[发明专利]医学成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及医学成像设备以及用于操作医学成像设备的方法。

背景技术

通常在像CT(计算机断层摄影)之类的X射线设备中，将来自电网的电压变换成供应到X射线管的高压。高压发生器可以包括其中IGBT或者MOSFET用作开关元件的逆变器。

此外，在像MRT(磁共振断层摄影)之类的其它医学成像设备中，类似的逆变器可以被用于生成线圈的供电电流，其生成用于测量的磁场。

在这样的逆变器中，可以通过监测跨过开关元件的电压来实现短路或者过电流检测。跨过开关元件的电压可以是流过开关元件的电流的良好指标，因为一般而言，电流越高，跨过开关元件的电压越高。

在医学成像设备中，尤其为了降低可移动部件(例如具有检测器的臂或机架)的重量，逆变器可能在高频率(多达100kHz或者更高)下工作，因为像变压器和电感器之类的部件的重量可以随着提高的频率而降低。此外，使用全谐振高频率模式，其中，谐振负载与逆变器耦合以用于产生更正弦的输出电流。

发明内容

如果逆变器以全谐振高频率模式工作，那么利用开关元件的集电极-发射极电压的监测，可能仅在某个延迟之后适当地测量电流。此外，寄生电感可能导致监测电流的问题，因为它们可能使电压与电流之间的关系失真。

本发明的目的可以是给医学成像设备提供准确的过电流检测。

通过独立权利要求的主题实现该目的。其它示例性实施例根据从属权利要求和下面的描述将是显而易见的。

本发明的一方面涉及医学成像设备，例如X射线、CT或者MRT设备。

根据本发明的实施例，所述医学成像设备包括：具有半导体开关的逆变器，其用于生成要供应到负载的AC电压；线圈，其电感耦合到与所述逆变器的半导体开关连接的逆变器的导体；以及监测电路，其用于利用来自所述线圈的信号来监测半导体开关中的电流。例如，所述线圈可以是空心线圈或者罗可夫斯基线圈(Rogowski coil)。

本发明的关键可以视为来自电感耦合到半导体开关的供电线的线圈的信号可以被用于半导体开关中的过电流检测。具体而言，过电流检测可能针对高速开关逆变器尤其准确。例如，所述半导体开关可以是IGBT，并且所述线圈可以被布置于IGBT的集电极-发射极路径周围。

本发明的又一方面涉及一种用于操作医学成像设备的方法，例如上文和下文中所描述的医学成像设备。

根据本发明的实施例，所述方法包括以下步骤：对医学成像设备的逆变器的半导体开关进行切换以生成要供应到负载的AC电压；在电感耦合到与所述逆变器的半导体开关连接的逆变器的电感器的线圈中生成信号；并且从所述线圈的信号确定用于所述半导体开关的电流信号。

应理解到，如上文和下文中所描述的方法的特征可以是如上文和下文中所描述的系统的特征。

本发明的这些以及其它方面根据下文所描述的实施例将是显而易见的并且参考其得以阐述。

附图说明

在下文中，参考附图更详细地描述了本发明的实施例。

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的医学成像设备。

图2示出了图1的医学成像设备的线圈的三维视图。

图3示意性地示出了图1的医学成像设备的细节。

图4示意性地示出了根据本发明的实施例的半导体模块的侧视图。

具体实施方式

图1示出了医学成像设备10，其包括具有两个逆变器臂14的逆变器12、谐振电路16和变压器18。在所述医学成像设备是X射线设备的情况下，它还可以包括高压发生器20以及X射线管22。如果所述医学成像设备10是MRT，那么部件20、22可以包括用于生成磁场的线圈22，其被用于执行MRT 10的测量。在这两种情况中，来自变压器18的AC电流被用于对负载20、22供电。

逆变器臂14并联连接到电压源24，例如DC连接。每个逆变器臂14包括两个半导体开关26，例如串联连接的IGBT 26或者MOSFET 26。续流二极管28并联连接到每个半导体开关26。

谐振电路16和变压器18与半导体开关24之间的逆变器臂14连接。所述谐振电路16具有与变压器18串联连接的电容器C和电感L。

逆变器12适于在变压器18处将来自电压源24的DC电压变换为AC电压。通过利用栅极驱动对半导体开关26进行切换来生成AC电压。逆变器臂14的输出部38处的脉冲整形的电压被谐振电路16变换为正弦AC电压。