DE4107515A1 - Verfahren zum betrieb eines kernspintomographiegeraets zur erzeugung von schnittbildern in beliebiger lage und schaltungsanordnung zur druchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum betrieb eines kernspintomographiegeraets zur erzeugung von schnittbildern in beliebiger lage und schaltungsanordnung zur druchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Verfahren zum Betrieb eines Kernspintomographiegeräts zur Er
zeugung von Schnittbildern in beliebiger Lage und Schaltungs
anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Kernspin
tomographiegeräten, bei denen mindestens eine Gradientenspule
in einem Resonanzkreis betrieben wird. Dies ist insbesondere
beim sogenannten Echoplanar-Imaging (EPI-)Verfahren, wie es
beispielsweise in der EP-A1-00 76 054 beschrieben wird, der
Fall. Für das EPI-Verfahren ist es typisch, daß nach einer
einzigen Anregung die Rohdaten zur Rekonstruktion eines voll
ständigen Schnittbildes gewonnen werden. Die dabei erforderli
che hohe Schaltgeschwindigkeit insbesondere des Auslesegradien
ten wird meist dadurch erreicht, daß die den Auslesegradienten
erzeugende Gradientenspule in einem Resonanzkreis betrieben
wird.
Die Bildgewinnung in der Kernspintomographie erfolgt in der
Regel schichtweise, wobei zunächst eine Schicht des Untersu
chungsobjekts selektiv angeregt wird und dann lediglich Signa
le aus dieser Schicht empfangen werden. Das aus diesen Signa
len gewonnene Bild stellt dann ein Schnittbild in der gewähl
ten Schicht dar. Für eine Vielzahl von Anwendungen ist die
Möglichkeit vorteilhaft, Schnittbilder in beliebig gedrehten
Ebenen zu produzieren, damit die für die Untersuchung relevan
ten Informationen in einer Schnittebene liegen. Dazu ist es
erforderlich, daß man räumlich beliebig orientierte Schichten
anregen und auslesen kann. Bei herkömmlichen, d. h. nicht reso
nant geschalteten Gradienten kann dies dadurch erreicht wer
den, daß man durch gleichzeitiges Einschalten mehrerer Gra
dientenspulen und entsprechende Dimensionierung der "physika
lischen", d. h. von den einzelnen Gradientenspulen erzeugten
Gradienten resultierende Gradienten mit beliebiger räumlicher
Orientierung erhält.
Diese resultierenden Gradienten werden im folgenden in Abgren
zung zu den physikalischen Gradienten als "logische" Gradien
ten bezeichnet.
Auch für das EPI-Verfahren wurde in dem Artikel "40 Millise
cond Instant Long Axis Heart Imaging" von Robert M. Weisskopf
et al., Book of Abstracts, SMRM 1990 New York, Seite 123, be
reits die Anwendung von gekippten Schichten vorgeschlagen.
Durch die dort vorgeschlagene Steuerung von Schichtselektions-
und Phasencodiergradienten kann allerdings nur ein Kippen um
die Achse des Frequenzcodiergradienten erreicht werden. Für
eine Schicht in beliebiger Orientierung wäre eine Kombination
aller drei physikalischer Gradienten, also unter Einschluß des
Frequenzcodiergradienten notwendig. Dies stößt jedoch bei Gra
dienten, die in Resonanz erzeugt werden, auf Schwierigkeiten,
die im folgenden anhand der Fig. 2 bis 7 näher erläutert
werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Gradientenspulensystem,
Fig. 2 einen Hochfrequenzanrege-Puls RF,
Fig. 3 einen physikalischen Gradienten Gz in z-Richtung,
Fig. 4 eine erste Möglichkeit eines physikalischen Gradienten
Gy in y-Richtung,
Fig. 5 eine zweite Möglichkeit eines physikalischen Gradienten
Gy′ in y-Richtung,
Fig. 6 einen Gradienten Gx in x-Richtung,
Fig. 7 das entstehende Kernresonanzsignal S.
