1.本说明书涉及医疗设备检测领域,特别涉及一种射频接收线圈故障检测方法和系统。
背景技术:2.射频接收链路是磁共振成像(magnetic resonance imaging,英文简写为mri)系统必不可少的组成部分。射频接收线圈作为感知元件,处于接收链路的最前端,直接与病患接触,需要频繁地由技师和医生等操作人员进行挪动、摆位、插拔等操作。在上述操作过程中,射频接收线圈会不可避免的出现机械应力和射频功率的电应力等冲击,容易在瞬间机械振动和射频功率的冲击下出现故障。部分线圈故障的最终表现是线圈的个别单元对应的接收通道信号异常(线圈通道故障),比如,个别通道信号强度比预期弱,甚至采集到的是全噪声,相邻通道之间的耦合过大,彼此影响。
3.目前,线圈通道故障检测可以通过在射频接收线圈内额外布置检测器件来进行实时状态量检测,但通常会占用射频接收线圈内部空间以及对外接口,增加射频接收线圈设计复杂度、功耗、体积和成本。线圈通道故障检测还可以通过在系统软件的服务测试组件中引入一些可以识别射频通道连通性的测试序列,用于在系统装机、定期维护保养、或出厂测试时来识别射频通道连通性,但上述服务测试组件会额外占用系统软件线程和硬件资源,且无法保证在线圈插入磁共振成像系统的第一时间,以及在序列扫描的空余时间进行实时的故障检测。
4.因此,本说明书希望提供一种在线圈插入系统的第一时间,以及在序列扫描的空余时间在不额外占用系统软件线程和硬件资源的情况下以最快速度进行实时的敏捷的故障检测的方法和装置。
技术实现要素:5.本说明书实施例之一提供一种射频接收线圈故障检测方法。该方法包括响应于射频接收线圈与磁共振成像系统的病床连接,获取射频接收线圈的先验参数;判断射频接收线圈的噪声信号的采集条件是否满足;响应于采集条件满足,经由射频接收线圈采集噪声信号;基于噪声信号确定射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值;基于参数测量值和先验参数,确定射频接收线圈存在故障的接收通道;响应于确定射频接收线圈存在故障的接收通道,提供关于故障的反馈。
6.在一些实施例中,获取射频接收线圈的先验参数可以包括通过磁共振成像系统中用于识别射频接收线圈是否插入磁共振成像系统的通信总线从射频接收线圈的存储器中获取射频接收线圈的先验参数。
7.在一些实施例中,采集条件满足可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统的病床连接,且时序为以下条件中的至少一个:磁共振扫描未开始的时间段;磁共振扫描未开始且射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径内的时间段;磁共振扫描期间射频发射信号与射
频接收信号之间的空闲时间段。
8.在一些实施例中,采集射频接收线圈的噪声信号可以包括基于门控信号控制噪声信号的采集,门控信号基于磁共振扫描的序列指令和/或射频接收线圈的线圈信息确定。在一些实施例中,线圈信息可以包括射频接收线圈的线圈类型和/或线圈位置。
9.在一些实施例中,采集射频接收线圈的噪声信号可以包括,响应于门控信号为第一值,采集射频接收线圈的噪声信号;以及响应于门控信号为第二值,停止采集射频接收线圈的噪声信号。
10.在一些实施例中,采集条件可以包括初始采集时间点。初始采集时间点可以包括射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口的时间点;或者射频接收线圈与磁共振成像系统的病床连接且射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径内的时间点。
11.在一些实施例中,射频接收线圈的先验参数可以包括射频接收线圈中各个线圈单元的通道噪声功率均值、通道噪声功率标准差、调失谐控制信号的电流、调失谐控制信号的电压、射频接收线圈中线圈单元之间的噪声相关性特征等的值或范围。内部参数可以包括线圈信息和先验参数。先验参数可以包括参数值或参数范围。在一些实施例中,先验参数可以包括线圈噪声特性指标、每个线圈单元的电流指标和电压指标。噪声特性可以包括各线圈单元的噪声功率均值和方差,各线圈单元之间的噪声相关性等。对应的噪声特性指标可以包括各线圈单元的噪声功率均值和方差的参数值或者参数范围,各线圈单元之间的噪声相关性的参数范围。在一些实施例中,先验参数可以是一个阈值,当参数测量值大于该阈值时,可以判断射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,先验参数可以是一个范围,当参数测量值位于该范围之外时,可以判断射频接收线圈存在故障的接收通道。
12.在一些实施例中,提供关于故障的反馈可以包括:预警和/或产生关断信号使射频功率放大器关闭。
13.本说明书实施例之一提供一种射频接收线圈故障检测系统。该系统可以包括获取模块,用于响应于射频接收线圈与磁共振成像系统的病床连接,获取射频接收线圈的先验参数;噪声处理模块,用于判断射频接收线圈的噪声信号的采集条件是否满足;响应于采集条件满足,经由射频接收线圈采集噪声信号;基于噪声信号确定射频接收线圈参数至少一个接收通道的参数测量值;比较模块,用于基于参数测量值和先验参数,确定射频接收线圈存在故障的接收通道;以及故障反馈模块,用于响应于确定射频接收线圈存在故障的接收通道,提供关于故障的反馈。
14.本说明书实施例之一提供一种计算机可读存储介质,该存储介质存储计算机指令,当计算机指令被处理器执行时可以实现如上所述的射频接收线圈故障检测方法。
15.本说明书实施例之一提供一种射频接收机,该射频接收机可以包括射频接收链路,该射频接收链路可以实现如上所述的射频接收线圈故障检测方法。
16.本说明书实施例之一提供一种磁共振成像系统,该磁共振成像系统可以包括射频接收线圈,和如上所述的射频接收线圈故障检测系统,或者,如上所述的射频接收机。
17.本技术的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解,本技术的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本技术的特征可以通过实践或使用下述详细示例中阐述的方法、手段和组合的各个方面来实现和获得。
18.本发明与现有技术相比具有以下有益效果:(1)由于可以在磁共振扫描过程中的多个时间段来判断射频接收线圈是否发生故障,因此可以在射频接收线圈出现问题后及时发现,而不必等到扫描结束或重启扫描,更不必等到对医疗设备进行例行维护保养,可以尽快采取措施,减少故障扩散;(2)通过将射频接收线圈的线圈信息(包括线圈识别码)和先验参数一并存储在存储器(例如,rom)中,使线圈的先验参数与线圈识别功能共用通讯总线资源,在线圈识别协议运行过程中,同时读取储存在线圈存储器(例如,rom)中的先验参数,可以使先验参数的存储和读取无需额外占用射频接收线圈的内部空间以及对外接口,降低线圈设计复杂度,也不会额外占用系统软件线程,系统运行时间,以及硬件资源;(3)上述判断故障的过程可以由磁共振成像系统的固件平台来执行,该固件平台的资源一般都留有相当的裕量,因此可以对剩余的资源加以妥善利用来进行噪声参数计算等,在固件平台中实现监控算法安全可靠,可以保证第一时间对线圈进行保护,最大限度缩短系统的决策链,以免线圈的损坏程度进一步恶化;(4)确定是否发生故障的模块可以连接到射频功率放大器,当射频接收线圈的至少一个接收通道发生故障后,该模块可以发出信号作为射频功率放大器的硬关断信号。一旦射频功率放大器关断,磁共振成像系统会上报与射频功率放大器关断相关的众多错误,进而迫使磁共振成像系统停止序列扫描,可以第一时间关断对接收线圈来说风险指数最高的射频功率放大器,反应更加地迅速;(5)噪声参数的计算结果包括了噪声相关性特征,该噪声相关性特征可以传输给图像重建模块,使图像重建模块不需要重复计算噪声相关性,节省了软件资源,从而减少图像重建时间。
附图说明
19.本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
20.图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性磁共振成像系统的应用场景示意图;
21.图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性射频接收线圈的模块示意图;
22.图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性射频接收线圈故障检测系统的模块示意图;
