线圈测试装置、磁共振系统及其输出校正方法和装置与流程

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别涉及一种线圈测试装置、磁共振系统及其输出校正方法和装置。

背景技术：

磁共振成像(MRI，Magnetic Resonance Imaging)作为核磁共振应用的重要领域，由于其对人体软组织有极好的分辨力、成像参数能提供丰富的诊断信息、对人体没有电离辐射损伤等诸多优点，磁共振成像系统已成为医学临床诊断的主要工具之一。作为磁共振系统中接收信号的核心部件，射频线圈在直接接触人体使用前，需要利用线圈测试装置对线圈进行包括诸如传输特性、线圈类型等性能测试，确保经过性能测试后的线圈正常使用。

在利用线圈测试装置对线圈进行测试或利用线圈对人体进行测试时，需要测量线圈测试装置或磁共振系统输出的多路电流和电压，将测量到的电流值和电压值作为判断线圈状态是否正常的标准之一。由于元器件差异的存在，得到的电流和电压的测量值和实际值之间会存在一定差异，为了消除此种由元器件差异对电路测量结果带来的不利影响，需要对线圈测试装置的输出进行校正，即对线圈测试装置或磁共振系统输出的电流和电压进行校正。

现有技术中，对线圈测试装置的输出校正方法为：测量建立校正函数所需要的参数；将所述参数写入代码中；利用写入代码的参数建立校正函数；在实际测量输出的电流和电压时，调用校正函数，得到线圈测试装置输出端口的参数值。以校正线圈测试装置输出的电流为例，首先，在需要校正的线圈测试装置的输出端口接入负载电阻和电流表，参考图1所示，串联的负载电阻11和电流表12一端接需要校正的输出端口，另一端接地。读出此状态下电流表12的电流值，此电流值为校正参考电流值i₀，并得到校正参考电流值i₀经过电流/电压转换和模数转换后对应的校正采样数据I₀。将校正参考电流值i₀和校正采样数据I₀写入代码中，并建立校正函数：i_x：i₀＝I_x：I₀，其中，i_x表示输出端口的电流值，I_x表示输出端口的电流值i_x对应的采样数据。对此路输出端口的电流进行测量时，得到输出端口的电流值i_x对应的采样值I_x，通过调用校正函数：i_x：i₀＝I_x：I₀，便可以得到输出端口的电流值i_x。

然而，利用上述方法对线圈测试装置的输出进行校正具有以下缺点：在实际校正中发现，利用上述方法对电流校正后得到的测量值准确度较低，由于元器件差异对电路测量结果仍会产生较大影响；线圈测试装置有多路电流和电压输出，对每一路的测量都要分别重复上述步骤，校正效率较低；对每一路的测量，需要将校正参考电流值i₀和校正采样数据I₀写入代码中，因此，需要将代码公开，降低了对需要保密的代码的安全性。

更多关于磁共振系统中数据校正方法的技术方案可以参考申请号为200910254204.7、发明名称为用于确定失真校正数据的方法和装置的中国专利申请文件。

技术实现要素：

本发明解决的是对线圈测试装置的输出校正产生的校正结果准确度低、校正依赖于代码和校正效率低的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种线圈测试装置的输出校正方法，所述线圈测试装置的输出校正方法包括：在线圈测试装置的输出端口未接入负载时，对所述输出端口的信号进行采样，得到第一校正数据；在所述输出端口接入可调负载和测量仪表；调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为预定值，对所述输出端口的信号进行采样，得到第二校正数据；建立所述输出端口对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口的信号的参数值，A_x表示所述输出端口的信号对应的采样数据，A₀表示所述第一校正数据，A₁表示所述第二校正数据，N表示所述预定值；在实际测量时，对所述输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据；调用所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