Bekanntlich erfolgt eine Ortsauflösung der Kernresonanzsignale
in der Kernspintomographie dadurch, daß einem homogenen, sta
tischen Grundfeld in der Größenordnung von 1 Tesla ein Magnet
feld- Gradient überlagert wird. Die Prinzipien der Bildgebung
sind beispielsweise in dem Artikel von Bottomly "NMR-Imaging
Techniques and Applications: A Review", in Review of Scienti
fic Instrumentation, 53(9), 9/1982, Seiten 1319 bis 1337, er
läutert.
Zur Ortsauflösung in drei Dimensionen müssen Magnetfeldgra
dienten in drei, vorzugsweise senkrecht aufeinander stehenden
Richtungen erzeugt werden. In der Fig. 1 ist ein Koordinaten
kreuz x, y, z eingezeichnet, das die Richtung der von den Gra
dientenspulen erzeugten physikalischen Gradienten darstellen
soll. Diese Gradienten werden mit Gx, Gy, Gz bezeichnet. Fig. 1
zeigt schematisch als Sattelspulen ausgeführte Gradientenspu
len 2, die zur Erzeugung eines physikalischen Magnetfeldgra
dienten Gy in y-Richtung dienen. Durch die Leiterabschnitte 2a
wird innerhalb eines kugelförmigen Untersuchungsvolumens 4 ein
weitgehend konstanter Magnetfeldgradient Gy in y-Richtung er
zeugt. Die Rückleiter erzeugen aufgrund ihrer größeren Entfer
nung vom Untersuchungsvolumen 4 dort lediglich vernachlässig
bare Magnetfeldkomponenten.
Die Gradientenspulen für den physikalischen x-Magnetfeldgra
dienten sind identisch zu den Gradientenspulen 2 für den y-
Magnetfeldgradienten aufgebaut und lediglich auf dem Tragrohr
1 um 90° in azimultaler Richtung verdreht. Der Übersichtlich
keit wegen sind sie daher in Fig. 1 nicht dargestellt.
Die Gradientenspulen 3 für den physikalischen Magnetfeldgra
dienten in z-Richtung sind ringförmig ausgeführt und symme
trisch zum Mittelpunkt des Untersuchungsvolumens 4 angeordnet.
Da die beiden Einzelspulen 3a und 3b in der in Fig. 1 darge
stellten Weise in entgegengesetzter Richtung stromdurchflos
sen sind, verursachen sie einen Magnetfeldgradienten in z-Ri
chtung.
Im folgenden wird eine typische Pulssequenz nach dem EPI-Ver
fahren dargestellt.
Zu Beginn der Pulssequenz wird ein Hochfrequenz-Anregungspuls
RF nach Fig. 2 unter der Einwirkung des positiven Teils SS+
eines Schichtselektionsgradienten SS in z-Richtung gemäß Fig. 3
auf das Untersuchungsobjekt eingestrahlt. Damit werden Kern
spins in einer Schicht des Untersuchungsobjektes angeregt. An
schließend wird die Richtung des Schichtselektionsgradienten
SS+ invertiert, wobei der negative Teil SS- des Gradienten SS
die durch den positiven Teil SS+ des Gradienten SS verursachte
Dephasierung der Kernspins rückgängig macht.
Nach der Anregung wird ein Phasencodiergradient PC nach Fig. 4
oder PC′ nach Fig. 5 in y-Richtung und ein Auslesegradient RO
nach Fig. 6 in x-Richtung eingeschaltet. Der Auslesegradient RO
besteht aus einem Vorimpuls ROV sowie aus einer Folge von
Teilimpulsen RO wechselnder Polarität.
Durch die wechselnde Polarität des Auslesegradienten RO werden
die Kernspins im Wechsel dephasiert und wieder rephasiert, so
daß eine Folge von Signalen S nach Fig. 7 entsteht. Dabei wer
den nach einer einzelnen Anregung mit dem Hochfrequenz-Puls RF
so viele Signale gewonnen, daß der gesamte Fourier-K-Raum abge
tastet wird, d. h. daß die vorliegenden Informationen zur Rekon
struktion des vollständigen Schnittbildes ausreichen.
