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用于MRT设备的电路装置、MRT设备和运行MRT设备的方法

阅读：915发布：2021-06-10

专利汇可以提供用于MRT设备的电路装置、MRT设备和运行MRT设备的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于MRT设备的电路装置，一种具有这种电路装置的MRT设备和一种用于运行这种MRT设备的方法。在此，电路装置包括梯度放大器，所述梯度放大器具有开关输出级、调节装置和连接在其之间的调制器。为了确保病患安全，在此在电路装置或MRT设备的设置用于驱动梯度线圈的驱动路径中集成控制通道，其中梯度线圈能够连接到电路输出级的输出端上。控制通道包括在调节装置下游连接的限制级、调制器、开关输出级和其供电电压。在此，限制级连接到调节装置和调制器的输入端之间并且设计用于限制由调节装置输出的调节信号，进而也限制由开关输出级在其输出端处提供的用于梯度线圈的电压。，下面是用于MRT设备的电路装置、MRT设备和运行MRT设备的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电路装置，所述电路装置具有梯度放大器(1，11，31)，所述梯度放大器具有：
-开关输出级(4)，所述开关输出级用于在所述开关输出级(4)的输出端(6)处提供用于MRT设备的梯度线圈(8)的电压，
-调节装置(2)，所述调节装置用于根据预设的电流理论值(10)和能在所述开关输出级(4)的输出侧截取的电流实际值(9)来调节用于所述梯度线圈(8)的电流，和-电连接到所述调节装置(2)和所述开关输出级(4)之间的调制器(3)，所述调制器用于根据由所述调节装置(2)输出的调节信号来产生用于驱动所述开关输出级(4)的调制器信号(MS1，MS2，MS3，MS4)，所述调制器信号预设用于所述开关输出级(4)的脉宽调制，其特征在于，
为了确保病患安全，在所述电路装置的设置用于驱动所述梯度线圈(8)的驱动路径中集成控制通道，所述控制通道包括在所述调节装置(2)下游连接的限制级(14)、所述调制器(3)、所述开关输出级(4)和其供电电压(UPST)，其中所述限制级(14)连接到所述调节装置(2)的输出端和所述调制器(3)的输入端之间，并且设计用于限制所述调节信号、进而也限制由所述开关输出级(4)提供的电压。
2.根据权利要求1所述的电路装置，
其特征在于，
所述电路装置用于MRT设施。
3.根据权利要求1或2所述的电路装置，
其特征在于，
所述控制通道包括对所述限制级(14)、所述调制器(3)、所述开关输出级(4)和/或所述供电电压(UPST)的相应的监控。
4.根据权利要求1或2所述的电路装置，
其特征在于，
设有保护通道，所述保护通道包括：设置在所述开关输出级(4)的输出侧的用于测量所述电流实际值(9)的电流测量单元(7)、从所述电流测量单元(7)到控制仪器(12)的传输路径、和从所述控制仪器(12)直至所述调制器(3)的输出端驱动器的切断路径，所述输出端驱动器设置用于将所述调制器信号(MS1，MS2，MS3，MS4)输出给所述开关输出级(4)。
5.根据权利要求1或2所述的电路装置，
其特征在于，
设有控制仪器(12)，所述控制仪器为了将限制设定传输给所述限制级(14)和为了从所述限制级(14)中读取当前的限制设定与所述限制级连接。
6.根据权利要求1或2所述的电路装置，
其特征在于，
所述限制级(14)与计算单元(18)连接，所述计算单元用于根据所述限制级(14)的输出信号来确定用于所述梯度线圈(8)的至少一个信道的所得出的电压的均方根值，并且所述限制级设计用于：一方面根据至少一个预设的第一阈值(25)，并且另一方面根据各一个信道的均方根值或三个信道的均方根值的加权和来调整所述限制级(14)的限制设定。
7.根据权利要求6所述的电路装置，
其特征在于，
所述计算单元(18)用于根据所述限制级(14)的输出信号来确定用于所述梯度线圈(8)的三个信道的所得出的电压的均方根值。
8.根据权利要求6所述的电路装置，
其特征在于，
所述计算单元(18)
-具有低通滤波器(23)，和用于将所述低通滤波器(23)的输出信号与所述第一阈值(25)进行比较的第一比较器(24)，和
-设计用于：在达到所述第一阈值(25)时将所述限制设定调整到预设的低于预设的最大值的降低值。
9.根据权利要求8所述的电路装置，
其特征在于，
所述低通滤波器(23)是一阶低通滤波器。
10.根据权利要求8所述的电路装置，
其特征在于，
所述计算单元(18)设计用于：在达到所述第一阈值(25)时将所述限制设定调整到所述最大值的56％。
11.根据权利要求8所述的电路装置，
其特征在于，
所述计算单元(18)
-具有第二比较器(26)，所述第二比较器用于将所述低通滤波器(23)的输出信号与相对于所述第一阈值(25)更小的第二阈值(27)进行比较，和
-设计用于：在所述低通滤波器(23)的输出信号下降到所述第二阈值(27)时才启用所述限制设定。
12.根据权利要求1或2所述的电路装置，
其特征在于，
所述梯度放大器(1，11，31)具有电压反馈电路(32，33)，所述电压反馈电路设计用于：
-测量所述开关输出级(4)的所述供电电压(UPST)，和
-将根据测量的所述供电电压(UPST)确定的修正信号在所述限制级(14)和所述调制器(3)之间的电连接中循环，并且由此针对每个恒定的调节信号，将所述开关输出级(4)的供电电压(UPST)和脉宽调制的相应的调制度的乘积保持恒定。
13.一种MRT设备，所述MRT设备具有：根据权利要求1或2所述的电路装置；与所述电路装置连接的控制仪器(12)，所述控制仪器用于预设用于所述限制级(14)的限制设定；和用于测量电流实际值(9)的电流测量单元(7)，所述电流测量单元设置在所述开关输出级(4)的输出侧，所述电流测量单元为了将所述电流实际值(9)传输给所述调节装置(2)与所述调节装置电连接。
14.一种用于运行根据权利要求13所述的MRT设备的方法，其中
-借助于所述调节装置(2)，根据预设的所述电流理论值(10)和在所述开关输出级(4)的输出侧截取的电流实际值(9)之间的差，产生所述调节信号，并且输出给所述限制级(14)，
-借助于所述控制仪器(12)，预设用于所述限制级(14)的当前的限制设定，-借助于所述限制级(14)，将根据所述当前的限制设定限制的调节信号输出给所述调制器(3)，
-借助于所述调制器(3)，根据限制的调节信号来产生调制器信号(MS1，MS2，MS3，MS4)，-通过所述调制器信号(MS1，MS2，MS3，MS4)，预设用于所述开关输出级(4)的脉宽调制，以提供用于所述梯度线圈(8)的电压，其中通过所述限制设定也限制由所述开关输出级(4)提供的电压，和
-通过所述控制通道确保病患安全。
15.根据权利要求14所述的方法，
其特征在于，
通过所述控制通道和对所述控制通道的部件(14，3，MS1，MS2，MS3，MS4，4，UPST，16，31，
33)的相应的监控来确保病患安全。
16.根据权利要求14或15所述的方法，
其特征在于，
-将所述电流实际值(9)传输给所述控制仪器(12)的监控装置，并且在那里根据所传输的电流实际值(9)确定：是否超过借助于所述MRT设备产生的磁场的和/或借助于所述梯度线圈(8)产生的空间磁场梯度的时间变化速度的预设的最大值，和
-在超过所述最大值的情况下，由所述监控装置将开动信号传输给所述梯度放大器(1，
11，31)的监控元件，通过所述监控装置，将所述调制器(3)接入到续流回路中，并且触发所述调制器(3)的输出驱动器的截止，所述输出驱动器设置用于将所述调制器信号(MS1，MS2，MS3，MS4)输出给所述开关输出级(4)。
17.根据权利要求16所述的方法，
其特征在于，
以小于50ms的延迟，触发所述调制器(3)的输出驱动器的截止。

