MR技术博大精深,上一篇文章我们从香农采样定理出发,介绍了射频接收通路RX板内ADC采样模块的相关知识,研究了接收通路RX板的有关知识。顺着这个思路我们沿着射频接收通路从RX板往前看,看看从线圈到RX板之间发生了什么。
上篇文章我们介绍RX板的时候了解过,RX板里面每一个接口实际上对应着线圈的一个通道,简单来说就是有多少个接头就可以对应的看出来本系统能支持的最大线圈接收通道数。
看似这里没有什么问题,但是仔细想想至少存在2个比较重要的问题需要解释:
1. 我们知道MRI系统是可以支持不同种类的线圈,那么如果我的系统是32通道的,但是现在是使用的8通道的线圈,或者使用16通道的线圈,接收通路需要怎么传输呢。
2. 如果在扫描过程中需要同时使用2个线圈,比如1个8通道,1个16通道线圈,那么接收通路又要如何传输呢。
回答这两个问题之前,我们先看一下从接收射频信号从线圈到最终的RX板都经过了怎么样的路径,下图先以最简单的8通道系统来说明:
图中ODU表示线圈接收接头,飞家的Achieva或者Multiva系统一般情况有2个ODU接头,两个接头功能一致,可以任意插其中一个。
所谓8通道系统指的是MRI系统最大支持8通道线圈。从接收通路框图来看,每个ODU接口都可以连接一个8通道线圈,两个ODU接口的通道线汇总到MRX板上之后通过8通道信号传输线最终传输到2块RX板(每个板能够采集4通道数据)内完成信号采集。
那如果是16通道或者32通道,线圈接口会有什么不一样么?答案是否定的,ODU接口是一样的,每个接口能够最大支持16个通道线圈。
如果要使用32通道的线圈,那么同时连接两个ODU接口就可以了。下面我们重点看看16通道系统和32通道系统的射频传输框图是什么样子的,首先看16通道系统:
可以看到每个MRX板连接16个通道,一共使用了2个MRX板进行信号转接。接下来看32通道系统:
可以看到32通道系统ODU到MRX部分与16通道基本一致,只是后面采用了2组16通道射频接收线进行传输,最后使用8块RX板接收,最后组成了完整的32通道。关于MRX的知识我们后续在介绍,这里先展示接收通路的传输框架。
介绍接收RX板的时候我们知道,接收板每个接头对应一个接收通道,那么相应的,采用多少通道的系统就有多少根射频接收线从MRX经过SFB最终传输到RX板里面完成最后的重建。
从这里就能直观的看出传统模拟射频接收方式为什么信噪比相比较全数字系统低的原因了。
接收通路所接收到的MRI信号能量是很低的,为了通过BNC同轴电缆最终传输到RX板内进行ADC转换,在通路内需要进行信号预放大,预放大的过程实际上也将接收到的噪声进行了放大。
同时同轴电缆从磁体间到设备间还需要通过滤波板SFB进行转接,这里同样会引入噪声。因此可以看出至少有两个问题会影响接收通路的信噪比:
1. 射频接收通道线的长度太长,会引入噪声
2. 滤波器SFB对射频接收通道线进行转接会引入噪声
有了这两点,对应的如果把射频接收通道线尽可能缩短,就可以显著的提高信噪比了,这也就是数字接受通路的由来,他的实质是尽可能的缩短了射频接收通道线的长度。
MR技术博大精深,本篇文章介绍了射频接收通路的中间通道线传输路径,介绍了不同通道系统的接收通路的区别,同时借此引出了ODU接口和MRX板。通过对模拟接收通路的进一步学习,我们明确了传统模拟接收方式对于信噪比的影响。
实际上射频接收通路里面的MRX板很有讲究,如果系统连接不同的线圈那要如何进行选择,如果16通道系统连接了32个通道的线圈又将如何进行接收,西门子的多线圈同时工作又是如何进行工作的,老王将在接下来的文章中进行讲解,敬请期待。
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文章名称:《MRI基础知识 -- 线圈接收通路选择》
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