DE69215310T2

DE69215310T2 - Verfahren und Apparat zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz mit der Möglichkeit der Kompensation von durch Wirbelströme gestörten Gradientenfeldern

Info

Publication number: DE69215310T2
Application number: DE69215310T
Authority: DE
Inventors: Hiromi Ootawara-Shi Tochigi-Ken Kawamoto; Motohiro Ootawara-Shi Tochigi-Ken Miura; Daihachirou Nasu-Gun Tochigi-Ken Tsuruno
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2012-09-18
Also published as: US5332969A; DE69215310D1; EP0533173B1; EP0533173A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beziebt sich allgemein auf ein mittels Magnetresonanz (MR) arbeitendes Bildgabeverfahren und auf ein mit Magnetresonanz arbeitendes Bildgabesy stem. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf ein Magnetresonanz-Bildgabeverfahren/-System gerichtet, das eine Kompensation hinsichtlich eines gestörten Gradientenfelds, das durch ein Wirbelstromfeld hervorgerufen wird, durchführen kann.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein mittels Magnetresonanz (MR) arbeitendes Bildgabesystem wird im medizinischen, elektronischen Gebiet in breitem Umfang eingesetzt. Bei einem MR-Bildgabesystem wird ein statisches Feld durch einen Hauptmagnet erzeugt, der auf einem Luftkern gewickelt ist.
Ein in medizinischer Untersuchung befindlicher biologischer Körper wie etwa ein Patient wird in diesen Luftkern des Hauptmagneten eingebracht und hierdurch dem Einnluß des statischen Felds ausgesetzt. Wenn ein Hochfrequenzimpuls an diesen Patienten unter den zuvor beschriebenen Verhältnissen angelegt wird, wird in ihm ein Magnetresonanz-Signal (MR-Signal) erzeugt. Üblicherweise werden zur Gewinnung einer Positionsinformation bezuglich des Magnetresonanzsignals drei in rechtem Winkel verlaufende Gradientenfelder auf den Patienten ausgeübt, deren Stärken allmählich entlang der drei rechtwinklig verlaufenden Achsen geändert werden. Die drei in rechtem Winkel verlaufenden Gradientenfelder werden durch Gradientenspulen erzeugt, die durch eine Gradientenfeld-Spannungsquelle angesteuert werden.
Wenn die Treiberströme von der Gradientenfeld-Spannungsquelle zur Erzeugung der Gradientenfelder zugeführt werden, treten Wirbelströme in einem elektrisch leitenden Element auf, das den Hauptmagneten bildet. Demgemäß werden die drei in rechtem Winkel verlaufenden (orthogonalen) Gradientenfelder gestört oder weichen von den gewünsch ten Gradientenfeldern aufgrund des Wirbelstroms ab. In diesem Fall ist die Bildqualität des Magnetresonanzbilds verschlechtert.
Um eine solche Verschlechterung des Bilds zu vermeiden, wurden die nachfolgend erläuterten, herkönmilichen Verfahren zur Kompensation von Wirbelströmen vorgeschlagen. Als Gradientenfeldspulensystem wurde das aktive Gradientenspulensystem eingesetzt, bei dem die Gradientenfelder lediglich in der Magnetresonanz-Abbildungsregion erzeugt werden und keinen Einfluß auf das Hauptmagnetfeld ausüben. Altemativ werden den Treiberströmen, die zu den Gradientenspulen fließen, Ströme zur Kombination von Wirbelströmen überlagert (siehe auch DE-A-37 32 660).
Jedoch weist das herkömmliche, aktive Gradientenspulensystem in der Praxis den Nachteil auf, daß beim Einsatz eine sehr hohe Genauigkeit hinsichtlich der Herstellung der komplexen Spulenkonstruktion erforderlich ist, und daß die Gesamtkosten dieses Gradientenspulensystems sehr hoch sind.
Wenn im Fall einer Methode zur Kompensation von Wirbelströmen sowohl die Gradientenfeldspule als auch der Abschnitt des Hauptmagneten, in dem der Wirbelstrom erzeugt wird, vollständig fixiert sind, und auch keine LRC-Schaltung, die magnetisch mit dem Gradientenfeld in dem Hauptmagneten gekoppelt ist, vorhanden ist, kann eine Beeinflussung des Gradientenfelds, die durch den Wirbelstrom hervorgerufen wurde, verhindert werden. Jedoch ist eine solche LRC-Schaltung tatsächlich innerhalb des Hauptmagneten vorhanden, und/oder es unterliegt der Abschnitt des Hauptmagneten, in dem der Wirbelstrom induziert wird, mechanischen Vibrationen. Als Ergebnis wird ein Magnetfeld erzeugt, das eine gedämpft vibrierende Wellenform aufweist, wodurch die Gradientenfelder gestört werden können. Die Bildqualität des MR-Bilds ist demzufolge verschlechtert. Falls weiterhin die Objekte zur Erzeugung der Wirbelstromfelder in asymmetrischer Form im Hinblick auf die Gradientenfeldspulen angeordnet sind, können geradzahlige Komponenten der Wirbelstromfelder die nachfolgenden Probleme hervorrufen. Diese Objekte bestehen zum Beispiel aus einem Metallzylinder zum Zwecke thermischer Abschirmung in dem Hauptmagnet. Wenn, wie zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.63-82638 (1988), (siehe auch DE-A-37 32 660) beschrieben ist, die Metallzylinder in asymmetrischer Form im Hinblick auf die Gradientenfeldspulen angeordnet sind, werden die geradzahligen Komponenten der Wirbelstromfelder entlang der vertikalen Richtung erzeugt, wodurch die Gradientenfelder gestört werden können. Zur Korrektur einer solchen Verzerrung der Gradientenfelder wird eine Korrekturspule eingesetzt.
Wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-144040 (1990) beschrieben ist, kann weiterhin das gesamte Gradientenfeldspulensystem in zwei Spulensysteme unterteilt werden, und es können die Korrekturverstärkungen bezüglich dieser unterteilten Spulensysteme unabhängig voneinander bestimmt werden. Da jedoch das Gradientenfeldspulensy stem in zwei Spulensysteme unterteilt werden sollte, sind zwei Sätze von groß dimensionierten konstanten Stromquellen zur Erzeugung der hauptsächlichen Magnetfelder erforderlich, was zu höheren Installationskosten führt. Darüber hinaus ist das weitere Problem vorhanden, daß Wirbelstromfelder, die andere Zahlen bzw. Ordnungen entlang der vertikalen Richtung aufweisen, nicht korrigiert werden können.

Kurzfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde anläßlich eines Versuchs zur Lösung der vorstehend erläuterten herkömmlichen Probleme konzipiert und hat demzufolge als Aufgabe die Bereitstellung eines Magnetresonanz-Bildgabeverfahrens und eines Magentresonanz-Bildgabesystems, die eine Kompensation hinsichtlich eines gestörten Gradientenfelds, dessen Störungen durch das Wirbelstromfeld (das heißt durch mechanische Vibrationen) hervorgerufen werden, durchführen kann, um hierdurch ein gewünschtes Gradientenfeld zu erzeugen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Magnetresonanz-Bildgabesystems, das eine einfache Gradientenfelderzeugungseinheit aufweist, die eine Kompensation hinsichtlich eines asymmetrisch gestörten Gradientenfelds durchführen kann, wobei die Störungen durch die asymmetrische Anordnung der Wirbelstromfelder hervorgerufen werden.
Diese Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung lassen sich dadurch lösen bzw. erzielen, daß
ein Verfahren zur Abbildung eines in medizinlscher Untersuchung befindlichen biologischen Körpers (50) unter Ausnutzung einer Magnetresonnnzerscheinung unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenmagnetfelds für die Gewinnung eines Magnetresonanzbilds eines vorab gewählten Scheibenabschnitts in dem biologischen Körper (50) geschaffen wird, das die Schritte aufweist:
Erzeugen (3) eines ersten Treiberstroms, dem ein Strom zur Kompensation eines Wirbelstromfelds überlagert worden ist,
Erzeugen (100:200) eines ein vibrierendes Feld kompensierenden Stroms für die Kompensation eines Gradientenfelds, das durch den Wirbelstrom zu Schwingungen bzw. Vibrationen gebracht wird, und
Überlagern (100:200) des ein vibrierendes Feld kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Gewinnung eines zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an die Gradientenspuleneinrichtung (7) für die Erzeugung eines Gradientenfelds, bei dem die vibrierende Feldkomponente kompensiert ist, angelegt wird.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Abbildung eines in medizinischer Untersuchung befindlichen biologischen Körpers (50) unter Einsatz einer Magnetresonanzerscheinung (MR Magnetresonanz) unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenmagnetfelds für die Gewinnung eines Magnetresonanzbilds eines vorab ausgewählten Scheibenabschnitts in dem biologischen Körper (50) geschaffen, das die Schritte aufweist:
Erzeugen (3) eines ersten Treiberstroms, dem ein Strom zur Kompensation eines Wirbelstromfelds überlagert worden ist,
Erzeugen (100:200) eines asymmetrisch vibrierende Felder kompensierenden Stroms zur Kompensation von asymmetrischen Gradientenfeldern, die durch den Wirbelstrom vibriert bzw. zu Schwingungen veranlaßt werden, und
Überlagern (100:200) des die asymmetrisch vibrierenden Felder kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Bildung eines zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an mindestens ein Spulensegment (A1:A2:B1:B2) einer Gradientenspulenanordnung (7X:7Y:7Z) für die Erzeugung eines Gradientenfelds, dessen asymmetrisch vibrierende Feldkomponenten kompensiert worden sind, angelegt wird.
Weiterhin wird gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfmdung ein Magnetresonanz-Abbildungssystem (1000:2000) geschaffen, bei dem ein in medizinischer Untersuchung befindlicher, biologischer Körper (50) unter Ausnutzung einer Magnetresonanzerscheinung unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenmagnetfelds für die Gewinnung eines Magnetresonanzbilds eines vorab ausgewählten Scheibenbereichs in dem biologischen Körper (50) abgebildet wird, und das aufweist: eine Gradientenspuleneinrichtung (7) für die Erzeugung des Gradientenmagnetfelds,
eine Quelleneinrichtung (3) für die Erzeugung eines ersten Treiberstroms, dem ein ein Wirbelstrom kompensierender Strom überlagert worden ist,
eine Erzeugungseinrichtung (30) für die Erzeugung eines asymmetrisch vibrierende Felder kompensierenden Stroms für die Kompensation von asymmetrischen Gradientenfeldern, die durch den Wirbelstrom zu Vibrationen gebracht werden, und eine Einrichtung (100:200) für die Überlagerung des die asymmetrisch vibrierenden Felder kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Bildung eines zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an mindestens ein Spulenseginent (A1:A2:B1:B2) einer Gradientenspulenanordnung (7X:7Y:7Z) für die Erzeugung eines Gradientenmagnetfelds, dessen asymmetrisch vibrierende Feldkomponenten kompensiert sind, angelegt wird.
Darüber hinaus wird gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Magnetresonanz-Abbildungssystem (1000) geschaffen, bei dem ein in medizinischer Untersuchung befmdlicher, biologischer Körper (50) unter Ausnutzung einer Magnetresonanzerscheinung unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenma gnetfelds für die Gewinnung eines Magnetresonanzbilds eines vorab ausgewählten Scheibenbereichs in dem biologischen Körper (50) abgebildet wird, und das aufweist: eine Gradientenspuleneinrichtung (7) für die Erzeugung des Gradientenmagnetfelds,
eine Quelleneinrichtung (3) für die Erzeugung eines ersten Treiberstroms, dem ein ein Wirbelstromfeld kompensierender Strom überlagert worden ist,
eine Erzeugungseinrichtung (30) für die Erzeugung eines asymmetrisch vibrierende Felder kompensierenden Stroms für die Kompensation von asymmetrischen Gradientenfeldern, die durch den Wirbelstrom zu Vibrationen gebracht werden, und
eine Überlagerungseinrichtung (100) für die Überlagerung des die asymme trisch vibrierenden Felder kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Bildung eines zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an mindestens ein Spulensegment (A:A2:B1:B2) einer Gradientenspulenanordnung (7X:7Y:7Z) für die Erzeugung eines Gradientenmagnetfelds, dessen asymmetrisch vibrierende Feldkomponenten kompensiert sind, angelegt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die nachfolgende, detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Hierbei gilt:
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, in dem die Gesamtanordnung eines Magnetresonanz-Abbildungssystems 1000 dargestellt ist, das mit einer analoge Ausführungsform besitzenden kompensierenden Einheit 100 ausgestattet ist und das mittels einer ersten grundlegenden Idee in Übereinstimmung mit einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist,
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, in dem eine detaillierte Schaltungsausgestaltung der analoge Ausführungsform besitzenden kompensierenden Einheit 100 dargestellt ist, die zwischen der Folgesteuerung 2 und den Gradientenfeldspannungsquellen 14 bis. 16 eingefügt ist und die bei dem ersten Magnetresonanz-Abbildungssystem 100 gemäß Fig. 1 eingesetzt wird,
Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, in dem eine interne Schaltungsausgestaltung einer X-kompensierenden Schaltung 11 dargestellt ist, die die analoge Ausführungsform besitzende, kompensierende Einheit 100 gemäß Fig. 1 bildet,
Fig. 4 zeigt ein internes Schaltbild der die Wirbelströme kompensierenden Einheit 17, die in Fig. 3 dargestellt ist,
Fig. 5A bis 5D erläutern graphisch eine grundlegende Idee für die Erzeugung von Wellenformen des Gradientenfelds, die durch die analoge Ausführungsform besitzende, kompensierende Einheit 100 gemäß Fig. 1 kompensiert sind,
Fig. 6 zeigt eine interne Schaltungsanordnung einer ersten, mechanische Vibrationen kompensierenden Einheit, die in der analogen, kompensierenden Einheit 100 eingesetzt wird,
Fig. 7 zeigt schematisch Wellenformübergänge, die auftreten, wenn die vibrierende Wellenform durch die analoge, kompensierende Einheit 100 gemäß Fig. 1 kompensiert wird,
Fig. 8 zeigt ein Schaltbild einer zweiten, mechanische Vibrationen kompensierenden Einheit, die bei der analogen, kompensierenden Einheit 100 eingesetzt wird,
Fig. 9 zeigt ein Schaltbild einer dritten, mechanische Vibrationen kompensierenden Einheit, die bei der analogen kompensierenden Einheit 100 eingesetzt wird,
Fig. 10 zeigt ein Schaltbild einer ersten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub1;, die in Übereinstimmung mit einer zweiten grundlegenden Idee der Erfindung steht,
Fig. 11 zeigt ein Gradientenspulensystem für die Achse Y,
Fig. 12 bis 14 zeigen Darstellungen zur Erläuterung des asymmetrischen Felds, das durch die asymmetrische Felder kompensierende Einheit zu korrigieren ist,
Fig. 15 zeigt ein Schaltbild einer zweiten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub2;,
Fig. 16 zeigt eine Darstellung der Wellenformen von das vibrierende Feld kompensie renden Strömen, die durch die erste und die zweite, asymmetrische Felder kompensierende Einheit 30&sub1; und 30&sub2; fließen,
Fig. 17 zeigt ein Schaltbild einer dritten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub3;,
Fig. 18 zeigt ein Schaltbild einer vierten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub4;,
Fig. 19 zeigt ein Schaltbild einer fünften, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub5;,
Fig. 20 zeigt ein Schaltbild einer sechsten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub6;,
Fig. 21 zeigt ein Schaltbild einer siebten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub7;,
Fig. 22 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines ersten beliebigen Funktionsgenerators 35,
Fig. 23 zeigt ein schematische Schaltbild zur Veranschaulichung eines zweiten beliebigen Funktionsgenerators 37,
Fig. 24 zeigt eine Wellenform eines differenzierten, von dem beliebigen Funktionsgenerator 35 abgegebenen Ausgangssignals,
Fig. 25 zeigt ein Schaltbild einer achten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub8;,
Fig. 26A zeigt ein Schaltbild einer neunten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub9;,
Fig. 26B zeigt ein Schaltbild einer zehnten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub1;&sub0;,
25 Fig. 26C zeigt ein Schaltbild einer elften, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub1;&sub1;,
Fig. 26D zeigt ein Schaltbild einer zwölften, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub1;&sub2;,
Fig. 26E zeigt ein Schaltbild einer dreizehnten, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub1;&sub3;,
Fig. 26F zeigt ein Schaltbild einer vierzehnten asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub1;&sub4;,
Fig. 27 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer gesamten Schaltungsanordnung eines Magnetresonanz-Abbildungssystems 2000 in Übereinstimmung mit einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das Magnetresonanz-Abbildungssystem 2000 eine kompensierende Einheit 200 in digitaler Ausführungsform enthält,
Fig. 28 zeigt schematisch eine interne Ausgestaltung der digitalen, kompensierenden Einheit 200,
Fig. 29 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer ersten, Feldvibrationen kompensierenden Einheit 220 in digitaler Ausgestaltung,
Fig. 30A bis 30C zeigen Signalverläufe beim Betrieb der ersten, Feldvibrationen kompen sierenden Einheit 220 in digitaler Ausführungsform,
Fig. 31 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer zweiten, Feldvibrationen kompensierenden Einheit 240 in digitaler Ausführungsform,
Fig. 32A bis 34B zeigen Signalverläufe zur Erläuterung von weiteren Vibrationskorrekturmethoden gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 35 zeigt ein schematisches Schaltbild einer digitalen, asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 300 gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Grundlegende Ideen

Vor der Beschreibung von verschiedenen, bevorzugten Ausführungsbeispielen werden im folgenden grundlegende Ideen der vorliegenden Erfindung kurz zusammengefaßt.
In Übereinstimmung mit einer ersten grundlegenden Idee der vorliegenden Erfmdung wird ein Treiberstrom, dem ein Strom zum Kompensieren von Wirbelströmen überlagert worden ist, zu einer Gradientenfeldspule gespeist, um hierdurch ein Gradientenfeld an einen in medizinischer Untersuchung befindlichen biologischen Körper anzulegen, der in einem statischen Magnetfeld angeordnet ist. Weiterhin wird diesem Treiberstrom ein Strom zum Kompensieren eines vibrierenden bzw. schwingenden Felds überlagert, wobei der resultierende Strom letztendlich und tatsächlich an die Gradientenspule angelegt wird. Da somit der Gradientenspule ein Treiberstrom zugeführt wird, der nicht nur den einen Wirbelstrom kompensierenden Strom, sondern auch den ein vibrierendes Feld kompensierenden Strom enthält, kann eine Störung in dem Gradientenfeld, die durch das vibrierende Feld hervorgerufen wird (das aufgrund der mechanischen Vibration der Hauptspulenkomponente hervorgerufen wird), zufriedenstellend kompensiert werden.
Eine zweite grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung wird in folgender Weise erzielt: Bei einem Magnetresonanz-Abbildungssystem, das mit einer Gradientenfeldspannungs quelleneinheit ausgestattet ist, die zur Zuführung eines Treiberstroms zu einer Gradientenfeldspule zum Anlegen eines Gradientenfelds an einen biologischen Körper imstande ist, der sich in medizinischer Untersuchung befindet und in einem statischen Magnetfeld angeordnet ist, weist diese Gradientenfeldspannungsquelleneinheit eine Einrichtung zum Überlagern des Treiberstroms mit einem Strom auf, der zur Änderung eines Zustands eines Wirbelstromfelds dient. Dieser den Zustand ändernde Strom ist zum Beispiel ein Strom, der zum Kompensieren einer Asymmetrie in dem Wirbelstromfeld dient, das in der Hauptmagnetkomponente induziert wird. Ein derartiger Treiberstrom, der mit dem kompensierenden Strom synthetisiert ist, wird einem spezifischen Spulensegment zugeführt, das aus der gesamten Gradientenspulenanordnung ausgewählt ist.

