[发明专利]用于磁共振成像(MRI)系统中的无线通信的系统和方法

说明书

一种磁共振成像系统(100、200、300、400)包括无线通信站(600)，所述无线通信站：经由接收天线元件(630)接收与第一时钟(510)同步的两个或更多个第一时钟信号之中的至少一个第一时钟信号；从相控阵列天线(620)的两个或更多个发射天线元件(620‑1)发射两个或更多个第二时钟信号；从所述发射天线元件中的至少两个发射天线元件发射表示感测到的磁共振信号的数据；响应于(一个或多个)接收到的第一时钟信号而输出时钟同步信号；并且响应于所述时钟同步信号而将第二时钟(610)同步到所述第一时钟信号。所述第一时钟信号由另一无线通信站(500)的相控阵列天线(520)发射。相位和信号分集发射允许第一无线通信站和第二无线通信站在这些站之间的视线路径丢失的情况下维持时钟同步。

技术领域

本系统总体上涉及具有无线型射频(RF)线圈部分的磁共振成像(MRI)系统及其操作方法。

背景技术

磁共振成像(MRI)是一种成像方法，其通常使用对质子的频率和相位编码来进行图像重建。最近，MRI系统已经开始使用一个或多个无线型RF线圈来感测从正在进行MRI检查的对象发出的磁共振信号。具体地，无线RF线圈在采集时段期间采集模拟MR信息，并且然后相关联的RF站对模拟MR信息进行转换以形成数字化的数据(诸如数字化的原始数据(k空间)信息)。此后，第一无线通信站(也被称为移动站)无线地通信到第二无线通信站(也被称为基站)，其将数据传递到系统控制器以用于进一步处理和/或显示在MRI系统的显示器上。

在国际专利公布WO/2017103759A2中公开了这种系统的范例。

这里，移动RF站依靠内部时钟用于与MRI系统和基站的系统时钟(例如，主时钟)的正确同步。针对每次扫描产生的数据量需要高吞吐量，并且与被使用的通信信道的数量成正比。由于时钟正被MRI系统用来采集诊断成像数据，因此相位抖动应当被最小化。

然而，由于无线RF线圈的无线性质以及诱发的RF抖动和相位漂移，使用常规的无线通信方法通常难以准确地维持移动通信站、基站的内部时钟和MRI系统时钟之间的同步。例如，MRI系统的移动通信站和MRI系统的通信基站之间的视线(LOS)可能由于患者定位或运动而被阻挡，因此时钟同步信息可能丢失，从而造成时钟漂移并且最终丢失时钟同步。

遗憾的是，当无线RF站内部时钟与MRI系统时钟未能准确同步时，由于所使用的编码方法的性质，无线RF站内部时钟的相位噪声可能导致重建图像中的图像伪影，特别是在长时间采集期间。例如，能够显示出，如果要求原始图像数据中的由时钟引发的均方根(RMS)相位误差保持低于1度，则RMS时间抖动应当被控制为保持在64MHz处小于44皮秒(ps)，在128MHz处小于22ps。

因此，将期望提供用于MRI系统的无线通信的系统和方法。还将期望提供用于MRI系统的无线通信系统和方法，其促进移动通信站的内部时钟到MRI系统的主时钟的时钟恢复和同步，其能够维持移动通信站和与MRI系统的其余部分相关联的通信基站之间的时钟同步。此外，将期望提供用于无线RF站以基于在视线可能被阻挡并且传输是经由多路径传播的情况下接收的MRI系统传输来将无线RF站内部时钟与MRI系统时钟进行同步的系统和方法。

发明内容