专利名称：用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及磁共振成像领域，具体涉及一种用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路。
背景技术：
磁共振成像(MRI)是现代医学影像学中的一个非常重要的组成部分，具有非侵入性、无电离辐射等特点。射频接收线圈是磁共振系统的一个重要部件，它的性能直接决定着磁共振系统的成像质量，被称为磁共振系统的“眼睛”。为了获得更好的图像质量，近年来，射频接收线圈的通道数越来越多。在这种情况下，消除各个通道之间的耦合，就变得越来越重要。基于这种考虑，人们引入了低输入阻抗前置放大器来增加各个线圈通道之间的耦合。为了获得最佳的效果，人们越来越多地采用把前置放大器放在线圈内部的做法，而逐渐放弃了早期采用的把前置放大器放在磁共振系统里面的方式。如图1所示，现有技术的磁共振射频接收线圈包含相互连接的射频接收线圈5和前置放大器50，射频接收线圈5通过连接线路501与前置放大器50相连，前置放大器50分别设有输出端口 51和接地端口 52，磁共振射频接收线圈通过输出端口 51和接地端口 52把信号输出。以一个IOcm X IOcm尺寸的射频接收线圈5和低输入阻抗的前置放大器50构成的内置前置放大器的射频接收线圈的输出在网络分析仪上得到的增益曲线为例，其中前置放大器50的输入阻抗为2欧姆、输出阻抗为50欧姆、中心频率为127.7MHz，前置放大器50本身的增益G=30dB。如图2所示，前述磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线中，14处为信号频率，15处为增益曲线的前峰，16处为增益曲线的后峰，14、15、16三处形成骆驼峰状，构成增益骆驼峰。其中，14处的频率为信号频率fO，磁共振系统采集和处理成像的信号来自该频率处，14处的频率和增益强度值分别为f0=127.7MHz，I=-2dB ；15处的频率为前峰频率Π，15处的频率和增益强度值分别为Π=120.7MHz、11=9.9dB ；16点的频率为后峰频率Π，16处的频率和增益强度值分别为f0=135.7MHz，I2=12dB。但是，增益曲线中的前峰(15)和后峰(16)对于磁共振信号是没有贡献的，它们的出现是由于低输入阻抗放大器的使用——就是前面所说的增加射频线圈各个通道间隔离度而引入的前置放大器。一般来说，放大器的输入阻抗越低，增加射频线圈通道间隔离度的效果越好，但两个峰的间距会越大，两峰的峰值强度与两峰间谷底14处信号的强度差也将越大。对于放大电路而言，增益越高，越容易形成振荡。在图2所示的增益曲线中，信号14处的强度值为_2dB，而16处无用信号的强度达到了 12dB，无用的信号强度比有用信号强度高14dB (换算成线性关系后，16处强度是14处强度的5倍多)。在增加隔离度效果越好的设计中，这种强度差异也越大。综上所述，在保持有用信号强度一定的情况下，使用的前置放大器的输入阻抗越低，则增加各个通道之间隔离度的效果越好，但增益骆驼峰处的强度相对越高，也就越容易引起振荡，导致成像稳定性低。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种电路振荡的可能性低、成像稳定性高、结构简单、成本低廉的用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路，包括信号通路和接地通路，所述信号通路的一端设有用于与磁共振射频接收线圈前置放大器的输出端口相连的信号输入端，所述信号通路的另一端设有信号输出端，所述接地通路的一端设有用于与磁共振射频接收线圈的接地端口相连的接地输入端，所述接地通路的另一端设有接地输出端，所述信号通路和接地通路之间分别连接有第一骆驼峰抑制谐振电路和第二骆驼峰抑制谐振电路，所述第一骆驼峰抑制谐振电路的谐振频率与所述磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰频率相同，所述第二骆驼峰抑制谐振电路的谐振频率与所述磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的后峰频率相同。作为上述技术方案的进一步改进:所述第一骆驼峰抑制谐振电路和第二骆驼峰抑制谐振电路均由串联连接的电容和电感组成。本实用新型具有下述优点:1、本实用新型的信号通路和接地通路之间分别连接有第一骆驼峰抑制谐振电路和第二骆驼峰抑制谐振电路，第一骆驼峰抑制谐振电路的谐振频率与磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰频率相同，第二骆驼峰抑制谐振电路的谐振频率与磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的后峰频率相同，因此能够将磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰和后峰由原来的50欧姆降低到近似O欧姆，因此使得磁共振射频接收线圈内置前置放大器在前峰频率和后峰频率处的增益强度将会因阻抗失配而极大地降低，从而降低磁共振射频接收线圈电路振荡的可能性，同时本实用新型对于系统采集的信号频率处，传输阻抗几乎不发生变化，所以对于信号的增益强度几乎不受影响，具有电路振荡的可能性低、成像稳定性高、结构简单、成本低廉的优点。2、实用新型作为一个独立的增益骆驼峰抑制电路，可以设置在磁共振射频接收线圈内前置放大器的前端，或者设置在磁共振射频接收线圈内前置放大器的后端，或者设置在磁共振射频接收线圈内前置放大器的部分电路中，都能够实现对磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰和后峰的抑制，具有应用方式灵活、应用范围广泛的优点，能够为磁共振射频接收线圈的设计带来便利。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术的磁共振射频接收线圈的框架结构示意图。图2为现有技术的磁共振射频接收线圈输出信号的增益曲线示意图，其中14处为信号频率检测处；15处为前峰；16处为后峰。[0018]图3为本实用新型实施例的电路原理示意图。图4为本实用新型实施例与现有技术的输出信号增益曲线对比示意图，其中18为本实施例的增益曲线，17为现有技术的增益曲线。