[发明专利]具有频率可变的发射脉冲的磁共振设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于磁共振设备的运行方法，

-其中控制装置向转换装置输出低频基本信号，

-其中控制装置在向转换装置输出该基本信号期间向振荡器输出振荡器控制信号，

-其中振荡器向转换装置输出与振荡器控制信号对应的频率信号，

-其中转换装置借助所述基本信号将所述频率信号转换为高频发射脉冲，并且将所述发射脉冲输出到磁共振发射天线，

-其中磁共振发射天线向磁共振设备的检查空间施加与所述发射脉冲对应的高频场。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括可以直接由用于磁共振设备的控制装置处理的机器代码，通过控制装置对所述机器代码的处理引起所述控制装置根据这种运行方法运行磁共振设备。

本发明还涉及一种用于磁共振设备的控制装置，所述控制装置被编程为使得该控制装置根据这种运行方法来运行磁共振设备。

本发明还涉及一种磁共振设备，其中所述磁共振设备具有至少一个基本磁体、控制装置和至少一个发射通道，其中，所述发射通道具有至少一个磁共振发射天线、振荡器、功率放大器和调制器。

背景技术

上述主题是普遍公知的。每个磁共振设备都在发射运行中这样运行。

磁共振系统使用发射链中的实时调节器，以便将发射脉冲的高频振幅保持为恒定。这种调节器典型地使用在RFPA输出上给出的信号作为调节参数，所述信号向下混合到基带。作为调节参数对同样位于基带范围中的信号进行修改。

这种调节器的带宽通常是有限的。典型的带宽处于大约100kHz。这足以无失真地输出经过振幅调制的高频脉冲（具有在几kHz范围中的带宽）。虽然对于偏心激励来说需要在多达250kHz的范围中的频率偏移。这种频率偏移借助振荡器来实现，所述振荡器输出对应改变的频率信号。因此该频率偏移对于所述调节来说是透明的。

在经过频率调制的脉冲情况下，也进行基带中的调制。如果在此最终产生的高频脉冲的带宽大于调节器带宽，则要么所述脉冲不再无失真地输出要么导致调节器的断开。这种脉冲的示例是HS脉冲（hyperbolic secant，双曲正割）。另一个示例是所谓的FOCI脉冲。

尤其是在应当同时运行多个磁共振发射天线、也就是应当进行阵列运行时会产生问题。因为尤其是用于发射阵列的动态脉冲通常具有高的带宽。这种脉冲在具有调节的磁共振系统中不能被正确输出或者只能在有限的范围中正确输出。

在现有技术中不存在使用具有大于调节器带宽的带宽的发射脉冲的可能性。更确切地说只能要么限制HS脉冲的带宽，要么不能使用具有过高带宽的脉冲。

发明内容

本发明的任务是实现对应的可能性。因此应当实现使用这种具有高带宽的脉冲的可能性，即使基本信号仅具有小的带宽。

该任务通过按照本发明的运行方法来解决。

根据本发明，本文开头所述类型的运行方法这样来构成，即所述控制装置在基本信号被输出到调制器期间对输出到振荡器的振荡器控制信号进行改变，以及发射脉冲具有比基本信号更大的带宽。

本发明基于以下认识，即可以将基本脉冲p′(t)或与此等价的发射脉冲P′(t)看做作为两个部分的乘积的时间(t)的函数，也就是经过振幅调制的部分p(t)(基本信号)和经过频率调制和/或相位调制的部分s=exp(iΦ(t))（频率信号），其中所述调制通过振荡器控制信号Φ(t)来确定。

由此得到两个参数（即基本信号和振荡器控制信号），以达到相同的结果（发射脉冲）。由此可以改变参数“振荡器控制信号”，以达到基本信号的带宽小于发射脉冲的带宽。

通常，发射脉冲的生成以两阶段进行。因此优选地规定，

-基本信号和频率信号在转换装置内被输送给调制器，

-所述调制器借助基本信号将频率信号调制为高频基本脉冲，并且将基本脉冲在转换装置内输出到功率放大器，以及

-功率放大器将基本脉冲放大为发射脉冲。

可能的是，控制装置借助振荡器控制信号仅控制频率信号的频率。替换地可能的是，控制装置借助振荡器控制信号仅控制频率信号的相位。但是优选地，控制装置借助振荡器控制信号控制两个参数。

在理论上可以考虑对发射脉冲的生成纯受控地进行。但是优选的进行调节。在这种情况下规定，

-控制装置将基本信号作为额定信号输出到基本调节器，

-功率放大器将发射脉冲除了输出到磁共振发射天线之外还输出到解调器，

-振荡器将频率信号除了输出到调制器之外还输出到解调器，