Gesamte Ausgestaltung des Magnetresonanzsystems mit analoger Kompensation

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 erfolgt nun eine Beschreibung eines Magnetresonanz- Abbildungssystems 1000, das eine kompensierende Einheit 100 in analoger Ausführungsform enthält und in Übereinstimmung mit einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steht. Dieses Magnetresonanz-Abbildungssystem 1000 mit analoger Kompensation ist auf der Grundlage der vorstehend erläuterten ersten grundlegenden Idee und auch der zweiten grundlegenden Idee verwirklicht.
Das erste Magnetresonanz-Abbildungssystem 1000 mit analoger Kompensation besteht hauptsächlich aus einem Computersystem 1. Unter Steuerung durch dieses Computersystem 1 werden eine Gradientenfeldspannungsquelleneinheit (Gx, y, z-PS) 3 und eine Sendeeinheit 4 (RF-PLS = Hochfrequenzimpulse) in Abhängigkeit von einer Impulsfolge betrieben, die durch eine Folgesteuereinrichtung 2 erzeugt wird. Als Ergebnis wird ein hochfrequenter Impuls (HF-Impuls) von einer Hochfrequenzspule 6 an einen in medizini scher Untersuchung befindlichen, biologischen Körper wie etwa einen Patienten 50 angelegt. Der Patient so ist in einem statischen Magnetfeld angeordnet, das durch einen Hauptmagneten 5 innerhalb eines Luftkerns desselben erzeugt wird. Darüber hinaus wird ein Gradientenfeld von einer Gradientenfeldspule (Anordnung) 7 an den Patienten 50 angelegt. Als Ergebnis wird ein Magnetresonanzsignal (MR-Signal) wie etwa ein Spin Fcho-Signal in einem vorab ausgewählten Scheibenabschnitt des Patienten 50 induziert. Dieses Magnetresonanzsignal wird über eine Signal empfangende Sonde 8 empfangen und an einen Magnetresonanzsignalempfänger 9 angelegt. Das empfangene Magnetresonanzsignal wird in diesem Empfänger 9 detektiert bzw. demoduliert und anschließend in dem Computersystem 1 verarbeitet. In dem Computersystem 1 wird ein Magnetresonanzbild aus den gewonnenen Magnetresonanzsignalen rekonstruiert, wonach das rekonstruierte Magnetresonanzbild auf einem Monitor 10 angezeigt wird.
Genauer gesagt ist in Übereinstimmung mit dem hauptsächlichen Merkmal des ersten Magnetresonanz-Abbildungssystems 1000 eine kompensierende Einheit 100 mit analoger Ausgestaltung zwischen der Folgesteuereinrichtung 2 und der Gradientenfeldspannungsquelleneinheit 3 eingefügt. Als Folge kann ein ein vibrierendes Feld kompensierender Strom dem Treiberstrom überlagert werden, der einen den Wirbelstrom kompensierenden Strom enthält.
Fig. 2 zeigt eine detaillierte Schaltungsanordnung zwischen der Folgesteuereinrichtung 2 über die kompensierende Schaltung 100 analoger Ausgestaltung bis zu der Gradientenfeldspannungsquelleneinheit 3 und der Gradientenspulenanordnung 7. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist eine Gradientenspule 7X der Gradientenspulenanordnung 7 mit der Folgesteuereinrichtung 2 unter Zwischenschaltung einer Gradientenfeldspannungsquelle 14 für den Gradienten X (Gx-PS) der Gradientenspulenanordnung 3 und einer kompensierenden Schaltung (COMP-X) 11 zur X-Kompensation in der analogen kompensierenden Schaltung 100 verbunden. In gleichartiger Weise sind die übrigen Gradientenspulen 7Y und 7Z separat mit der Folgesteuereinrichtung 2 verbunden. Diese drei Gradientenspulen 7X, 7Y und 7Z sind entlang der drei orthogonalen Richtungen X, Y und Z angeordnet (siehe Fig. 11).
In Fig. 3 ist eine Ausgestaltung der Schaltungsanordnung der vorstehend angegebenen kompensierenden Einheit 11 zur X-Kompensation gezeigt, die in Fig. 2 dargestellt ist. Diese kompensierende Einheit 11 zur X-Kompensation ist aus einer Schaltung 17 zur Kompensation von Wirbelströmen, einer Schaltung 18 zur Kompensation von Feldvibrationen, die parallel zu der Schaltung 17 zur Kompensation von Wirbelströmen geschaltet ist, und einer Addiererschaltung 19 aufgebaut. Der den Wirbelstrom kompensierende Strom, der von der Schaltung 17 zur Kompensation von Wirbelströmen erzeugt wird, und der Strqm zur Kompensation von vibrierenden Feldern, der von der Schaltung 18 zur Kompensation von Feldvibrationen erzeugt wird, werden in dem Addierer 19 addiert, um hierdurch einen synthetisierten Treiberstrom für die X-Gradientenspule 7X zu erzeugen.
Dieser zusammengesetzte Treiberstrom wird zur Ansteuerung der X-Gradientenspule 7X zugeführt. Da der zusammengesetzte Treiberstrom dadurch gebildet ist, daß der den Wirbelstrom kompensierende Strom mit dem Treiberstrom überlagert ist, der die gewünschte, in der Folgesteuereinrichtung 2 eingestellte Wellenform besitzt, und gleichzeitig auch mit dem das vibrierende Feld kompensierenden Strom überlagert ist, kann eine Störung, die in dem X-Gradientenfeld enthalten ist und die dürch die Vibrationsfeld- Wellenform hervorgerufen ist, korrigiert oder kompensiert werden.
Es ist anzumerken, daß die verbleibenden Kompensationsschaltungen 12 und 13 zur Y- Kompensation und Z-Kompensation in der nachfolgenden Beschreibung nicht weiter erläutert werden, da sie in gleicher Weise aufgebaut sind wie die in Fig. 3 gezeigte Schaltung.

Praktische Ausgestaltung der Schaltung 17 zur Kompensation von Wirbelströmen

In Fig. 4 ist eine praktische Ausgestaltung der vorstehend beschriebenen, in Fig. 3 gezeigten Schaltung 17 zur Kompensation von Wirbelströmen gezeigt. Die Schaltung 17 zur Kompensation von Wirbelströmen ist durch eine kombinierte Anordnung aus einer differenzierenden Schaltung 20&sub1; (20&sub2;, ... 20n) und einem Addierer 21 aufgebaut. Die gesamte Anzahl dieser differenzierenden Schaltungen 20 ist unter Berücksichtigung der Zeitkonstante ausgewählt, die durch den Wirbelstrom begründet ist, der in dem Hauptmagnet 1 (siehe Fig. 1) induziert wird. In den jeweiligen differenzierenden Schaltungen 20&sub1;, 20&sub2;,... 20n wird die Verstärkung der differenzierten Wellenform, die in Fig. 5A gezeigt ist, durch Verstellung eines variablen Widerstands G&sub1;, G&sub2; gesteuert, wohingegen die Zeitkonstante durch Änderung eines weiteren variablen Widerstands R&sub1;, R&sub2; gesteuert wird. Als Folge hiervon kann die Einstellung derart vorgenommen werden, daß die Wellenform des Gradientenfelds zu der ursprünglichen Wellenform des Gradientenfelds, die keiner Störung durch einen Wirbelstrom unterliegt, wird.
Dies bedeutet, daß, wie in Fig. 5A gezeigt ist, eine ursprüngliche Wellenform des Gradientenfelds, die für die Gradientenfeldwellenform geeignet ist, mit einer differenzierten Wellenform des ursprünglichen Gradientenfelds zusammengefaßt wird. Es wird dann eine Wellenform erzeugt, ciie ein Überschwingen aufweist, wie es in Fig. 5B dargestellt ist. Anschließend wird diese Wellenform, die das Überschwingen enthält und die Wellenform des Treiberstroms bildet, mit einer Wirbelstromwellenform addiert, die in Fig. 5C dargestellt ist. Demzufolge kann eine geeignete Wellenform des Gradientenfelds, wie sie in Fig. SD gezeigt ist, durch die Gradientenfeldspule 7 erzeugt werden, wobei durch diese Gradientenfeldwellenform die Wirbelstromwellenform (nicht gezeigt), die in dem herkömmlichen Gradientenfeld induziert wird, ausgelöscht werden kann.

