[發(fā)明專利]梯度系統(tǒng)及梯度磁場控制方法、核磁共振成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410522213.0
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104237818B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 欒朝彤;薛明雨;曹彬
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院;上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/385
• 分類號: G01R33/385
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)，用于提供疊加在主磁場上的梯度磁場，其特征在于，所述基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)至少包括：

檢測模塊，用于根據(jù)所述梯度磁場的磁通量變化，檢測并反饋相應的感應電動勢；

第一比較器，連接于參考電動勢、所述檢測模塊，用于將所述參考電動勢和所述檢測模塊反饋的感應電動勢進行比較，以輸出控制電動勢；

第一調(diào)節(jié)器，連接于所述第一比較器，用于根據(jù)所述第一比較器輸出的控制電動勢進行電流調(diào)節(jié)，以輸出電流調(diào)節(jié)量；

第二比較器，連接于參考電流、所述第一調(diào)節(jié)器，用于將所述參考電流和所述第一調(diào)節(jié)器輸出的電流調(diào)節(jié)量進行比較，以輸出控制電流；

梯度線圈，用于在被驅(qū)動后產(chǎn)生梯度電流，從而產(chǎn)生梯度磁場；

傳感器，連接于所述梯度線圈，用于檢測并反饋所述梯度電流；

梯度放大器，連接于所述第二比較器、所述梯度線圈和所述傳感器，用于將所述第二比較器輸出的控制電流和所述傳感器反饋的梯度電流比較后得到的電流誤差量進行放大，以驅(qū)動所述梯度線圈產(chǎn)生相應的梯度電流，從而控制所述梯度磁場。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)，其特征在于，所述梯度放大器至少包括：

第三比較器，連接于所述第二比較器、所述傳感器，用于將所述第二比較器輸出的控制電流和所述傳感器反饋的梯度電流進行比較，以輸出電流誤差量；

第二調(diào)節(jié)器，連接于所述第三比較器，用于根據(jù)所述第三比較器輸出的電流誤差量進行電壓調(diào)節(jié)，以輸出電壓調(diào)節(jié)量；

驅(qū)動器，連接于所述第二調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)所述第二調(diào)節(jié)器輸出的電壓調(diào)節(jié)量產(chǎn)生驅(qū)動電流；

變換器，連接于所述驅(qū)動器，用于將所述驅(qū)動器產(chǎn)生的驅(qū)動電流進行放大輸出，以驅(qū)動所述梯度線圈產(chǎn)生相應的梯度電流，從而控制所述梯度磁場。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測模塊至少包括：設于所述梯度磁場內(nèi)的感應線圈。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)，其特征在于，所述基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)還包括：

譜儀，用于提供所述參考電流；

運算模塊，與所述譜儀連接，用于根據(jù)所述譜儀提供的參考電流進行運算，以得到所述參考電動勢。

5.一種核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述核磁共振成像系統(tǒng)至少包括：

如權利要求1-4任一項所述的基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)，用于提供疊加在主磁場上的梯度磁場。

6.一種基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度磁場控制方法，采用如權利要求1所述的基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度系統(tǒng)，其特征在于，所述基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度磁場控制方法至少包括：

預先提供一參考電流和一參考電動勢；

由檢測模塊根據(jù)所述梯度磁場的磁通量變化，檢測并反饋相應的感應電動勢；

由第一比較器將所述參考電動勢和所述檢測模塊反饋的感應電動勢進行比較，以輸出控制電動勢；

由第一調(diào)節(jié)器根據(jù)所述第一比較器輸出的控制電動勢進行電流調(diào)節(jié)，以輸出電流調(diào)節(jié)量；

由第二比較器將所述參考電流和所述第一調(diào)節(jié)器輸出的電流調(diào)節(jié)量進行比較，以輸出控制電流；

由傳感器檢測并反饋梯度線圈產(chǎn)生的梯度電流；

由梯度放大器將所述第二比較器輸出的控制電流和所述傳感器反饋的梯度電流比較后得到的電流誤差量進行放大，以驅(qū)動所述梯度線圈產(chǎn)生相應的梯度電流，從而控制梯度磁場。

7.根據(jù)權利要求6所述的基于電流磁通雙閉環(huán)控制的梯度磁場控制方法，其特征在于，所述梯度放大器至少包括：第三比較器，第二調(diào)節(jié)器，驅(qū)動器以及變換器；由梯度放大器將所述第二比較器輸出的控制電流和所述傳感器反饋的梯度電流比較后得到的電流誤差量進行放大的具體方法為：

由所述第三比較器將所述第二比較器輸出的控制電流和所述傳感器反饋的梯度電流進行比較，以輸出電流誤差量；

由所述第二調(diào)節(jié)器根據(jù)所述第三比較器輸出的電流誤差量進行電壓調(diào)節(jié)，以輸出電壓調(diào)節(jié)量；

由所述驅(qū)動器根據(jù)所述第二調(diào)節(jié)器輸出的電壓調(diào)節(jié)量產(chǎn)生驅(qū)動電流；

由所述變換器將所述驅(qū)動器產(chǎn)生的驅(qū)動電流進行放大輸出，以驅(qū)動所述梯度線圈產(chǎn)生相應的梯度電流，從而控制所述梯度磁場。