可选的，所述可调负载为可调电阻。

可选的，所述输出端口的信号为电流信号。

可选的，所述测量仪表为电流表，所述电流表与所述可调负载串联。

可选的，所述对所述输出端口的信号进行采样包括对所述输出端口的信号进行电流/电压转换和模数转换。

可选的，所述输出端口的信号为电压信号。

可选的，所述测量仪表为电压表，所述电压表与所述可调负载并联。

可选的，所述对所述输出端口的信号进行采样包括对所述输出端口的信号进行模数转换。

为解决上述问题，本发明还提供了一种线圈测试装置的输出校正装置，所述线圈测试装置的输出校正装置包括：采样单元，用于对线圈测试装置的输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据；存储单元，用于存储所述输出端口对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口的信号的参数值，A_x表示所述输出端口的信号对应的采样数据，A₀表示第一校正数据，A₁表示第二校正数据，N表示预定值；所述第一校正数据为所述输出端口未接入负载时，所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据；所述第二校正数据为所述输出端口接入可调负载和测量仪表后，调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为所述预定值时，所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据；控制单元，用于控制所述采样单元和所述存储单元的工作，并在测量时，根据所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据，调用所述存储单元存储的所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

可选的，还包括：开关单元，在所述控制单元的控制下，以使所述可调负载和测量仪表接入所述输出端口或者使所述可调负载和测量仪表与所述输出端口断开连接。

基于上述线圈测试装置的输出校正方法和装置，本发明还提供了一种线圈测试装置，所述线圈测试装置包括用于对线圈进行测试的测试单元，还包括上述线圈测试装置的输出校正装置。

基于上述线圈测试装置的输出校正方法和装置，本发明实施例还提供了一种磁共振系统的输出校正方法，所述磁共振系统的输出校正方法包括：在磁共振系统的输出端口未接入负载时，对所述输出端口的信号进行采样，得到第一校正数据；在所述输出端口接入可调负载和测量仪表；调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为预定值，对所述输出端口的信号进行采样，得到第二校正数据；建立所述输出端口对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口的信号的参数值，A_x表示所述输出端口的信号对应的采样数据，A₀表示所述第一校正数据，A₁表示所述第二校正数据，N表示所述预定值；在实际测量时，对所述输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据；调用所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

基于上述磁共振系统的输出校正方法，本发明实施例还提供了一种磁共振系统的输出校正装置，所述磁共振系统的输出校正装置包括：采样单元，用于对磁共振系统的输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据；存储单元，用于存储所述输出端口对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口的信号的参数值，A_x表示所述输出端口的信号对应的采样数据，A₀表示第一校正数据，A₁表示第二校正数据，N表示预定值；所述第一校正数据为所述输出端口未接入负载时，所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据；所述第二校正数据为所述输出端口接入可调负载和测量仪表后，调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为所述预定值时，所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据；控制单元，用于控制所述采样单元和所述存储单元的工作，并在测量时，根据所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据，调用所述存储单元存储的所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

基于上述磁共振系统的输出校正方法和装置，本发明实施例还提供了一种磁共振系统，所述磁共振系统包括线圈，还包括上述磁共振系统的输出校正装置。

与现有技术相比，本发明技术方案提供的线圈测试装置的输出校正方法和装置具有以下有益效果：线圈测试装置输出端口未接入负载时，由于输出端口内部负载功耗和其他损耗的存在，有电流流过采样单元中的取样电阻，对输出端口的电流进行采样得到的第一校正数据并不为零，因此，在建立输出端口对应的校正函数时，将校正函数与输出端口未接入负载时对输出端口的信号进行采样得到的所述第一校正数据相关联，在测量时，调用所述校正函数对电流校正后得到的测量值准确度高；使用本发明技术方案提供的线圈测试装置的输出校正方法和装置，可以同时对线圈测试装置多路输出进行校正，提高了校正效率；在校正时不需要将校正数据写入代码中，因此，无需将代码公开，提高了对需要保密的代码的安全性。

