磁共振断层成像系统的高频发射装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术描述了一种用于控制磁共振断层成像系统（1）的高频发射装置（10）的方法，该高频发射装置具有带有多个发射通道（K1,K2,...,Kn）的发射天线系统（15），其中在发射天线系统的不同发射通道上分别在不同时刻输出参考发射信号（RS），并且在其它发射通道中的至少一个上，借助与该发射通道关联的测量装置（301,302,...,30n）测量由参考发射信号引发的参考测量信号（RM1,RM2,...,RMn）。然后基于参考测量信号确定相位偏差指示值（PAI），其指示在所涉及的发射通道的测量装置之间的相对相位偏差。此外，描述了一种用于高频控制装置（100）的相位偏差控制单元（240）、高频控制装置、高频发射装置、和磁共振断层成像系统。

【技术实现步骤摘要】
磁共振断层成像系统的高频发射装置的控制方法
本专利技术涉及一种用于控制磁共振断层成像系统的高频发射装置的方法，该高频发射装置具有带有多个发射通道的发射天线系统。此外，本专利技术涉及一种用于磁共振断层成像系统的高频发射装置的高频控制装置的相位偏差控制单元、一种用于高频发射装置的高频控制装置、一种具有这种高频控制装置的高频发射装置以及一种具有这种高频发射装置的磁共振断层成像系统。
技术介绍
以磁共振断层成像系统来成像下面称作患者的检查对象基本上以三个步骤进行：首先，在待成像的身体区域中产生强的、稳定的、均匀的磁场（所谓的B0场）和由此在所涉及的身体区域中产生质子磁化（质子自旋）的稳定对齐。然后，通过馈送电磁高频能量，即发出高频脉冲（所谓的B1场），改变该稳定对齐。此外，又结束该能量激励并且借助合适的接收线圈测量在身体中形成的核自旋信号，以便于是对该身体区域中的组织做出推断。磁共振断层成像系统因此包括多个协作的组成部分，其中每个都需要使用现代和高开销的技术。磁共振断层成像系统的、也是本专利技术所涉及的中央元件是高频发射装置，其尤其负责产生待入射到身体区域中的高频脉冲。由高频发射装置的高频功率放大器发出的高频脉冲在此引向发射天线系统，借助其将高频脉冲入射到身体区域中。随着磁共振断层成像系统的发展和被接受，为了保证患者安全而确定了边界值，其限制在人体中的最大高频入射量。为此典型的边界值是最大允许SAR值（SAR=SpecificAbsorptionRate（比吸收率））。例如，对于所谓的全身SAR要求：在通过6分钟求平均的时窗中由患者吸收的功率不允许超过4W/kg的值。在此，在磁共振断层成像系统中设置有测量装置，借助其可以测量高频功率。通常，为此使用在至天线系统的馈送线路中的定向耦合器。然后，借助这些定向耦合器将信号耦合输出，这些信号典型地以电压值的形式表示所输出的高频脉冲。然后可以处理所测量的值，以便由此获得合适的控制值。然后，在该控制值超过边界值的情况下，可以限制高频发射装置的功能；例如可以降低所发出的功率，完全中断测量或者采取其它措施，以便能够总是为不确定的患者安全性提供保障。大多数如今在市场上的磁共振断层成像系统仅包含一个发射通道。用于如上述那样控制发出的高频脉冲的测量装置的稳定性已经通过宽范围的方案来保证。现在使用越来越多带有多通道发射结构的磁共振断层成像系统。在这种具有多个发射通道的发射天线系统中，可以通过各个彼此无关的发射通道发出高频脉冲，其然后应在发出后叠加并且于是产生精确限定的B1场。在此，B1场磁化的产生基于由各个发射通道生成的脉冲序列的正确相加。B1场分布于是不再仅与各个通道上脉冲的幅度有关，而且还与其相对相位有关。因此，在DE102008063630B4中描述了一种用于控制磁共振断层成像系统的高频发射装置的方法，其中通常对各个发射通道上的高频电压幅度求平均并且然后在考虑发射天线系统的散射参数矩阵的情况下相应地形成控制值，并且，当这种控制值达到或超过规定的边界控制值时，高频发射装置在其功能方面受限制。该方法基本上非常良好地起作用。然而，在此还必须保证，系统的各个部件、尤其是所涉及的发射通道的测量装置正确工作，其中现在还重要的是，不仅以绝对精度测量幅度，而且在各个与发射通道关联的测量装置之间可能的相移正确已知，并且不改变。为此，原则上可以执行宽范围的校准例程，或者，可以按一定的规律周期通过服务技师检验或甚至更换测量装置或与此关联的部件，并且馈送到工厂校准。
技术实现思路
本专利技术的目的是在控制共振断层成像系统的高频发射装置时提供一种用于检验为此使用的测量装置的简单可能性，其中尤其还可以在没有大开销的情况下检验与各个发射通道关联的测量装置彼此的相对相位。该目的通过根据本专利技术的方法，以及通过根据本专利技术的相位偏差控制装置和根据本专利技术的高频控制装置来实现。在根据本专利技术的方法中，相继地在发射天线系统的不同发射通道上分别在不同时刻发出参考发射信号，并且分别在其它发射通道的至少一个上借助与该发射通道相应关联的、例如包括所谓的定向耦合器的测量装置测量由参考发射信号引发的参考测量信号。优选地，还在发出参考发射信号时借助与发出的发射通道关联的测量装置采集参考测量信号。接下来，基于参考测量信号确定相位偏差指示值，其指示在所涉及的发射通道的各个测量装置之间的相对相位偏差。该相位偏差指示值可以是确定的参量的绝对值，例如是时间偏移或相位角。在最简单的情况下，其也可以仅为布尔值（诸如0或1或者“是”或“否”），其说明是否存在例如相关或重要的相位偏差。参考发射信号可以是任意信号。仅需合适的是，在其它发射通道上分别还引发足够的参考测量信号。优选地，以相应的时间偏移分别在每个发射通道上发射相同的参考发射信号。