Zusätzlich zum Auslesegradienten RO, der eine Frequenzcodie
rung bewirkt, wird noch eine Phasencodierung durchgeführt.
Hierfür sind zwei Möglichkeiten dargestellt. Beim Ausführungs
beispiel gemäß Fig. 4 wird ein Phasencodiergradient PC während
der Sequenz konstant eingeschaltet. Damit nimmt die Phase der
Kernspins während der Sequenz kontinuierlich zu. Beim Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 5 wird bei jedem Vorzeichenwechsel des
Auslese-Gradienten RO ein kurzer Phasencodierpuls PC′ einge
schaltet, so daß die Phasenlage der Kernspins über die Pulsse
quenz schrittweise zunimmt. Bei beiden Varianten sind den ei
gentlichen Phasencodierpulsen PC bzw. PC′ Vorphasierpulse PCV
bzw. PCV′ vorangestellt.
Unter jedem Puls RO des Auslesegradienten RO entsteht ein
Kernresonanz-Signal S, das im Zeitbereich zu festgelegten
Zeitpunkten abgetastet wird. Die abgetasteten Signale werden
digitalisiert und die so gewonnenen numerischen Werte werden
in eine Rohdatenmatrix eingetragen. Die Rohdatenmatrix kann
man als Meßdatenraum, bei dem im Ausführungsbeispiel vorlie
genden zweidimensionalen Fall als Meßdatenebene betrachten.
Dieser Meßdatenraum wird in der Kernspintomographie im allge
meinen als "K-Raum" bezeichnet.
Die für die Bilderzeugung notwendige Information über die
räumliche Herkunft der Signalbeiträge S ist in den Phasenfak
toren codiert, wobei zwischen dem Ortsraum (also dem Bild) und
dem K-Raum mathematisch der Zusammenhang über eine zweidimen
sionale Fourier-Transformation besteht. Es gilt:
Wenn man, wie im oben genannten Beispiel dargestellt, den
Schichtselektiongradienten SS ausschließlich durch eine Gra
dientenspule erzeugt oder - anders ausgedrückt - den Schicht
selektionsgradienten SS mit einem physikalischen Gradienten,
im Beispiel mit dem physikalischen Gradienten Gz in z-Rich
tung, realisiert, so ist die Schichtlage und damit das gewon
nene Schnittbild auf Schnitte beschränkt, die senkrecht zur
z-Achse liegen. Die Phasencodiergradienten PC und die Ausle
se-Gradienten RO müssen stets orthogonal zueinander und zum
Schichtselektionsgradienten SS liegen. Dies wird einfach da
durch erreicht, daß man den Phasencodiergradienten PC aus
schließlich mit dem physikalischen Gradienten Gy bzw. Gy′ und
den Auslesegradienten RO ausschließlich mit dem physikalischen
Gradienten Gx erzeugt.
Bei herkömmlichen Verfahren, die ohne resonante Gradienten ar
beiten, sind jedoch ohne weiteres räumlich beliebig orientierte
Schichten bzw. Schnitte möglich, indem man zur Erzeugung des
Schichtselektionsgradienten SS, des Phasencodiergradienten PC
und des Auslesegradienten RO resultierende logische Gradienten
durch Komponenten aus den physikalischen Gradienten Gx, Gy und
Gz bildet. Um einen resultierenden Gradienten (im folgenden
als "logische" Gradienten bezeichnet) mit beliebiger räumli
cher Orientierung zu erzeugen, müssen alle physikalischen Gra
dienten Gx, Gy, Gz gleichzeitig mit jeweils vorgegebener Am
plitude eingeschaltet werden können. Dies ist jedoch, wie im
folgenden erläutert wird, bei resonant geschalteten Gradienten
nicht ohne weiteres möglich. Dies wird im folgenden anhand der
Fig. 3 bis 6 erläutert. Da - wie bereits erwähnt - die be
liebige räumliche Orientierung eines logischen Gradienten die
Möglichkeit der gleichzeitigen Einschaltung der drei physika
lischen Gradienten Gx, Gy, Gz voraussetzt, müßte man zur Bil
dung eines logischen Phasencodiergradienten PC in der Form
nach Fig. 4 alle drei Gradientenspulen mit einem Gleichstrom
ansteuern. Gleichzeitig müßten aber die drei Gradientenspulen
zur Bildung eines Auslesegradienten RO in der Form nach Fig. 6
resonant betrieben werden. Es ist jedoch unmöglich, eine Gra
dientenspule gleichzeitig in einem Resonanzkreis zu betreiben
und sie mit einem Gleichstrom zu beaufschlagen.