附图说明

图1是现有的对线圈测试装置的输出端口进行校正接入负载电阻和电流表的结构示意图；

图2是本发明实施方式线圈测试装置的输出校正方法的流程示意图；

图3是本发明实施例的线圈测试装置的输出校正装置的结构示意图；

图4是本发明实施例1中可调负载和测量仪表连接的结构示意图；

图5是本发明实施例线圈测试装置的输出端口内部负载和动态负载连接的结构示意图；

图6是本发明实施例2中可调负载和测量仪表连接的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术中所描述的，使用现有的线圈测试装置的输出校正方法对电流进行校正时，得到的测量值准确度较低。本技术方案的发明人经过研究发现，现有的校正方法在电流输出端未接负载时(即所述输出端口的电流值i_x为零)，利用所述校正函数：i_x：i₀＝I_x：I₀得到的所述输出端口的电流值i_x对应的采样数据I_x也应该为零，但在实际情况中，由于所述输出端口内部负载功耗和其他损耗的存在，有电流流过取样电阻，所述待输出端口的电流值i_x对应的采样数据I_x并不为零，因此，造成了对电流校正后得到的测量值准确度较低。本发明技术方案提供了一种校正结果准确度高、校正不依赖于代码且校正效率高的线圈测试装置的输出校正方法及装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

图2是本发明实施方式线圈测试装置的输出校正方法的流程示意图。参考图2，所述线圈测试装置的输出校正方法包括：

步骤S21：在线圈测试装置的输出端口未接入负载时，对所述输出端口的信号进行采样，得到第一校正数据；

步骤S22：在所述输出端口接入可调负载和测量仪表；

步骤S23：调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为预定值，对所述输出端口的信号进行采样，得到第二校正数据；

步骤S24：建立所述输出端口对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口的信号的参数值，A_x表示所述输出端口的信号对应的采样数据，A₀表示所述第一校正数据，A₁表示所述第二校正数据，N表示所述预定值；

步骤S25：在实际测量时，对所述输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据；

步骤S26：调用所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

基于上述线圈测试装置的输出校正方法，本发明实施例还提供了一种线圈测试装置的输出校正装置，请参见图3所示的线圈测试装置的输出校正装置的结构示意图，所述线圈测试装置的输出校正装置包括：

采样单元31，用于对线圈测试装置的输出端口30的信号进行采样，得到所述输出端口30的信号对应的采样数据；

存储单元32，用于存储所述输出端口30对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口30的信号的参数值，A_x表示所述输出端口30的信号对应的采样数据，A₀表示第一校正数据，A₁表示第二校正数据，N表示预定值；所述第一校正数据为所述输出端口30未接入负载时，所述采样单元31得到的所述输出端口30的信号对应的采样数据；所述第二校正数据为所述输出端口31接入可调负载和测量仪表35后，调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为所述预定值时，所述采样单元31得到的所述输出端口30的信号对应的采样数据；

控制单元33，用于控制所述采样单元31和所述存储单元32的工作，并在测量时，根据所述采样单元31得到的所述输出端口30的信号对应的采样数据，调用所述存储单元32存储的所述输出端口30对应的校正函数，以获得所述输出端口30的信号的参数值。

所述线圈测试装置的输出校正装置还包括开关单元34，在所述控制单元33的控制下，以使所述可调负载和测量仪表35接入所述输出端口30或者使所述可调负载和测量仪表35与所述输出端口30断开连接。

为更好地对本发明的实施方式进行理解，下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案线圈测试装置的输出校正方法及装置的工作原理进行详细的说明。

实施例1

在本实施例中，以测量所述输出端口的信号的电流值为例进行描述，图4是本实施例中可调负载和测量仪表连接的结构示意图。参考图4，在利用线圈测试装置对线圈进行测试时有多路的电流输出，因此，所述可调负载和测量仪表也对应有多组。在本实施例中，所述可调负载为可调电阻，所述测量仪表为电流表，所述可调负载和测量仪表有n组，每一组包括串联的可调电阻(分别为可调电阻1、可调电阻2、···、可调电阻n)和测量仪表(分别为电流表A1、电流表A2、···、电流表A3)，所述串联的可调负载和测量仪表的一端接地，另一端为连接端口(分别为连接端口P1、连接端口P2、···、连接端口Pn)，所述连接端口与图3所示的开关单元34连接。由于每一路输出电流的校正方法相同，下面结合附图以图4中所述串联的可调电阻1和电流表A1对应的所述输出端口的信号的电流值的校正方法进行详细说明。

