【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于磁共振檢查系統的射頻(rf)接收器線圈領域，更具體地涉及一種具有電子熔斷器的rf接收器線圈。本專利技術還涉及一種用于保護具有電子熔斷器的射頻(rf)接收器線圈的方法和計算機程序產品。
技術介紹
1、mr線圈使用通?；趐in二極管的rf開關來打開和關閉。對于防故障設計(引腳二極管驅動信號缺失)，必須增加第二個獨立的安全機制。該問題的一個最終解決方案是在線圈中放置熔斷器，其在危險電流的情況下熔斷。當超過額定值的電流流動時，常規熔斷器通過焦耳熱熔化內置合金部件來保護電路并防止裝備損壞。然而，這些熔斷器有缺點，如斷開電流的不確定性、熔斷時間慢以及由于單個過電流的破壞而需要更換工作。不幸的是，熔斷器不能用于所有的危險電流。隨著用于mri的輕質數字rf線圈的出現，線圈可以配備智能功能，以提供安全的臨床工作流程。此外，有一種趨勢是，靠近組織的元件越來越小，這需要比當今可用的更靈敏的熔斷器。
2、用于信號接收的mr線圈需要具有兩種操作狀態：
3、“開啟”狀態：低噪聲接收狀態，用于捕獲非常弱(低至噪聲基底)的核信號，
4、“關閉”狀態：被動狀態，其中線圈需要承受旨在激發原子核的強rf脈沖。
5、為了切換，通常使用基于pin二極管的rf開關。如果線圈切換到適當的狀態，則(由rf發射脈沖引入的)rf電流在線圈回路中被有效阻斷。通過連續測量通過二極管的dc偏置電流和/或二極管兩端的dc偏置電壓來檢測失諧電路的功能。當未達到“開啟”和“關閉”狀態的預期值(電流為零和電流為例如80ma)時
6、對于線圈導體相對靠近人體皮膚(～5mm)的柔性rf線圈，相對低的電流已構成危險情況。
7、這里，由于具有低熔斷電流和低電阻的熔斷器在技術上難以實現/不可能實現，被動熔斷器不提供第二種安全措施。
8、現有技術描述了rf接收器線圈中電子熔斷器的若干替代方案。例如，文獻us2013234715?a1描述了一種磁共振成像裝置，其包括發射線圈、接收線圈、平衡-不平衡變壓器(balun)、過熱保護電路和成像控制單元。發射線圈向置于靜磁場中的受檢者施加射頻磁場。接收線圈接收由于施加射頻磁場而從受檢者發射的磁共振信號。balun連接到接收線圈并且抑制在接收線圈中感應的不平衡電流。當balun的溫度超過溫度閾值時，過熱保護電路指示balun異常。成像控制單元在過熱保護電路指示balun異常時停止成像。
9、現有技術中使用的被動熔斷器存在若干問題和缺點。被動熔斷器對于薄的柔性rf線圈來說太慢了。二極管電流的測量是用于正常工作的間接指標(需要額外的安全措施)。無法檢測到二極管與線圈的其余部分斷開連接的故障模式。故障模式是可想到的，其中dc電流仍然流動，而線圈沒有有效地失諧，從而對患者造成危險。被動熔斷器作為故障安全檢測方法需要在斷開時更換。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是改進射頻(rf)接收器線圈的保護。
2、根據本專利技術，該目的由獨立權利要求的主題來解決。本專利技術的優選實施例在子權利要求中進行了描述。
3、因此，根據本專利技術，提供了一種射頻(rf)接收器線圈，其包括：至少一個rf線圈回路、至少一個電子熔斷器，所述電子熔斷器包括用于中斷所述rf線圈回路中的rf電流的開關設備，其中，所述開關設備電連接到所述rf線圈回路，所述電子熔斷器還包括用于控制所述開關設備的開關單元，其中，所述開關設備被配置為在超過限定閾值的情況下通過所述開關單元中斷所述rf線圈回路中的所述rf電流，所述rf接收器線圈還包括用于測量所述rf電流的局部電流傳感器電路，其中，所述電子熔斷器被配置為將所述局部電流傳感器電路的輸出與所述rf線圈回路中的所述rf電流的用于切換所述開關設備的閾值進行比較，并且如果超過了所述閾值，則停用所述電子熔斷器以中斷所述rf線圈回路的導電路徑，從而中斷所述rf線圈回路中的所述rf電流。
