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在考虑电感性耦合的情况下控制梯度线圈制造技术

技术编号:8241105 阅读:207 留言:0更新日期:2013-01-24 21:29
梯度脉冲发生器(8)产生用于多个梯度线圈(Lij)的额定电流信号(Iij*),并且将其分别输送到相关联的控制器(Rij)。分别向各自的控制器(Rij)输送实际电流信号(Iij)。所述控制器(Rij)分别产生控制信号(Uij)并且控制相关联的梯度功率放大器(9ij)。分别向所述控制器(Rij)输送至少一个其它梯度线圈(Lmn)的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)或者其时间导数(Imn*′,Imn′)。所述控制器(Rij)产生其各自的控制信号(Uij)。其它梯度线圈(Lmn)的向控制器(Rij)输送的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)的时间导数(Imn*′,Imn′)或者其它梯度线圈(Lmn)的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)的向控制器(Rij)输送的时间导数(Imn*′,Imn′)包含在各自的控制信号(Uij)的产生中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于磁共振设备的梯度线圈系统的多个梯度线圈的控制方法,-其中由梯度脉冲发生器产生用于梯度线圈的额定电流信号,-其中额定电流信号分别被输送到与梯度线圈中的一个相关联的控制器,-其中分别向各自的控制器输送实际电流信号,该实际电流信号对于流过各自的梯度线圈的电流是特有的,-其中控制器分别产生控制信号并且根据产生的控制信号来控制与各自的梯度线圈相关联的梯度功率放大器, -其中梯度功率放大器根据产生的控制信号将电流施加到分别与其相关联的梯度线圈。本专利技术还涉及一种磁共振设备的梯度线圈系统,-其中梯度线圈系统具有多个梯度线圈,-其中梯度线圈系统具有梯度脉冲发生器,借助该梯度脉冲发生器产生用于梯度线圈的额定电流信号,-其中梯度线圈系统具有与梯度线圈相关联的控制器,向该控制器输送各自的额定电流信号,-其中分别向各自的控制器输送实际电流信号,该实际电流信号对于流过各自的梯度线圈的电流是特有的,-其中控制器分别产生控制信号,-其中梯度线圈系统具有与梯度线圈相关联的梯度功率放大器,该梯度功率放大器由控制器根据各个产生的控制信号来控制,-其中梯度功率放大器根据产生的控制信号将电流施加到分别与其相关联的梯度线圈。本专利技术还涉及一种磁共振设备,其中磁共振设备包括基本磁体、梯度线圈系统和至少一个高频系统。
技术介绍
磁共振设备的梯度线圈系统的梯度线圈通常彼此电感性地耦合。这点特别适用于如下的情况,即,梯度线圈系统对于笛卡尔坐标系的三个正交轴分别具有多个梯度线圈。由于电感性的耦合,关于特定的梯度线圈得出为产生特定电流所需的电压与其它梯度线圈的控制状态的依赖关系。在现有技术中多次将控制器调谐到如下状态,在该状态下以相同的电流施加到特定梯度轴的所有线圈。对于这样的运行,用于找到并控制良好控制器参数的方法是公知的。如果梯度线圈的电流,就其在相同的方向上产生磁场梯度而言,实际上彼此相同,则现有技术的措施提供好的结果。相反,如果电流彼此不同,则控制仅次优地工作。这点会在图像重建时导致伪影。特别地如果电流比是随时间变化的,则会出现问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,实现如下的可能性如果电流和/或其比例彼此随时间变化,则借助该可能性,向梯度线圈系统的梯度线圈施加的电流也能最优地控制。上述技术问题通过控制方法来解决。按照本专利技术,如下地实施开头所述类型的控制方法,即-分别向控制器输送至少一个其它梯度线圈的额定或实际电流信号或者其时间导数,-根据其各自的额定电流信号、其各自的实际电流信号以及其它梯度线圈的向其输送的额定或实际电流信号的时间导数或者其它梯度线圈的额定或实际电流信号的向其输送的时间导数,控制器产生其各自的控制信号,和·-相应于各自的控制器所分配的梯度线圈与各个其它梯度线圈的电感性耦合,其它梯度线圈的向控制器输送的额定或实际电流信号的时间导数或者其它梯度线圈的额定或实际电流信号的向控制器输送的时间导数包含在各自的控制信号的产生中。如已经提到的那样,梯度线圈系统对于笛卡尔坐标系的三个正交轴可以分别具有多个梯度线圈。在这种情况下,优选至少分别向控制器输送如相应的梯度线圈那样被分配给相同的轴的梯度线圈的额定或实际电流信号或者其时间导数。可以仅向控制器输送提到的电流信号或其时间导数,即不向控制器分别输送与各自的梯度线圈不同的轴所分配的梯度线圈的额定或实际电流信号或者其时间导数。替换地,也可以向控制器分别输送与各自的梯度线圈不同的轴所分配的梯度线圈的额定或实际电流信号或者其时间导数。由于电感性的耦合,在一个梯度线圈中的电流变化在另一个梯度线圈中产生电压。因此,根据其它梯度线圈的向其输送的额定或实际电流信号的通过相应的电感性耦合加权的时间导数的和、或者其它梯度线圈的额定或实际电流信号的向其输送的时间导数,控制器可以产生各自的校正信号。在唯一的时间导数的情况下,显然和随着其各个时间导数减少。根据其各自的额定电流信号和其各自的实际电流信号以及各自的校正信号,控制器确定其控制信号。在此有两个措施。一方面,根据其各自的额定电流信号和其各自的实际电流信号,控制器可以产生各自的控制器输出信号并且各自的控制器的控制信号相应于各自的控制器输出信号与各自的校正信号的和。