如步骤S21所述，在线圈测试装置的输出端口未接入负载时，对所述输出端口的信号进行采样，得到第一校正数据。

参考图3，由所述控制单元33控制所述开关单元34处于断开状态，则所述线圈测试装置的输出端口30未接入所述串联的可调电阻1和电流表A1，所述采样单元31在所述控制单元33的控制下对所述输出端口30的电流信号进行采样，得到第一校正数据A₀。具体地，所述开关单元34可以为机械开关，也可以为受电信号控制的开关管，例如开关晶体管，对应地，所述控制单元33输出的控制信号可以是在显示面板上显示的提示信息，也可以是控制的电压信号。在本实施例中，由于是对电流信号进行采样，所述采样单元31包括电流/电压转换单元和模数转换单元，所述电流/电压转换单元用于将所述输出端口30的电流信号转换为电压信号，所述模数转换单元用于将所述电压信号转换为所述第一校正数据A₀。

如步骤S22所述，在所述输出端口接入可调负载和测量仪表。

具体地，由所述控制单元33控制所述开关单元34处于导通状态，使所述输出端口30接入所述串联的可调电阻1和电流表A1。

如步骤S23所述，调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为预定值，对所述输出端口的信号进行采样，得到第二校正数据。

具体地，调整所述可调电阻1，在调整的过程中观察所述电流表A1的读数，当所述电流表A1的读数达到预定值N时，停止调整所述可调电阻1，由所述控制单元33控制所述采样单元31对所述输出端口30的电流信号进行采样，得到第二校正数据A₁。所述预定值N可以是预先设定的一个电流值，根据实际应用需要确定，在本实施例中，所述预定值N为120mA。

如步骤S24所述，建立所述输出端口对应的校正函数。

图5是本实施例所述输出端口30内部负载和动态负载连接的结构示意图。参考图5，将所述输出端口30内部负载功耗和其他功耗等效为内部负载51的功率损耗。在所述输出端口30未接入动态负载52(亦即本实施例中的可调电阻1)时，由于所述内部负载51的存在，有内部消耗电流i经过取样电阻50，在连接端口P处得到电压值，所述连接端口P与所述模数转换单元连接。经过模数转换后，在所述采样单元31得到所述第一校正数据：A₀＝a*i，a为所述内部消耗电流i经过所述电流/电压转换单元和所述模数转换单元的第一转换系数。在所述输出端口30接入动态负载52(亦即本实施例中的可调电阻1)时，在所述采样单元31得到所述第二校正数据：A₁＝a*i+b*I，I为流过所述动态负载52的负载电流，即本实施例中的所述预定值N，b为所述负载电流I经过所述电流/电压转换单元和所述模数转换单元的第二转换系数。在利用线圈测试装置对线圈进行测试时，假定所述输出端口30的电流值为a_x，所述输出端口30的电流值a_x对应在所述采样单元31得到的采样数据为A_x，则有关系式：A_x＝a*i+b*a_x。根据所述第一校正数据A₀的表达式A₀＝a*i和所述第二校正数据A₁的表达式a*i+b*I可得到校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，参考图3，由所述存储单元32存储所述校正函数。需要说明的是，所述第一校正数据A₀和所述第二校正数据A₁并不需要写入代码中，均是通过所述存储单元32进行存储。

如步骤S25所述，在实际测量时，对所述输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据。

具体地，在实际测量所述输出端口30的电流值时，由所述控制单元33控制所述开关单元34处于断开状态、控制所述采样单元31对所述输出端口30的电流信号进行采样，得到所述输出端口30的电流信号对应的采样数据A_x。

如步骤S26所述，调用所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

继续参考图3，由所述控制单元33控制从所述存储单元32中调用所述校正函数，根据所述校正函数和所述输出端口30的电流信号对应的采样数据A_x可以得到所述输出端口30的信号的参数值，即本实施例中的电流值。

在本实施例中，当所述线圈测试装置输出端口的信号是电流值时，利用本发明技术方案提供的方法对所述线圈测试值装置的输出进行校正，建立的校正函数与所述输出端口未接入负载时对输出端口的信号进行采样得到的所述第一校正数据相关联，充分考虑了由所述输出端口内部负载消耗或其他损耗产生的流过取样电阻的电流，提高了校正结果的准确度。

