用于控制匀场单元的方法、控制单元和磁共振设备技术

本发明专利技术涉及用于控制匀场单元的方法、控制单元和磁共振设备。为了能够实现匀场单元的改善的控制，建议按照本发明专利技术的用于在检查对象的磁共振成像期间控制磁共振设备的匀场单元的方法，包括以下方法步骤：按照预先给定的磁共振序列提供梯度脉冲形状，该磁共振序列被用于检查对象的磁共振成像，修正梯度脉冲形状，在使用修正后的梯度脉冲形状的条件下产生匀场设置，在使用匀场设置的条件下控制匀场单元，其中在借助磁共振设备的梯度线圈单元发出梯度脉冲形状期间控制匀场单元。

Method for controlling a shimming unit, control unit, and magnetic resonance device

The invention relates to a method for controlling a shimming unit, a control unit, and a magnetic resonance device. In order to achieve the improvement of the control unit shim, shim unit for suggestions in accordance with the method of magnetic resonance equipment control in magnetic resonance imaging during the inspection object of the present invention, comprising the following steps: providing a gradient pulse shape according to the magnetic resonance sequence given in advance, the magnetic resonance sequence was used for magnetic resonance imaging of objects the modified gradient pulse shape, which is arranged in the gradient shimming using modified pulse shape under the condition of control unit in the use of shimming shimming set under the condition of the gradient coil unit by means of a magnetic resonance device by gradient shimming pulse shape during control unit.

【技术实现步骤摘要】
用于控制匀场单元的方法、控制单元和磁共振设备
本专利技术涉及一种用于控制匀场单元(Shimeinheit)的方法、控制单元和磁共振设备。
技术介绍
在磁共振设备(也称为磁共振断层成像系统)中通常借助主磁体使受检查人员、特别是患者的待检查的身体暴露于相对高的主磁场，例如1.5或3或7特斯拉的主磁场。附加地，借助梯度线圈单元发出梯度脉冲。然后，通过射频天线单元借助合适的天线装置发送高频的射频脉冲，例如激励脉冲，这导致了特定的通过该射频脉冲共振激励的原子的核自旋围绕所定义的翻转角相对于主磁场的磁力线倾斜。在核自旋弛豫时发射射频信号(所谓的磁共振信号)，这些射频信号借助合适的射频天线被接收并且然后被进一步处理。根据这样获得的原始数据最终可以重建期望的图像数据。因此对于特定的测量发送特定的磁共振序列(也称为脉冲序列)，其由射频脉冲(激励脉冲和重聚焦脉冲)以及与之相适应协调地待发送的梯度脉冲的序列组成，所述梯度脉冲在沿着不同空间方向的不同的梯度轴上具有特定的梯度脉冲形状。时间上与之相适应地为此设置读取窗，其预先给定其中采集感应的磁共振信号的时间段。在借助磁共振设备的磁共振成像中，检查体积中的主磁场的均匀性是具有更大意义的。在均匀性的小的偏差的情况下已经会导致在核自旋的频率分布中的大的偏差，从而拍摄低质量的磁共振图像数据。为了改善检查体积中的均匀性，磁共振设备典型地具有可调节的匀场单元。特别是为此公知电的匀场线圈，其以不同的匀场电流控制产生不同的补偿磁场，以改善均匀性。借助磁共振设备的梯度线圈单元发送由磁共振序列的规定所限定的特定的梯度脉冲形状可以导致磁共振序列的拍摄体积中的不期望的涡流场。梯度线圈单元的运行在此可以引起磁共振设备的所有导电部件中的涡流。特别是在磁共振设备的磁体的、例如由铝构成的屏蔽中，尤其会出现涡流。在拍摄体积中出现的涡流场可以导致借助磁共振序列采集的磁共振图像的质量损失。由此，例如脂肪抑制在特定的磁共振序列中由于涡流场会变差。虽然磁共振设备典型的梯度线圈单元设计为，使得由梯度线圈单元的运行引起的涡流以及由此在磁共振序列的拍摄体积中的涡流场被最小化。但是，在制造梯度线圈时的制造公差会导致在梯度线圈中的实际的导线导引部偏离期望的形状。由此，在轴向上的初级导线样式相对于次级导线样式例如会偏移。这样的偏移可以导致梯度线圈单元中的导线导引部的对称性的损失以及由此导致在梯度线圈单元的梯度场和涡流场中的整数项。恰好薄的梯度线圈单元在这种偏移上可以是更敏感的。而在梯度场中的干扰项典型地可以被忽略，由此在梯度线圈单元的涡流场中的整数项通常不可以被忽略。在梯度线圈单元的涡流场中的典型的整数项例如沿着z轴(A(2,0)项)、沿着x轴(A(2,1)项)或沿着y轴(B(2,1)项)取向。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，改善对磁共振成像中的涡流的补偿。上述技术问题通过按照本专利技术的特征来解决。优选的实施在从属权利要求中描述。按照本专利技术的用于在检查对象的磁共振成像期间控制磁共振设备的匀场单元的方法包括以下方法步骤：-按照磁共振序列的规定提供梯度脉冲形状，该磁共振序列被用于检查对象的磁共振成像，-修正梯度脉冲形状，-在使用修正后的梯度脉冲形状的条件下产生匀场设置，-在使用匀场设置的条件下控制匀场单元，其中对匀场单元的控制在借助磁共振设备的梯度线圈单元发出梯度脉冲形状期间进行。检查对象可以是患者、健康的受试者、动物或模体。匀场单元典型地集成地布置在磁共振设备的梯度线圈单元中。匀场单元的部分或整个匀场单元也可以布置在磁共振设备的局部线圈中。匀场单元可以包括多个匀场通道或匀场线圈。在磁共振序列期间，匀场单元的匀场通道或匀场线圈可以具有恒定的或可变的匀场电流。匀场单元典型地由匀场控制单元来控制，该匀场控制单元可以具有匀场电流放大器。匀场控制单元可以借助匀场设置来控制匀场单元。匀场设置例如可以规定在匀场单元的匀场线圈中可能取决于时间的、匀场电流的电流分布。匀场控制单元由此可以在磁共振成像的情况下向匀场单元的匀场通道或匀场线圈施加通过匀场设置规定的电流。梯度脉冲形状尤其给出了梯度振幅的时间变化，以所述梯度振幅按照磁共振序列的规定来控制梯度线圈单元。在此，梯度脉冲形状尤其对应于单个的梯度切换或单个的梯度脉冲或也对应于多个梯度切换或梯度脉冲。梯度脉冲形状可以通过不同的参数来定义，诸如时间长度、最大振幅、边缘坡度。梯度脉冲形状尤其由磁共振设备的控制单元，特别是梯度控制单元来提供或产生。梯度脉冲形状的修正可以在梯度控制单元中或在与梯度控制单元分开的单元中进行。特别地，由电子部件或数字滤波器进行梯度脉冲形状的修正。梯度脉冲形状的修正可以借助数字和/或电子实施的修正算法进行，其具有梯度脉冲形状作为输入参数并且具有修正后的梯度脉冲形状作为输出参数。在使用修正后的梯度脉冲形状的条件下产生匀场设置可以包括利用修正后的梯度脉冲形状直接控制匀场单元或匀场放大器。替换地或附加地还可以借助例如在校准测量中确定的、数字或电子实施的传递函数将修正后的梯度脉冲形状转换为匀场设置。尤其是在发出梯度脉冲形状期间在使用匀场设置的条件下匀场单元被控制为，使得至少在发出梯度脉冲形状的部分时间段期间或在完整时间段期间，匀场电流的按照匀场设置规定的电流分布流入匀场单元的匀场线圈。由此，匀场单元可以被控制为，使得至少部分地或完整地通过借助匀场设置规定的匀场电流来补偿由于发出梯度脉冲形状而产生的涡流。匀场单元的控制和梯度脉冲形状的发出由此可以时间上彼此调谐，特别是具有相同的时间延迟地进行。匀场单元的控制和梯度脉冲形状的发出的时间调谐在此可以是特别重要的。时间调谐在此可以通过如下确保，即，优选自动地通过提供和修正应当被发出的梯度脉冲形状来触发匀场设置的产生。也就是，匀场设置特别地不是独立于待发出的梯度脉冲形状产生，而是可以由待发出的梯度脉冲形状直接导出。也就是优选地，存在直接的电子和/或数字实施的路径，其根据为了发出而提供的梯度脉冲形状借助对梯度脉冲形状的修正来产生匀场设置，借助该匀场设置在发出梯度脉冲形状期间可以控制匀场单元。特别优选地，由此可以自动地由匀场单元来补偿由于发出梯度脉冲形状而产生的涡流。用于磁共振成像的磁共振序列由此优选地可以保持不变，也就是不需要调整磁共振序列。由此，所建议的过程可以特别有利且有效地抑制由于梯度切换引起的涡流。由此可以提高在磁共振成像中拍摄的磁共振图像数据的质量或可以避免磁共振图像数据中的伪影。特别地还可以将在制造检查中与期望的形状具有较大偏差的梯度线圈尽管如此交付给顾客而不必将其销毁。一种实施方式在于，梯度脉冲形状的修正包括形成梯度脉冲形状的导数，其中在使用梯度脉冲形状的导数的条件下产生匀场设置。形成梯度脉冲形状的导数可以包括对梯度脉冲形状的微分或计算梯度脉冲形状关于时间的变化。在形成导数的情况下尤其抑制梯度脉冲形状的恒定部分，例如具有恒定振幅的平台。在形成导数的情况下正是突出梯度脉冲形状的上升的或下降的边缘。梯度脉冲形状的导数的形成可以在为此合适的梯度控制单元中进行，该梯度控制单元对于匀场设置的产生转发梯度脉冲形状的预加重(pre-emphasis)和去加重(Deemphase)并且在转发时抑制梯度脉冲的直流分量。由此在对于梯度线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在检查对象的磁共振成像期间控制磁共振设备的匀场单元的方法，包括以下方法步骤：‑按照磁共振序列的规定提供梯度脉冲形状，该磁共振序列被用于检查对象的磁共振成像，‑修正所述梯度脉冲形状，‑在使用修正后的梯度脉冲形状的条件下产生匀场设置，‑在使用所述匀场设置的条件下控制所述匀场单元，其中在借助磁共振设备的梯度线圈单元发出梯度脉冲形状期间控制所述匀场单元。

【技术特征摘要】
2015.11.10 DE 102015222114.81.一种用于在检查对象的磁共振成像期间控制磁共振设备的匀场单元的方法，包括以下方法步骤：-按照磁共振序列的规定提供梯度脉冲形状，该磁共振序列被用于检查对象的磁共振成像，-修正所述梯度脉冲形状，-在使用修正后的梯度脉冲形状的条件下产生匀场设置，-在使用所述匀场设置的条件下控制所述匀场单元，其中在借助磁共振设备的梯度线圈单元发出梯度脉冲形状期间控制所述匀场单元。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述梯度脉冲形状的修正包括形成所述梯度脉冲形状的导数，其中所述匀场设置的产生在使用所述梯度脉冲形状的导数的条件下进行。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述梯度脉冲形状的修正和在使用修正后的梯度脉冲形状的条件下所述匀场设置的产生进行为使得借助为了控制所述匀场单元而使用的所述匀场设置，至少部分地补偿在借助所述梯度线圈单元发出所述梯度脉冲形状期间出现的二阶的涡流份额。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，仅在借助所述梯度线圈单元发出所述梯度脉冲形状的上升的和/或下降的边缘期间，在使用所述匀场设置的条件下控制所述匀场单元。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在检查对象的磁共振成像之前在校准中确定表征梯度线圈的二阶的涡流份额的传递函数，其中在使用所述传递函数的条件下进行所述匀场设置的产生。6.一种用于磁共振设备的控制单元，包括梯度控制单元、匀场控制单元和从梯度控...

【专利技术属性】
技术研发人员：A杜德尼，E埃伯莱因，A克鲁格，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE