能在不同轉換速率工作的mri梯度放大器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁共振成像，尤其涉及用于磁共振成像系統的磁場梯度線圈的電源。
【背景技術】
[0002]在磁共振成像(MRI)中，梯度放大器通常被用于為磁場梯度線圈提供電流，以提供對位于磁場中的原子自旋的空間編碼。這些梯度放大器的特征通常在于所生成的電流波形的高峰值功率和高精度。
[0003]MRI掃描的中相當的部分可以僅要求所生成的電流波形的轉換速率低于由MRI系統初始提供的轉換速率。對于那些掃描，初始轉換速率被降低。
[0004]美國專利5646835公開了一種串聯諧振變換器，其中電壓控制振蕩器和相位延遲用于控制開關(IGBT門控)以響應于變化的負荷需要。
【發明內容】
[0005]本發明的實施例的目標是提供一種用于向梯度線圈供應電流的方法、一種磁共振成像系統、一種梯度放大器以及一種計算機程序產品。所述目標通過獨立權利要求的主題得以解決。在從屬權利要求中描述了有利的實施例。
[0006]本領域技術人員將認識到，本發明的各方面可以被實現為裝置、方法或計算機程序產品。因此，本發明的各方面可以采取完全硬件實施例、完全軟件實施例(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或組合了軟件與硬件方面的實施例的形式，在本文中全部可以一般地稱作“電路”、“模塊”或“系統”。此外，本發明的各方面可以采取被實現在計算機可執行代碼被表示在其上的一個或多個計算機可讀介質中的計算機程序產品的形式。
[0007]參考根據本發明的實施例的方法、裝置(系統)和計算機程序產品的流程圖示和/或框圖，來描述本發明的各方面。要理解，流程圖、圖示和/或框圖中的每個框或部分都能通過計算機程序指令來實施，其在適用時為計算機可執行代碼的形式。還要理解，在不互相排斥時，可以組合不同的流程圖、圖示和/或框圖中的框的組合。這些計算機程序指令可以被提供到通用計算機、專用計算機的處理器、或其他可編程數據處理裝置，以產生機器，使得經由所述計算機的所述處理器或其他可編程數據處理裝置運行的所述指令，創建用于實施在所述流程圖和/或框圖或框中指定的功能/行為的單元。
[0008]可以使用一個或多個計算機可讀介質的任意組合。所述計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或計算機可讀存儲介質。本文中使用的“計算機可讀存儲介質”涵蓋可以存儲可由計算設備的處理器運行的指令的任意有形存儲介質。所述計算機可讀存儲介質可以被稱作計算機可讀非瞬態存儲介質。所述計算機可讀存儲介質也可以被稱作有形計算機可讀介質。在一些實施例中，計算機可讀存儲介質也可以能夠存儲能夠被所述計算設備的所述處理器訪問的數據。計算機可讀存儲介質的范例包括，但不限于:軟盤、磁性硬盤驅動器、固態硬盤、閃存、USB拇指驅動器、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、光盤、磁光盤，以及所述處理器的寄存文件。光盤的范例包括壓縮盤(CD)和數字多用盤(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-Rff或DVD-R盤。術語計算機可讀存儲介質也指能夠經由網絡或通信鏈路被所述計算機設備訪問的各種類型的記錄介質。例如可以通過調制解調器、通過互聯網或通過局域網來檢索數據。可以使用任意合適的介質來傳輸被實現在計算機可讀介質上的計算機可執行代碼，包括但不限于無線、連接線、光纖線纜、RF等等，或者前述項的任意合適的組合。
[0009]計算機可讀信號介質可以包括利用計算機可執行代碼被實現在其中的傳播的數據信號，例如，基帶中的或作為載波的部分。這樣的傳播信號可以采取多種形式中的任一種，包括，但不限于電磁的、光學的、或它們的任意合適的組合。計算機可讀信號介質可以不是計算機可讀存儲介質，并且能夠通信、傳播或傳輸程序，用于由指令運行系統、裝置或設備使用，或結合指令運行系統、裝置或設備使用。
