磁共振成像装置制造方法及图纸

提供一种可提高画质的磁共振成像装置。本实施方式涉及的磁共振成像装置具有增幅器、梯度磁场线圈和调整部。所述增幅器包括脉冲宽度调制部，该脉冲宽度调制部根据与梯度磁场的波形相对应的控制信号的输入，对被输入给多个开关元件的驱动信号的脉冲宽度进行调制。所述梯度磁场线圈通过按照从所述增幅器输出的输出电压而供给的电流来产生所述梯度磁场。所述调整部根据所述开关元件的开关周期中包含的死区时间，进行所述控制信号中包含的所述增幅器的增益或者所述驱动信号的脉冲宽度的调整。

Magnetic resonance imaging device

A magnetic resonance imaging device which can improve the image quality is provided. The magnetic resonance imaging device involved in the present embodiment has an amplifier, a gradient magnetic field coil and an adjusting section. The amplifier includes a pulse width modulation unit which modulates the pulse width of the driving signal input to a plurality of switching elements according to the input of the control signal corresponding to the waveform of the gradient magnetic field. The gradient magnetic field coil generates the gradient magnetic field by a current supplied according to the output voltage output from the amplifier. The adjusting part adjusts the gain of the amplifier contained in the control signal or the pulse width of the driving signal according to the dead time included in the switching period of the switching element.