替换地,根据各自的校正信号、其各自的额定电流信号和其各自的实际电流信号,控制器可以确定各自的控制器输入信号并且根据各自的控制器输入信号产生其各自的控制信号。按照单独情况,在一个梯度线圈中的电流变化的影响立即或时间延迟地对另一个梯度线圈产生影响。在延迟影响的情况下,控制器优选以各自的延迟来延迟其它梯度线圈的向控制器输送的额定或实际电流信号的时间导数或者其它梯度线圈的额定或实际电流信号的向控制器输送的时间导数。上述技术问题还通过梯度线圈系统来解决。按照本专利技术,如下地实施开头所述类型的梯度线圈系统,SP-分别向控制器输送至少一个其它梯度线圈的额定或实际电流信号或者其时间导数,-根据其各自的额定电流信号、其各自的实际电流信号以及其它梯度线圈的向其输送的额定或实际电流信号的时间导数或者其它梯度线圈的额定或实际电流信号的向其输送的时间导数,控制器产生其各自的控制信号,和-相应于与各自的控制器相关联的梯度线圈与各个其它梯度线圈的电感性耦合,其它梯度线圈的向控制器输送的额定或实际电流信号的时间导数或者其它梯度线圈的额定或实际电流信号的向控制器输送的时间导数包含在各自的控制信号的产生中。按照本专利技术的梯度线圈系统的优选的实施方式基本上与按照本专利技术的控制方法的优选的实施方式对应。上述技术问题还通过磁共振设备来解决。按照本专利技术,磁共振设备的梯度线圈系统如上述解释的那样构造。 附图说明上面描述的本专利技术的性能、特征和优点以及如其实现的那样的方式结合下面描述的实施例更清楚且更明显地理解,该实施例结合附图作进一步说明。附图中图I示出了磁共振设备,图2示出了图I的磁共振设备的梯度线圈系统,图3和图4示出了图2的梯度线圈系统的各个单个的通道,和图5至图7各自示出了控制器的可能的实施方式。具体实施例方式按照图1,磁共振设备具有基本磁体I、梯度线圈系统2和至少一个高频系统3。借助基本磁体I在磁共振设备的检查空间4中产生时间上静止的局部基本均匀的例如I. 5特斯拉或3特斯拉的磁场B。借助梯度线圈系统2稍微改变磁场B,更确切地说,即(至少按照第一近似地)磁场B的方向虽然保持不变,但磁场B的大小线性地随着位置变化。梯度线圈系统2的相应的构造和功能对于专业人员是一般公知并信赖的。借助高频系统3可以激励被引入检查空间4中的检查对象5 (例如人体)以用于发射磁共振信号。借助高频系统3(或在附图中未示出的其它高频系统)可以接收所激励的磁共振信号。同样,高频系统3的构造和功能对于专业人员是一般公知并信赖的。按照图2,梯度线圈系统2具有多个梯度线圈Lij (i = X,y,z ;j = 1,2,3…N)。在最小情况下正好存在三个梯度线圈Li j,也就是笛卡尔直角坐标系的每个轴X,y, z各具有一个梯度线圈Lij (N= I)。按照图2,对于每个轴x,y,z存在多个梯度线圈Lij。但每个坐标轴X,1,z显示了数量为四的梯度线圈Lij (N = 4)是纯示例性的。同样每个轴X,1,z可以存在两个、三个、五个、六个等梯度线圈Lij。按本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于磁共振设备的梯度线圈系统(2)的多个梯度线圈(Lij)的控制方法,?其中由梯度脉冲发生器(8)产生用于所述梯度线圈(Lij)的额定电流信号(Iij*),?其中所述额定电流信号(Iij*)分别被输送到与所述梯度线圈(Lij)中的一个相关联的控制器(Rij),?其中分别向各自的控制器(Rij)输送实际电流信号(Iij),该实际电流信号对于流过各自的梯度线圈(Lij)的电流是特有的,?其中所述控制器(Rij)分别产生控制信号(Uij)并且根据所产生的控制信号(Uij)控制与各自的梯度线圈(Lij)相关联的梯度功率放大器(9ij),?其中所述梯度功率放大器(9ij)根据所产生的控制信号(Uij)将电流施加到分别与其相关联的梯度线圈(Lij),其特征在于,?分别向所述控制器(Rij)输送至少一个其它梯度线圈(Lmn)的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)或者其时间导数(Imn*′,Imn′),?根据其各自的额定电流信号(Iij*)、其各自的实际电流信号(Iij)、以及所述其它梯度线圈(Lmn)的向其输送的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)的时间导数(Imn*′,Imn′)或者所述其它梯度线圈(Lmn)的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)的向其输送的时间导数(Imn*′,Imn′),所述控制器(Rij)产生其各自的控制信号(Uij),和?相应于与各自的控制器(Rij)相关联的梯度线圈(Lij)与各个其它梯度线圈(Lmn)的电感性耦合,其它梯度线圈(Lmn)的向控制器(Rij)输送的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)的时间导数(Imn*′,Imn′)或者其它梯度线圈(Lmn)的额定或实际电流信号(Imn*,Imn)的向控制器(Rij)输送的时间导数(Imn*′,Imn′)包含在各自的控制信号(Uij)的产生中。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:E埃伯莱因R金林根H兰兹F施米特
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:

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