

图2为根据本发明实施方式磁共振成像系统的局部线圈的使用方法流程图。

如图2所示，该方法包括：

步骤201：在磁共振成像系统的病床插入如图1所描述的局部线圈。

具体地，在局部线圈的线圈文件中保存的配置属性信息包括下列组中的至少一个：局部线圈的标识；局部线圈包含的射频信号接收单元的数目；局部线圈在不同方向上的可能IPAT因子；局部线圈的FFT校正因子；局部线圈的图像量度校正因子；局部线圈的线圈保护信息；局部线圈的线圈类型信息；局部线圈的位置信息；局部线圈的病人安全相关信息；局部线圈的序列号。局部线圈的线圈保护信息可以包括峰值电压、平均功率和B1磁场限值，等等。

步骤202：控制机从局部线圈获取线圈文件，并从线圈文件中读取配置属性信息。

步骤203：控制机基于配置属性信息对局部线圈进行配置。

对局部线圈完成配置之后，可以利用各种类型的水模(phantom)对局部线圈执行测试扫描。水模中容纳有液体，而且水模可以具有球型、枕型等多种形状。

在一个实施方式中，线圈文件还包含测试扫描协议信息。在测试扫描开始时，将存放于柜子中的水模搬运到磁共振成像装置的病床上，磁共振成像系统基于测试协议信息扫描水模从而生成水模图像，并基于水模图像对局部线圈执行检测。其中：当水模图像符合预先设定的标准时，认定局部线圈工作正常；当水 模图像不符合预先设定的标准时，认定局部线圈出现故障。只有当认定局部线圈工作正常时，才可以针对病人执行临床扫描。

控制机在线圈文件中还保存一预定时间内(比如最近一周或一个月)的线圈检测质量验证信息，并将更新后的线圈文件发送到局部线圈10中保存。

当测试扫描完毕之后，磁共振成像系统可以应用局部线圈10对病人执行临床扫描。

在一个实施方式中，在线圈文件还保存临床扫描协议信息。具体地，临床扫描协议信息包括下列组中的至少一个：临床序列名称；临床扫描区域；临床回波时间；临床重复时间；临床梯度规格；临床线圈选择参数，等等。

该方法还包括：在病床上布置受检对象；基于临床扫描协议信息扫描受检对象从而生成受检对象图像。控制机在线圈文件中还保存一预定时间内(比如最近一周或一个月)的临床质量验证信息，并将更新后的线圈文件发送到局部线圈10中保存。

当局部线圈出现故障时，拆下局部线圈，并将局部线圈与厂家提供的检测设备相连接。局部线圈发送线圈文件到检测设备，从而由检测设备基于包含检测质量验证信息和/或临床质量验证信息的质量验证信息执行定位故障。

基于上述分析，本发明还提出了一种磁共振成像系统。

图3为根据本发明实施方式磁共振成像系统的结构图。

如图3所示，该磁共振成像系统包括：

如图1所示的局部线圈10；

控制机20，用于从局部线圈10获取线圈文件，从线圈文件中读取配置属性信息，基于配置属性信息对局部线圈10进行配置。

在一个实施方式中，线圈文件还包含质量验证信息。优选地，质量验证信息包括检测质量验证信息和/或临床质量验证信息。

在一个实施方式中，线圈文件还包含扫描协议信息。优选地，扫描协议信息包括测试扫描协议信息和/或临床扫描协议信息

图4为根据本发明实施方式磁共振成像系统的示范性结构图。

该磁共振成像系统，包括：

病床1，该病床可移动地进出腔体2，其中腔体2中形成主磁场和梯度磁场；病床1可以位于起支撑作用的支撑架上面，而且支撑架通常是固定的；

布置在病床1上的头线圈10，该头线圈10存储有线圈文件，该线圈文件包含头线圈10的配置属性信息、测试扫描协议信息和临床扫描协议信息；

集成有RCCS以及接收机的控制机20；

与控制机20连接的图像重建装置30。

在磁共振成像系统的工作过程中，头线圈10中的一或多个射频信号接收单元接收磁共振信号，并发送磁共振信号到控制机20，磁共振信号在控制机20中被数字化。图像重建装置30利用数字化后的数字信号重现图像。