Erste praktische Ausgestaltung der die Feldvibrationen kompensierenden Einheit 18

Fig. 6 zeigt eine erste praktische Schaltung 18&sub1; der die Feldvibration kompensierende Schaltung 18, die in Fig. 3 dargestellt ist. Die erste praktische Ausgestaltung der die Feldvibration kompensierenden Schaltung 18&sub1; ist hauptsächlich durch eine RLC-Schaltung gebildet, die Opertionsverstärker 180, 181 und 18&sub2; aufweist. Die erste praktische Ausgestaltung der die Feldvibration kompensierenden Schaltung 18&sub1; erzeugt eine gedämpft vibrierende Wellenform, die durch die ursprüngliche Wellenform in einer solchen Weise getriggert bzw. hervorgerufen wird, daß die Amplitude und die Periode der gedämpft vibrierenden bzw. schwingenden Wellenform denjenigen der ursprünglichen Wellenform entsprechen. Die gesamte Anzahl der Schaltungsanordnungen 18A ist unter Berücksichtigung der Periode und der Zeitkonstante der gedämpften Vibration festgelegt, auch wenn in Fig. 6 lediglich eine einzige Schaltungsanordnung 18A dargestellt ist. Die Verstärkung dieser Schaltungsanordnung 18A ist durch den zweiten Operationsverstärker 18&sub2; zwischen einem positiven (+) Wert und einem negativen (-) Wert veränderbar. Es ist anzumerken, daß die Zeitkonstante "Tc" und die Vibrationsfrequenz "fv" in folgender Weise definiert sind:
Tc = 2 L/R
fv = {(1 - Lc) - (R² / 2L²)}1/2
Demzufolge wird ein derartiges, ein vibrierendes Feld kompensierendes Ausgangssignal, das von der in Fig. 6 gezeigten ersten, eine Feldvibration kompensierenden Einheit 18&sub1; abgegeben wird, mit dem vorstehend beschriebenen Ausgangssignal zur Kompensation von Wirbelströmen, das von der die Wirbelströme kompensierenden Einheit 17 (siehe Fig. 4) abgegeben wird, überlagert, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Demgemäß wird die das Überschwingen enthaltende Stromwellenform, die die Vibrationsfeldwellenform enthält, durch die Gradientenfeldspannungsquelleneinheiten 14 bis 16 (siehe Fig. 4) erzeugt und an die Gradientenspule 7 angelegt. Als Ergebnis werden sowohl die Wirbelstromwellenform als auch die Vibrationsfeldwellenform ausgelöscht, so daß durch die Gradientenspule 7 ein gewünschter Verlauf des Gradientenfelds erzeugt werden kann, der der ursprünglichen Wellenform des Gradientenfelds entspricht.

Zweite Einheit 18&sub2; zur Kompensation von Feldvibrationen

In Fig. 8 ist ein praktisches Schaltbild einer zweiten Einheit 18&sub2; zur Kompensation von Feldvibrationen dargestellt, die zu dem ersten bevorzugten Ausführungbeispiel der Effindung gehört.
Diese zweite Einheit 18&sub2; zur Kompensation von Feldvibratidnen besitzt die Fähigkeit, eine Vibrationsfeldwellenform zu kompensieren, wenn die Induktivität (L) größer als mehrere Henry (H) ist, und zwar abhängig von der Zeitkonstante der gedämpften Schwingung. Die zweite Einheit 18&sub2; zur Kompensation von Feldvibrationen entspricht dem Schaltungsabschnitt 18A in Fig. 6. Ein Schaltungsabschnitt 18L, der einen Operationsverstärker 184 enthält, dient als eine Induktivität (L).
Es ist festzustellen, daß anstelle der zweiten Einheit 18&sub2; zur Kompensation von Feldvibrationen altemativ eine NIC-Schaltung (NIC = negative immittance converter negativer Immittanzwandler) eingesetzt werden kann.

Dritte Einheit 18&sub3; zur Kompensation von Feldvibrationen

Fig. 9 zeigt eine praktische Schaltungsauslegung der dritten Einheit 18&sub3; zur Kompensation von Feldvibrationen, die zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gehört.
Diese dritte Einheit 18&sub3; zur Kompensation von Feldvibrationen kann die Funktion aufweisen, eine sinusförmige Wellenform synchron mit der Wellenform des Gradientenfelds und zusätzlich eine cosinusförmige Wellenform synchron mit der Wellenform des Gradientenfelds zu erzeugen.
Die dritte Einheit 18&sub3; zur Kompensation von Feldvibrationen besteht hauptsächlich aus einer differenzierenden Schaltung 22, einer Cosinus-Vibrationsschaltung 23 und einer Sinüs-Vibrationsschaltung 24, die parallel zueinander geschaltet sind. Die Wellenformen, die von dieser differenzierenden Schaltung 22, der Cosinus-Vibrationsschaltung 23 und der Sinus-Vibrationsschaltung 24 erzeugt werden, sind in Fig. 9 dargestellt. Die gesamte Anzahl der parallelen Schaltungsanordnungen ist unter Berücksichtigung der Kompensationstauglichkeit hinsichtlich der Wellenform des Gradientenfelds festgelegt.

Ausgestaltung der ersten asymmetrische Felder kompensierenden Einheit 30&sub1;

Unter nachfolgender Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 wird im folgenden eine erste, ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub1; zum Kompensieren eines asymmetrischen Zustands eines Wirbelstromfelds beschrieben, die auf der zweiten grundlegenden Idee der vorliegenden Erfindung beruht und Übereinstimmung mit einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel steht.
Es ist anzumerken, daß zum Zwecke der Vereinfachung der Erläuterung lediglich ein Generierungssystem zur Erzeugung eines Gradientenfelds bezüglich der Achse Y im einzelnen beschrieben wird, das mit der das asymmetrische Feld kompensierenden Einheit ausgestattet ist. Diese zweite grundlegende Idee kann aber in gleicher Weise auch bei den übrigen Systemen zur Erzeugung von Gradientenfeldern in der Achse X und der Achse Z eingesetzt werden.
In der ersten, ein asymmetrisches Feld kompensierenden Einheit 30&sub1;, die bei dem System zur Erzeugung des Gradientenfelds in der Achse Y eingesetzt wird, sind ein größerer bzw. hauptsächlicher beliebiger Funktionsgenerator 31 zum Korrigieren eines Wirbelstroms sowie eine größere bzw. wesentliche Konstantstromquelle 32 für die Erzeugung eines größeren bzw. stärkeren Magnetfelds in Reihe mit einer Spulenanordnung 7Y zur Erzeu gung eines Gradientenfelds für die Achse Y verbunden. Folglich wird der Treiberstrom, der den Wirbelstrom kompensierende Strom überlagert worden ist, zu der Gradientenfeldspule 7Y für das Gradientenfeld in der Achse Y gespeist, um hierdurch das Wirbelstromfeld zu kompensieren. Jedoch ist, wie vorstehend beschrieben, das asymmetrische Problem hinsichtlich des Wirbelstroms noch nicht dadurch gelöst, daß lediglich der größere bzw. wesentliche beliebige Funktionsgenerator 31 und die größere bzw. wesentliche Konstantstromquelle 32 eingesetzt werden. Zu diesem Zweck sind in Übereinstimmung mit der zweiten grundlegenden Idee ein weiterer (Hilfs-), beliebiger Funktionsgenerator 33 zum Korrigieren eines asymmetrischen Felds und eine Konstantstromquelle 34 miteinander in Reihe geschaltet, wobei diese Reihenschaltung aus den Komponenten 33, 34 parallel zu einem Spulensegment für die Achse Y, das heißt zu einer Wicklung A1 und einer Wicklung A2 geschaltet ist.
Wie in Fig. 11 dargestellt ist, ist die Spulenanordnung 7Y zur Erzeugung des Gradientenfelds entlang der Achse Y aus vier Spulensegmenten, zum Beispiel aus Sattelspulen A1, A2, B1 und B2 aufgebaut, die räumlich entlang der Richtung Y angeordnet sind.
Es wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 14 ein räumlich asymmetrischer Zustand eines Wirbelstromfelds erläutert.
Es sei nun angenommen, daß ein Metallzylinder 35 außerhalb der Gradientenspule 7Y für die Achse Y angeordnet ist, wobei das Zentrum des Gradientenfelds der Achse Y nicht mit dem Zentrum des Wirbelstromfelds übereinstimmt, wie es in der vorstehend erwähnten japanischen Patentanmeldung KOKAI Nr.63-82638 beschrieben ist (dies ist in Fig. 12 mit durchgezogenen Linien veranschaulicht). Als Folge wird der räumlich asymmetrische Zustand des Wirbelstromfelds im Hinblick auf das Feldzentrum bzw. die Feldinitte der Gradientenspule 7Y für die Achse Y hervorgerufen.
Eine in Fig. 13 dargestellte, durchgezogene Linie ist dadurch gebildet, daß ein Wirbelstromfeld "HL" von einer unteren Seite der Achse Y mit einem Wirbelstromfeld "HU" von einer oberen Seite der Achse Y überlagert ist. Bei diesem Beispiel ruft das Wirbelstromfeld, das von der unteren Seite wirkt, größere Auswirkungen hervor als dasjenige, das von der oberen Seite her einwirkt, da das Wirbelstromfeld an dem Metallzylinder 35 exzentrisch im Hinblick auf die Gradientenspule 7Y der Achse Y positioniert ist. Die Mitte des Wirbelstromfelds ist daher positionsmäßig in Richtung zu der oberen Seite verschoben.
Auf der anderen Seite können die vorstehend beschriebenen, asymmetrischen Eigenschaften hinsichtlich des oberen und des unteren Wirbelstromfelds "HU" und "HL" durch den Unterschied zwischen ihnen definiert werden, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Anders ausgedrückt kann ein solches, asymmetrisches Wirbelstromfeld dadurch hervorgerufen werden, daß der Metallzylinder 35 gemäß Fig. 12 exzentrisch positioniert wird.
Zur Korrektur einer solchen asymmetrischen Feldeigenschaft wird das Wirbelstromfeld dazu gebracht, mit dem oberen Wirbelstromfeld "HU" gemäß Fig. 13 übereinzustimmen, indem der hauptsächliche beliebige Funktionsgenerator 31 für die Korrektur des Wirbel stroms mit der hauptsächlichen Konstantstromquelle 32 zusammengefaßt wird, so daß der Unterschied zwischen dem unteren Wirbelstromfeld "HL" und dem oberen Wirbelstromfeld "HU" die asymmetrische Feldkomponente klar definieren kann.
Nachfolgend wird ein Kompensationsstrom, der zur Kompensation dieser asymmetrischen Feldkomponente geeignet ist, einem ausgewählten Spulensegment A1, A2, B1, B2 der Gradientenfeldspule für die Achse Y zugeführt, indem eine Kombination aus dem beliebigen Funktionsgenerator 33 für die Korrektur der asymmetrischen Feldkomponente und der Hilfs-Konstantstromquelle 34 für die Korrektur der asymmetrischen Feldkomponente eingesetzt wird. Als Folge kann die vorstehend erläuterte asymmetrische Feldkomponente ausgelöscht oder kompensiert werden. In diesem Fall wird, erneut bezugnehmend auf die erste, das asymmetrische Feld kompensierende Einheit 30&sub1;, ein Strom I1A(t) zusätzlich zu den Spulenwicklungen A1 und A2 in Verbindung mit dem weiteren Strom I&sub0;(t) gespeist. Der erste Strom I1A(t) wird hierbei zu dem zweiten Strom I&sub0;(t) positiv hinzuaddiert.