【技术实现步骤摘要】
磁共振成像装置本申请基于并要求申请日为2017年6月26日的日本专利申请No.2017-124473的优先权，其全部内容作为参考被包含在本文中。
本文中描述的实施方式主要涉及磁共振成像装置。
技术介绍
磁共振成像(MagneticResonanceImaging：MRI)装置的梯度磁场电源装置中的增幅放大器(功率级)由具有多个半导体开关的D级放大器构成，向梯度磁场线圈(电感性负载)输出大电压。增幅放大器串联连接D级放大器中的多个全桥式电路的输出，实现了高速动作和大电压输出。这时，梯度磁场电源装置普遍执行用于向梯度磁场线圈输出任意电流波形的控制。在电流波形的控制中每次电压输出的转换都需要使多个半导体开关全部截止的定时(死区时间)。因为该死区时间，在梯度磁场线圈中的电流值离开零的电流上升和该电流值接近零的电流下降中，从增幅放大器输出的输出电压发生变化。因为输出电压的变化，电流上升中的电流波形和电流下降中的电流波形的对称性变差。由此，MR信号的发生定时就会偏离理想时间，因此有时会引起画质下降。专利文献1：日本特开平10－080413号公报专利文献2：日本特表2013－535946号公报专利文献3：日本特开平01－086959号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种可提高画质的磁共振成像装置。磁共振成像装置具有增幅器、梯度磁场线圈和调整部。所述增幅器包括脉冲宽度调制部，该脉冲宽度调制部根据与梯度磁场的波形相对应的控制信号的输入，对被输入给多个开关元件的驱动信号的脉冲宽度进行调制。所述梯度磁场线圈通过按照从所述增幅器输出的输出电压而供给的电流来产生所述梯度磁场。所述调整部根据所述开关元件的开关周期中包含的死区时间，进行所述控制信号中包含的所述增幅器的增益或者所述驱动信号的脉冲宽度的调整。附图说明图1是示出本实施方式涉及的磁共振成像装置的结构的框图。图2是示出作为与本实施方式的梯度磁场电源相对的比较例的梯度磁场电源的结构的框图。图3是示出增幅器的一部分的电路结构以及连接在增幅器上的负载部分的一例的图。图4是示出在使晶体管Tr1、Tr4导通，并且使晶体管Tr2、Tr3截止的情况下有关负载部分的电流路径的图。图5是示出在使晶体管Tr2、Tr3导通，并且使晶体管Tr1、Tr4截止的情况下有关负载部分的电流路径的图。图6是示出在使晶体管Tr1、Tr2导通，并且使晶体管Tr3、Tr4截止的情况下有关负载部分的电流路径的图。图7是示出在使晶体管Tr3、Tr4导通，并且使晶体管Tr1、Tr2截止的情况下有关负载部分的电流路径的图。图8是用于说明有关施加到梯度磁场线圈上的输出电压和伴随着输出电压的电流的多个晶体管的各个晶体管的动作的时间图。图9是用于说明有关施加到梯度磁场线圈上的输出电压和伴随着输出电压的电流的多个晶体管的各个晶体管的动作的时间图。图10是为了说明死区时间时的晶体管的导通/截止动作而放大了图8的时间图中的粗虚线部分的图。图11是示出在使晶体管Tr1导通的情况下有关负载部分的电流路径的图。图12是示出在使晶体管Tr4导通的情况下有关负载部分的电流路径的图。图13是和死区时间所产生的影响一起记载了图8中的电流变化方式的图。图14是为了说明死区时间时的晶体管的导通/截止动作而放大了图9的时间图中的粗虚线部分的图。图15是示出在使晶体管Tr3导通的情况下有关负载部分的电流路径的图。图16是示出在使晶体管Tr2导通的情况下有关负载部分的电流路径的图。图17是和死区时间所产生的影响一起记载了图9中的电流变化方式的图。图18是示出本实施方式中的梯度磁场电源的结构的框图。图19是示出本实施方式中的调整功能中的处理顺序的一例的流程图。图20是示出本实施方式的第二变形例中的梯度磁场电源的结构的框图。图21是示出本实施方式的第二变形例中的调整功能中的处理顺序的一例的流程图。图22是示出本实施方式的第三变形例中的梯度磁场电源的结构的框图。图23是示出本实施方式的第三变形例中的调整功能中的处理顺序的一例的流程图。符号说明100……磁共振成像装置、101……静磁场磁铁、102……梯度磁场线圈、104……诊床、104a……顶板、105……诊床控制电路、106……发送线圈、107……发送电路、108……接收线圈、109……接收电路、110……序列控制电路、120……计算机系统、123……存储电路、124……输入装置、125……输出电路、126……显示器、129……作为比较例的梯度磁场电源、130……梯度磁场电源、131……反馈控制电路、132……调整电路、133……增幅器、150……处理电路、151……接口功能、152……图像生成功能、153……控制功能、1331……脉冲宽度调制电路、1333……电源、1335……全桥式电路具体实施方式通常，根据一个实施方式，磁共振成像装置具有增幅器、梯度磁场线圈和调整部。所述增幅器包括脉冲宽度调制部，该脉冲宽度调制部根据与梯度磁场的波形相对应的控制信号的输入，对被输入给多个开关元件的驱动信号的脉冲宽度进行调制。所述梯度磁场线圈通过按照从所述增幅器输出的输出电压而供给的电流来产生所述梯度磁场。所述调整部根据所述开关元件的开关周期中包含的死区时间，进行所述控制信号中包含的所述增幅器的增益或者所述驱动信号的脉冲宽度的调整。本专利技术的目的在于，提供一种可提高画质的磁共振成像装置。以下，使用附图，对实施方式涉及的磁共振成像装置详细地进行说明。再有，在以下说明中，对具有大致相同功能和结构的结构要素标注同一符号，仅在必要的情况下进行重复的说明。使用图1，对本实施方式中的磁共振成像装置100的整体结构进行说明。图1是示出本实施方式中的磁共振成像装置100的结构的框图。如图1所示，磁共振成像装置100具备静磁场磁铁101、梯度磁场线圈102、梯度磁场电源130、诊床104、诊床控制电路105、发送线圈106、发送电路107、接收线圈108、接收电路109、序列控制电路110和计算机系统120。静磁场磁铁101是形成为中空的圆筒形状的磁铁，在中空的空间产生相同的静磁场。静磁场磁铁101例如是永久磁铁、超传导磁铁、常电导磁铁等。梯度磁场线圈102是形成为中空的圆筒形状的线圈。梯度磁场线圈被配置在静磁场磁铁101的内侧。梯度磁场线圈102是组合了与相互正交的X、Y、Z各轴相对应的未图示的三个线圈而形成的。这三个线圈通过与从梯度磁场电源130单独输出的输出电压的施加相伴随的电流，分别产生磁场强度沿着X、Y、Z各轴进行变化的梯度磁场。再有，设Z轴方向为与静磁场相同的方向。此外，设Y轴方向为铅垂方向，X轴方向为垂直于Z轴和Y轴的方向。梯度磁场电源130向梯度磁场线圈102供给电流。关于梯度磁场电源130的详细结构，以后详细叙述。诊床104具备载置被检体P的顶板104a。诊床104受诊床控制电路105控制，将顶板104a在载置有被检体P的状态下插入到梯度磁场线圈102的空洞(摄像口)内。发送线圈106被配置在梯度磁场线圈102的内侧，从发送电路107接受RF(RadioFrequency：无线射频)脉冲的供给后产生高频磁场。发送电路107向发送线圈106供给与作为对象的原子核的种类以及由磁场强度决定的拉莫尔频率相对应的RF脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振成像装置，具备：增幅器，包括脉冲宽度调制部，该脉冲宽度调制部根据与梯度磁场的波形相对应的控制信号的输入，对被输入给多个开关元件的驱动信号的脉冲宽度进行调制；梯度磁场线圈，通过按照从所述增幅器输出的输出电压而供给的电流来产生所述梯度磁场；以及调整部，根据所述开关元件的开关周期中包含的死区时间，进行所述控制信号中包含的所述增幅器的增益或者所述驱动信号的脉冲宽度的调整。