23.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性射频接收线圈故障检测的流程示意图;
24.图5是根据本说明书一些实施例所示的示例性磁共振成像系统的模块示意图;
25.图6是根据本说明书一些实施例所示的另一示例性磁共振成像系统的模块示意图;
26.图7是根据本说明书一些实施例所示的示例性噪声信号采集时序和对应门控信号的示意图;以及
27.图8是根据本说明书一些实施例所示的示例性噪声相关性矩阵的示意图。
具体实施方式
28.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
29.应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
30.如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
31.本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
32.图1是根据本说明书一些实施例所示的磁共振成像系统的应用场景示意图。如图1所示,磁共振成像系统的应用场景100可以包括医疗设备110、处理设备120、终端设备130、存储设备140和网络150。在一些实施例中,处理设备120可以是医疗设备110中的一部分。应用场景100中的组件之间的连接可以是可变的。如图1所示,医疗设备110可以通过网络150连接到处理设备120。又例如,医疗设备110可以直接连接到处理设备120。再例如,存储设备140可以直接或通过网络150连接到处理设备120。作为又一示例,终端设备130可以直接连接到处理设备120(如连接终端设备130和处理设备120的虚线箭头所示),也可以通过网络150连接到处理设备120。
33.医疗设备110可以是用于疾病诊断或研究目的的非侵入性扫描成像设备。在一些实施例中,医疗设备110可以对检测区域或扫描区域内的目标对象进行扫描,得到该目标对象的扫描数据。在一些实施例中,医疗设备110可以包括核磁共振成像(mri)扫描仪、x射线成像-核磁共振成像(x射线-mri)扫描仪、单光子发射计算机断层扫描-核磁共振成像(spect-mri)扫描仪、数字减影血管造影-核磁共振成像(dsa-mri)扫描仪等。在一些实施例中,医疗设备110可以包括mri扫描仪。进一步地,该mri扫描仪可以包括射频接收线圈111。射频接收线圈111可以包括头部线圈、膝盖线圈、踝关节线圈、颈椎线圈、胸椎线圈、颞下颌关节(tmj)线圈、乳房线圈、直肠内线圈、腹部阵列线圈、头颈相位线圈、体相位阵列线圈、双腿阵列线圈、总脊柱相位阵列线圈等。在一些实施例中,射频接收线圈111可以通过插针/插口结构连接至mri扫描仪的病床上。在一些实施例中,处理设备120可以集成在医疗设备110上,或者医疗设备110与处理设备120通过同一实体实现其功能。上面提供的医疗设备仅用于说明目的,而无意限制本说明书的范围。
34.处理设备120可以处理从医疗设备110、终端设备130、存储设备140或应用场景100的其他组件获得的数据和/或信息。例如,处理设备120可以获取医疗设备110中的射频接收线圈111中存储的先验参数。处理设备120也可以获取医疗设备110的射频接收线圈111的噪声信号,并根据噪声信号确定射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值。处理设备120
可以基于射频接收线圈111的先验参数和参数测量值确定射频接收线圈111存在故障的接收通道,并对发生的故障提供反馈。在一些实施例中,处理设备120可以包括医疗设备110中的固件平台。在一些实施例中,处理设备120可以是本地或远程的。例如,处理设备120可以通过网络150从医疗设备110、终端设备130和/或存储设备140访问信息和/或数据。
35.终端设备130可以包括移动设备131、平板电脑132、笔记本电脑133等或其任意组合。在一些实施例中,终端设备130可以是处理设备120的一部分。在一些实施例中,终端设备130可以接收处理设备120提供的关于故障的反馈。该反馈可以包括对故障的预警和/或停止扫描。预警的形式可以包括图像、视频、声音等。
36.存储设备140可以存储数据、指令和/或任何其他信息。在一些实施例中,存储设备140可以存储从医疗设备110、处理设备120和/或终端设备130获得的数据,例如,医疗设备110中的射频接收线圈111的内部参数和参数测量值。内部参数可以包括射频接收线圈111的线圈信息和先验参数。线圈信息可以包括射频接收线圈111的类型、识别码、出厂信息等。
37.在一些实施例中,存储设备140可以包括一个或多个存储组件,每个存储组件可以是一个独立的设备,也可以是其他设备(例如,处理设备120)的一部分。在一些实施例中,存储设备140可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器等或其任意组合。示例性的,大容量储存器可以包括磁盘、光盘、固态磁盘等。在一些实施例中,随机存取存储器(ram)可以包括静态ram(sram)和/或动态ram。随机存取存储器(ram)可以读取射频接收线圈111的内部参数信息。在一些实施例中,存储设备140可在云平台上实现。
38.网络150可以包括能够促进信息和/或数据交换的任何合适的网络。在一些实施例中,应用场景100的至少一个组件(例如,医疗设备110、处理设备120、终端设备130、存储设备140)可以通过网络150与应用场景100中至少一个其他组件交换信息和/或数据。例如,处理设备120可以通过网络150从存储设备140中获取射频接收线圈111的内部参数信息。又例如,终端设备130可以通过网络150从处理设备120获取关于射频接收线圈111故障的反馈。
39.应当注意,应用场景100仅仅是为了说明的目的而提供的,并不意图限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本说明书的描述,做出多种修改或变化。例如,应用场景100还可以包括输入装置和/或输出装置。又例如,应用场景100可以在其它设备上实现类似或不同的功能。然而,这些变化和修改不会背离本说明书的范围。
40.图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性射频接收线圈的模块示意图。
41.如图2所示,射频接收线圈200可以包括外壳210、线圈220、存储器230和通信接口240。
42.外壳210可以用于承载线圈220和存储器230。外壳210可以包括壳体和壳体中的填充物。壳体可以包括热塑性材料壳体、真空垫壳体等。对应的填充物可以包括热塑性颗粒、空气等。壳体中的填充物可以使射频接收线圈200工作时与被检测部位的轮廓保持一致。存储器230可以可拆卸式或固定式安装在外壳210内部或表面。在一些实施例中,线圈220位于外壳210表面。线圈220可以通过如胶带、拉链等结合方式可拆卸地与外壳210连接。在一些实施例中,线圈220固定在外壳210的内部。
43.线圈220为磁共振成像系统的最前端的感知器件。线圈220可以包含一个或多个线圈单元。在一些实施例中,线圈220可以包含8个或16个线圈单元。每个线圈单元可以包括线
圈(接收天线)以及控制电路。线圈中可以包括电容。控制电路可以包括调谐调频电路、前置放大器等。在一些实施例中,每个线圈单元可以独立采集和传输磁共振回波信号和/或噪声信号。
44.射频接收线圈200可以覆盖在待检测对象的待扫描部位的周围,接收来自待检测对象的磁共振回波信号和/或线圈220本身的噪声信号。在一些实施例中,线圈220可以通过通信接口240与射频接收机连接。该射频接收机可以接收来自线圈220的磁共振回波信号,经过放大、滤波、模数转换等信号处理之后,生成数字化的回波信号。在一些实施例中,该回波信号经信号数字处理模块处理后可以生成k空间基带信号,并传输至图像重建模块用于磁共振图像的重建。该射频接收机也可以接收来自线圈220的噪声信号,然后传输给噪声处理模块。噪声处理模块可以基于噪声信号确定线圈220的参数测量值。参数测量值可以包括线圈220至少一个接收通道的参数测量值。一个接收通道可以对应一个线圈单元或者多个接收通道可以对应一个线圈单元。在一些实施例中,噪声处理模块可以基于噪声信号确定线圈220的噪声相关性特征,并将该噪声相关性特征发送给图像重建模块用于磁共振图像的重建。