Wenn man einen logischen Gradienten PC′ in der Form nach Fig. 5
wählt, so könnte man zwar alle Gradientenspulen in Resonanz
betreiben, jedoch müßten diese zur Erzeugung des logischen
Phasencodiergradienten PC′ eine unterschiedliche Frequenz als
zur Erzeugung des logischen Auslesegradienten RO aufweisen, da
die Phasencodierimpulse PC′ wesentlich kürzer als die Auslese
pulse RO sind. Es ist jedoch unmöglich beide Pulse RO und PC′
mit unterschiedlicher Frequenz zur selben Zeit zu erzeugen.
In dem bereits oben zitierten Artikel von Robert M. Weisskopf
et al. "40 Millisecond Instant Long Axis Heart Imaging", SMRM
1990 New York ist zwar die Erzeugung gekippter Schichten ange
geben, wobei ein Phasencodiergradient entsprechend Fig. 5 ver
wendet wird. Dabei werden jedoch nur die konventionellen, d. h.
nicht in Resonanz erzeugten y- und z-Gradienten kombiniert,
was problemlos möglich ist. Der in Resonanz erzeugte Frequenz
codiergradient (Auslesegradient) wird nicht in die Kombination
einbezogen, womit die oben erläuterten Schwierigkeiten vermie
den werden. Allerdings ist aufgrund der Kombination lediglich
zweier physikalischer Gradienten keine beliebige Schichtlage
zu erreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines
Kernspintomographiegeräts, bei dem mindestens eine Gradienten
spule in einem Resonanzkreis betrieben wird, so auszugestal
ten, daß räumlich beliebig orientierte Schichten realisierbar
sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale
des Anspruchs 1. Durch die fehlende zeitliche Überlappung der
logischen Gradienten treten die oben dargestellten Probleme
nicht auf.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
im folgenden anhand der Fig. 8 bis 15 und ein Ausführungs
beispiel einer Schaltung zur Durchführung des Verfahrens an
hand der Fig. 16 näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 8 einen Hochfrequenzpuls RF,
Fig. 9 einen logischen Schichtselektiongradienten SS,
Fig. 10 einen logischen Phasencodiergradienten PC,
Fig. 11 einen logischen Auslesegradienten RO,
Fig. 12 einen physikalischen Gradienten Gz,
Fig. 13 einen physikalischen Gradienten Gy,
Fig. 14 einen logischen Gradienten Gx,
Fig. 15 einen resultierenden Gradienten in Polarkoordinaten-
Darstellung,
Fig. 16 eine Schaltung zur Durchführung des Verfahrens.
Die in den Fig. 8 bis 11 dargestellte Pulssequenz für die
logischen Gradienten SS, PC und RO unterscheidet sich von der
Sequenz nach den Fig. 2 bis 8 mit einem Phasencodiergradi
enten Gy nach Fig. 5 dadurch, daß hier der logische Auslese
gradient RO während der Einzelpulse des Phasencodiergradienten
PC unterbrochen ist. Der logische Phasencodiergradient PC und
der logische Auslesegradient RO sind also nicht gleichzeitig
eingeschaltet, sie überlappen sich nicht. Damit sind der Pha
sencodiergradient PC und der Auslesegradient RO in beliebiger
räumlicher Orientierung durch Gradienten Gx, Gy und Gz reali
sierbar, auch wenn einer oder mehrere dieser Gradienten reso
nant erzeugt werden. Der logische Schichtselektionsgradient SS
wird im Ausführungsbeispiel durch konventionell geschaltete
physikalische Gradienten Gx, Gy, Gz realisiert, wobei jedoch
auch hierfür resonante Gradienten verwendet werden könnten.