Zweite ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub2;

Abweichend hiervon läßt sich in Übereinstimmung mit der zweiten grundlegenden Idee der Erfindung auch ein weiteres, ein asymmetrisches Feld kompensierendes Verfahren realisie ren. Das Wirbelstromfeld wird hierbei zur Übereinstimmung mit dem unteren Wirbelstromfeld "HL" gemäß der Darstellung in Fig. 13 gebracht, indem die kombinierte Schaltung aus dem hauptsächlichem, beliebigen Funktionsgenerator 31 und der hauptsächlichen Konstantstromquelle 32 eingesetzt wird. Es wird dann ein Kompensationsstrom, der zum Kompensieren der asymmetrischen Feldkomponente geeignet ist, zu dem Spulensegment B der Gradientenspule für die Achse Y, das heißt zu den Spulenwicklungen B1 und B2, mit Hilfe einer zweiten, ein asymmetrisches Feld bezüglich der Achse Y kompensierenden Einheit 30&sub2; geleitet, die einen Bestandteil des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfmdung darstellt. In diesem Fall wird ein ein asymmetrisches Feld kompensierender Strom I1B(t) zu den Gradientenspulenwicklungen B1 und B2 entlang einer zur Verringerung des den Wirbelstrom kompensierenden Stroms I&sub0;(t) dienenden Richtung gespeist, wie es in Fig. 15 gezeigt ist.
Eine Beziehung zwischen diesen Spulenströmen I&sub0;(t), I1A(t) und I1B(t) ist in den Fig. 16A bis 16C dargestellt.
Fig. 16A zeigt den den Wirbelstrom kompensierenden Strom 1&sub0;(t), der von dem hauptsächlichen, beliebigen Funktionsgenerator 31 zur Korrektur des Wirbelstroms und von der hauptsächlichen Konstantstromquelle 32 erzeugt wird. Fig. 16B zeigt den das asymmetrische Feld kompensierenden Strom I1B(t), der zu den B-Spulensegmenten B1 und B2 zu speisen ist und der durch den beliebigen Funktionsgenerator 33 und die Hilfs-Konstantstromquelle 34 gemäß Fig. 15 gebildet wird. Fig. 16C zeigt den das asymmetrische Feld kompensierenden Strom I1A(t), der zu den A-Spulensegmenten AB1 und A2 zu speisen ist und der von dem beliebigen Funktionsgenerator 33 und der beliebigen Konstantstromquelle 34 gemäß Fig. 10 erzeugt wird.

Dritte bis fünfte ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub3; bis 30&sub5;

Abhängig von den asymmetrischen Eigenschaften der Wirbelstromfelder können auch andere, ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheiten 30&sub3; bis 30&sub5; verwirklicht werden, wie sie in den Fig. 17, 18 und 19 gezeigt sind. Diese Einheiten gehören gleichfalls zu dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Aus den Schaltbildern ist ersichtlich, daß lediglich ein Spulensegment, zum Beispiel A1, mit der kombinierten Schaltung aus dem beliebigen Funktionsgenerator 33 zur Korrektur der asymmetrischen Feldkomponente und der Hilfs-Konstantstromquelle 34 (siehe Fig. 17) verbunden ist, wobei im übrigen auch zwei Spulensegmente (zum Beispiel A1 und A2) unabhängig voneinander mit den jeweiligen kompensierenden Schaltungen 33, 34 bzw. 33A, 34A verbunden sein können (siehe Fig. 18).

Sechste und siebte. ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub6;, bis 30&sub7;

Zur Bildung der ersten, ein asymmetrisches Feld kompensierenden Einheit 30&sub1;, die in Fig. 10 gezeigt ist, sollten die A-Spulensegmente A1 und A2 in Reihe mit den B-Spulensegmenten B1 und B2 geschaltet werden. Wenn es jedoch erforderlich ist, daß der das asymmetrische Feld korrigierende Strom zu den unterschiedlichen Spulensegmenten, zum Beispiel A1 und B2 mit der gleichen Zeitkonstante und der gleichen Verstärkung gespeist wird, kann jedoch im Unterschied zu der gerade beschriebenen Gestaltung eine sechste, ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub6; eingesetzt werden; wobei lediglich eine einzige kompensierende Schaltungsanordnung erforderlich ist, die aus dem beliebigen Funktionsgenerator 33 und der Hilfs-Konstantstromquelle 34 besteht. Falls jedoch die Verschaltung der Gradientenfeldspule nicht gegenüber derjenigen gemaß Fig. 10 geändert ist, sind zwei kompensierende Schaltungsanordnungen erforderlich, wie es bei einer siebten, ein asymmetrisches Feld kompensierenden Einheit 30&sub7; in Fig. 21 erforderlich ist.

Abänderungen des beliebigen Funktionsgenerators 35

Auch wenn dies bei der ersten, in Fig. 10 gezeigten, ein asymmetrisches Feld kompensierenden Einheit 30&sub1; nicht erläutert wurde, sind die beliebigen Funktionsgeneratoren 31 und 33 durch eine normale RC-Differenzierschaltung (nicht im Detail gezeigt) gebildet. Alternativ können anstelle dieser Generatoren 31 und 33 ein anderer, in Fig. 22 gezeigter beliebiger Funktionsgenerator 35, oder ein weiterer, in Fig. 24 dargestellter beliebiger Funktionsgenerator 37 eingesetzt werden.
Bei dem beliebigen Funktionsgenerator 35 gemaß Fig. 22 sind zwei oder mehrerer differenzierende RC-Schaltungen 35A, 35B parallel zueinander geschaltet, wobei die von diesen differenzierenden RC-Schaltungen 35A und 35B abgegebenen Ausgangssignale durch einen Addierer 35C zusammenaddiert werden, wodurch ein Ausgangssignal beliebiger Funktion gemäß der Darstellung in Fig. 22 gebildet wird.
Weiterhin kann auch ein anderer beliebiger Funktionsgenerator 37 eingesetzt werden, der aus einer parallel geschalteten Schaltungsanordnung aus mehreren differenzierenden Schaltungen 37A, 37B und einem weiteren Korrekturwellengenerator 37Z, und weiterhin einem Addierer 37C aufgebaut ist. Als Ergebnis wird von dem Addierer 37C eine Wellen form zum Korrigieren eines vibrierenden Felds abgegeben (siehe Fig. 24). Dieses vibrierende Feld wird durch die mechanischen Vibrationen des Metallzylinders 35, in dem der Wirbelstrom induziert wird, oder durch die mechanischen Vibrationen der Gradientenfeldspule 7 hervorgerufen.

Weitere ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheiten

Wenn die Zeitkonstanten der Wirbelstromfelder in dem Hauptmagneten jeweils asymmetrisch werden sollten, beispielsweise in dem Fall, daß die obere Hälfte und die untere Hälfte des Metallzylinders aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein sollten, unterscheidet sich die Zeitkonstante eines Wirbelstromfelds, das in der oberen Hälfte induziert wird, offensichtlich von derjenigen des Felds, das in der unteren Hälfte induziert wird, selbst wenn die Mitte des Metallzylinders in koaxialer Anordnung bezüglich der Gradientenfeldspule 7 positioniert ist. Dies liegt daran, daß sich der Widerstandswert der oberen Hälfte von dem Widerstandswert der unteren Hälfte unterscheidet. Selbst wenn derartige unterschiedliche Zeitkonstanten korrigiert werden, werden der hauptsächliche, beliebige Funktionsgenerator 31 und die hauptsächliche Konstantstromquelle 32 zur Korrektur der kurzen Zeitkonstante eingesetzt, und es kann die verbleibende Ungleichgewichtskqmponente durch die erste, ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub1; korrigiert werden. In diesem Fall kann gemäß der Darstellung in Fig. 25 eine achte, ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub8; eingesetzt werden. Die achte, ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 30&sub8; weist das Merkmal auf, daß kein den Wirbelstrom kompensierender Strom in der Haupt-Konstantstromquelle 32 überlagert wird, und daß die Gradientenspulensegmente A1, A2, B1 und B2 jeweils getrennt unterschiedliche Zeitkonstanten und Verstärkungen haben. Es ist anzumerken, daß ein solcher Unterschied hinsichtlich der Zeitkonstanten durch die nicht im Gleichgewicht befindliche räumliche Verteilung und durch die wesentlichen Eigenschaften des Wirbelstroms hervorgerufen werden. Falls die Verstärkungen bzw. Verstärkungsfaktoren jeweils gleich sein sollten, wird lediglich eine einzige Verstärkungssteuereinrichtung benötigt.
Bei der ersten bis achten, das asymmetrische Feld kompensierenden Einheit 30&sub1; bis 30&sub8; sind sowohl der beliebige Funktionsgenerator für die Korrektur des asymmetrischen Felds als auch die Hilfs-Konstantstromquelle direkt mit den jeweiligen Gradientenspulensegmen ten A1, A2, B1 und B2 verbunden. Im Gegensatz hierzu kann gemäß der zweiten grundlegenden Idee der vorliegenden Erfindung eine sogenannte "ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit mit separater Erregung" eingesetzt werden, bei der eine das asymmetrische Feld kompensierende Einheit magnetisch mit den jeweiligen Gradientenspulensegmenten gekoppelt ist.
10 In den Fig. 26A bis 26F sind verschiedene Beispiele für die separat erregten, ein asymmetrisches Feld kompensierenden Einheit 30&sub9; bis 30&sub1;&sub4; dargestellt. Als Beispiel ist die in Fig. 26A gezeigte, das asymmetrische Feld kompensierende Einheit 30&sub9; mit separater Erregung mit Hilfe der Transformatorwicklungen 38A und 38B magnetisch mit den Sattelspulensegmenten A1 und A2 gekoppelt.
Da die Schaltungselemente dieser das asymmetrische Feld kompensierenden Einheiten mit separater Erregung im elektronischen Gebiet bekannt sind, ist keine weitere Erläuterung erforderlich.

Gesamte Anordnung des Magnetresonanz-Abbildungssystems mit digitaler Kompensation

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die vorstehend erläuterten, kompensierende Einheit 100 mit analoger Kompensation, die bei dem in Fig. 1 gezeigten, ersten Magnetresonanz-Abbildungssystem 1000 eingesetzt ist, durch eine digitale kompensierende Einheit 200 eines zweiten Magnetresonanz-Abbildungssystems 2000, das in Fig. 27 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ersetzt werden kann. Anders ausgedrückt wird bei dem ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellenden, zweiten Magnetresonanz-Abbildungssystem 2000 eine kompensierende Einheit 200 mit digitaler Kompensation neu anstelle der mit analoger Kompensation arbeitenden Einheit 100 eingesetzt, die in gleicher Weise zwischen der Gradientenfeldspannungseinheit 3 und einer Folgesteuereinrichtung 202 angeordnet ist.

Erste eine Feldvibration kompensierende Einheit mit digitaler Ausführungsform

Die digitale kompensierende Einheit 200 ist in gleichartiger Weise durch nicht gezeigte, kompensierende Schaltungen für die Achse X, die Achse Y und die Achse Z ausgelegt bzw. gebildet. Jede dieser kompensierenden Schaltungen ist in gleichartiger Weise durch bzw. für die den Wirbelstrom kompensierende Einheit 17, eine digitale, eine Feldvibration kompensierende Einheit 210 und einen Addierer 19 gemaß der Darstellung in Fig. 28 vorgesehen bzw. gebildet.
Unter nachfolgender Bezugnahme auf Fig. 29 wird nun eine erste, digitale, eine Feldvibra tion bzw. ein vibrierendes Feld kompensierende Einheit 220 in Einzelheiten beschrieben, die zu dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gehört.
Diese erste, digitale Ausführung aufweisende, eine Feldvibration kompensierende Einheit 220 enthält eine erste bis zu einer n-ten Schaltungsanordnung ("n" bezeichnet eine ganze Zahl), und einen Addierer 226. Jede dieser Schaltungsanordnungen ist durch einen beliebigen Funktionsgenerator 222&sub1;,..., 222n, einen Verstärker 224&sub1;, ..., 224n mit variabler Verstärkung und einen Widerstand 225&sub1;,..., 225n gebildet. Diese Schaltungsanordnungen sind parallel zueinander geschaltet. Die jeweiligen beliebigen Funktionsgeneratoren 222&sub1; bis 222n empfangen Triggersignale bzw. Steuersignale "TRIGGER-1" bis "TRIGGER-n", um hierdurch die jeweiligen Betriebszeitpunkte bzw. Betriebszeitsteuerungen der Furktionsgeneratoren zu steuern. Die jeweiligen Verstärker 224&sub1; bis 224n mit variablen Verstärkungsfaktoren empfangen Pegelsignale "LEVEL-1" bis "LEVEL-n", um hierdurch die Amplituden der Ausgangssignale der beliebigen Funktionsgeneratoren 222&sub1; bis 222n festzulegen.
Die gesamte Anzahl (n) dieser beliebigen Funktionsgeneratoren 222&sub1; bis 222n wird in der folgenden Weise festgelegt. Im Fall eines Magnetresonanz-Abbildungssystems wird hierzu die maximale Dichte eines Gradientenimpulses (die Anzahl von ansteigenden/abfallenden Flanken je Zeiteinheit) durch eine Impulsfolge festgelegt. Wenn nun angenommen wird, daß die Zeitdauer einer zu korrigierenden Vibration vorab festgelegt ist, muß die vorstehend angegebene Gesamtzahl der beliebigen Funktionsgeneratoren derart gewählt werden, daß sie größer ist als die Anzahl von ansteigenden/abfallenden Flanken der Impulse, die innerhalb dieser Zeitdauer auftreten.
Als Beispiel ist gemaß der Darstellung in Fig. 30A und 30C die gesamte Anzahl von ansteigenden/abfällenden Flanken dieser Impulsfolge während der Zeitdauer der Vibration eines Impulsstromes gleich 8. In diesem Fall sind mehr als 8 beliebige Funktionsgeneratoren 222 erforderlich ("n" ≥ 8).
Nach dieser Zeitdauer der Vibration des Impulsst.roms wird, da das von dem ersten beliebigen Funktionsgenerator 222&sub1; abgegebene Ausgangssignal zu 0 wird, ein Korrektursignal für eine erste, ansteigende Impulsflanke nach dieser Zeitdauer der Vibration durch 222&sub1; erzeugt, und es wird ein weiteres Korrektursignal für die nachfolgende, abfallende Impulsflanke durch 222&sub2; erzeugt.
Ferner ruft eine Impulsfolge eines Magnetresonanz-Abbildungssystems eine beliebige bzw. wählbare Stärke eines Gradientenfelds hervor. Wenn die Stärke des Gradientenfelds innerhalb einer konstanten Zeitdauer ansteigt und abfällt, laßt sich vorhersagen, daß die Amplitude einer Vibration bzw. Schwingung proportional zu der Rate der zeitlichen Veränderung der Feldstärke des Gradientenfelds bei einem Zustand ist, bei dem eine Kraft auf ein Vibrationselement mit Hilfe eines gegenseitigen Effekts ausgeübt wird, der zwischen einem Wirbelstrom, der in dem Vibrationselement induziert wird, und einem statischen Feld auftritt, wobei durch diesen Effekt die Vibration hervorgerufen wird. Als Folge wird der Verstärkungsfaktor eines eine variable Verstärkung besitzenden Verstärkers 224 auf der Basis der Richtung und der Größe eines Gradientenfelds gesteuert, das an den Patienten 50 angelegt werden soll, derart, daß eine optimale Kompensation des vibrierenden Felds erreicht werden kann.
Auch wenn dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, werden die jeweiligen Pegelsignale "LEVEL-1" bis "LEVEL-n" in der folgenden Weise erzeugt. Der Pegel eines Signals, das von der Folgesteuereinrichtung 202 abgegeben wird, wird durch einen Pegeldetektor ermittelt. Der erfaßte Pegel dieses Signals wird in einer entsprechenden Halteschaltung einmal gehalten. Ms Reaktion auf das Triggersignal wird dieses Pegelsignal von der Halteschaltung abgegeben.

