[发明专利]MRI系统中功率源和梯度放大器的同步控制

权利要求书

1.一种用于使磁共振成像(MRI)梯度链(42)的控制同步的方法，所述磁共振成像梯度链(42)包括功率源(48)和耦接到功率源(48)的功率输出的梯度放大器(50)，所述梯度放大器(50)可操作地耦接到梯度线圈(30、32、34)，以用线圈电流激励梯度线圈(30、32、34)，其中所述方法包括：

监测从所述功率源(48)供应至所述梯度放大器(50)的输出电流和输出电压，以生成功率源输出电流反馈(Il_PS)和功率源输出电压反馈(Vo_PS)；

监测从所述梯度放大器(50)供应至所述梯度线圈(30、32、34)的所述线圈电流，以生成线圈电流反馈(I_coil)；

将线圈电流参考信号(91)提供给功率源控制块(104)和梯度放大器控制块(106)；

将功率源输出电压参考信号(Vo_PS参考)提供给所述功率源控制块(104)；

使用所述功率源输出电压反馈(Vo_PS)、所述功率源输出电压参考信号(Vo_PS参考)、所述功率源输出电流反馈(Il_PS)和线圈电流参考信号(91)作为输入，经由所述功率源控制块(104)生成用于所述功率源(48)的控制命令信号(142)，用于所述功率源(48)的所述控制命令信号(142)对应于由所述功率源(48)根据所述线圈电流参考信号(91)输出到所述梯度放大器(50)的所需功率；以及

使用所述线圈电流反馈(I_coil)和所述线圈电流参考信号(91)，经由所述梯度放大器控制块(106)生成用于所述梯度放大器(50)的控制命令信号(156)，用于所述梯度放大器(50)的所述控制命令信号(156)对应于由所述梯度放大器(50)根据所述线圈电流参考信号(91)输出到所述梯度线圈(30、32、34)的所需功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述线圈电流参考信号(91)是线圈电流命令信号，所述线圈电流命令信号指示用于所述梯度线圈(30、32、34)的电流，所述电流根据产生由成像序列规定的梯度磁场的脉冲模式以预定方式被激励。

3.根据权利要求1所述的方法，其中生成用于所述功率源(48)的所述控制命令信号(142)包括经由所述梯度线圈(30、32、34)、梯度放大器滤波器和所述梯度放大器(50)的电模型(126)从所述线圈电流参考信号(91)计算用于所述功率源(48)的前馈电流控制输入(IFF_PS)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中生成用于所述功率源(48)的所述控制命令信号(142)包括：

通过确定所述功率源输出电压参考信号(Vo_PS参考)和用于所述功率源(48)的所述功率源输出电压反馈(Vo_PS)之间的差值来生成电压误差信号，所述功率源输出电压参考信号(Vo_PS参考)为所述功率源(48)的输出端处的目标电压；

使用功率源电压控制从所述电压误差信号生成电流命令信号；

通过组合所述电流命令信号和用于所述功率源(48)的所述前馈电流控制输入(IFF_PS)并减去所述功率源输出电流反馈(Il_PS)来生成电流误差信号；以及

使用功率源电流控制器从所述电流误差信号生成用于所述功率源(48)的所述控制命令信号(142)。

5.根据权利要求1所述的方法，其中生成用于所述梯度放大器(50)的所述控制命令信号(156)包括经由所述梯度线圈(30、32、34)和梯度放大器滤波器的电模型从所述线圈电流参考信号(91)导出用于所述梯度放大器(50)的前馈控制输入。

6.根据权利要求5所述的方法，其中生成用于所述梯度放大器(50)的所述控制命令信号(156)包括：

通过确定所述线圈电流参考信号(91)和所述线圈电流反馈(I_coil)之间的差值来生成电流误差信号；

使用梯度放大器电流控制器从所述电流误差信号生成反馈导出的控制信号；以及

通过组合所述反馈导出的控制信号和从用于所述梯度放大器(50)的所述线圈电流参考信号(91)导出的所述前馈控制输入来生成用于所述梯度放大器(50)的所述控制命令信号(156)，以产生在所述梯度线圈(30、32、34)处所需的电压输出。