[0010]“計算機存儲器”或“存儲器”是計算機可讀存儲介質的范例。計算機存儲器是可由處理器直接訪問的任意存儲器。“計算機存儲設備”或“存儲設備”是計算機可讀存儲介質另外的范例。計算機存儲是任意非易失性計算機可讀存儲介質。在一些實施例中，計算機存儲設備也可以是計算機存儲器，反之亦然。
[0011]本文中使用的“用戶接口 ”是允許用戶或操作者與計算機或計算機系統交互的接口。“用戶接口”也可以被稱作“人機交互接口”。用戶接口可以向操作者提供信息或數據和/或從操作和接收信息或數據。用戶接口可以使能來自操作者的要被所述計算機接收的輸入，并且可以從所述計算機提供到所述用戶的輸出。換言之，所述用戶接口可以允許操作者控制或操縱計算機，并且所述接口可以允許所述計算機指示所述操作者的控制或操縱的作用。數據或信息在顯示器或圖像用戶界面上的顯示是向操作者提供信息的范例。通過鍵盤、鼠標、軌跡球、觸摸板、指示桿、圖形輸入板、操縱桿、游戲手柄、網絡攝像頭、頭戴式受話器、變速桿、轉向盤、踏板、有線手套、跳舞毯、遙控器和加速度計都是使得能夠從操作者接收信息或數據的用戶接口部件的范例。
[0012]本文中使用的“硬件接口”涵蓋使得計算機系統的處理器能夠與外部計算設備和/或裝置交互和/或控制外部計算設備和/或裝置的接口。硬件接口可以允許處理器將控制信號或指令發送到外部計算設備和/或裝置。硬件接口也可以使得處理器能夠與外部計算設備和/或裝置交換數據。硬件接口的范例包括，但不限于:通用串行總線、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS_232端口、IEEE-488端口、藍牙連接、無線局域網連接、TCP/IP連接、以太網連接、控制電壓接口、MIDI接口、模擬輸入接口，和數字輸入接
□ O
[0013]本文中使用的“處理器”涵蓋能夠運行程序或機器可執行指令的電子部件。對包括“處理器”的計算設備的引用應被解釋為可能包含多于一個處理器或處理核。所述處理器例如可以是多核處理器。處理器也可以指單個計算機系統內的或分布在多個計算機系統上的多個處理器的集合。術語計算設備也應被解釋為可能指多個計算設備的集合或網絡，每個計算設備均包括一個或多個處理器。許多程序可以讓它們的指令由可以在相同的計算設備內的或者可以甚至被分布在多個計算上合并上的多個處理器執行。
[0014]磁共振圖像數據在本文中被定義為是對在磁共振成像掃描期間由磁共振裝置的天線的原子自旋發射的射頻信號所記錄的測量結果。磁共振成像(MRI)圖像在本文中被定義為是對所述磁共振成像數據內包含的解剖數據所重建的二維或三維可視化。該可視化能夠使用計算機來執行。
[0015]本文中使用的“橋接器”涵蓋帶有電壓供應和四個開關元件的電路，所述四個開關元件被用于將所述電壓供應與所述橋接器電路的輸出部連接。所述開關元件允許切換由所述橋接器電路輸出的電壓的極性。
[0016]在一個方面，本發明涉及一種包括梯度線圈的磁共振成像系統。所述磁共振成像系統還包括用于向所述梯度線圈供應電流的梯度放大器。所述梯度放大器的輸出部連接到所述梯度線圈。所述梯度放大器包括電源，用于向所述梯度放大器的輸出部供應第一水平的電壓以在所述梯度線圈中生成梯度電流，從而以一轉換速率產生磁梯度場。所述轉換速率被設定到第一值。
[0017]所述梯度放大器可以還包括功率電子組(power electronic stack)。所述功率電子組包括電容器，電容器與橋切換功率級并聯連接。所述橋切換功率級可以包括四個開關元件，它們被用于使所述電壓與所述梯度放大器的輸出部連接。所述開關元件允許切換所述電壓的極性。所述橋接器可以例如是金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)橋接器。
[0018]所述磁共振成