Wie bereits eingangs erläutert, wird jeder logische Gradient
im allgemeinen Fall als Resultierender dreier physikalischer
Gradienten gebildet. In Fig. 15 ist ein mit Gr bezeichneter lo
gischer Gradient in einem durch die Richtungen der physikali
schen Gradienten Gx, Gy, Gz festgelegten Koordinatensystem dar
gestellt. Bei einem Kugelkoordinatensystem, bei dem der Winkel
des logischen Gradienten Gr bezüglich der Gx, Gz-Ebene mit ϑ
und der Winkel bezüglich der Gx, Gy-Ebene mit ϕy bezeichnet
wird, ergeben sich die benötigten physikalischen Gradienten
Gx, Gz, Gy nach folgender Gleichung:
Gx = Gr cos ϑ sind ϕ
Gy = Gr sinϑ sin ϕ
Gz = Gr cosϕ
Gy = Gr sinϑ sin ϕ
Gz = Gr cosϕ
Zu jedem vorgegebenen logischen Gradienten SS, PC und RO kön
nen damit zu jedem Zeitpunkt in der Sequenz die erforderlichen
physikalischen Gradienten Cx, Gy, Gz berechnet werden.
Beispiele für die zur Erzeugung der logischen Gradienten nach
den Fig. 9 bis 11 in einer vorgegebenen Richtung benötigten
physikalischen Gradienten Gx, Gy, Gz sind in den Fig. 12
bis 14 dargestellt. Aufgrund der fehlenden Überlappung zwi
schen den logischen Gradienten SS, PC, RO sind die erforderli
chen physikalischen Gradienten sowohl in konventioneller Be
triebsweise (während der Schichtselektion) als auch in reson
anter Betriebsweise (während der restlichen Sequenzdauer) tech
nisch realisierbar.
Zwar muß während der Sequenz die Resonanzfrequenz der jeweili
gen Gradientenspulen ständig umgeschaltet werden, da die ein
zelnen Phasencodierpulse PC und damit auch die zugeordneten
Pulse der physikalischen Gradienten Gx, Gy, Gz wesentlich kür
zer sind, als die einzelnen Pulse des Auslesegradienten. Dies
kann jedoch durch Umschalten von Kondensatoren im Resonanz
kreis Kodensator-Gradientenspule erreicht werden. Die Einzel
pulse des logischen Phasencodiergradienten PC sollten mög
lichst kurz gehalten werden, um die erforderliche Unterbre
chung des logischen Auslesegradienten RO so kurz wie möglich
zu halten. Aufgrund der resonanten Betriebsweise bei der
Erzeugung der Einzelpulse des Phasencodiergradienten PC ist
dies technisch ohne großen Aufwand möglich.
Fig. 16 zeigt schematisiert ein Ausführungsbeispiel für die An
steuerung einer Gradientenspule 2, wobei sich die Ansteuer
schaltungen für die Erzeugung der physikalischen Gradienten
Gx, Gy, Gz nicht unterscheiden. Die Gradientenspule 2 wird von
einer Gradientenstromversorgung 3 gespeist. Sie liegt in einer
Brückenschaltung, bei der je Brückenzweig zwei entgegengesetz
te gepolte Dioden 10, 12; 13, 15; 17, 19; und 21, 23 angeord
net sind. Zu jeder Diode ist jeweils ein Schalter 9, 11; 14,
16; 17, 19; 22, 24 in Reihe geschaltet. Je nach Stellung der
Schalter kann damit die Gleichrichterbrückenschaltung in der
einen oder anderen Stromrichtung betrieben werden, wie weiter
unten noch näher erläutert wird.
Eingangsseitig ist die Brückenschaltung über einen Schalter 4
und einen Kondensator 5 oder über einen Schalter 6 und einen
Kondensator 7 oder über einen Schalter 8 direkt mit der Gra
dientenstromversorgung 3 verbindbar.
Die Ansteuerung der dargestellten Schalter erfolgt im Rahmen
der in den Fig. 8 bis 14 dargestellten Pulssequenz wie
folgt:
Der Schichtselektionsgradient SS wird, wie bereits erwähnt, auf konventionelle, d. h. nicht resonante Art erzeugt. Daher erfolgt die Einspeisung des Gradientenstroms für den Schicht selektionsgradienten SS über den Schalter 8. Der Schichtselek tionsgradient SS ist bipolar. Deshalb werden die Schalter 9 und 11 sowie 22 und 24 geschlossen, so daß ein Stromfluß über die Brückenschaltung und die Gradientenspule in beiden Rich tungen möglich ist.
Der Schichtselektionsgradient SS wird, wie bereits erwähnt, auf konventionelle, d. h. nicht resonante Art erzeugt. Daher erfolgt die Einspeisung des Gradientenstroms für den Schicht selektionsgradienten SS über den Schalter 8. Der Schichtselek tionsgradient SS ist bipolar. Deshalb werden die Schalter 9 und 11 sowie 22 und 24 geschlossen, so daß ein Stromfluß über die Brückenschaltung und die Gradientenspule in beiden Rich tungen möglich ist.
Die weiteren Gradientenpulse werden resonant erzeugt, so daß
hierfür jeweils ein Kondensator 5 bzw. 7 in Reihe mit der Gra
dientenspule 2 geschaltet werden muß. Dabei sind die Einzel
pulse des Phasencodiergradienten PC deutlich kürzer als diese
Einzelpulse des Auslesegradienten RO, so daß für den Phasen
codiergradienten PC ein Serienresonanzkreis mit höherer Reso
nanzfrequenz, also kleinerem Kondensator als für den Auslese
gradienten RO geschaltet werden muß.
Im Ausführungsbeispiel soll der Kondensator 5 eine kleinere
Kapazität als der Kondensator 7 aufweisen.
Der Vorphasierpuls PCV des Phasencodiergradienten ist gegen
über den nachfolgenden Einzelpulsen PC relativ lang, so daß
die kleinere Resonanzfrequenz, also der größere Kondensator 5
verwendet wird und damit der Schalter 6 eingeschaltet werden
muß. Da der Vorphasierpuls PCV des Phasencodiergradienten ne
gativ gerichtet ist, werden in der Brückenschaltung für den
Vorphasierpuls PCV die Schalter 16 und 17 geschlossen.
Auch der Vorphasierpuls ROV des Auslesegradienten RO ist rela
tiv breit und negativ gerichtet, so daß auch hier über den
Kondensator 7 der Serienresonanzkreis der Gradientenspule 2
mit dem größeren Kondensator 7 aktiviert wird. Auch hier sind
wegen der negativen Richtung des Vorphasiergradienten ROV die
Schalter 16 und 17 geschlossen. Die Einzelpulse des Phasenco
diergradienten PC weisen alle dieselbe Polarität auf, so daß
hier die Brückenschaltung als Gleichrichterbrückenschaltung
geschaltet werden muß, also die Schalter 9, 14, 19 und 24 ge
schlossen werden. Wegen der kurzen Dauer der einzelnen Phasen
codierpulse ist eine hohe Resonanzfrequenz erforderlich, so
daß hier während der Einzelpulse des Phasencodiergradienten PC
über den Schalter 21 jeweils der Kondensator 5 mit der Gradien
tenspule 2 zu einem Resonanzkreis verbunden wird.