当头线圈10首次安装到病床1时，控制机20从头线圈10读取线圈文件，基于线圈文件中的配置属性信息完成头线圈10的安装配置。

在磁共振成像系统开启之后的调试阶段以及质量保证阶段，控制机20还从线圈文件中读取测试扫描协议信息，并基于测试扫描协议信息对头线圈10执行检测。具体检测过程包括：在病床1的预定位置布置水模，控制机20读取线圈文件中的测试扫描协议信息，并基于测试扫描协议信息扫描水模。当扫描出的水模图像符合预先设定的标准时，控制机20认定头线圈10正常工作；当扫描的水模图像不符合预先设定的标准时，控制机20认定头线圈10出现故障。控制机20可以在头线圈10的线圈文件中保存测试扫描过程中产生的检测质量验证信息，从而便于后续研究分析测试扫描过程的具体细节。比如，可以在头线圈10的线圈文件中保存最近一月内的检测质量验证信息。

当控制机20认定头线圈10工作正常时，磁共振成像系统可以利用头线圈10对病人执行临床测试。具体地，将病人布置在病床1上，而且控制机20进一步读取头线圈10中保存的临床扫描协议信息，并基于临床扫描协议信息扫描病人。而且，控制机20在头线圈10的线圈文件中记录临床测试过程中产生的临床质量验证信息，从而便于后续研究分析临床测试过程的具体细节。比如，可以在头线圈10的线圈文件中保存最近一月内的临床质量验证信息。

当在检测过程或工作过程中发现头线圈10出现故障时，拆下头线圈10，并且将头线圈10返厂检修。在厂家处将头线圈10与检测设备连接。头线圈10发送包含检测质量验证信息和/或临床质量验证信息的线圈文件到检测设备，检测设备可以基于检测质量验证信息和/或临床质量验证信息定位故障。

在图4中以头线圈为例对本发明进行了详细说明。本领域技术人员可以意识到，还可以将本发明应用于颈线圈、头颈线圈、体部线圈、四肢线圈、肩部线圈、脊柱线圈、大柔性线圈、小柔性线圈或脚踝线圈，等局部线圈。

可以遵循一定规范的应用程序接口，将本发明实施方式所提出的磁共振成像系统的局部线圈检测方法编写为安装到个人电脑、移动终端、医疗器械等中的插件程序，也可以将其封装为应用程序以供用户自行下载使用。可以通过指令或指令集存储的储存方式将本发明实施方式所提出的磁共振成像系统的局部线圈检测方法存储在各种存储介质上。这些存储介质包括但是不局限于：软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存等。另外，还可以将本发明实施方式所提出的磁共振成像系统的局部线圈检测方法应用到基于闪存(Nand flash)的存储介质中，比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。

综上所述，在本发明实施方式中，局部线圈包括：存储模块，用于存储线圈文件，该线圈文件包含局 部线圈的配置属性信息；接口模块，用于与外部通信；控制模块，用于从存储模块读取并通过接口模块向外部发送线圈文件或从外部接收线圈文件并保存至存储模块。不同于现有技术在光盘中保存局部线圈的配置属性信息，本发明在局部线圈中存储配置属性信息。当局部线圈接入到磁共振成像系统中时，控制机可以从局部线圈中获取局部线圈的配置属性信息，从而实现局部线圈的简便安装配置。

而且，在局部线圈中进一步保存测试扫描协议信息和/或临床扫描协议信息，从而完成局部线圈的测试扫描过程和临床扫描过程。

另外，在局部线圈中进一步保存线圈检测质量验证信息和/或临床质量验证信息。当局部线圈出现故障时，局部线圈向检测设备发送检测质量验证信息和/或临床质量验证信息，从而由检测设备准确定位出故障。

以上所述，仅为本发明的较佳实施方式而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。