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Verbesserte Wirbelstromkompensationsmethode

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017559D
Original Publication Date: 2001-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 3 page(s) / 35K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Oliver Heid: AUTHOR

Abstract

Die Kern- und Elektronenspinresonanztechnik sind bekannte Techniken zum Gewinnen von Bildern eines Körperinneren eines Untersuchungsobjekts. Dazu werden beispielsweise in einem Magnetresonanzgerät einem statischen Grundmagnetfeld schnell geschaltete Gradientenfelder überlagert, die von einem Gradientensystem erzeugt werden. Ferner umfasst das Magnetresonanzgerät ein Hochfrequenzsystem, das zum Auslösen von Magnetresonanzsignalen Hochfrequenzsignale in das Untersuchungsobjekt einstrahlt und die erzeugten Magnetresonanzsignale aufnimmt, auf deren Basis Magnetresonanzbilder erstellt werden. Ein Gradientenspulensystem des Gradientensystems ist in der Regel von leitfähigen Strukturen umgeben, in denen durch die geschalteten Gradientenfelder Wirbelströme induziert werden. Beispiele für derartige leitfähige Strukturen sind das innere Kälteschild eines supraleitenden Grundfeldmagnetsystems, eine Kupferfolie einer Hochfrequenzabschirmung und das Gradientenspulensystem selbst. Die von den Wirbelströmen erzeugten Felder sind unerwünscht, weil sie das Gradientenfeld ohne gegensteuernde Maßnahmen schwächen und in seinem zeitlichen Verlauf verzerren. Dies führt zu Beeinträchtigungen der Qualität von Magnetresonanzbildern.

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Gesundheit

Verbesserte Wirbelstromkompensationsmethode

Idee: Dr. Oliver Heid, Gunzenhausen

Die Kern- und Elektronenspinresonanztechnik sind bekannte Techniken zum Gewinnen vonBildern eines Körperinneren eines Untersuchungsobjekts. Dazu werden beispielsweise in einemMagnetresonanzgerät einem statischen Grundmagnetfeld schnell geschaltete Gradientenfelderüberlagert, die von einem Gradientensystem erzeugt werden. Ferner umfasst dasMagnetresonanzgerät ein Hochfrequenzsystem, das zum Auslösen von MagnetresonanzsignalenHochfrequenzsignale in das Untersuchungsobjekt einstrahlt und die erzeugtenMagnetresonanzsignale aufnimmt, auf deren Basis Magnetresonanzbilder erstellt werden.

Ein Gradientenspulensystem des Gradientensystems ist in der Regel von leitfähigen Strukturenumgeben, in denen durch die geschalteten Gradientenfelder Wirbelströme induziert werden.Beispiele für derartige leitfähige Strukturen sind das innere Kälteschild eines supraleitendenGrundfeldmagnetsystems, eine Kupferfolie einer Hochfrequenzabschirmung und dasGradientenspulensystem selbst. Die von den Wirbelströmen erzeugten Felder sind unerwünscht,weil sie das Gradientenfeld ohne gegensteuernde Maßnahmen schwächen und in seinem zeitlichenVerlauf verzerren. Dies führt zu Beeinträchtigungen der Qualität von Magnetresonanzbildern.

Vorgenannte Wirbelstromfelder können bis zu einem gewissen Grad durch eine entsprechendeVorverzerrung einer Stromsollgröße der Gradientenspule kompensiert werden. Durch dieVorverzerrung können jedoch nur Wirbelstromfelder kompensiert werden, die das Gradientenfeldim mathematischen Sinne ähnlich abbilden, also in ihrem Feldverlauf dem Gradientenfeld gleichen.Da die Wirbelströme das Gradientenfeld jedoch auch nicht ähnlich abbilden, entstehen zusätzlicheräumliche Feldverzerrungen sogenannter höherer Ordnung. Um letztgenannte Feldverzerrungenweitgehend zu kompensieren, setzt man unter anderem aktiv geschirmte Gradientenspulen ein.

Die prinzipielle Wirkungsweise der an sich bekannten Vorverzerrung ist beispielsweise in der US4,585,995 und der US 4,703,275 beschrieben. Dabei basiert die Berechnung der Vorverzerrungim wesentlichen auf der Erkenntnis, dass angeregte und abklingende Wirbelströme durch einebestimmte Anzahl von e-Funktionen unterschiedlicher Zeitkonstanten beschreibbar sind.Übertragen auf ein elektrisches Netzwerk zur Kompensation von Wirbelströmen bedeutet dies,dass die Vorverzerrung mittels Filter unterschiedlicher Grenzfrequenzen durchführbar ist.

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Siemens Technik Report

Jahrgang 4� Nr. 11� April 2001

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