[发明专利]磁共振断层成像系统的高频发射装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明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，本发明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。

背景技术

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、也是本发明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=Specific Absorption Rate（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DE 10 2008 063 630 B4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。

发明内容

本发明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。

该目的通过根据本发明的方法，以及通过根据本发明的相位偏差控制装置和根据本发明的高频控制装置来实现。

在根据本发明的方法中，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。