【技术特征摘要】
2017.06.26 JP 2017-1244731.一种磁共振成像装置，具备：增幅器，包括脉冲宽度调制部，该脉冲宽度调制部根据与梯度磁场的波形相对应的控制信号的输入，对被输入给多个开关元件的驱动信号的脉冲宽度进行调制；梯度磁场线圈，通过按照从所述增幅器输出的输出电压而供给的电流来产生所述梯度磁场；以及调整部，根据所述开关元件的开关周期中包含的死区时间，进行所述控制信号中包含的所述增幅器的增益或者所述驱动信号的脉冲宽度的调整。2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其中，所述调整部以使所述梯度磁场的波形在上升和下降中成为对称波形的方式，对所述增幅器的增益或者所述驱动信号的脉冲宽度进行调整。3.根据权利要求1或2所述的磁共振成像装置，其中，所述调整部根据所述死区时间相对于所述开关周期的比例来调整所述控制信号的增益。4.根据权利要求1或2所述的磁共振成像装置，其中，所述调整部根据所述死区时间的长度来调整所述脉冲宽度的缩短量。5.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其中，还具备：全桥式电路，具有所述开关元件，按照根据调整后的所述控制信号进行调制后的脉冲宽度或者调整后的所述脉冲宽度，将所述输出电压施加给所述梯度磁场线圈；以及反馈控制部，使用所述电流的值，对与所述梯度磁场的波形相对应的输入信号执行反馈控制，并将所述控制信号输出给所述脉冲宽度调制部。6.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其中，所述调整部将所述输入信号被输出给所述反馈控制部的期间中的、所述输入信号的时间微分与所述输入信号的积为负的期间，判定为在所述电流的波形中所述电流的值接近零的下降期间，在整个所述下降期间执行所述增益的调整或者所述脉冲宽度的调整。7.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其中，所述调整部将所述输入信号被输出给所述反馈控制部的期间中的、所述输入信号的时间微分为非零、且所述输出电压与所述电流的积为负的期间，判定为在所述电流的波形中所述电流的值接近零的下降期间，在整个所述下降期间执行所述增益的调整或者所述脉冲宽度的调整。8.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其中，还具备存储部，该存储部将表示在所述梯度磁场的产生期间...

【专利技术属性】
技术研发人员：川尻将，三浦资弘，堀雅志，小林隆宏，
申请(专利权)人：佳能医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP