校准梯度放大器的方法、磁共振装置和计算机程序产品制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于校准磁共振装置的梯度放大器的方法、磁共振装置和计算机程序产品。按照所述方法，磁共振装置包括至少一个用于产生梯度磁场的梯度线圈。所述至少一个梯度线圈中的至少一个包括至少两个线圈段，所述线圈段设计用于产生具有沿一个空间方向的梯度的梯度磁场。磁共振装置针对所述至少两个线圈段分别包括梯度放大器，所述梯度放大器设计用于为相应的线圈段提供电流。对分别通过所述至少两个线圈段中的至少一个线圈段产生的多个磁场分布进行测量，其中，为了测量所述多个磁场分布中的每个磁场分布，通过相应的梯度放大器为产生相应的磁场分布的至少一个线圈段提供预设的电流。通过多个测量到的磁场分布的比较来校准所述梯度放大器。准所述梯度放大器。准所述梯度放大器。

【技术实现步骤摘要】
校准梯度放大器的方法、磁共振装置和计算机程序产品


[0001]本专利技术涉及一种用于校准磁共振装置的梯度放大器的方法、磁共振装置和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]在医学技术中，借助磁共振(MR)的成像、也称为磁共振断层扫描(MRT，英语Magnetic Resonance Imaging，MRI)的突出优点在于较高的软组织对比度。在此，通常将人类或者动物患者定位在磁共振装置的成像容积中。在磁共振测量期间，通常借助磁共振装置的高频天线单元将高频的激励脉冲发射到患者中。
[0003]需要与之区分的是通过磁共振装置的磁体线圈单元产生的磁场，所述磁场通常包括静态的主磁场和/或梯度磁场。也称为B0场的主磁场由例如超导的主磁体产生。梯度磁场由磁共振装置的梯度线圈单元产生并且通常用于位置编码。梯度线圈单元可以包括多个梯度线圈，其中，所述多个梯度线圈中的每个设计用于产生朝特定的空间方向的或者沿着特定的梯度轴、例如X、Y和Z的(部分)梯度磁场。因此，这些空间方向通常相应于磁共振装置的梯度轴。
[0004]通过所产生的激励脉冲在患者中激励核自旋，由此触发位置编码的磁共振信号。所述磁共振信号由磁共振装置接收并且用于磁共振成像的重建。
[0005]已知被分段为多个线圈段的梯度线圈，其中，分别通过梯度放大器(英语gradientpower amplifier，GPA)为每个线圈段提供电流，即供电。
[0006]对这些线圈段的均匀供电才能够产生沿空间方向的希望的梯度式的磁场。在此通常希望的是，所产生的梯度磁场尽可能沿相应的空间方向是线性的并且不产生或者只产生可忽略的更高空间阶次( Ordnung)的量值。
[0007]然而，如果产生针对梯度轴的线圈段的各个单独的梯度放大器的电流是不同的，则可能出现更高空间阶次的场量值。所产生的磁场则不再是完全梯度式的。可能的影响尤其可能是：
[0008]·
磁共振成像的变形(英语distortion)，因为通常的图像重建以严格呈梯度式的磁场为出发点。
[0009]·
Shim线圈中的耦合输入：如果产生的磁场分布与用于磁场均匀化的可能存在的线圈的磁场分布相应(所谓的Shim线圈)，则所产生的场可能在这些线圈中产生电流并且损坏这些线圈以及连接在所述线圈上的电子器件。
[0010]·
在梯度线圈的部件上产生可能导致过大的机械应力的扭矩和力。
[0011]梯度放大器通常具有尽可能准确的电流传感器，所述电流传感器监测实际产生的电流并且用于调节所述电流。然而，这些电流传感器例如由于制造产生的构件公差可能具有不准确性。如果为梯度轴的部分线圈供电的梯度放大器的各个单独的电流传感器的准确性彼此有偏差，则由它们产生的电流可能彼此有偏差，这可能导致所提到的问题。
[0012]梯度线圈的各个单独的段中的变化(例如不同的电阻)同样也可能导致，由所述段
产生的部分场的叠加可能产生不希望的更高空间阶次的场分量。

技术实现思路

[0013]本专利技术所要解决的技术问题在于，改善由通过多个梯度放大器供电的梯度线圈产生的梯度磁场，尤其是梯度磁场的空间线性。
[0014]该技术问题按本专利技术通过用于校准磁共振装置的梯度放大器的方法、磁共振装置和计算机程序产品解决。
[0015]因此建议一种用于校准磁共振装置的梯度放大器的方法。在此，磁共振装置包括至少一个用于产生梯度磁场的梯度线圈。所述至少一个梯度线圈中的至少一个包括至少两个线圈段，所述线圈段设计用于，(共同地)产生具有沿一个(共同的)空间方向的磁场梯度的一个(共同的)梯度磁场。因此，所述至少两个线圈段配属于一个与所述空间方向相应的梯度轴。
[0016]磁共振装置针对所述至少两个线圈段分别包括(专有的)梯度放大器，所述梯度放大器设计用于为相应的(即分别配属的)线圈段提供电流(即供电)。对分别通过所述至少两个线圈段中的至少一个线圈段产生的多个磁场分布进行测量，其中，为了测量所述多个磁场分布中的每个磁场分布，通过相应的梯度放大器为产生相应的磁场分布的至少一个线圈段提供预设的电流。通过多个测量到的磁场分布的比较来校准所述梯度放大器。
[0017]通过校准梯度放大器可以减小梯度线圈的可能存在的非线性。尤其可以完全地或者部分地补偿梯度放大器和/或梯度线圈的制造公差。尤其可以在针对每个梯度轴使用多于一个梯度放大器的磁共振装置中校正电流不对称性。
[0018]磁共振装置例如包括三个梯度线圈，其中，所述三个梯度线圈分别设计用于产生沿着不同空间方向或者沿着不同梯度轴的磁场梯度，其中，三个空间方向或者梯度轴彼此正交地定向。磁共振装置例如包括三个梯度线圈，尤其是用于产生具有沿X方向的磁场梯度的梯度磁场的第一梯度线圈、用于产生具有沿Y方向的磁场梯度的梯度磁场的第二梯度线圈和用于产生具有沿Z方向的磁场梯度的梯度磁场的第三梯度线圈。X方向、Y方向和Z方向可以是彼此垂直定向的。梯度磁场的向量优选具有沿同一空间方向、例如Z方向的定向。
[0019]优选地，针对所述三个梯度线圈中的每个梯度线圈执行梯度放大器的校准，所述梯度线圈的线圈段由至少两个梯度放大器提供电流。(如果梯度线圈例如只包括一个梯度放大器，则对这一个梯度放大器通常不需要或者不能执行在此建议的校准)。
[0020]优选通过校准所述梯度放大器，拉平(egalisieren)预设电流与实际电流之间的可能存在的偏差，因此尤其是所述实际电流的偏差对于同一梯度线圈的所有线圈段是相同的，尤其变为零。
[0021]为产生相应磁场分布的至少一个线圈段提供的预设的电流尤其是标称电流和/或希望电流。因此，预设的电流不需要是通过相应的梯度放大器为至少一个线圈段提供的实际电流。尤其通过校准所述梯度放大器校正标称电流和/或希望电流与实际的(流过至少一个线圈段的)电流之间的可能存在的偏差。尤其通过校准梯度放大器拉平标称电流和/或希望电流与实际的(流过线圈段的)电流之间的可能存在的偏差，因此偏差有利地对于同一梯度线圈的所有线圈段是相同的。
[0022]为产生相应的磁场分布的至少一个线圈段提供的预设的电流尤其具有预设的标
称的和/或希望的电流强度。其不需要是通过配属的梯度放大器为至少一个线圈段提供的实际的电流强度。通过校准梯度放大器尤其校正了标称的和/或希望的电流强度与实际的(流过至少一个线圈段的)电流强度之间的可能存在的偏差。尤其通过校准梯度放大器拉平标称的和/或希望的电流强度与实际的(流过线圈段的)电流强度之间的可能存在的偏差，因此偏差有利地对于同一梯度线圈的所有线圈段是相同的。
[0023]校准的目标不是必须使得实际的电流等于标称电流，而是调整分别流过一个梯度线圈或者一个梯度轴的不同线圈段的电流。
[0024]梯度放大器的校准尤其可以包括确定至少一个校正系数。所述至少一个校正系数可以应用在预设的(标称的和/或希望的)电流上，尤其与所述电流相乘。
[0025]所述梯度线圈的至少一个包括至少两个线圈段。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校准磁共振装置的梯度放大器的方法，其中，磁共振装置包括至少一个用于产生梯度磁场的梯度线圈，其中，所述至少一个梯度线圈中的至少一个包括至少两个线圈段，所述线圈段设计用于产生具有沿一个空间方向的磁场梯度的梯度磁场，其中，磁共振装置针对所述至少两个线圈段分别包括(专有的)梯度放大器，所述梯度放大器设计用于为相应的线圈段提供电流，其中，所述方法包括a.对分别通过所述至少两个线圈段中的至少一个线圈段产生的多个磁场分布进行测量，其中，为了测量所述多个磁场分布中的每个磁场分布，通过相应的梯度放大器为产生相应的磁场分布的至少一个线圈段提供预设的电流，b.通过多个测量到的磁场分布的比较来校准所述梯度放大器。2.按权利要求1所述的方法，其中，通过校准所述梯度放大器，拉平预设电流与实际电流之间的可能存在的偏差，因此尤其是所述实际电流的偏差对于同一梯度线圈的所有线圈段是相同的。3.按前述权利要求之一所述的方法，其中，梯度放大器的校准包括：确定针对所述梯度放大器的至少一个校正系数，其中，所述梯度放大器在考虑到至少一个校正系数的情况下在校准状态下为相应的线圈段提供电流。4.按前述权利要求之一所述的方法，其中，所述多个磁场分布的测量包括借助磁共振装置检测磁共振信号，其中，根据磁共振信号确定所述多个磁场分布。5.按前述权利要求之一所述的方法，其中，所述多个测量到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M科勒，A克鲁格，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：