说明书全文

用于MRT设备的电路装置、MRT设备和运行MRT设备的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于MRT设备的电路装置，一种具有这种电路装置的MRT设备和一种用于运行这种MRT设备的方法。

背景技术

[0002] 当今，在磁共振断层摄影术(MRT)或核磁共振成像中，使用高的电压、场强以及梯度，即空间变化，特别是磁通密度B的梯度，和快速的时间变化，即变化速度。同时，植入物、特别是具有金属部件的植入物越来越广泛地使用。为了在核磁共振成像中、即在MRT设备中对具有植入物、特别是具有有源植入物、即例如心脏起搏器、除颤器或神经刺激器的病患进行检查，一方面植入物必须适用于这种检查，即适用于在MRT设备中使用，并且另一方面MRT设备不允许导致病患、植入物或植入物的功能受到危害或相应地引发危险的情况。可能的危险或不期望的作用能够在于植入物的失灵、失效或故障，例如由于感应电压、电场或磁场所引起，同样在于由于在检查期间植入物加热导致病患的灼伤。根据植入物的类型，可能会由于神经刺激而发生心律不齐，因为植入物能够为电场和磁场的天线。

[0003] 尽管现代MRT设备通常非常可靠且安全地工作，但同时具有巨大的复杂性。此外，用户或使用者能够自己设定MRT设备的在测量序列中使用的参数和/或甚至自己对测量序列编程。因此，为了满足对病患安全性的当前要求，需要耗费的附加的保护措施。这例如能够导致：将特定的功能借助大的构件、制造和成本耗费完全冗余地设计。例如，线圈电流的两个实际值可以彼此独立地求出和提供，在设备控制装置中设有两个独立的监控电路，例如DSP组件(英文“digital signal processing，数字信号处理”)，和两个单独的独立的切断通道或切断路径。

[0004] 从DE 198 57 525 A1中已知一种功率放大器，特别是核磁共振成像装置的梯度放大器，具有开关输出级和脉宽调制器。为了避免输出级中的短路驱动动作(Kurzschlussansteuerungen)，可以在功率放大器中设有时钟发生器和多个安全时间电路。因此，如果传输用于切断的软停止信号，则遵守相应的安全时间，即以相应时钟方式进行切断。根据软停止信号，开关输出级形成到梯度线圈的旁路，为此在相应的H桥中，接通或闭合开关输出级的两个开关，并且关断或断开开关输出级的另外两个开关。

[0005] DE 10 2016 202 443 B3描述电路装置、用于磁共振成像的梯度放大器和用于补偿非线性的方法。

发明内容

[0006] 本发明的目的是：借助尤其小的构件和成本耗费，能够实现MRT设备的就病患安全而言的安全的运行，尤其安全的切断。

[0007] 根据本发明，所述目的通过本发明的主题来实现，并且在说明书中和在附图中给出本发明的有利的设计方案和改进形式。

[0008] 根据本发明的电路装置具有梯度放大器，并且尤其能够设置、即构成或设计用于在MRT设备中、尤其在根据本发明的MRT设备中应用或使用。梯度放大器具有开关输出级、调节装置和调制器。所述开关输出级设计用于在开关输出级的输出端处提供用于MRT设备的梯度线圈的电压。因此，在输出端处提供电压，其中梯度线圈能够直接地或间接地、即紧挨地或非紧挨地电连接到该输出端处。在此，能够相应地连接多个、尤其三个梯度线圈，即供应所述或相应的电压。根据MRT设备的需求或设计方案，梯度放大器因此能够在开关输出级的一个或多个输出端处提供一个或多个电压。同样地，在MRT设备中能够使用多个梯度放大器。

[0009] 调节装置设计用于根据预设的电流理论值和在开关输出级的输出侧、即例如在开关输出级的输出端处截取或能够截取的、即测量的或施加的电流实际值来调节用于梯度线圈的电流。因此，电流实际值在此用作为被控量，而电流理论值用作为参考量。电流理论值和电流实际值之间的差用作为调节偏差或调节差，根据所述调节偏差或调节差由调节装置产生调节信号或者能够由调节装置产生调节信号。调制器电连接到调节装置和开关输出级之间。调节装置的输出端因此能够同时形成调制器的输入端。调制器设计用于：根据由调节装置输出的调节信号，产生用于驱动开关输出级的至少一个调制器信号。在此，调制器信号预设用于开关输出级的脉宽调制。开关输出级能够包括多个、例如四个开关或开关装置。调制器于是能够产生用于开关输出级的每个开关装置或每个开关的相应的调制器信号。因此，调制器能够例如借助四个调制器信号来驱动开关输出级或其开关或开关装置，以便在输出端处产生电压，即相应的期望的或预设的电压值。

[0010] 例如，电流理论值能够由或借助于MRT设备的控制仪器或控制装置来提供或预设。

[0011] 为了确保病患安全，在电路装置、还有MRT设备的设置用于借助于由开关输出级输出的电压来驱动梯度线圈的驱动路径中集成有控制通道。控制通道因此就病患安全而言能够安全地开关。控制通道包括在调节装置下游连接的限制级或限定电路、调制器、尤其包括由其输出的调制器信号、开关输出级、尤其包括其输出端或施加在那里的电压和开关输出级的供电电压、以及有利地相应的监控器。因此，监控器或相应的监控装置能够设置用于监控限制级的、调制器的、开关输出级的相应的功能和开关输出级的供电电压，由此能够改进控制通道的安全性，即改进病患安全。

[0012] 在此，限制级在调制器的输入端侧接入调节装置和调制器的输出端之间，在所述输出端处将调制器信号输出给开关级，或者接入调节装置和调制器的输入端之间。前者能够是如下情况：限制级是调制器的一部分，而后者能够是如下情况：限制级构成为独立的器件。限制器设计用于限制调节信号进而也限制由开关输出级为梯度线圈所提供的电压。在此，限制能够根据限制级的特定的、例如预设的极限或限制设定进行。因此，由限制级最多将对应于相应的限制设定的信号输出或转发给调制器的调制单元。限制设定例如能够对应于特定的调制级。限制级能够作为单独的组件或器件构成或例如集成到调制器中。

[0013] 通过所描述的构造，即根据本发明的电路装置，控制通道就病患安全而言能够安全地运行，尤其关断或切断，这在MRT设备的更下文阐述的完整的驱动路径或驱动通道中显得几乎不可能，但是至少与显著更高的耗费相关联。通过将安全的控制通道嵌入或集成到MRT设备的驱动路径中，能够有利地使用一些部件，例如梯度放大器，无需冗余的、即双重的设计方案。这例如能够是用于测量或检测电流实际值的电流测量单元，刺激监控器和保护通道(英语为“protect path”)中的切断路径。

[0014] MRT设备的保护通道能够包括：电流测量单元，即用于线圈电流、电流实际值的电流传感器或用于从电流测量单元的测量信号中产生电流实际值的装置，电流实际值到MRT设备的评估装置或监控装置的传输路径，和从所述监控装置到梯度放大器的监控元件的切断路径，并且在调制器的输出驱动器终止。

[0015] 因此，有利地，对于MRT设备的安全要求能够划分成两个完全不同的路径，所述路径功能上不交叉或不允许相交，即控制通道和完全不同的功能性的保护通道。由此有利地不必重新开发MRT设备的主要部分，并且不需要保护监控装置和保护切断装置的加倍。借此有利地也得到现有的MRT设备的简单的且成本适宜的改装可行性。此外，通过将控制通道嵌入驱动路径中，相对于不受保障的MRT设备不产生或仅产生可忽略小的附加成本。

[0016] 借助根据本发明的电路装置，能够有利地针对任意在调制器之前出现的故障，将相对于维持病患安全而过陡的脉冲边沿限制于安全程度。过陡的脉冲边沿能够引起梯度的和/或磁场的或相应的磁通密度B的时间变化的或变化速度的对于病患和/或其植入物不安全的、即超过特定的预设的安全极限值的值。在调制器之前出现的且能够危害病患和/或植入物的安全的可能的错误例如是错误选择的测量序列，设备控制装置的与序列生成相关联的部分中的计算错误，传输错误的电流理论值，梯度放大器的由于调节装置的错误的或有缺陷的设定引起的振荡的调节回路，调节回路的失效或电流实际值和其提供或传输的失效。在调制器之后或下游出现的错误虽然能够例如通过短路以高的概率表示开关输出级的损坏，这导致MRT设备的失效，但是最后也导致对于病患安全的状态。

[0017] 根据本发明的电路装置的另一优点是：不切断梯度放大器，而是限制于电压的预设的最大的边沿斜率，即相应的施加在开关输出级的输出端处的电压信号的进而梯度线圈的相应的信号或场和其变化的预设的最大的边沿斜率。在切断时，强制性地失去病患的各当前要拍摄的图像，使得必须重新启动相应的测量序列，可能具有变化的设定或变化的参数。

[0018] 尤其有利地，当前——与在开始提出的现有技术不同——例如能够以非时钟的方式直接地通过软停止信号断开或关断开关输出级的两个开关。由此有利地甚至在时钟失效的情况下防止进一步的电流上升。

[0019] 在本发明的范围中的梯度放大器专业地也能够称作为GPA。借此，也能够表示多个单独放大器的组合件，所述单独放大器例如能够设置在共同的开关柜中。能够将各一个单独放大器与一个信道相关联。每个单独放大器例如为了维护或维修目的能够单独地切断。然而优选地提出：例如在由于超过相应的限制设定和/或由于错误而切断时，全部单独放大器共同地、尤其彼此同步地开关，即接通或关断或截止，例如借助于切断路径或在MRT设备的切断路径上。梯度线圈在此能够是单独的线圈或代表性地表示具有多个子线圈和/或信道的线圈装置。子线圈能够设置在共同的壳体中。在其中，子线圈尤其能够机械地连接，但是彼此电绝缘。在此，能够将各一个子线圈与一个信道——对应于三个空间方向——相关联。本发明的范围中的调制器例如能够是FPGA，所述FPGA产生用于该开关输出级或用于多个开关输出级的调制，其中各一个开关输出级能够与信道之一相关联。对此，例如能够使用一个三角信号或多个、例如五个相移的三角信号。在FPGA中，即在调制器中能够集成一些或全部相应的限制级和相应的——当前在其他部分中详细描述的——计算单元。因此，原则上，由多个部件构成的复杂的组合或装置是可行的。然而，为了概览，在没有限制的情况下，根据唯一的梯度放大器描述本发明。

[0020] 通常，对测量序列和其设定可行性进行开发或规定，使得例如通过所允许的最大的边沿斜率尽管充分利用了所设定的函数区域(gesteckter Funktionsbereich)，但不会超出或脱离该区域。尽管如此，在未限定的运行中，也会出现超过最大的边沿斜率。这例如能够是如下情况：网络电压、即例如开关输出级的供应电压偏离期望的标称值，使得例如存在欠压，尤其是这与特定的设定、例如特定的最小的层厚度和自由地在空间中倾斜的图像平面组合。在这种情况下，梯度函数、即梯度线圈的函数、即例如层选择、相位编码和读取梯度通过例如由磁场的或磁通密度在X、Y和Z方向上的三个空间梯度的叠加形成。相位编码器在测量序列开始时和结束时通常具有其最大的幅值，使得尤其在相应的测量序列开始和接近结束时出现超过最大的边沿斜率。在此，通常在分别产生的图像中无法识别错误。这例如能够因为：在相位编码或振幅相对小的情况下获得用于图像的主要信息或数据。同样地，理由能够在于：梯度放大器的PI调节回路通过其I部分直观地觉察出边沿的缺失部分，并且以测量序列的相应的脉冲的相应的过高来做出反应，使得对所产生的脉冲进行的积分总体能够至少大部分地对应于关于根据相应的驱动动作对额定脉冲进行的积分。

[0021] 限定或限制、即限制级因此具有良好的表现，并且至少能够在小的程度上容忍错误，或者甚至能够借助于PI调节器或调节装置来均衡或补偿。对于序列开发，这意味着：根据本发明的电路装置有利地允许在更大程度上利用预设的函数范围或限制设定，而在常规的进行切断的安全监控装置中必须遵守距相应的极限或相应的切断极限的间距，以便避免切断的进而相应的图像数据的损失的过大的危险。在此，也尤其有利的是：通过当前所设的限制级，否则可能有问题的反应速度是不重要的，进而在设计时不必考虑，因为限制事先、即在驱动开关输出级之前起作用。与之相对，进行切断的安全监控装置首先必须探测超过预设的安全极限值、例如磁通密度的或梯度的变化速度的预设的安全极限值，借此已经进入不期望的状态。此外，在进行切断的安全监控装置中，必须针对这种探测足够快地做出反应，以便防止进一步超过进而危害病患或植入物。借助当前的电路装置有利地避免该难点。

[0022] 尤其在网络电压未调节的情况下，开关输出级的供电电压能够与网络电压的当前的、可能波动的值相关。此外，开关输出级的供电电压在负载的情况下能够下降。如果已经为特定的植入物求出用于一个或多个梯度线圈的允许的最大电压，则在确定极限或限制设定、即相应的安全极限值的大小时假设最大的网络过电压。对于具体的测量序列，这能够意味着，单独由此在假设网络电压或供电电压波动+/-10％的情况下，MRT设备的性能或效能的大约20％损失或者无法使用。

[0023] MRT设备的完整的驱动路径能够包括：具有预设的测量序列的数据库的数据存储器；通过用户选择所述测量序列之一；通过用户将测量序列参数化，例如在层厚度和检查平面在空间中的取向方面；换算成用于电流理论值的相应的理想值；通过MRT设备的控制计算机或控制仪器的一个或多个读取时间点和一个或多个场梯度；将所述数据继续处理成对于MRT设备有效的、即可用的控制数据，例如包括根据梯度线圈的之前求出的灵敏性来缩放理想值；将均场偏移(Shimoffset)考虑到梯度中，以均匀化MRT设备的磁体的基础场；将涡流补偿考虑在内；将相应的理论值传输至梯度放大器；和借助事先求出的调节设定来调节梯度电流或线圈电流。借助合理的或可负担的耗费几乎不可能的是：将所述复杂的且复杂化的完整的驱动路径在功能安全的意义上和在病患安全的意义上完全确保安全、即完全安全地构成。

[0024] 对于病患和植入物的危险能够在于过快的磁场偏差，即磁通密度的过大的变化速度dB/dt。线圈、例如梯度线圈内的这种过大的变化速度仅由于在所述线圈处的、或者一般性地在相应的电感处的相应高的电压是可能的。相反，这意味着：如果梯度线圈处的电压相应地受到限制，即例如借助于限制级来限制到预设的阈值或最大值，则可以将变化速度、即场偏差的升高速度限制于安全值。

[0025] 在忽略梯度线圈的欧姆电阻的情况下适用的是：

[0026] U＝L·dI/dt～dΦ/dt～dB/dt，

[0027] 其中U是梯度线圈处的电压，即例如开关输出级的输出端处的电压，也称作为输出电压；L是梯度线圈的电感；Φ是磁通量；B～Φ/A是对于梯度线圈的地点处的面积A的磁通密度，其中磁通量Φ穿过所述面积；和t是时间。符号～在此可在比例性的意义上理解。每路径通道的通量密度B的变化说明梯度G。

[0028] 对于通量密度的变化dB/dt，为相应的植入物能够说明允许的或容许的最大值dB/dtmax。该说明根据如下技术考虑进行：在线圈装置中、例如在布线的植入物中感生的电压与穿过该线圈装置的磁通量的变化速度成比例。超过最大值dB/dtmax表示：在植入物的地点处或在植入物中感生电压，所述电压能够导致植入物的失灵或故障。除了或替选于最大值，能够说明或预设允许的最大均方根值dB/dtRMS(英文RMS“root mean Square”)。这基于如下考虑：在传导面中，例如在植入物的壳体中，通过在植入物的地点处作用的磁场的变化引起电流。该电流由于面的电阻引起功率输入进而加热植入物以及间接地加热病患的植入物周围的组织。

[0029] 通过均方根值dB/dtRMS说明或定义如下值，所述值无限长地、即在任意持续时间中作用地不引起植入物或病患的组织的不允许的或有害的加热，即不引起病患受伤。附加地，能够说明时间常数T，以便表征加热曲线，即植入物的或周围组织的温度的时间发展。因此根据规范或正常地，梯度允许针对预设的、相对短的持续时间产生或假设如下值，所述值可以大于均方根值dB/dtRMS，但是必须小于最大值dB/dtmax。然而，在关于相对于此相对长的持续时间的时间平均中，不允许超过允许的均方根值dB/dtRMS。具体的值在此能够以相应的标准(FPO B)为依据，例如T＝6分钟，dB/dtmax＝100T/s(特斯拉每秒)和dB/dtRMS＝56T/s。

[0030] 然而，对于相应的最大值dB/dtmax的具体的值或规范不总是对于每个植入物可用。将dB/dt规范换算成梯度线圈处的允许的最大电压值需要对梯度线圈的场分布的了解。对此，必须已知或发现梯度线圈中的如下地点，在所述地点处通过全部作用的磁场、例如沿X、Y和Z方向的各一个梯度场的叠加得到最大值。对于在确定所述地点时的最佳的效率，能够排除如下地点或空间区域，植入物正常不能够处于所述地点或空间区域处。随后能够求出：
三个梯度场中的每个或在所求出的位置处的三个梯度中的每个的得出的最大值、即最大的磁场或相应的磁通密度B的何种份额具有最大场偏移(Feldhub)，例如根据

[0031] B＝k1·GX+k2·GY+k3·GZ，

[0032] 其中相应的系数k1、k2、k3针对每个空间方向。当绝对值|B(X)|、|B(Y)|、|B(Z)|的相应的场方向矢量相加，以便获得整个当前的通量密度B时，能够实现份额的尤其精确的确定。当三个份额或梯度场以及相应可达到的或达到的上升速度至少基本上相同时，实现对于MRT设备的运行尤其适宜的分布。

[0033] dB/dt值的说明或规范是尤其有利的，因为其基于技术考虑，并且例如植入物的相应的制造商能够借助简单的测试或实验线圈相对容易地产生相应的磁场和变化速度，以便测试植入物。与之相应地，因此于是能够为限制级尤其精确地且可靠地预设限制设定，以便确保病患的安全，还有最佳地利用MRT设备的效能。

[0034] 同样可行的是：例如从植入物的制造商方面说明或规定：MRT设备或梯度线圈或梯度线圈装置允许以每轴线或方向何种最大的梯度上升速度(英文“slewrate，转换速率”)运行。根据植入物，在此可靠的最大值例如能够处于125T/(m·s)范围中或处于200T/(m·s)范围中。说明T/(m·s)说明每单位时间的梯度，并且可对应于专业说明T/m/s理解。相应的值或说明在此能够有利地与三个轴线或空间方向X、Y和Z的每个相关，并且不与单独的、通过叠加得到的转换速率和相关。允许的最大的梯度上升速度的说明的或规定的值于是也能够有利地在不了解梯度线圈的场分布的情况下尤其容易地换算成相应的允许的最大线圈电压。

[0035] 梯度线圈的灵敏性S、即可借助或根据相应的流动的电流达到的梯度例如能够通过在开发梯度线圈或MRT设备时相应的预设来确定或预设。灵敏性(英文“sensitivity”)以每安培的梯度说明，单位是T/(m·A)。因此，梯度以单位T/m说明并且借助单位T/(m·A)在此说明：达到每安培线圈电流何种梯度。适用的是G＝I·S并且转换速率＝G/T＝(I·S)/T，其中I是梯度电流，即经过梯度线圈的电流。借此，对于允许的最大的线圈电压得到Umax＝slewratemax·L/S。

