[实用新型]具有高速串行接口的磁共振接收线圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医用成像诊断设备，具体涉及一种具有高速串行接口的磁共振接收线圈。

背景技术

磁共振成像具有较高的软组织对比度与空间分辨率，且具有无电离辐射、无损伤等特点，因此成为了临床医学影像检查最重要的手段之一。随着超导磁体技术的发展，磁共振成像系统的主磁场不断提高，高场磁共振成像系统的应用越来越广泛。高场磁共振成像系统应用序列对系统成像的信噪比、空间分辨率、成像速度要求越来越高。系统中影响这三个要素的关键为接收信号链路，所以如何优化接收信号链路，成为研制开发磁共振系统的主要工作任务之一。为此很多磁共振设备厂商进行了不同方法的尝试，例如申请号为201010537429.6的《局部线圈装置中的MR信号传输》，申请号为200810212813.1的《用于从成像目标接收磁共振信号的系统和设备》等报道采用的中频采样结构，即接收线圈接收NMR信号之后经变频、增益调整、滤波之后变成某一频率相对低的中间频率供模数转换器件数字化处理。这显然在磁共振接收链路中增加了大量电子器件，这些电子器件只能增加由线圈感应NMR信号的电子噪声，而且对于多通道并行接收（接收通道大于4）应用来说，系统材料成本也会成倍增加。专利号为ZL200580031185.1的《具有动态范围控制的磁共振接收线圈》，接收信号链路采用直接采样，采样之后进行数据压缩再传给系统成像的数据存储器供重建处理。这种方式虽然取消了对线圈接收到NMR信号中间变频环节，但为保证足够的接收动态范围，需要对每一接收通道的增益进行特殊处理以便压缩从线圈感应的NMR信号。对于多通道并行接收而言，这种方式同样需要增加额外的增益处理器件，另外还需要在线圈侧做过多的数据压缩数字信号处理，这对噪声特别敏感的接收线圈来说，某种程度上降低了其接收灵敏度，加之该报道线圈通用性较差，只能用于其自家设备之上，相对维护难度及维护成本较高。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足之处，本实用新型提供了一种具有高速串行接口的磁共振接收线圈，以优化磁共振成像系统多通道并行接收系统信号链路，解决高场磁共振成像系统NMR（磁共振）信号多通道并行接收信号链路互联复杂、NMR信号处理数据量大、开发成本及开发周期长、接收通道之间隔离度差、接收灵敏和信噪比低、通用性差等一系列应用难点。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种具有高速串行接口的磁共振接收线圈，其特征在于，线圈阵列和磁共振信号接收前端单元共同封装在线圈外罩之内，磁共振信号接收前端单元包括：

模拟前端通道：将线圈阵列感应的模拟NMR信号转换成数字NMR信号；接收数字前端发送单元的采样同步信号、带宽选择信号；

数字前端发送单元：将多条模拟前端通道输出的并行的数字NMR信号转换成串行数据，通过高速串行数据通道传送至全数字化磁共振成像谱仪；并接收来自全数字化磁共振成像谱仪的射频门控信号和时钟同步信号；发送失谐控制信号至线圈阵列。

所述模拟前端通道包括顺序连接的低噪声放大器、可调带宽滤波器、模数转换器。

所述线圈阵列中的每一个线圈环路与一个模拟前端通道相连。

所述多条模拟前端通道输出至一个数字前端发送单元。

所述数字前端发送单元包括：

数字串行编码单元：用于将模拟前端通道输出的数字NMR信号转换成串行数据，并通过高速串行数据通道传送至全数字化磁共振成像谱仪；

前端管理单元：接收全数字化磁共振成像谱仪的射频门控信号；输出失谐控制信号至线圈，输出采样同步信号至模拟前端通道的模数转换器，输出带宽选择信号至模拟前端通道的滤波器；输出编码控制信号至数字串行编码单元；

时钟管理单元：接收全数字化磁共振成像谱仪的同步信号；输出采样时钟至模拟前端通道；输出高速时钟和系统时钟至数字串行编码单元；

电源管理单元：接收前端管理单元的休眠控制信号；并给数字串行编码单元、时钟管理单元和模拟前端通道供电。

所述数字串行编码单元包括数据接收缓冲单元、数据编码单元、高速串行编码单元和驱动单元；

数据接收缓冲单元接收模拟前端通道中模数转换器的数据随路时钟信号和数据，还接收时钟管理单元的系统时钟和复位信号，将模拟前端通道的数字NMR数据在不同时钟控制下输出并行的NMR数据至数据编码单元和高速串行编码单元；

数据编码单元接收时钟管理单元的高速时钟和编码控制信号以及复位信号，将并行的NMR数据进行编码并输出至高速串行编码单元；