Zweite Einheit zur Kompensation von Feldvibrationen mit digitaler Ausgestaltung

Fig. 31 zeigt eine Ausgestaltung einer zweiten, digital ausgelegten Einheit 240 zur Kompensation von Feldvibrationen, die zu dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung rechnet, wobei ein sogenanntes "Abtast"-Verfallren zum Einsatz kommt.
Bei der zweiten Einheit 240 zur Kompensation von Feldvibrationen mit digitaler Ausgestal tung wird eine zu korrigierende Vibrationswellenform durch eine Aufnehmerspule 241 (das heißt durch einen Abtastvorgang) erfaßt. Ein abgetastetes Signal wird durch einen Integrator 242 integriert, wonach das integrierte Sensorsignal mit Hilfe eines Analog/Digital- Wandlers 243 analog/digital gewandelt wird, um hierdurch ein digitales Sensorsignal (das heißt Vibrationsdaten) zu erhalten. Die Vibrationsdaten enthalten die zu korrigierende Vibrationswellenform. Diese Vibrationsdaten werden unter Steuerung durch eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU 245 in einen Festwertspeicher ROM 244 eingeschrieben. Nachfolgend werden die Vibrationsdaten aus dem ROM 242 unter der Steuerung durch die zentrale Verarbeitungseinheit 245 mit umgekehrter Phasenform ausgelesen und nachfolgend zeitweilig in Direktzugriffsspeichern RAM 246&sub1;,... 246n gespeichert.
Im Anschluß hieran werden die Vibrationsdaten aus den jeweiligen RANIS 246&sub1;, ...246n ausgelesen und dann durch die D/A-Wandler 247&sub1;,.. .247n von digitaler in analoge Form umgewandelt, um hierdurch analoge Vibrationssignale zu erhalten. Diese analogen Vibrationssignale werden anschließend an Verstärker 248&sub1;,.. .248n mit variabler Verstärkung angelegt, so daß diese mit den jeweiligen Verstärkungen verstärkt werden, und es werden die resultierenden, verstärkten, analogen Vibrationssignale aufsummiert, wodurch ein erwünschtes Korrektursignal zur Vibrationskorrektur erzeugt wird.
Es ist anzumerken, daß die Gewinnung der Korrekturdaten für die Vibrationskorrektur nicht nur während des Steuervorgangs durchgeführt wird, sondern daß diese Vibrationskorrekturdaten auch in den Speicher ROM 242 eingeschrieben werden. Wenn die Spannungsquelle dieses Systems eingeschaltet wird, werden diese Korrekturdaten zur Vibrationskorrektur von dem Speicher ROM 242 zu dem Speicher RAM 246 übertragen, so daß die Korrektur der Vibration korrekt durchgeführt werden kann, wenn sich die nicht korrigierte Vibrationskomponente nicht geändert hat.
Bei der zweiten, digital ausgestalteten Einheit 240 zur Kompensation von Feldvibrationen können die nachfolgend angegebenen Modifikationen vorgenommen werden.
Unter Steuerung durch die zentrale Verarbeitungseinheit 245 kann eine höhere bzw. bessere Vibrationskorrektur erhalten werden, wenn der nachfolgend angegebene Folgebetrieb ausgeführt wird. Wie in Fig. 32A dargestellt ist, wird eine Vibrationswellenform, die einmal zu korrigieren ist, zur Korrektur dieser Wellenform abgetastet (erste Korrekturmethode). Weiterhin wird gemäß der Darstellung in Fig. 32B die Datenabtastung in einem solchen Zustand ausgeführt, daß die Korrektur der Wellenfortn einmal vorgenommen wird, wodurch zweite korrigierten Daten erhalten werden. Diese zweiten, korrigierten Daten werden dann zu den ersten korrigierten Daten hinzuaddiert, um hierdurch schließlich gewünschte Korrekturdaten zu erhalten (zweite Korrekturmethode).
Die zweite Korrekturmethode wird darüber hinaus mehrmals wiederholt, um hierdurch die Genauigkeit der Methoden zur Vibrationskorrektur zu erhöhen.
In Übereinstimmung mit der vorstehend erläuterten Modifikation läßt sich aufgrund der Überlagerung des Korrekturfelds eine präzise Korrektur auch bei einem System erhalten, das einen Übertragungsfünktionsparameter aufweist, durch den eine vibrierende Feldkomponente neu durch die Korrekturfeldkomponente erzeugt wird.
Als zweite Modifikation läßt sich die nachstehend erläuterte Methode zur Vibrationskorrektur konzipieren.
Wie vorstehend beschrieben, kann angenommen werden, daß eine vibrierende magnetische Komponente durch ein vibrierendes mechanisches System hervorgerufen wird. Demgemäß läßt sich eine nicht lineare Charakteristik des vibrierenden Magnetfelds unter Bezugnahme auf die Feldstärke oder die Wiederholungsperiode darstellen, wie es in den Fig. 33A und 33B gezeigt ist.
Bei einem Magnetresonanz-Abbildungssystem kann eine vibrierende Feldkomponente bei den Lesezeitpunkten nachteilige Einflüsse auf die Qualität eines Magnetresonanzbilds, nämlich zum Beispiel eine Verschmierungserscheinung, hervorrufen. Bei einem Spinechoverfahren, bei dem die Gradientenfeldstärke während der Erzeugung des 90º-Impulses und des 180º-Impulses schwankt, werden zum Beispiel der Störabstand und dergleichen verschlechtert. In diesen Fällen ist der Bereich der nachteiligen Beeinflussung eines Bilds beschränkt. Als Folge werden die Vibrationskorrekturdaten, die durch die vorstehend erläuterte Abtastmethode (siehe Fig. 31) erhalten worden sind, in digitaler Form unter Einsatz eines adaptiven Filters wie etwa der Methode kleinster gemittelter Quadrate (LMS- Verfahren = least mean square method) verarbeitet, so daß die vibrierende Feldstärke innerhalb des beschränkten Bereichs abgesenkt werden kann und der nachteilige Einfluß, der auf die Qualität des Bilds ausgeübt wird, beseitigt oder unterdrückt werden kann.
Weiterhin kann eine andere, nicht lineare Feldkomponente aufgrund eines Unterschieds zwischen einer ansteigenden Flanke eines Gradientenfeldimpulses und einer abfallenden Flanke desselben, der durch die mechanischen Vibrationen hervorgerufen wird, erzeugt werden. Wenn in einem solchen Fall die ansteigende Flankenkomponente und die abfallende Flankenkomponente auf der Grundlage der Korrekturdaten korrigiert werden, die zum Beispiel bei der ansteigenden Flanke des Gradientenfeldimpulses abgetastet wurden, kann eine zufriedenstellende Korrektur lediglich im Hinblick auf den ansteigenden Flankenabsehnitt erwartet werden, nicht jedoch bei dem abfallenden Flankenabschnitt, wie es in den Fig. 34A und 34B dargestellt ist. Zur Lösung dieser Schwierigkeit werden zwei Datenverarbeitungsleitungen bzw. Datenverarbeitungskanäle aus ROM 242 (bzw. 244) und RAM 246 bei der zweiten Einheit zur Kompensation vibrierender Felder mittels digitaler Ausgestaltung eingesetzt (siehe Fig. 31). Ein Datenverarbeitungskanal wird zum Abtasten der Daten der ansteigenden Flanke eingesetzt, wahrend der andere Datenverarbeitungskanal zur Abtastung der Daten bezüglich der abfallenden Flanke benutzt wird.

Digitale ein asvmmetrisches Feld kompensierende Einheit 300

Unter nachfolgender Bezugnahme auf Fig. 35 wird eine ditigale, ein asymmetrisches Feld kompensierende Einheit 300 gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
Gemäß Fig. 35 ist eine Gradientenfeldspannungsquelle (Transkonduktanzverstärker) 80, der der Gradientenfeldspannungsquelle 3 in Fig. 27 entspricht, mit der Gradientenspule 7Y für die Achse Y verbunden. Da diese Gradientenfeldspanntingsquelle 80 von dem digitalen Funktionsgenerator 222 in Fig. 29 ein erstes Steuersignal "CONTROL-1" empfängt, kann der vorstehend erläuterte, das Wirbelstromfeld kompensierende Strom dem Spulentreiberstrom für die Spule für die Achse Y überlagert werden, und es wird der in dieser Weise überlagerte Treiberspule in die Gradientenspule 7Y für die Achse Y eingespeist.
Auf der anderen Seite ist eine Nebenschlußspannungsquelle (Transkonduktanzverstärker) 82, der zum Beispiel der in Fig. 15 gezeigten Konstantstromquelle 34 entspricht, parallel zu den Spulensegmenten (Wicklungen) B1 und B2 der Gradientenspule 7Y für die Achse Y geschaltet. Es ist festzustellen, daß die Leistungskapazität dieser Nebenschlußstromquelle bzw. zusätzlichen Stromquelle 82 erheblich kleiner ist als diejenige der Gradientenfeldspannungsquelle 80, da lediglich die Hälfte der maximalen Spulenspannung, die von der Gradientenfeldspannungsquelle 80 abgegeben wird, an die Spulensegmente B1 und B2 angelegt wird, und der kompensierende Strom "Ic", der von der zusätzlichen Spannungsquelle 82 zugefhhrt wird, im schlechtesten Fall den gleichen Stromwert wie der Hauptspulenstrom "IM" annimmt, der von der Gradientenfeldspannungsquelle 80 abgegeben wird. Im allgemeinen ist dieser Nebenschlußstrom bzw. Hilfsstrom annähernd gleich 1/5 bis 1/50 des Hauptspulenstroms.
Da diese Hilfsspannungsquelle 82 ein zweites Steuersignal "CONTROL-2" von dem digitalen Funktionsgenerator 222 erhält, kann der vorstehend erläuterte, das vibrierende Feld kompensierende Strom "Ic" von dieser Hilfsspannungsquelle 82 zu den Spulensegmente B1 und B2 gespeist werden, so daß das vibrierende Gradientenfeld der Achse Y aufgrund dieses kompensierenden Stroms "Ic" kompensiert werden kann.
Es versteht sich, daß es anhand der grundlegenden Idee der vorliegenden Erfindung offensichtlich ist, daß die das asymmetrische Feld kompensierende Einheit 300 in analoger, kompensierender Weise betrieben werden kann, wenn der digitale Funktionsgenerator 222 zum Beispiel durch den analogen, in Fig. 17 gezeigten Funktionsgenerator 31 ersetzt wird.

Claims

1. Verfahren zur Abbildung eines in medizinischer Untersuchung befmdlichen biologischen Körpers (50) unter Ausnutzung einer Magnetresonanzerscheinung (MR = Magnetresonanz) unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenmagnetfelds für die Gewinnung eines Magnetresonanzbilds eines vorab gewählten Scheibenabschnitts in dem biologischen Körper (50), mit den Schritten:

Erzeugen (3) eines ersten Treiberstroms, dem ein Strom zur Kompensation eines Wirbelstromfelds überlagert worden ist,

Erzeugen (100:200) eines ein vibrierendes Feld kompensierenden Stroms für die Kompensation eines Gradientenfelds, das durch den Wirbelstrom zu Schwingungen gebracht wird, und

Überlagern (100:200) des ein vibrierendes Feld kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Gewinnung eines zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an die Gradientenspuleneinrichtung (7) für die Erzeugung eines Gradientenfelds, bei dem die vibrierende Feldkomponente kompensiert ist, angelegt wird.

2. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der ein vibrierendes Feld kompensierende Strom dadurch erzeugt wird, daß der erste Treiberstrom differenziert wird.

3. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der ein vibrierendes Feld kompensierende Strom dadurch erzeugt wird, daß ein Signal mit beliebiger Funktion erzeugt wird, dessen Ainplitude variabel ist.

4. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der ein vibrierendes Feld kompensierende Strom dadurch erzeugt wird, daß eine vibrierende Komponente des Gradientenfelds abgetastet wird, um hierdurch Korrekturdaten für das vibrierende Feld zu erhalten.

5. Verfahren zur Abbildung eines in medizinischer Untersuchung befindlichen, biologischen Körpers (50) unter Einsatz einer Magnetresonanzerscheinung (MR = Magnetresonanz) unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenmagnetfelds für die Gewinnung eines Magnetresonanzbilds eines vorab ausgewählten Scheibenabschnitts in dem biologischen Körper (50), mit den Schritten:

Erzeugen (100:200) eines asymmetrisch vibrierende Felder kompensierenden Stroms zur Kompensation von asymmetrischen Gradientenfeldern, die durch den Wirbelstrom vibriert bzw. zu Schwingungen veranlaßt werden, und

Überlagern (100:200) des die asymmetrisch vibrierenden Felder kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Bildung eines zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an mindestens ein Spulensegment (A1:A2:B1:B2) einer Gradientenspulenanordnung (7X:7Y:7Z) für die Erzeugung eines Gradientenfelds, dessen asymmetrisch vibrierende Feldkomponenten kompensiert worden sind, angelegt wird.

6. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 5, bei dem der die asymmetrisch vibrierenden Felder kompensierende Strom durch Erzeugen eines Signals mit beliebiger Funktion, dessen Ainplitude variabel ist, gebildet wird.

7. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 5, bei dem der die vibrierenden Felder kompensierende Strom dadurch erzeugt wird, daß eine vibrierende Komponente eines Gradientenfelds zur Bildung von Korrekturdaten für das vibrierende Feld abgetastet wird.

8. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren (1000:2000), bei dem ein in medizüiischer Untersuchung befindlicher, biologischer Körper (50) unter Heranziehung einer Magnetresonanzerscheinung unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenmagnetfelds abgebildet wird, um ein Magnetresonanzbild eines vorab ausgewählten Scheibenbereichs in dem biologischen Körper (50) zu gewinnen, mit: einer Gradientenspuleneinrichtung (7) für die Erzeugung des Gradientenmagnetfelds,

einer Quelleneinrichtung (3) für die Erzeugung eines ersten Treiberstroms, dem ein ein Wirbelstromfeld kompensierender Strom überlagert worden ist,

einer Erzeugungseinrichtung (18:210) für die Erzeugung eines ein vibrierendes Feld kompensierenden Stroms für die Kompensation eines Gradientenfelds, das durch den Wirbelstrom zu Vibrationen gebracht wird, und

einer Überlagerungseinrichtung (100) für die Überlagerung des das vibrierende Feld kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Bildung eineg zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an die Gradientenspuleneinrichtung (7) zur Erzeugung eines Gradientenmagnetfelds, dessen vibrierende Feldkomponente kompensiert ist, angelegt wird.

9. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren (1000) nach Anspruch 8, bei dem die Erzeugungseinrichtung (18) eine differenzierende Schaltung (18A) für die Differenzierung des ersten Treiberstroms enthält.

10. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren (1000) nach Anspruch 9, bei dem die Erzeugungseinrichtung (18) weiterhin aufweist:

einen Cosinus-Wellenform-Generator (23) für die Erzeugung einer Cosinus- Wellenform aus dem ersten Treiberstrom, und

einen Sinus-Wellenform-Generator (24) für die Erzeugung einer Sinus-Wellenform aus dem ersten Treiberstrom, wobei sowohl der Cosinus-Wellenform-Generator (23) als auch der Sinus-Wellenform-Generator (24) parallel zu der differenzierenden Schaltung (18A) geschaltet sind, wodurch der differenzierte, erste Treiberstrom sowohl mit der Cosinus-Wellenform als auch mit der Sinus-Wellenform synthetisiert bzw. zusammengefaßt wird.

11. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren (2000) nach Anspruch 8, bei dem die Erzeugungseinrichtung (220) aufweist:

eine Mehrzahl von beliebigen bzw. zufälligen Funktionsgeneratoren (222) für die Erzeugung einer Mehrzahl von beliebigen oder zufälligen Funktionssignalen,

eine Mehrzahl von variable Verstärkung aufweisenden Verstärkern (224) für die Verstärkung der Mehrzahl von Signalen beliebiger Funktion mit unterschiedlichen Verstärkungen, wobei die Mehrzahl von Signalen mit beliebiger Funktion, die mit den unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren verstärkt sind, aufsummiert werden, um den das vibrierende Feld kompensierenden Strom zu erhalten.

12. Magnetresonanz-Abbildungsverfahren (2000) nach Anspruch 8, bei dem die Erzeugungseinrichtung (240) aufweist:

eine Abtastschaltung (242:243) für die Abtastung emer Komponente des Gradientenfelds, die oder das durch den Wirbelstrom zu Vibrationen gebracht wird, um Abtastdaten für die Feldvibration zu erzeugen,

einen Datenprozessor (242:246:248) für die Verarbeitung der Abtastdaten für die Feldvibrationsabtastung, um Daten bezüglich des das vibrierende Feld kompensierenden Stroms zu erhalten.

13. Magnetresonanz-Abbildungssystem (1000:2000), bei dem ein in medizinischer Untersuchung befindlicher, biologischer Körper (50) unter Ausnutzung einer Magnetresonanzerscheinung unter dem Einfluß eines statischen Magnetfelds und eines Gradientenmagnetfelds für die Gewinnung eines Magnetresonanzbilds eines vorab ausgewählten Scheibenbereichs in dem biologischen Körper (50) abgebildet wird, mit:

einer Gradientenspuleneinrichtung (7) für die Erzeugung des Gradientenmagnetfelds,

einer Quelleneinrichtung (3:80) für die Erzeugung eines ersten Treiberstroms, dem ein ein Wirbelstromfeld kompensierender Strom überlagert worden ist,

einer Erzeugungseinrichtung (3Ö) für die Erzeugung eines asymmetrisch vibrierende Felder kompensierenden Stroms für die Kompensation von asymmetrischen Gradientenfeldem, die durch den Wirbelstrom zu Vibrationen gebracht werden, und einer Überlagerungseinrichtung (100:82) für die Überlagerung des die asymmetrisch vibrierenden Felder kompensierenden Stroms mit dem ersten Treiberstrom für die Bildung eines zweiten Treiberstroms, wobei der zweite Treiberstrom an mindestens ein Spulenelement (A1:A2:B1:B2) einer Gradientenspulenanordnung (7X:7Y:7Z) für die Erzeugung eines Gradientenmagnetfelds, dessen asymmetrisch vibrierende Feldkomponen ten kompensiert sind. angelegt wird.

14. Magnetresonanz-Abbildungssystem (1000) nach Anspruch 13, bei dem die Erzeugungseinrichtung (30) mindestens aufweist:

einen ersten, eine beliebige Funktion erzeugenden Generator (31) flir die Erzeugung eines ersten Signals beliebiger Funktion zur Kompensation eines Wirbelstroms, und

einen zweiten, eine beliebige Funktion erzeugenden Generator (33) für die Erzeugung eines zweiten Signals beliebiger Funktion für die Kompensation der asymmetrischen Gradientenfelder, wobei das zweite Signal beliebiger Funktion mit der ersten beliebigen Funktion bzw. deren Signal in dem mindestens einem Spulenelement (A1:A2:- B1:B2) überlagert wird.

15. Magnetresonanz-Abbildungssystem (1000) nach Anspruch 14, bei dem die Erzeugungseinrichtung (30) weiterhin aufweist:

eine hauptsächliche Konstantstromquelle (32), die zwischen den ersten, eine beliebige Funktion erzeugenden Generator (31) und die Gradientenspulenanordnung (7X:7Y:7Z) eingefügt ist, und

eine Hilfs-Konstantstromquelle (34), die zwischen den zweiten, eine beliebige Funktion erzeugenden Generator (33) und das eine Spulensegment (A1:A2:B1:B2) einge fügt ist.

16. Magnetresonanz-Abbildungssystem (1000) nach Anspruch 15, bei dem die Erzeugungseinrichtung (30&sub9;, 30&sub1;&sub4;) weiterhin aufweist:

einen Transformator (38A:38B) fur die magnetische Kopplung sowohl des zweiten, eine beliebige Funktion erzeugenden Generators (33) als auch der Hilfs-Konstantstromquelle (34) über das mindestens eine Spulensegment (A1:A2:B1:B2) mit dem ersten, eine beliebige Funktion erzeugenden Generator (31) und der hauptsächlichen Konstantsstromquelle.

17. Magnetresonanz-Abbildungssystem (2000) nach Anspruch 13, bei dem die Überlagerungseinrichtung aufweist:

eine Nebenschluß-Leistungsquelle (82), die eine erste Leistungskapazität aufweist, die kleiner ist als eine zweite Leistungskapazität der Quelleneinrichtung (80), und

einen Digitalfunktionsgenerator (222) für die Erzeugung eines digitalen Funktionssignals (CONTROL-2), wobei die Nebenschluß bzw. Nebenschluß-Leistungsquelle den die asymmetrisch vibrierenden Felder kompensierenden Strom an das eine Spulensegment (A1:A2:B1:B2) der Gradientenspulenanordnung (7X:7Y:7Z) als Reaktion auf das Digitalfünktionssignal (CONTROL-2) anlegt.