[0036] 最后，从通量密度的允许的最大变化速度dB/dtmax或允许的最大梯度上升速度slewratemax的说明或预设中能够推导出线圈电流的允许的最大变化dI/dt。借助于关联关系U＝L·dI/dt又能够从中求出允许的最大线圈电压Umax。基于或者根据所述变量，即例如根据线圈电流的允许的最大变化dI/dtmax和允许的最大线圈电压Umax，能够预设或选择、即设定限制级的限制设定。

[0037] 在本发明的一个有利的设计方案中——作为电路装置的一部分和/或作为MRT设备的一部分——设有保护通道，所述保护通道包括：设置在开关输出级的输出侧的用于测量电流实际值的电流测量单元、从电流测量单元到控制仪器的传输路径、和从控制仪器直至调制器的输出端驱动器的切断路径，所述输出端驱动器设置用于将调制器信号输出给开关输出级。由此，有利地，电路装置进而还有MRT设备能够在病患安全的意义上安全地构成。尤其有利地，电流测量单元、即保护通道的产生电流实际值的部分在控制通道之外，即不是控制通道的组成部分。因此，能够评估电流测量单元的相应的测量值或从中得出的电流实际值，并且用作为用于调节装置的被控量，而无需独立求出的第二电流实际值。即因此最小化用于根据本发明的安全的电路装置和MRT设备的构件耗费。

[0038] 当然要注意的是：当补偿与电路实际值相关的对控制通道的影响时，电流实际值是控制通道的一部分。如果在这种情况下电流实际值还在保护通道中使用，那么为了维护病患安全能够预设附加的保险装置和/或冗余地产生或提供电流实际值或者于是独立的第二电流实际值。这尽管造成附加的需要的构件，但是能够有利地引起电路装置或MRT设备的更精确的控制或可控制性。

[0039] 在本发明的一个有利的改进形式中——例如作为电路装置的一部分和/或作为MRT设备的一部分——设有控制仪器，所述控制仪器为了将限制设定传输给限制级和为了从限制级中读取分别当前的限制设定而与所述限制级连接。因此，控制仪器能够电地、尤其经由数据连接装置直接地或间接地与限制级连接，即耦合。控制仪器例如能够用作为用于测量序列、供相应的测量序列使用的参数以及经由所连接的用户界面的输入和输出的中央处理和/或管理中心。这能够有利地简化MRT设备的可操作性或使其简易，因为相应的用户不必与多个构件或部件交互作用，在此即例如不必单独地手动设定限制级。同时，通过读取当前的限制设定的可行性，能够进一步改进安全性。

[0040] 在本发明的有利的改进形式中，限制级具有计算单元，所述计算单元用于确定例如从一个或多个调制器信号中得出的、用于梯度线圈或用于梯度线圈的至少一个信道、优选用于三个信道的电压的均方根值。计算单元在此设计用于：根据限制级的输出信号确定一个或多个均方根值，并且一方面根据至少一个预设的第一阈值并且另一方面根据各一个信道的均方根值或三个信道的均方根值的加权和来调整限制级的限制设定。有利地，均方根值的计算能够借助于调制器的计算单元和附加地借助于控制仪器或控制仪器的监控部件或一般性地借助于MRT设备的设备控制装置、尤其借助于相应的数字信号处理器来执行，使得通过该冗余得到双重安全。在此，一个信道能够对应于一个空间方向或与其相关联。三个信道因此能够说明三维或三个空间方向中的完整的空间描述。

[0041] 在本发明的有利的改进形式中，调制器的计算单元具有低通滤波器，尤其一阶低通滤波器，和用于将低通滤波器的输出信号与第一阈值比较的第一比较器。计算单元或调制器在此设计用于：在达到第一阈值时，将限制设定调整到预设的低于预设的最大值的降低值，优选调整到最大值的56％。借助于一阶低通滤波器，能够有利地映射加热曲线，所述加热曲线能够描述或表征植入物或周围组织的加热，因为在此仅唯一的主导的时间常数是重要的。降低值例如能够对应于上面提出的可靠的均方根值或者通过所述均方根值确定或根据所述均方根值确定。如果在一个测量序列中在特定的时间超过该均方根值，那么根据借助于一阶低通滤波器建模的加热曲线在具体的设计相关的时间之后达到第一阈值，并且随后将限制设定调整到降低值。因为测量序列不仅由脉冲边沿构成，所以实际存在的或起作用的值或时间平均值、即实际的均方根值那么下降到最大允许的均方根值之下。即由此能够有利地维护病患和植入物的安全。限制级或调制器、尤其计算单元能够优选设计用于：随后重新调整限制设定，即从降低值例如再次提高到最大值。限制设定的该启用或重新调整例如当达到预设的下部阈值时能够自动地进行。相应地，在最大值和下降的值或下部阈值之间能够出现限制设定的振荡。然而，这不是非安全状态，因为时间平均地遵守通过均方根值预设的限制。

[0042] 在本发明的有利的改进形式中，计算单元具有用于将低通滤波器的输出信号与相对于第一阈值更小的第二阈值进行比较的第二比较器。在此，计算单元或调制器设计用于：在低通滤波器的输出信号下降到第二阈值时才启用限制设定。即换言之，当经过通过第二阈值的设计确定的时间段时，才能够再次提高限制设定，例如提高到最大值。第一阈值和第二阈值之间的差能够理解或称作为迟滞。因此，整体上能够有利地实现：限制设定的调整或切换在如下值周围振荡，所述值低于均方根值。通过迟滞能够有利地最小化在测量序列期间出现的开关过程数量，进而除了维护病患和植入物的安全之外，也实现开关装置的寿命的改进。第二阈值例如能够比第一阈值小20％。