4、電子熔斷器(也稱為efuse)是用于代替設備中常規熔斷器的小型集成電路(ic)。電子熔斷器的功能類似于常規熔斷器。當檢測到過電流或過電壓時，可以停用熔斷器。
5、此外，電子熔斷器不會因單一過電流而損壞，可以重復使用，efuse不受諸如被動熔斷器的物理限制的約束，因此可以在保持低電阻要求的同時選擇更寬范圍的熔斷電流和時間。這實現了降低rf接收器線圈或整個磁共振成像裝置的維修的維護成本和恢復時間的優點。
6、在本專利技術的有利實施例中，電子熔斷器是除了rf接收器線圈電子器件之外的獨立的單機部件。
7、在本專利技術的另一個有利實施例中，開關設備是fet和/或mem開關和/或雙極結型晶體管和/或pin二極管。在使用fet作為開關設備的實施例中，可以預見用于驅動fet的柵極觸點的電荷泵和柵極驅動器。efuse也可以是mem開關。這里，如果沒有電壓，則mem開關處于高阻抗狀態。因此，如果線圈未連接，則線圈是安全的。mem開關也可以用作fet開關。
8、在本專利技術的有利實施例中，射頻(rf)接收器線圈包括數字化器，所述數字化器用于對所述局部電流傳感器電路的輸出進行數字化并將其與rf線圈回路中的所述rf電流的閾值進行比較。
9、在本專利技術的另一個有利實施例中，rf接收器線圈包括用于測量fet的柵極觸點的信號的附加數字化器。電子熔斷器的柵極的信號可以通過遠程數字化器進一步檢測。檢測信號的幅度/相位將遵循已知的發射脈沖包絡。若非如此，則可能存在問題，例如諧振電路(tank?circuit)、失諧電路、電容器或連接斷開。
10、在本專利技術的有利實施例中，所述電子熔斷器被設置成使得當電子熔斷器的fet的柵極觸點未被柵極驅動器驅動時，電子熔斷器被停用并且rf電流不能在rf線圈回路中流動。
11、在本專利技術的另一個有利實施例中，所述電子熔斷器串聯連接到rf線圈回路，并且電子熔斷器的fet是增強型mosfet。增強型mosfet(金屬氧化物半導體fet)是大多數集成電路中常見的開關元件。這些器件在零柵極-源極電壓下關斷。nmos可以通過將柵極電壓拉到高于源極電壓來導通，pmos可以通過將柵極電壓拉到低于源極電壓來導通。在大多數電路中，這意味著將增強型mosfet的柵極電壓拉向其漏極電壓使其導通。不同于常規熔斷器，efuse?ic具有高速電流中斷功能，因為內置mosfet在過大電流流動時關閉。
12、在本專利技術的另一個有利實施例中，所述電子熔斷器被布置成使得其可以在停用之后由電子重新啟用電路或由外部數字控制器重新啟用，使得rf電流能夠在rf線圈回路中再次流動。
13、在本專利技術的實施例中，所述電子熔斷器本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種射頻(RF)接收器線圈(1)，包括：
2.根據權利要求1所述的射頻(RF)接收器線圈(1)，其中，所述電子熔斷器(3)是除了RF接收器線圈電子器件之外的獨立的單機部件。
3.根據權利要求1或2所述的射頻(RF)接收器線圈(1)，其中，所述開關設備(4)是FET和/或MEM開關和/或雙極結型晶體管和/或PIN二極管。
4.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(RF)接收器線圈(1)，其中，所述射頻(RF)接收器線圈(1)包括數字化器，所述數字化器用于對所述局部電流傳感器電路(7)的所述輸出進行數字化并將其與所述RF線圈回路(2)中的所述RF電流的閾值進行比較。
5.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(RF)接收器線圈(1)，其中，所述電子熔斷器(3)被設置成使得當所述電子熔斷器(3)的所述開關設備(4)未被所述開關單元(6)驅動時，所述電子熔斷器(3)被停用并且所述RF電流不能在所述RF線圈回路(2)中流動。
6.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(RF)接收器線圈(1)，所述RF接收器線圈(2)包括用于控制所述電子
7.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(RF)接收器線圈(1)，其中，所述電子熔斷器(3)被布置成使得所述電子熔斷器能夠在停用之后由電子重新啟用電路或由所述外部數字控制器(9)重新啟用，使得所述RF電流能夠在所述RF線圈回路(2)中再次流動。
8.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(RF)接收器線圈(1)，其中，所述電子熔斷器(3)的所述開關設備(4)與所述RF線圈回路(2)的導體串聯，或者所述電子熔斷器(3)被實現為與所述開關設備(4)串聯的并聯失諧電路(8)。
9.一種磁共振成像裝置，包括根據權利要求1-8中任一項所述的射頻(RF)接收器線圈(1)。
10.一種用于保護射頻(RF)接收器線圈(1)的方法，其中，所述方法包括以下步驟：
11.根據權利要求10所述的方法，其中，在通過切換所述開關設備(4)來停用所述電子熔斷器(3)之后，所述電子熔斷器(3)保持停用并且通過信號指示啟用。
12.根據權利要求10或11中任一項所述的方法，其中，所述RF電流通過電感耦合器和/或電容分壓器和/或通過小值電阻器上的電壓降和/或來自小電阻器的溫度上升來檢測。
13.根據權利要求10-12中任一項所述的方法，其中，所述射頻(RF)接收器線圈(1)包括用于放大MRI信號的前置放大器(5)，所述方法包括以下附加步驟：
14.根據權利要求10-13中任一項所述的方法，所述方法包括以下附加步驟：
15.根據權利要求10-14中任一項所述的方法，其中，所述方法包括以下附加步驟：
16.一種計算機程序產品，其包括使根據權利要求1-8中任一項所述的設備執行根據權利要求10-15中任一項所述的方法的步驟的指令。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種射頻(rf)接收器線圈(1)，包括：
2.根據權利要求1所述的射頻(rf)接收器線圈(1)，其中，所述電子熔斷器(3)是除了rf接收器線圈電子器件之外的獨立的單機部件。
3.根據權利要求1或2所述的射頻(rf)接收器線圈(1)，其中，所述開關設備(4)是fet和/或mem開關和/或雙極結型晶體管和/或pin二極管。
4.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(rf)接收器線圈(1)，其中，所述射頻(rf)接收器線圈(1)包括數字化器，所述數字化器用于對所述局部電流傳感器電路(7)的所述輸出進行數字化并將其與所述rf線圈回路(2)中的所述rf電流的閾值進行比較。
5.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(rf)接收器線圈(1)，其中，所述電子熔斷器(3)被設置成使得當所述電子熔斷器(3)的所述開關設備(4)未被所述開關單元(6)驅動時，所述電子熔斷器(3)被停用并且所述rf電流不能在所述rf線圈回路(2)中流動。
6.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(rf)接收器線圈(1)，所述rf接收器線圈(2)包括用于控制所述電子熔斷器(3)的外部數字控制器(9)。
7.根據前述權利要求中任一項所述的射頻(rf)接收器線圈(1)，其中，所述電子熔斷器(3)被布置成使得所述電子熔斷器能夠在停用之后由電子重新啟用電路或由所述外部數字控制器(9)重新啟用，使得所述rf電流能夠在所述rf線圈回路(2)中再...
【專利技術屬性】
技術研發人員：C·G·洛斯勒，P·韋爾尼科爾，C·芬德科里，
申請(專利權)人：皇家飛利浦有限公司，
類型：發明
國別省市：
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