45.存储器230用于存储射频接收线圈200的内部参数。内部参数可以包括射频接收线圈200的线圈信息和先验参数。与之对应的外部参数可以包括射频接收线圈200的外形情况、印刷、粘贴或雕刻在射频接收线圈200表面(包括内表面和外表面)的信息等。存储器230可以不存储上述外部参数。在一些实施例中,线圈信息可以包括线圈识别码、线圈出厂的生产信息、线圈类型(属于开放式线圈还是闭合式线圈)等。先验参数可以包括参数值或参数范围。在一些实施例中,先验参数可以包括线圈噪声特性指标、每个线圈单元的电流指标和电压指标。噪声特性可以包括各线圈单元的噪声功率均值和方差,各线圈单元之间的噪声相关性等。对应的噪声特性指标可以包括各线圈单元的噪声功率均值和方差的参数值或者参数范围,各线圈单元之间的噪声相关性的参数范围。示例性的线圈单元之间的噪声相关性的参数范围可以是0~0.3。电流指标和电压指标可以为电流和电压的参考值或者参考范围。在一些实施例中,存储器230可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、大容量存储器、可移动存储器等或其任意组合。在一些实施例中,存储器230可以是rom。
46.通信接口240可以用于线圈220与磁共振成像系统中的其他部件(例如,磁共振扫描仪、处理器120)之间进行通信,例如,数据传输。在一些实施例中,通信接口240可以包括无线通信接口或者有线通信接口。在一些实施例中,有线通信接口可以包括usb(通用串行总线)、串口、以太网以及mbus(远程抄表系统)等。通信接口240可以与线圈220和存储器230连接。线圈220和存储器230可以共用通信接口240。为方便描述,仅在图2中画出一个通信接口240。在实际使用中,射频接收线圈200可以包括一个或多个通信接口240。在一些实施例中,当通信接口240为有线通信接口时,通信接口240可以包括多个插针。在一些实施例中,射频接收线圈200可以通过将通信接口240中的插针插入磁共振成像系统中的线圈插口中来与磁共振成像系统连接。在一些实施例中,线圈插口可以设置在扫描床上。扫描床可以包括多个线圈插口。一个或多个线圈插口可以对应一个线圈。在一些实施例中,一个线圈插口可以包括8个插针,对应8个线圈单元和8个通道。当射频接收线圈200包括8个线圈单元时,射频接收线圈200可以包括一个通信接口240,可以对应一个线圈插口。当射频接收线圈200包括16个线圈单元时,射频接收线圈200可以包括两个通信接口240,可以对应两个线圈插
口。射频接收线圈200也可以包括更多个线圈单元,在此不再赘述。
47.磁共振成像系统与射频接收线圈200连接后,可以读取存储器230中存储的数据和/信息。在一些实施例中,磁共振成像系统可以包括获取模块310。获取模块310可以在射频接收线圈200接入磁共振成像系统后立即从存储器230读取射频接收线圈200的内部参数,并将其存储在磁共振成像系统的存储器或寄存器资源中。
48.需要注意的是,以上对于射频接收线圈200的描述,仅为描述方便,作为示意,并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。
49.图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性射频接收线圈故障检测系统的模块示意图。
50.如图3所示,在一些实施例中,射频接收线圈故障检测系统300可以包括获取模块310、噪声处理模块320、比较模块330、故障反馈模块340。在一些实施例中,射频接收线圈故障检测系统300可以由处理设备120和/或磁共振成像系统中的固件平台来实现,例如获取模块310、噪声处理模块320、比较模块330、故障反馈模块340可以为处理设备120和/或磁共振成像系统中的固件平台中的模块。该固件平台可以用于实现控制、数据缓存、接口协议以及数字信号处理等模块。该固件平台的硬件形态可以包括现场可编程逻辑门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑器件(cpld)、数字信号处理器(dsp)、消息信息化单元(msu)、中央处理器(cpu)、专用集成电路(asic)等。一般情况下,处理设备120和/或磁共振成像系统中的固件平台在工程实现时,通常其资源都留有相当的裕量,因此可以对剩余的资源加以妥善利用,进行射频接收线圈的噪声参数的计算,而不需要再使用额外的服务测试组件。
51.获取模块310可以用于响应于射频接收线圈与磁共振成像系统连接,获取射频接收线圈的先验参数。更多关于获取射频接收线圈的先验参数的描述可以参见步骤410,在此不再赘述。
52.噪声处理模块320可以用于判断射频接收线圈的噪声信号的采集条件是否满足,响应于采集条件满足,采集射频接收线圈的噪声信号。噪声处理模块320还可以用于基于噪声信号确定射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值。在一些实施例中,噪声处理模块320可以基于噪声信号确定射频接收线圈的噪声相关性特征,并将该噪声相关性特征发送给图像重建模块用于磁共振图像的重建。更多关于噪声信号的获取和处理的描述可以参见步骤420-440,在此不再赘述。
53.比较模块330可以用于基于射频接收线圈参数的参数测量值和先验参数,确定射频接收线圈存在故障的接收通道。更多关于确定射频接收线圈是否发生故障的描述可以参见步骤450,在此不再赘述。
54.故障反馈模块340可以用于响应于确定射频接收线圈发生故障,提供关于故障的反馈。更多关于提供关于故障的反馈的描述可以参见步骤460,在此不再赘述。
55.应当理解,图3所示的系统及其模块可以利用各种方式来实现。例如,在一些实施例中系统及其模块可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。
56.需要注意的是,以上对于系统及其模块的描述,仅为描述方便,作为示意,并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解,对于本领域的技术人员来说,在了解该系统的原理后,可能在不背离这一原理的情况下,对各个模块进行任意组合,或者构成子系统与其他模块连接。例如,在一些实施例中,图3中披露的以上模块可以是一个系统中的不
同模块,也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。例如,各个模块可以共用一个存储模块,各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形,均在本说明书的保护范围之内。
57.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性射频接收线圈故障检测的流程示意图。在一些实施例中,流程400的一个或多个步骤可以在图1所示的应用场景100中的处理设备120实现或由图3所示的射频接收线圈故障检测系统300执行。例如,流程400可以由射频接收线圈故障检测系统300内的模块执行。如图4所示,流程400可以包括以下步骤。
58.步骤410,可以响应于射频接收线圈与磁共振成像系统的病床连接,获取射频接收线圈的先验参数。在一些实施例中,步骤410可以由处理设备120或获取模块310执行。
59.在一些实施例中,射频接收线圈可以包括一个或多个通信接口。在一些实施例中,磁共振成像系统中可以包括一个或多个线圈插口。在一些实施例中,线圈插口可以设置在扫描床(或称为病床)上。当射频接收线圈的通信接口被插入至线圈插口中后,处理设备120可以确定射频接收线圈与磁共振成像系统连接。射频接收线圈与磁共振成像系统之间可以进行数据和/或信息的传输。在一些实施例中,射频接收线圈可以将其接收到的磁共振回波信号和/或其本身的噪声信号传输给磁共振成像系统。在一些实施例中,射频接收线圈可以将其存储器(例如,rom)中的数据和/或信息传输给磁共振成像系统。
60.在一些实施例中,射频接收线圈的内部参数可以包括射频接收线圈的线圈信息和先验参数。线圈信息可以包括线圈识别码、线圈出厂的生产信息、线圈类型(属于开放式线圈还是闭合式线圈)等。先验参数可以包括线圈噪声特性指标、每个线圈单元的电流指标、电压指标等。噪声特性可以包括各线圈单元(或称为接收通道)的噪声功率均值、各线圈单元(或称为接收通道)的噪声功率方差、各线圈单元(或称为接收通道)之间的噪声相关性等。对应的噪声特性指标可以包括各线圈单元(或称为接收通道)的噪声功率均值的参数值或者参数范围、各线圈单元(或称为接收通道)的噪声功率方差的参数值或者参数范围、各线圈单元(或称为接收通道)之间的噪声相关性的参数范围。示例性的线圈单元(或称为接收通道)之间的噪声相关性的参数范围可以是0~0.3。电流指标和电压指标可以为电流和电压的参考值或者参考范围。