[0043] 调制器、尤其调制器的计算单元能够具有其他的器件或开关元件。例如，在两个比较器的下游能够设有单稳态触发器级和逻辑或元件。由此能够确保：下降的限制设定实际上在预设的最小持续时间存在或保持有效。优选地，迟滞和最小时间能够根据各当前的测量序列或典型的测量序列、尤其根据相应的对于各当前的或典型的测量序列所需的执行时间来调整、预设或设定，使得在各当前的测量序列之后执行的后续的测量序列能够以限制设定的最大值开始。

[0044] 尽管，限制于允许的最大值的56％为显著的限定，然而，测量序列的脉冲不必强制性地完全利用限制设定的100％的最大值，即最小限定。因此，尽管暂时显著限定于例如56％，会出现如下情况：在测量序列结束时才涉及最后的脉冲中的一个或一些，进而借助于该序列产生的图像仍可用。然而如果测量序列例如由于严重错误完全不适合进而在测量序列开始时已经引起限制，即通过限制级和计算单元提供的保护机制进行干预，那么相应的图像数据可能不可用。

[0045] 在本发明的有利的改进形式中，梯度放大器具有电压-反馈电路(VFB，英文“voltage feedback”)。该VFB电路设计用于：测量开关输出级的供电电压，并且将根据所测量的供电电压确定的修正信号循环进入到限制级和调制器之间、尤其限制级和调制单元之间的电连接中，所述调制单元在调制器中产生真正的脉宽调制。由此，针对每个恒定的调节信号，将开关输出级的供电电压和脉宽调制的相应的调制度的乘积至少基本上保持恒定。因此，VFB电路能够经由开关输出级的供电电压的电压反馈通过相应地改变或调整或影响调制度或调制偏移来补偿该供电电压的变化。

[0046] 在确定限制设定的大小或设定限制设定时最大的要考虑的在具有开关输出级的未调节的供电电压的梯度放大器中的不安全性是网络电压。如上面描述的那样，在此，例如相对于理想的极限能够丧失效能或性能的直至20％。该大的间隙能够有利地通过梯度放大器中的VFB电路消除。于是，在求出适当的极限时，即在设定限制级时，有利地仅必须考虑VFB电路的公差或精度来代替网络电压的可能的波动，所述网络电压能够显著更大。

[0047] 通过使用VFB电路，尤其对于开发测量序列得到大的优点，因为不必再考虑通过网络电压的波动或通过负载引起的欠压，而是实际上能够达到直至通过当前的限制设定预设的极限的开关输出级的输出电压。有利地，控制通道通过VFB电路仅不显著地变大或变复杂。在具体的构造中，例如调节装置和调制器连同VFB电路的装入的接收器部件能够形成第一单元或组件，并且开关输出级连同VFB电路的装入的发射器单元形成第二单元或组件。于是，根据部件的数量，尽管存在VFB电路，控制通道的大小或长度保持不变。为了维护病患安全，应当设置VFB电路的监控装置，因为VFB电路的故障或失效能够引起对限制设定的显著的影响。

[0048] 根据本发明的MRT设备具有：根据本发明的电路装置；与电路装置连接的用于预设用于限制级的限制设定的控制仪器；和设置在开关输出级的输出侧的用于测量电流实际值的电流测量单元，其中电流测量单元为了将电流实际值传输给调节装置与所述调节装置电连接。控制仪器尤其能够是已经在其他位置提出的控制仪器。此外，MRT设备同样能够具有或包括当前已经在其他位置提出的装置、部件、模块等中的至少一个。

[0049] 此外，MRT设备能够具有存储器介质，即数据存储器，所述存储器介质包含程序代码，所述程序代码对根据本发明的方法的方法步骤编码或代表该方法步骤。MRT设备、尤其例如控制仪器还能够具有处理器装置，所述处理器装置设计用于执行程序代码，以便执行根据本发明的方法的至少一个变型形式。

[0050] 根据本发明的方法用于运行根据本发明的MRT设备。在该方法中，借助于调节装置，根据预设的电流理论值和在开关输出级的输出侧截取的电流实际值之间的差，产生调节信号，并且输出给限制级。借助于控制仪器，预设用于限制级的当前的限制设定。借助于限制级，根据当前的限制级限制调节信号，并且将限制的调节信号输出给调制器或转发给调制器的调制单元。尤其当限制级是调制器的一部分时能够是后一情况。借助于调制器，根据限制的调节信号产生至少一个调制器信号，并且传输给开关输出级。通过调制器信号预设用于开关输出级的脉宽调制，以提供用于梯度线圈的电压，其中通过限制设定——至少间接地——也限制由开关输出级提供的电压。病患安全通过嵌入MRT设备的驱动路径中的控制通道和尤其通过控制通道的部件的相应的监控来确保。

[0051] 在根据本发明的方法的一个有利的改进形式中，将电流实际值传输给监控装置，所述监控装置例如能够是控制仪器的一部分。在监控装置中或借助于监控装置，根据所传输的电流实际值求出：是否超过用于借助于MRT设备、例如借助于梯度线圈产生的磁场的和/或借助于梯度线圈产生的空间磁场梯度的时间变化速度的预设的最大值。因此，梯度线圈尤其能够是MRT设备的一部分。在超过最大值的情况下，由监控装置将开动信号传输给梯度放大器的监控元件。由监控元件相应地将调制器、尤其其调制单元接入续流回路中，并且——优选以小于50ms的延迟——触发调制器的输出驱动器的截止，所述输出驱动器设置用于将调制器信号输出给开关输出级。