实施例2

在本实施例中，以测量所述输出端口的信号的电压值为例进行描述，图6是本实施例中可调负载和测量仪表连接的结构示意图。参考图6，在利用线圈测试装置对射频线圈进行测试时有多路的电压输出，因此，所述可调负载和测量仪表也对应有多组。在本实施例中，所述可调负载为可调电阻，所述测量仪表为电压表，所述可调负载和测量仪表有n组，每一组包括并联的可调电阻(分别为可调电阻1、可调电阻2、···、可调电阻n)和测量仪表(分别为电压表V1、电压表V2、···、电压表Vn)，所述并联的可调负载和测量仪表的一端接地，另一端为连接端口(分别为连接端口P1、连接端口P2、···、连接端口Pn)，所述连接端口与图3所示的开关单元34连接。

对所述输出端口的信号的电压值的校正方法与对所述输出端口的信号的电流值的校正方法类似，不同之处在于对电压信号进行采样，采样时不需要进行电流/电压转换，因此在所述输出端口未接入负载时，所述第一校正数据A₀为0，即不需要执行步骤S21，可直接执行步骤S22。

执行步骤S22后，在执行步骤S23时，可不用调节所述可调负载，所述电压表的读数即为所述预定值N，对所述输出端口的电压进行采样，得到第二校正数据A₁。步骤S24和步骤S25与对所述输出端口的信号的电流值的操作相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种线圈测试装置，包括用于对所述线圈进行测试的测试单元，还包括上述线圈测试装置的输出校正装置，所述线圈测试装置的输出校正装置的结构可以如图3所示。

当线圈应用于磁共振系统中对人体进行测试时，同样需要对磁共振系统的输出进行校正，因此，基于上述线圈测试装置的输出校正方法和装置，本发明实施例还提供了一种磁共振系统的输出校正方法，所述磁共振系统的输出校正方法与所述线圈测试装置的输出校正方法类似，包括：在磁共振系统的输出端口未接入负载时，对所述输出端口的信号进行采样，得到第一校正数据；在所述输出端口接入可调负载和测量仪表；调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为预定值，对所述输出端口的信号进行采样，得到第二校正数据；建立所述输出端口对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口的信号的参数值，A_x表示所述输出端口的信号对应的采样数据，A₀表示所述第一校正数据，A₁表示所述第二校正数据，N表示所述预定值；在实际测量时，对所述输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据；调用所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

基于上述磁共振系统的输出校正方法，本发明实施例还提供了一种磁共振系统的输出校正装置，所述磁共振系统的输出校正装置包括：采样单元，用于对磁共振系统的输出端口的信号进行采样，得到所述输出端口的信号对应的采样数据；存储单元，用于存储所述输出端口对应的校正函数：a_x*(A₁-A₀)＝(A_x-A₀)*N，其中，a_x表示所述输出端口的信号的参数值，A_x表示所述输出端口的信号对应的采样数据，A₀表示第一校正数据，A₁表示第二校正数据，N表示预定值；所述第一校正数据为所述输出端口未接入负载时，所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据；所述第二校正数据为所述输出端口接入可调负载和测量仪表后，调整所述可调负载，使所述测量仪表的读数为所述预定值时，所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据；控制单元，用于控制所述采样单元和所述存储单元的工作，并在测量时，根据所述采样单元得到的所述输出端口的信号对应的采样数据，调用所述存储单元存储的所述输出端口对应的校正函数，以获得所述输出端口的信号的参数值。

所述磁共振系统的输出校正方法和装置与所述线圈测试装置的输出校正方法和装置类似，具体实现过程可参考所述线圈测试装置的输出校正方法和装置部分的实施例，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种磁共振系统，包括线圈，还包括上述线圈测试装置的输出校正装置，所述线圈测试装置的输出校正装置的结构可以如图3所示。

综上所述，本发明技术方案提供的线圈测试装置的输出校正方法和装置，提高了校正结果的准确度，可以同时对线圈测试装置多路输出进行校正，提高了校正效率，且校正时不需要将校正数据写入代码中，无需将代码公开，提高了对需要保密的代码的安全性。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。