借助该方法可以以非常简单的方式随时确定两个测量装置彼此的相对相位偏差，使得然后可以在另一控制方法内采取保持患者安全性的合适措施，例如中断测量等。稍后还将阐述为此的不同可能性。用于执行这种方法的、可以在磁共振断层成像系统内对于这种具有带有多个发射通道的发射天线系统的高频发射装置使用的、根据本专利技术的高频控制装置包括如下部件：触发接口，其构建为使得分别在不同的时刻在发射天线系统不同的发射通道上输出参考信号。与发射通道关联的测量装置和/或优选与这种测量装置通信的测量接口，用于采集参考测量信号，其在各个发射通道中通过分别在发射通道的另一个上输出的参考发射信号而引发。最后，高频控制装置需要相位偏差控制单元，其构建为基于参考测量信号确定相位偏差指示值，其指示所涉及的发射装置之间的测量装置之间的相对相位偏差。这种相位偏差控制单元在此可以构造为独立的部件，以便改型已经存在的高频控制单元，使得其可以以根据本专利技术的方式工作。这种相位偏差控制单元需要合适的接口来采集参考测量信号和/或基于其的参考值。这种参考测量信号在此又是由所提及的（与相应的发射通道关联的）测量装置测量的信号，其通过在不同时刻在分别另一发射通道上输出的参考发射信号而引发。参考值例如可以是以合适方式进一步处理的参考测量信号，其已经彼此匹配地（或者与例如为表示幅度和相位的复数形式的参考幅度和/或参考相位值相匹配地）相关联等。这种参考值的一个典型示例是所谓的散射矩阵的矩阵元素，该散射矩阵还将在下面更详细地阐述。该相位偏差控制单元于是构建为使得其基于参考测量信号（直接或间接地借助基于参考测量信号的参考值）确定相位偏差指示值，其指示在所涉及的测量通道的测量装置之间的相对相位偏差。根据本专利技术的高频发射装置可以以通常的方式来构造，例如以一定数目的高频功率放大器和至发射天线系统的各个发射通道的相应的线路来构造，高频功率放大器接收由脉冲产生系统相应地产生的高频脉冲并且将其放大至所需的功率。此外，该高频发射装置具有之前描述的根据本专利技术的高频控制装置。除了其它常见部件，诸如基本磁场磁体、带有多个梯度线圈的梯度磁体系统和带有合适天线的必要时附加高频接收装置，根据本专利技术的磁共振断层成像系统还具有根据本专利技术的高频发射装置，其具有带有多个发射通道的发射天线系统以及这种高频控制装置。这种高频发射装置和尤其高频控制装置可以至少部分地以软件模块的形式在合适的计算单元上实施。这尤其适用于进一步处理所测量和必要时以模拟方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2012.10.18 DE 102012219025.21.一种用于控制磁共振断层成像系统(1)的高频发射装置(10)的方法，所述高频发射装置(10)具有带有多个发射通道(K1,K2,…,Kn)的发射天线系统(15)，-其中，在所述发射天线系统(15)的不同发射通道(K1,K2,…,Kn)上分别在不同时刻输出参考发射信号(RS)，并且分别在其它发射通道(K1,K2,…,Kn)中的至少一个上，借助与该发射通道(K1,K2,…,Kn)关联的测量装置(301,302,…,30n)测量由所述参考发射信号(RS)引发的参考测量信号(RM1,RM2,…,RMn)，-并且基于所述参考测量信号(RM1,RM2,…,RMn)确定相位偏差指示值(PAI)，所述相位偏差指示值指示在所涉及的发射通道(K1,K2,…,Kn)的测量装置(301,302,…,30n)之间的相对相位偏差。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述相位偏差指示值(PAI)与相位容限值(PTW)相比较，并且在考虑该比较的情况下进行所述高频发射装置(10)的控制。3.根据权利要求2所述的方法，其中在超过规定的相位容限值(PTW)时停止磁共振测量的实施，或者，其中在超过规定的相位容限值(PTW)时，基于所测量的相位偏差来校正用于磁共振测量的控制参数。4.根据权利要求2所述的方法，其中根据所述参考测量信号(RM1,RM2,…,RMn)和/或所述参考发射信号(RS)的高频电压幅度来规定所述相位容限值(PTW)。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中将所述参考发射信号(RS)的高频幅度选择为使得其超过检验边界值。6.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中将所述参考发射信号(RS)定义为使得其对应于接下来将要执行的磁共振测量的发射信号。7.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中基于散射参数矩阵(S)确定所述相位偏差指示值(PAI)。8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述散射参数矩阵(S)的矩阵元素与所述散射参数矩阵(S)的关于所述散射参数矩阵(S)的主对角线对称设置的矩阵元素相比较，并且基于该比较确定相位偏差指示值(PAI)。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述散射参数矩阵(S)的矩阵元素的比较包括如下比较中的至少一个：-比较所述矩阵元素的复数值，-比较所述矩阵元素的值的绝对值，-比较所述矩阵元素的值的相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：O贝伦特，P穆里科，V施内特，C旺希，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：