61.在一些实施例中,射频接收线圈的内部参数可以存储在射频接收线圈的存储器(例如,rom)中。内部参数可以包括线圈信息和先验参数。先验参数为射频接收线圈在出厂前,由厂家工作人员提前测量出的参数值或参数范围。这样可以避免用户在实际使用或者系统安装维护时通过特定的服务测试序列以及算法来评估上述参数。在一些实施例中,内部参数可以以数字格式存储在射频接收线圈的存储器(例如,rom)中。
62.磁共振成像系统可以包括通信总线。该通信总线中的多个线缆可以用于生成射频接收线圈插入的识别信号,用来判断射频接收线圈是否插入磁共振成像系统。当识别到射频接收线圈插入磁共振成像系统中后,处理设备120可以运行线圈识别协议。在运行线圈识别协议的同时,处理设备120可以同时通过该通信总线读取射频接收线圈的存储器(例如,rom)中存储的射频接收线圈的先验参数。即射频接收线圈的先验参数的读取与线圈识别功能共用通信总线资源,射频接收线圈的先验参数的读取在不会额外占用系统软件线程,系统运行时间,以及硬件资源的情况下自动完成射频接收线圈的先验参数的批量传递。处理设备120还可以通过该通信总线读取线圈信息。
63.在一些实施例中,上述读取过程可以由获取模块310执行。在一些实施例中,获取模块310可以存储射频接收线圈的内部参数。在一些实施例中,获取模块310可以包括随机存取存储器(ram)。随机存取存储器(ram)可以包括静态ram(sram)和/或动态ram。上述读取操作可以在射频接收线圈插入在磁共振成像系统中的瞬间完成。在一些实施例中,射频接收线圈的内部参数可以存储在获取模块310中。获取模块310可以将射频接收线圈的内部参数中的先验参数发送给比较模块330。
64.步骤420,可以判断所述射频接收线圈的噪声信号的采集条件是否满足。在一些实施例中,步骤420可以由处理设备120或噪声处理模块320执行。
65.在一些实施例中,采集条件可以指适合采集射频接收线圈的噪声信号的条件。采集条件可以包括一个或多个采集条件。在满足该一个或多个采集条件中的其中一个的情况下,可以采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,一个或多个采集条件中的每一个可以对应一个时间段,可以在此时间段内采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,在整个核磁扫描期间,从射频接收线圈连接至磁共振成像系统开始到磁共振扫描结束,可以有一个或多个采集射频接收线圈的噪声信号的时间段。在这些时间段内,处理设备120可以采集射频接收线圈的噪声信号,并基于上述噪声信号判断射频接收线圈是否出现异常。由于处理设备可以在核磁扫描期间的多个时间段来判断射频接收线圈是否出现异常,因此可以在射频接收线圈出现问题后及时发现,而不必等到扫描结束或重启扫描,更不必等到对医疗设备进行例行维护保养。
66.在一些实施例中,采集条件可以包括初始采集时间点。处理设备120可以在初始采集时间点开始采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,初始采集时间点可以包括射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口的时间点。在一些实施例中,对于不易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈和易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈,其对应的初始采集时间点可以均为射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口的时间点。在一些实施例中,对于易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈,处理设备120在射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口的时间点至射频接收线圈进入所述磁共振成像系统的孔径内的时间点之前采集的噪声信号可以弃用或者不进行进一步处理。在一些实施例中,初始采集时间点可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统连接且射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径内的时间点。射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径内的时间点可以指整个射频接收线圈进入到磁共振成像系统的孔径内的时间点。在一些实施例中,射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径内可以包括射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径内并且射频接收线圈接近或位于磁共振成像系统的扫描视野范围。在一些实施例中,对于易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈,其对应的初始采集时间点可以为射频接收线圈与磁共振成像系统连接且射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径内的时间点。
67.在一些实施例中,采集条件可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统连接。在一些实施例中,当射频接收线圈为易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈时,采集条件可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统连接。在一些实施例中,当射频接收线圈为不易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈时,采集条件可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统连接。磁共振成像系统不易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈可以包
括闭合式线圈(例如头部线圈)和小型线圈(例如膝盖线圈)。在一些实施例中,当射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口后,处理设备120可以开始采集射频接收线圈的噪声信号。例如,当射频接收线圈的通信接口插入线圈插口后,处理设备120可以开始采集射频接收线圈的噪声信号。
68.在一些实施例中,采集条件可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统连接且磁共振扫描未开始的时间段。在一些实施例中,当射频接收线圈为不易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈时,采集条件可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统连接且磁共振扫描未开始的时间段。在一些实施例中,当射频接收线圈为易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈时,采集条件可以包括射频接收线圈与磁共振成像系统连接且磁共振扫描未开始的时间段。在一些实施例中,当射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口后,并不会立即开始核磁扫描,而是可能包括以下操作。例如,操作人员(例如,医学影像技师或者医生)会与病人交流注意事项、对核磁扫描参数进行设置、将扫描床移动至磁共振成像系统的扫描视野内、按下开始扫描的按钮等操作。在执行上述操作后,磁共振成像系统可以执行磁共振扫描。在执行上述操作的过程中,处理设备120可以采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,在射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口后到磁共振成像系统执行磁共振扫描前这一时间段,处理设备120可以采集射频接收线圈的噪声信号。在上述时间段中,处理设备120可以连续或者间隔采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,对于易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈,处理设备120在射频接收线圈与磁共振成像系统连接且磁共振扫描未开始的时间段采集的噪声信号可以弃用或者不进行进一步处理。
69.在一些实施例中,采集条件可以包括磁共振扫描未开始且射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径内的时间段。在一些实施例中,当射频接收线圈为容易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈时,采集条件的初始采集时间点可以为磁共振扫描未开始且射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径内。由于,此类射频接收线圈容易受外界空间的电磁辐射干扰,因此当其全部或部分位于磁共振成像系统的孔径外时,射频接收线圈容易受外界空间的电磁辐射干扰,采集到的噪声信号可能会包括外界的电磁辐射信号,而并非仅仅是射频接收线圈本身的噪声信号,从而对判断该射频接收线圈是否出现异常产生较大影响。磁共振成像系统的孔径可以屏蔽外界空间的电磁辐射从而使射频接收线圈的噪声信号免受外界空间的电磁辐射的影响。在一些实施例中,处理设备120对于此类射频接收线圈全部或部分位于磁共振成像系统的孔径外的时间段采集的噪声信号可以弃用或者不进一步处理。在一些实施例中,射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径内可以包括射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径内并且射频接收线圈位于磁共振成像系统的扫描视野范围内。在一些实施例中,射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径内可以包括射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径内并且射频接收线圈接近磁共振成像系统的扫描视野范围。在一些实施例中,射频接收线圈接近磁共振成像系统的扫描视野范围可以包括射频接收线圈移动至与磁共振成像系统的扫描视野之间的距离小于阈值。阈值可以是0、5、10、15、20、25厘米等。易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈可以包括非闭合,例如脊柱线圈。
70.在一些实施例中,当射频接收线圈与磁共振成像系统连接且射频接收线圈移动至位于磁共振成像系统的孔径内时,处理设备120可以开始采集该射频接收线圈的噪声信号,
直至磁共振成像系统开始执行磁共振扫描前。在一些实施例中,射频接收线圈的移动可以由扫描床控制模块通过控制扫描床的移动来实现,射频接收线圈与扫描床相对静止,可以跟随扫描床的移动而移动。在一些实施例中,扫描床位置确定模块可以确定扫描床的位置。在一些实施例中,扫描床位置确定模块还可以用于确定射频接收线圈的位置。在一些实施例中,处理设备120可以包括射频接收线圈位置确定模块,可以用于确定射频接收线圈的位置。在一些实施例中,射频接收线圈的位置可以由扫描序列控制模块来确定。处理设备120(扫描床位置确定模块、射频接收线圈位置确定模块或扫描序列控制模块)可以根据扫描床的位置和射频接收线圈位于扫描床上的位置来确定射频接收线圈的位置,进而确定射频接收线圈与磁共振成像系统的孔径和/或扫描视野之间的距离。在一些实施例中,射频接收线圈的通信接口会被插入距离检测部位最近的线圈插口中,处理设备120可以根据射频接收线圈的通信接口插入的线圈插口的位置来确定该射频接收线圈位于扫描床上的位置。在一些实施例中,处理设备120可以根据射频接收线圈的类型来确定该射频接收线圈位于扫描床上的位置。例如,当射频接收线圈为头部射频接收线圈时,该射频接收线圈位于扫描床的头部位置。当射频接收线圈为腹部射频接收线圈时,该射频接收线圈位于扫描床的中部区域。当射频接收线圈为膝盖射频接收线圈时,该射频接收线圈位于扫描床的中下部分区域。在一些实施例中,处理设备120还可以根据摄像头拍摄的图片来确定射频接收线圈位于扫描床上的位置。摄像头拍摄的图片可以包括扫描床和射频接收线圈。
71.在一些实施例中,采集条件可以包括磁共振扫描期间射频发射信号与射频接收信号之间的空闲时间段。空闲时间段可以包括每个激发和接收射频组合中的射频发射时间段和射频接收时间段之间的时间段。一个激发和接收射频组合可以包括一次射频发射操作和一次射频接收操作。磁共振扫描和可以包括一个或多个激发和接收射频组合。磁共振扫描可以包括开始扫描时间点、结束扫描时间点和两者间的一个或多个激发和接收射频组合。通常情况下,磁共振扫描可以包括多个如上所述的激发和接收射频组合。磁共振扫描的开始扫描时间点和结束扫描时间点会伴随一些硬件状态的切换以及对应的死时间。每个激发和接收射频组合可以包括空闲时间段1、射频发射时间段、空闲时间段2、射频接收时间段、空闲时间段3等。在空闲时间段1-3中会伴随一些硬件状态的切换以及对应的死时间。硬件状态的切换可能会导致出现信号毛刺,其对应的时间不适合采集射频接收线圈的噪声信号。有关磁共振扫描时间段的更多描述可以参考图7。
72.在一些实施例中,处理设备120可以在空闲时间段3开始后的一段时间(对应硬件状态的切换以及对应的死时间)之后再开始采集射频接收线圈的噪声信号,到空闲时间段3结束再停止采集,可以避免射频接收时间段结束后的硬件切换导致的信号毛刺。在一些实施例中,处理设备120可以在空闲时间段1开始的时间开始采集射频接收线圈的噪声信号,到空闲时间段1结束前的一段时间处(对应硬件状态的切换以及对应的死时间)停止采集,可以避免准备射频发射时间段的射频发射的硬件切换导致的信号毛刺。在一些实施例中,由于射频发射时间段和射频接收时间段之间的空闲时间段2包含射频发射时间段结束后和准备射频接收时间段的射频接收的硬件切换导致的信号毛刺,以及大量的磁共振回波信号,因此在空闲时间段2不适合采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,当磁共振扫描包括两个或以上激发和接收射频组合时,例如激发和接收射频组合1和激发和接收射
频组合2,激发和接收射频组合1的空闲时间段3和激发和接收射频组合2的空闲时间段1可能会出现重叠。
73.在一些实施例中,处理设备120可以基于门控信号控制噪声信号的采集。该门控信号可以基于磁共振扫描和/或射频接收线圈的线圈信息确定。
74.门控信号可以用于控制在不同时间点或者时间段是否采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,门控信号可以包括两个值,第一值和第二值。第一值可以不同于第二值。在一些实施例中,第二值可以为0,第一值可以为大于0的值。在一些实施例中,第一值可以为0,第二值可以为大于0的值。当门控信号为第一值时,处理设备120可以采集射频接收线圈的噪声信号。当门控信号为第二值时,处理设备120可以停止采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,当门控信号为第一值时,射频接收线圈的全部线圈单元可以被强制配置为调谐状态,当门控信号为第二值时,射频接收线圈可以正常响应来自扫描序列控制模块的调失谐控制指令。
75.在一些实施例中,门控信号可以基于磁共振扫描的序列指令和射频接收线圈的线圈信息确定。射频接收线圈的线圈信息可以包括射频接收线圈的类型和/或位置。
76.在一些实施例中,当射频接收线圈为不易受外界空间的电磁辐射干扰的线圈类型时,在射频接收线圈与磁共振成像系统连接且磁共振扫描未开始执行时,适合采集射频接收线圈的噪声信号,处理设备120可以确定门控信号为第一值。在一些实施例中,在射频接收线圈插入磁共振成像系统的线圈插口后到磁共振成像系统进行磁共振扫描前的这一时间段,处理设备120可以确定门控信号为第一值。
77.在一些实施例中,当射频接收线圈为容易受外界空间的电磁辐射干扰的射频接收线圈时,磁共振扫描未开始执行且射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径内时,适合采集射频接收线圈的噪声信号,处理设备120可以确定门控信号为第一值。当磁共振扫描未开始执行且该射频接收线圈位于磁共振成像系统的孔径外时,不适合采集射频接收线圈的噪声信号,处理设备120可以确定门控信号为第二值。
78.在一些实施例中,门控信号可以基于磁共振扫描的序列指令确定。磁共振扫描的序列指令可以包括磁共振扫描期间的开始扫描时间点、结束扫描时间点、射频发射操作时间、射频接收操作时间、以及其中的空闲时间等。在一些实施例中,磁共振成像系统开始执行磁共振扫描。在执行磁共振扫描期间,空闲时间段3开始后的一段时间(对应硬件状态的切换以及对应的死时间)后到空闲时间段3结束的时间段,以及空闲时间段1开始到空闲时间段1结束前的一段时间处(对应硬件状态的切换以及对应的死时间)的时间段,适合采集射频接收线圈的噪声信号,处理设备120可以确定门控信号为第一值。反之,空闲时间段1和3中的死时间、空闲时间段2、射频发射时间段和射频接收时间段不适合采集射频接收线圈的噪声信号,处理设备120可以确定门控信号为第一值。
79.在一些实施例中,门控信号可以由扫描序列控制模块确定。扫描序列控制模块可以基于磁共振扫描的序列指令和/或射频接收线圈的线圈信息确定门控信号,并将门控信号发送给噪声处理模块320。在一些实施例中,在磁共振扫描未开始执行时,门控信号可以由射频接收线圈位置确定模块来确定,射频接收线圈位置确定模块可以基于磁共振扫描未开始的信息和射频接收线圈的线圈信息确定门控信号,并将门控信号发送给噪声处理模块320。在磁共振扫描开始执行后,门控信号可以由扫描序列控制模块确定。扫描序列控制模
块可以基于磁共振扫描的序列指令确定门控信号,并将门控信号发送给噪声处理模块320。噪声处理模块320可以根据门控信号采集或停止采集射频接收线圈的噪声信号。
80.步骤430,响应于采集条件满足,经由射频接收线圈采集噪声信号。在一些实施例中,步骤430可以由处理设备120或噪声处理模块320执行。
81.在一些实施例中,采集条件满足可以指满足步骤420中所描述的采集条件。每个采集条件对应一个时间或时间段。采集条件满足可以指当前时间处于采集条件对应的时间或时间段。采集射频接收线圈的噪声信号时,射频接收线圈处于调谐状态。噪声信号可以为射频接收线圈的各个接收通道所处的环境产生的信号。
82.在一些实施例中,当处理设备120确定的或噪声处理模块320接收到的门控信号为第一值时,处理设备120或噪声处理模块320可以采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,当处理设备120确定的或噪声处理模块320接收到的门控信号为第一值时,处理设备120或噪声处理模块320可以随时采集射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,采集可以是连续采集或者间隔采集。
83.在一些实施例中,噪声处理模块320可以从回波信号处理模块采集未经处理的射频接收线圈的噪声信号。回波信号处理模块可以从射频接收机接收磁共振回波信号和射频接收线圈的噪声信号。回波信号处理模块可以对磁共振回波信号和噪声信号进行多种操作,例如数字下变频、抽取滤波等操作。在一些实施例中,噪声处理模块320可以从回波信号处理模块采集经一个或多个操作处理的射频接收线圈的噪声信号。在一些实施例中,噪声处理模块320可以从直接从射频接收机采集射频接收线圈的噪声信号。
84.步骤440,基于所述噪声信号确定射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值。在一些实施例中,步骤440可以由处理设备120或噪声处理模块320执行。
85.射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值可以包括射频接收线圈中各个线圈单元(或接收通道)的通道噪声功率均值、通道噪声功率标准差、调失谐控制信号的电流、调失谐控制信号的电压、射频接收线圈中线圈单元之间的噪声相关性特征等的测量值。
86.在一些实施例中,处理设备120可以通过迭代计算提取射频接收线圈中的各个线圈单元对应通道的通道噪声功率的统计学特征。该通道噪声功率的统计学特征可以包括通道噪声功率的均值、通道噪声功率的标准差等。射频接收线圈包括的多个线圈单元的检测视野会存在重叠,从而导致线圈单元接收到的信号会存在部分重叠,从而导致线圈单元(或其对应通道)之间存在相关性。在这里,针对基于射频接收线圈的各个线圈单元接收到的噪声信号而计算出的相关性称之为噪声相关性特征。在一些实施例中,处理设备120可以通过相关性的计算提取各通道之间的噪声相关性特征。噪声相关性特征可以包括多个通道中的两两通道之间的相关性。在一些实施例中,处理设备120可以对多个通道中的两两通道的噪声的时域信号做一个相关的卷积,卷积之后求和,可以得到两两通道之间的噪声相关性。在一些实施例中,处理设备可以对两两通道的噪声信号共轭相乘,然后进行积分处理再乘以幂指数,得到两两通道之间的噪声相关性。一个射频接收线圈的多个通道之间相关性可以以矩阵的形式表示,可以称为噪声相关性矩阵。以图8为例对噪声相关性矩阵进行描述。图8中的噪声相关性矩阵的横坐标和纵坐标可以表示线圈单元的编号,矩阵的颜色可以表示两两通道之间的相关性。在一些实施例中,射频接收线圈可以包括4个线圈单元,对应4个通道,编号通道1-4。该射频接收线圈的噪声相关性矩阵可以包括通道1与通道1的相关性、通
道1与通道2的相关性、通道1与通道3的相关性、通道1与通道4的相关性、通道2与通道1的相关性、通道2与通道2的相关性、通道2与通道3的相关性、通道2与通道4的相关性、通道3与通道1的相关性、通道3与通道2的相关性、通道3与通道3的相关性、通道3与通道4的相关性、通道4与通道1的相关性、通道4与通道2的相关性、通道4与通道3的相关性和通道4与通道4的相关性。其中,通道1与通道1的相关性、通道2与通道2的相关性、通道3与通道3的相关性和通道4与通道4的相关性均为1,为通道自身的相关性,不用于判断线圈单元(或接收通道)是否发生故障。其中,通道1与通道2的相关性和通道2与通道1的相关性是一致的,仅使用其中一个的相关性即可,类似的还包括通道1与通道3的相关性和通道3与通道1的相关性等。接下来,用于判断线圈单元是否发生故障的噪声相关性特征可以包括通道1与通道2的相关性、通道1与通道3的相关性、通道1与通道4的相关性、通道2与通道3的相关性、通道2与通道4的相关性和通道3与通道4的相关性共6个相关性。在一些实施例中,当射频接收线圈正常时,噪声相关性特征通常是0~0.3。两个线圈单元距离越近,其之间的通道相关性越大。例如,两个相邻的线圈单元,其之间的通道相关性最大,例如可以为0.2或0.3。两个线圈单元距离越远,其之间的通道相关性越小。例如,中间相隔2个或3个线圈单元的两个线圈单元,其之间的通道相关性较小,例如可以为0或0.1。在一些实施例中,当射频接收线圈异常时,线圈单元之间的通道相关性可能会超过0.3,例如0.4、0.5等。如图8所示,通道1和通道2的相关性为0.6左右,通道1和通道3的相关性为0.2左右,通道1和通道4的相关性为0.3左右,通道2和通道3的相关性为0.1左右,通道2和通道4的相关性为0.4左右,通道3和通道4的相关性为0.1左右。由于通道1和通道2的相关性为0.6左右,通道2和通道3的相关性为0.1左右,通道2和通道4的相关性为0.4左右,因此可以判断通道2存在故障。另外,由于通道3和通道4的相关性为0.1左右,因此通道3或4也可能存在故障。由于通道1和通道4的相关性为0.3左右,因此通道1或4也可能存在故障。
87.在一些实施例中,处理设备120还可以确定射频接收线圈中的各个线圈单元调失谐控制信号的电流和电压。线圈单元调失谐控制信号的电流和电压也可以用于判断射频接收线圈是否发生故障。
88.在一些实施例中,噪声处理模块320可以基于噪声信号确定射频接收线圈的噪声相关性特征,并将该噪声相关性特征发送给图像重建模块用于磁共振图像的重建。图像重建模块可以基于噪声相关性特征对各通道噪声进行去相关,选取噪声去相关的信噪比高的通道合并重建算法。图像重建模块不需要重复计算噪声相关性,节省了软件资源,并可以略微减少图像重建时间。
89.步骤450,基于参数测量值和先验参数,确定射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,步骤450可以由处理设备120或比较模块330执行。
90.在一些实施例中,处理设备120可以从获取模块310获取射频接收线圈的先验参数。在一些实施例中,处理设备120可以从噪声处理模块320获取射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值。在一些实施例中,处理设备120可以比较上述参数测量值和先验参数。在一些实施例中,先验参数可以是一个阈值,当参数测量值大于该阈值时,处理设备120可以判断射频接收线圈出现故障。在一些实施例中,先验参数可以是一个范围,当参数测量值位于该范围之外时,处理设备120可以判断射频接收线圈出现故障。处理设备120可以根据每个接收通道(或线圈单元)的比较结果来确定射频接收线圈存在故障的接收通道。
91.在一些实施例中,处理设备120可以比较射频接收线圈的各个线圈单元(也称为接收通道)的调失谐控制信号的电流的测量值和先验参数来判断射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,处理设备120可以比较射频接收线圈的各个线圈单元(也称为接收通道)的调失谐控制信号的电压的测量值和先验参数来判断射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,处理设备120可以比较射频接收线圈的各个线圈单元(也称为接收通道)的噪声功率均值的测量值和先验参数来判断射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,处理设备120可以比较射频接收线圈的各个线圈单元(也称为接收通道)的噪声功率方差的测量值和先验参数来判断射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,处理设备120可以比较射频接收线圈的各个线圈单元(也称为接收通道)间的噪声相关性特征的测量值和先验参数来判断射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,噪声相关性特征的测量值可以包括射频接收线圈的多个线圈单元对应的多个接收通道中的两两接收通道之间的相关性。噪声相关性特征的先验参数可以包括射频接收线圈的多个线圈单元对应的多个接收通道中的两两接收通道之间的相关性的阈值或者参考范围。例如,阈值可以是0.3,参考范围可以是0~0.3。当噪声相关性特征的测量值大于阈值或者超出参考范围时,处理设备120可以确定射频接收线圈存在故障的接收通道。在一些实施例中,噪声相关性特征的测量值可以包括射频接收线圈的噪声相关性矩阵。噪声相关性特征的先验参数可以包括射频接收线圈的噪声相关性阈值矩阵或者噪声相关性矩阵中的每个值的阈值或参考范围。噪声相关性阈值矩阵中的每个元素为值或者范围。当测量值包括的噪声相关性矩阵中的一个或多个值大于先验参数中包括的噪声相关性阈值矩阵的对应值或范围、或者噪声相关性矩阵对应的一个或多个阈值或参考范围时,处理设备120可以确定射频接收线圈存在故障的接收通道。
92.步骤460,响应于确定射频接收线圈存在故障的接收通道,提供关于故障的反馈。在一些实施例中,步骤460可以由处理设备120或故障反馈模块340执行。故障反馈模块340可以包括扫描序列控制模块或者射频功率放大器控制模块。
93.在一些实施例中,比较模块330可以输出判定标志or_n,其中n可以表示线圈插口的序号。例如,磁共振成像系统共包括6个线圈插口,则n的范围时1~6。在一些实施例中,当射频接收线圈发生故障后,or_n可以为高值,否则为低值。例如,高值可以为1,低值可以为0。当射频接收线圈出现故障时,or为高值,故障反馈模块340可以提供关于故障的反馈。
94.在一些实施例中,多个射频接收线圈(或者对应的线圈插口)对应的判定标志or_n可以通过硬件逻辑器件“或”在一起,输出一个最终的or。当其中一个射频接收线圈出现故障时,or为高值。即,当其中一个射频接收线圈出现故障时,故障反馈模块340可以提供关于故障的反馈。在一些实施例中,处理设备120在确定判定标志or_n或or为高值时,处理设备120可以提供关于故障的反馈。故障的反馈可以包括预警和/或停止扫描。预警可以是声音、音频、视频等各种形式的信号。
95.在一些实施例中,响应于确定射频接收线圈发生故障,处理设备120可以对故障进行预警。该预警可以提示操作人员该磁共振成像系统发生了故障,还可以提示操作人员暂停扫描,及时采取进一步措施,例如关掉磁共振成像系统、更换射频接收线圈、等待检修等。
96.在一些实施例中,响应于确定射频接收线圈发生故障,处理设备120可以停止扫描,同时对故障进行预警。该预警可以提示操作人员该磁共振成像系统发生了故障,还提示
操作人员及时采取进一步措施,例如关掉磁共振成像系统、更换射频接收线圈、等待检修等。
97.在一些实施例中,停止扫描可以包括使磁共振扫描停止执行,从而使扫描终止。在一些实施例中,or_n可以输出给扫描序列控制模块,扫描序列控制模块可以停止执行磁共振扫描,从而使扫描终止。
98.在一些实施例中,停止扫描可以包括产生关断信号使射频功率放大器关闭,从而使扫描终止。在一些实施例中,通过硬件逻辑器件或在一起的最终的or可以直接连接到射频功率放大器作为其硬关断信号。射频功率放大器可以包括射频功率放大器控制模块,射频功率放大器控制模块可以根据or控制射频功率放大器的关断。一旦射频功率放大器关断,磁共振成像系统会上报与射频功率放大器关断相关的众多错误,进而迫使磁共振成像系统停止磁共振扫描。这种方式的好处在于可以第一时间关断对接收线圈来说风险指数最高的射频功率放大器,反应更加地迅速。
99.图5是根据本说明书一些实施例所示的示例性磁共振成像系统的模块示意图。
100.如图5所示,在一些实施例中,磁共振成像系统500可以包括射频接收线圈、扫描床、射频接收机、固件平台和软件平台。
101.射频接收线圈可以包括多个线圈单元、存储器(例如,rom)和通信接口。存储器(例如,rom)可以存储射频接收线圈的内部参数。内部参数可以包括线圈信息和先验参数。有关线圈信息和先验参数的描述可以参考图4。扫描床可以包括线圈插口和扫描床控制模块。射频接收线圈可以通过将通信接口插入至线圈插口与磁共振成像系统连接。扫描床控制模块可以用于控制扫描床的移动。线圈插口可以与射频接收机连接。射频接收机可以获取射频接收线圈产生的磁共振回波信号和噪声信号并进行处理生成数字化的回波信号和噪声信号。处理可以包括放大、滤波、模数转换等。在一些实施例中,射频接收机可以包括多个射频接收链路。每个射频接收链路对应一个线圈单元(或一个通道)。射频接收机中的最大射频接收链路数量可以对应线圈插口所支持的射频接收链路数量。一个射频接收机可以对应一个线圈插口。磁共振成像系统500可以包括多个射频接收机。仅作为示例,射频接收线圈可以包括一个线圈。该线圈包括8个线圈单元。每个线圈单元对应一个射频接收链路,即该线圈对应8个射频接收链路。一个射频接收机可以包括该8个该射频接收链路。该线圈及其其插入的线圈插口可以对应该射频接收机。射频接收线圈也可以包括更多个线圈,或线圈也可以包括其他个数的线圈单元,在此不再赘述。在一些实施例中,一个固件平台可以对应一个或多个射频接收机。在一些实施例中,磁共振成像系统500可以包括一个或多个固件平台。在一些实施例中,磁共振成像系统500可以包括一个软件平台。该软件平台可以对应一个或多个固件平台。
102.在一些实施例中,固件平台可以用于实现控制、数据缓存、接口协议以及数字信号处理等模块。固件平台的硬件形态可以包括现场可编程逻辑门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑器件(cpld)、数字信号处理器(dsp)、消息信息化单元(msu)、中央处理器(cpu)、专用集成电路(asic)等。固件平台可以包括缓存模块(与图3中的获取模块类似或相同)、回波信号处理模块、噪声处理模块和比较模块。缓存模块可以与线圈插口连接。在射频接收线圈与磁共振成像系统连接后,缓存模块可以通过线圈插口读取并存储在射频接收线圈的存储器(例如,rom)中的射频接收线圈的线圈信息和先验参数。缓存模块可以将射频接收线圈的线圈
信息发送给扫描床位置确定模块,将射频接收线圈的先验参数发送给比较模块。有关缓存模块(与图3中的获取模块类似或相同)的更多描述可以参考图4中的步骤410。回波信号处理模块可以从射频接收机获取数字化的回波信号和噪声信号。回波信号处理模块可以对数字化的回波信号进行数字下变频、抽取滤波等数字信号处理,最终生成各通道的k空间基带信号。在一些实施例中,回波信号处理模块也可以对数字化的噪声信号进行部分数字化信号处理。噪声处理模块可以根据门控信号从回波信号处理模块处获取未经处理或处理的数字化的噪声信号。噪声处理模块可以基于噪声信号计算射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值并发送给比较模块。射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值可以包括各通道的噪声功率的均值和标准差,以及各通道之间的噪声相关性特征。在一些实施例中,噪声处理模块可以将该噪声相关性特征发送给图像重建模块用于磁共振图像的重建。比较模块可以接收缓存模块存储的射频接收线圈的先验参数和来自噪声处理模块的射频接收线圈至少一个接收通道的参数测量值。在一些实施例中,先验参数是一个阈值,比较模块判断参数测量值是否大于该阈值。在一些实施例中,先验参数是一个范围,比较模块判断参数测量值是否超出该范围。当比较模块判断参数测量值大于阈值或超出范围后,比较模块可以输出or_n=1,其中n可以表示线圈插口的序号,1可以表示射频接收线圈发生故障。如果射频接收线圈未发生故障,or_n=0。噪声处理模块可以将or_n输出给扫描序列控制模块。当or_n=1时,扫描序列控制模块可以停止执行磁共振扫描,从而停止扫描。
103.软件平台可以包括扫描床位置确定模块、扫描序列控制模块和图像重建模块。磁共振成像系统可以包括一个软件平台。扫描床位置确定模块可以获取扫描床控制模块的有关扫描床的移动信息,以及缓存模块的射频接收线圈的线圈信息。射频接收线圈的线圈信息可以包括射频接收线圈位于扫描床上的位置。扫描床位置确定模块可以根据扫描床的移动信息和射频接收线圈位于扫描床上的位置来确定射频接收线圈的位置。在一些实施例中,扫描床位置确定模块可以确定射频接收线圈距离磁共振成像系统的孔径和/或扫描视野的距离并发送给扫描序列控制模块。扫描序列控制模块可以控制磁共振扫描的执行。同时,扫描序列控制模块可以根据磁共振扫描的序列指令和射频接收线圈的线圈信息来生成门控信号,用于控制噪声处理模块是否采集噪声信号。有关如何控制噪声信号的采集的更多描述可以参考图4。图像重建模块可以接收来自回波信号处理模块的各通道的k空间基带信号,用于磁共振图像的重建。在一些实施例中,图像重建模块可以基于从噪声处理模块获取的噪声相关性特征对各通道噪声进行去相关,选取噪声去相关的信噪比高的通道合并重建算法。图像重建模块不需要重复计算噪声相关性,节省了软件资源,并可以略微减少图像重建时间。
104.图6是根据本说明书一些实施例所示的另一示例性磁共振成像系统的模块示意图。
105.如图6所示,磁共振成像系统600包含了另一种反馈故障的系统连接方式。磁共振成像系统600包括的射频接收线圈、扫描床、射频接收机、固件平台和软件平台均与磁共振成像系统500类似。与磁共振成像系统500的区别在于,比较模块输出的or_n可以通过硬件逻辑器件“或”在一起,输出一个最终的or。该or可以直接连接到射频功率放大器作为其硬关断信号。一旦射频功率放大器关断,磁共振成像系统会上报与射频功率放大器关断相关的众多错误,进而迫使磁共振成像系统停止扫描。这种方式的好处在于可以第一时间关断
对接收线圈来说风险指数最高的射频功率放大器,反应更加地迅速。
106.图7是根据本说明书一些实施例所示的示例性噪声信号采集时序和对应门控信号的示意图。
107.如图7所示,磁共振扫描的准备和扫描时间轴依次包括以下时间点和时间段,时间点1、时间点2和磁共振扫描时间段。时间点1为射频接收线圈的通信接口插入至磁共振成像系统的时间点,时间点2为射频接收线圈进入磁共振成像系统的孔径后的时间点。在时间点2后的一个时间点,射频接收线圈接近磁共振成像系统的扫描视野或者位于磁共振成像系统的扫描视野内。磁共振成像系统孔径可以屏蔽外界空间的电磁辐射从而使射频接收线圈的噪声信号免受外界空间的电磁辐射的影响。磁共振扫描时间段可以包括开始扫描时间点、一个或多个激发和接收射频组合和结束扫描时间点。为描述方便,图7中仅示出了一个完整的激发和接收射频组合的时间段,图7中的省略号部分可以包括另外的一个或多个激发和接收射频组合,且此部分扫描序列对应的门控信号为虚线。
108.在一些实施例中,射频接收线圈为不易受外界空间的电磁辐射干扰的线圈类型,在射频接收线圈与磁共振成像系统连接(即时间点1)到磁共振扫描未开始执行(即开始扫描时间点)的时间段(包括斜线部分的时间段),适合采集射频接收线圈的噪声信号。因此,图7中从射频接收线圈与磁共振成像系统连接(即时间点1)到磁共振扫描未开始执行(即序列开始扫描时间点)的时间段(包括斜线部分的时间段,不包括序列开始扫描时间点)对应的门控信号为第一值,可以用于控制射频接收线圈的噪声信号的采集。在一些实施例中,射频接收线圈为容易受外界空间的电磁辐射干扰的线圈类型,在接近或位于磁共振成像系统的扫描视野时(上述时间点2后的一个时间点)到磁共振扫描未开始执行(即开始扫描时间点)的时间段(不包括斜线部分的时间段),适合采集射频接收线圈的噪声信号。因此,图7中从与磁共振成像系统的成像区域之间的距离小于阈值(上述时间点2后的一个时间点)到磁共振扫描未开始执行(即序列开始扫描时间点)的时间段(不包括斜线部分的时间段和序列开始扫描时间点)对应的门控信号为第一值,可以用于控制射频接收线圈的噪声信号的采集。
109.开始扫描时间点和结束扫描时间点会伴随一些硬件状态的切换以及对应的死时间。因此,图7中对应的门控信号为第二值,可以用于控制停止射频接收线圈的噪声信号的采集。每个扫描序列可以包括空闲时间段1、射频发射时间段、空闲时间段2、射频接收时间段、空闲时间段3。在空闲时间段1-3中会伴随一些硬件状态的切换以及对应的死时间。硬件状态的切换可能会导致出现信号毛刺,其对应的时间不适合采集射频接收线圈的噪声信号。
110.空闲时间段1结束前的一个时间点到空闲时间段1结束的时间点,磁共振成像系统会为射频发射做硬件状态的切换而导致出现信号毛刺,在空闲时间段3开始的时间点到空闲时间段3开始后的一个时间点,磁共振成像系统会在射频接收结束后做硬件状态的切换而导致出现信号毛刺。因此在上述时间段不适合采集射频接收线圈的噪声信号,在图7中从空闲时间段1结束前的一个时间点到空闲时间段1结束的时间点的时间段,以及从空闲时间段3开始的时间点到空闲时间段3开始后的一个时间点的时间段,其对应的门控信号为第二值,可以用于控制停止射频接收线圈的噪声信号的采集。相应的,在空闲时间段1开始的时间点到空闲时间段1结束前的上述一个时间点,以及空闲时间段3开始后的上述一个时间点
到空闲时间段3结束的时间点,适合采集射频接收线圈的噪声信号。因此,在图7中从空闲时间段1开始的时间点到空闲时间段1结束前的上述一个时间点的时间段,以及从空闲时间段3开始后的上述一个时间点到空闲时间段3结束的时间点的时间段,其对应的门控信号为第一值,可以用于控制射频接收线圈的噪声信号的采集。
111.射频发射时间段和射频接收时间段之间的空闲时间段2包含射频发射时间段结束后和准备射频接收时间段的射频接收的硬件切换导致的信号毛刺,以及大量的磁共振回波信号,因此在空闲时间段2不适合采集射频接收线圈的噪声信号。射频发射时间段和射频接收时间段也不适合采集射频接收线圈的噪声信号。因此,图7中的射频发射时间段、空闲时间段2和射频接收时间段对应的门控信号为第二值,可以用于控制停止射频接收线圈的噪声信号的采集。
112.在一些实施例中,当磁共振扫描包括两个或以上激发和接收射频组合时,例如激发和接收射频组合1和2,激发和接收射频组合1的空闲时间段3和激发和接收射频组合2的空闲时间段1可能会出现重叠或间隔的空闲时间段。因此空闲时间段3后的一段时间也适合射频接收线圈的噪声信号的采集,对应的图7中的门控信号为第一值。结束扫描时间点后的时间段为空闲时间,也适合射频接收线圈的噪声信号的采集,对应的图7中的门控信号为第一值。
113.上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
114.同时,本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
115.此外,除非权利要求中明确说明,本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
116.同理,应当注意的是,为了简化本说明书披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本说明书实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
117.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20%的变化。相应地,在一些实施例
中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
118.针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是,如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方,以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
119.最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。