图例标号说明:1、信号通路；11、信号输入端；12、信号输出端；2、接地通路；21、接地输入端；22、接地输出端；3、第一骆驼峰抑制谐振·电路；4、第二骆驼峰抑制谐振电路；5、射频接收线圈；50、前置放大器；501、连接线路；51、输出端口 ；52、接地端口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图3所示，本实施例的用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路包括信号通路I和接地通路2，信号通路I的一端设有用于与磁共振射频接收线圈前置放大器50的输出端口 51相连的信号输入端11，信号通路I的另一端设有信号输出端12，接地通路2的一端设有用于与磁共振射频接收线圈的接地端口 52相连的接地输入端21，接地通路2的另一端设有接地输出端22，信号通路I和接地通路2之间分别连接有第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4，第一骆驼峰抑制谐振电路3的谐振频率与磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰频率相同，第二骆驼峰抑制谐振电路4的谐振频率与磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的后峰频率相同，本实施例通过增加的第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4。本实施例中，第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4均由串联连接的电容和电感组成；本实施例中，第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4的电感均为0.33uH，第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4的电感均为2 8pF的可调电容。适当调整电容和电感的值，即可使得第一骆驼峰抑制谐振电路3的谐振频率与磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰频率相同，第二骆驼峰抑制谐振电路4的谐振频率与磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的后峰频率相同。在理想状况下(电感和电容没有损耗)，频率fl和f2在该处的传输阻抗为0，信号将被全部反射回去，能量消耗在放大器的匹配电阻中，该处的强度降低到O。当第一骆驼峰抑制谐振电路3的电容和电感谐振在Π处时，对于信号fO来说，电容和电感相当于一个电感ZL ;当第二骆驼峰抑制谐振电路4的电容和电感谐振在f2处时，对于信号fO来说，电容和电感相当于一个电容ZC。实际当中，一般fO-fl ^ f2-f0，所以，ZL ^ ZC，也就是ZL和ZC近似谐振在f0，所以，对于信号fO而言，由于第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4的引入，几乎不改变整个电路的电阻，也就是说信号fO处的功率传输，几乎不受影响。实际当中，任何器件都不能是绝对的理想状态，都或多或少地引入损耗。即使如此，第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4的引入，也会极大地fl和f2处的增益强度，进而降低弓I起振荡的可能性。如图4所示，通过对比本实施例增加了抑制电路(第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4)后的增益曲线17相对现有技术未增加抑制电路(第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4 )的增益曲线18可知，本实施例输出信号增益曲线的增益骆驼峰的前峰和后峰均得到了有效的抑制，因此本实施例能够在射频线圈中消除/抑制增益骆驼峰中前峰和后峰的强度，而几乎不改变信号频率采集处信号的强度，从而降低产生振荡的几率。综上所述，本实施例通过第一骆驼峰抑制谐振电路3和第二骆驼峰抑制谐振电路4的引入，在保证信号强度不变的情况下，极大地降低了非信号频率处的增益强度，尤其是增益骆驼峰的前峰和后峰处的增益强度，这种改变会极大地降低电路振荡的可能性，从而为磁共振射频接收线圈的设计带来便利，能够提高磁共振射频接收线圈的成像稳定性。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路，其特征在于:包括信号通路(I)和接地通路(2 )，所述信号通路(I)的一端设有用于与磁共振射频接收线圈前置放大器(50)的输出端口(51)相连的信号输入端(11)，所述信号通路(I)的另一端设有信号输出端(12)，所述接地通路(2)的一端设有用于与磁共振射频接收线圈的接地端口(52)相连的接地输入端(21)，所述接地通路(2)的另一端设有接地输出端(22)，所述信号通路(I)和接地通路(2 )之间分别连接有第一骆驼峰抑制谐振电路(3 )和第二骆驼峰抑制谐振电路(4 )，所述第一骆驼峰抑制谐振电路(3)的谐振频率与所述磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰频率相同，所述第二骆驼峰抑制谐振电路(4)的谐振频率与所述磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的后峰频率相同。
2.根据权利要求1所述的用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路，其特征在于:所述第一骆驼峰抑制谐振电路(3)和第二骆驼峰抑制谐振电路(4)均由串联连接的电容和电感组 成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于磁共振射频接收线圈的增益骆驼峰抑制电路，包括信号通路(1)和接地通路(2)，信号通路(1)和接地通路(2)之间分别连接有第一骆驼峰抑制谐振电路(3)和第二骆驼峰抑制谐振电路(4)，第一骆驼峰抑制谐振电路(3)的谐振频率与所述磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的前峰频率相同，第二骆驼峰抑制谐振电路(4)的谐振频率与所述磁共振射频接收线圈输出信号增益曲线的后峰频率相同。本实用新型具有电路振荡的可能性低、成像稳定性高、结构简单、成本低廉的优点。
文档编号H03G3/20GK202978839SQ20122069104
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者赵家民, 陶世良 申请人:上海辰光医疗科技股份有限公司