Die Einzelpulse des Auslesegradienten RO weisen dagegen wech
selnde Polarität auf, so daß hier keine Gleichrichtung erfol
gen darf, sondern ein Stromfluß durch die Gradientenspule 2 in
beiden Richtungen möglich sein muß. Dies erreicht man z. B.
durch Schließen der Schalter 9, 11 und 22, 24. Die Einzelpulse
des Auslesegradienten RO sind verhältnismäßig lang, so daß für
die Dauer dieser Einzelpulse durch Schließen des Schalters der
Kondensator 7 mit der Gradientenspule 2 zu einem Serienreso
nanzkreis zusammengeschaltet wird.
Damit die Serienresonanzkreise mit der gewünschten vollen
Amplitude zu schwingen beginnen, müssen vor Beginn der Sequenz
selbstverständlich die Kondensatoren 4, 7 aufgeladen werden.
Dies ist der Übersichtlichkeit halber wegen in Fig. 16 nicht
dargestellt.
Die Serienschaltung jeder Diode mit dem zugehörigen Schalter
in der Brückenschaltung könnte man auch durch Thyristoren er
setzen, die nach dem oben erläuterten Schema angesteuert werden.
Claims (4)
1. Verfahren zum Betrieb eines Kernspintomographiegeräts mit
drei Gradientenspulen, die orthogonal zueinander orientierte
physikalische Magnetfeldgradienten (Gx, Gy, Gz) erzeugen, wo
bei durch eine Kombination mehrerer physikalischer Magnetfeld
gradienten (Gx, Gy, Gz) beliebig orientierte, jedoch zueinan
der ebenfalls orthogonal liegende logische Gradienten (SS, PC,
RO) erzeugt werden, wobei zumindest eine Gradientenspule in
einem Resonanzkreis betrieben wird und wobei ein Untersuchungs
objekt je Scan mit folgender Pulssequenz beaufschlagt wird:
- a) Anregung der Kernspins durch einer Hf-Impuls (RF),
- b) Einschalten eines aus Teilimpulsen zusammengesetzten logi schen Auslesegradienten (RO)
- c) Zwischen den einzelnen Teilimpulsen des logischen Auslese gradienten (RO) nach Schritt b) werden Teilimpulse eines logischen Phasencodiergradienten (PC) eingeschaltet, wobei die logischen Gradienten (RO, PC) sich zeitlich nicht über lappen,
- e) die entstehenden Kernresonanzsignale werden digitalisiert und im K-Raum je Teilimpuls des logischen Auslesegradienten (RO) in eine Zeile einer Rohdatenmatrix eingeschrieben, wo bei die Zeilen nach den durch den logischen Phasencodier gradienten (PC) bestimmten Phasenfaktoren geordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der logische Auslesegradient (RO) im
Bereich seiner Nulldurchgänge jeweils Lücken aufweist, in de
nen der logische Phasencodiergradient (PC) eingeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß während der Schritte b)
und c) alle Gradientenspulen in Resonanzkreisen betrieben werden.
4. Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Gradientenspule (2) in einer
Gleichrichter-Brückenschaltung angeordnet ist, wobei jeder
Brückenzweig aus zwei antiparallel geschalteten Gleichrichter
elementen (10, 12, 14, 16, 18, 20, 21, 23) besteht, deren
Strompfade jeweils auftrennbar sind, und daß die Eingangsklem
men der Brückenschaltung wahlweise direkt oder über einen von
zwei Kondensatoren (5, 7) mit einer Gradientenstromversorgung
(3) verbindbar sind.
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DE4107515A DE4107515C2 (de) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Verfahren zum Betrieb eines Kernspintomographiegeräts zur Erzeugung von Schnittbildern in beliebiger Lage und Schaltungsanordnung zur Druchführung des Verfahrens |
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DE4107515A1 true DE4107515A1 (de) | 1992-09-10 |
DE4107515C2 DE4107515C2 (de) | 1995-03-09 |
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DE4107515A Expired - Fee Related DE4107515C2 (de) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Verfahren zum Betrieb eines Kernspintomographiegeräts zur Erzeugung von Schnittbildern in beliebiger Lage und Schaltungsanordnung zur Druchführung des Verfahrens |
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Also Published As
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