[0052] 监控装置例如总归能够设置在MRT设备中，例如用于在可能的神经刺激方面监控。如果尽管安全地设计控制通道该监控装置仍应确定超过例如用于dB/dt和/或dG/dt的允许的预设的最大值，则所述监控装置可以发送开动信号。然后，梯度放大器的监控元件可以发送软停止信号，以将调制器接入续流回路中。开关输出级可以通过软停止信号直观地在其输出端的极点之间形成短路。然后，通过梯度线圈的欧姆电阻和相应的电连接装置或线缆处的电压降，降低此时流过开关输出级和梯度线圈的电流或线圈电流。这被动地发生并且具有在病患安全和植入物安全方面无害的边沿斜率。几毫秒之后，由于输出驱动器的截止，完全地截止开关输出级。于是，随后还存在的剩余电流能够经由开关输出级的与开关输出级的开关装置或开关并联的续流二极管向回馈送到供电电压或网络中。这尽管能够在梯度线圈处引起最大电压进而引起最大的边沿斜率，但是由于剩余电流和通过其引起的磁场的小的大小和强度，不引起对病患或植入物的危害。

[0053] 控制通道能够借助预设的、例如固定设定的限制设定来工作。然而同样可行的是：控制通道、即控制通道的部件例如从预设的参数中计算分别要使用的限制设定本身。在这两个可行性或运行模式之间能够——手动地或自动地——进行切换。同样地，控制通道、即控制通道的部件能够在不同的限制设定或其应用之间手动地切换和/或自动地切换。例如，在计算新的或与先前的极限不同的限制设定之后，能够自动地从各先前的限制设定切换到新的、即新计算的限制设定。

[0054] 本发明的方面、即根据本发明的电路装置、根据本发明的MRT设备和根据本发明的方法的至此和下文中提出的特性和改进形式、以及相应的优点分别在意义上能够在本发明的方面之间相互转用。这也适用于用于或可用于执行根据本发明的方法的构件和装置。因此，也属于本发明的是本发明的各个方面的如下改进形式，所述改进形式具有如下设计方案，所述设计方案在此未明确地以相应的组合描述，而是例如仅结合所述方面之一描述。

附图说明

[0055] 本发明的其他的特性、细节和优点从下面对优选实施例的描述中以及根据附图得出。在此示出：

[0056] 图1示出用于MRT设备的梯度放大器的示意图；

[0057] 图2示出用于具有限制级的MRT设备的梯度放大器的示意图；

[0058] 图3示出用于说明用于MRT设备的梯度放大器的开关输出级的调控的实例的示意图；

[0059] 图4示出用于MRT设备的梯度放大器的以计算单元扩展的调制器的示意图；和[0060] 图5示出用于具有电压反馈电路的MRT设备的梯度放大器的示意图。

具体实施方式

[0061] 下面阐述的实施例为本发明的优选的实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的部件分别为本发明的单独的、可彼此独立考虑的特征，所述特征也分别彼此独立地改进本发明，进而也单独地或以与所示出的组合不同的组合可视作为本发明的组成部分。此外，所描述的实施方式也能够通过本发明的已经描述的特征中的其他特征来补充。

[0062] 在附图中，相同的、功能相同的或彼此相对应的元件分别设有相同的附图标记。

[0063] 图1示出第一梯度放大器1的示意图，如其例如能够在MRT设备中使用。第一梯度放大器1在此包括调节器或调节装置2、调制器3和开关输出级4。调节装置2的输出端与调制器3的输入端连接。调制器3的输出端与开关输出级4的输入端连接。开关输出级4从网络中用供电电压UPST供电。在内部，开关输出级4当前具有四个开关S1、S2、S3、S4，所述开关能够借助于由调制器3产生的调制器信号MS1、MS2、MS3、MS4开关或驱动。四个开关S1至S4例如能够形成H桥。在软停止信号下或通过软停止信号于是例如能够接通、即闭合开关S1、S3，并且关断、即断开开关S2、S4。同样地，例如在软停止的情况下能够关断开关S1、S3和接通开关S2、S4。

[0064] 此外，开关输出级4在内部具有四个续流二极管5，所述续流二极管中的各一个分别与开关S1至S4之一并联。开关输出级4在输出端6处具有两个输出触头Qa、Qb，在所述输出触头处施加由开关输出级输出的或提供的输出电压。在此开关输出级4作为单输出级示出，然而同样可行的是：使用多个子输出级的串联电路。在输出端6处当前连接用于测量或提供电流实际值9的电流测量单元7。此外，梯度线圈8经由电流测量单元7连接到输出端6处。因此，开关输出级4的施加在输出端6处的输出电压同时为用于梯度线圈8的线圈电压。

[0065] 将电流实际值9作为被控量输送给调节装置2。电流实际值9由调节装置2与预设的或提供的电流理论值10比较，所述电流理论值作为参考量输送给调节装置2。调节装置2从电流实际值9和电流理论值10之间的差中产生调节信号。调制器3从该调节信号中产生用于开关输出级4的开关S1至S4的脉宽调制。如果为调制器3限定±100％的调制度MG，那么在+100％的情况下，例如输出触头Qa相对于Qb为正，并且输出电压具有与供电电压UPST相同的大小。在-100％调制度的情况下，Qb相对于Qa为正，其中输出电压在此也具有与供电电压UPST相同的大小，即其绝对值一样大。在0％调制度的情况下，输出电压、即输出触头Qa、Qb之间的电压为零。在调制度处于-100％和+100％之间时，输出电压与调制度成比例。对于输出端6处的输出电压U的大小，因此得到U＝MG/100％·UPST。如果调节供电电压UPST，那么因此从调制度中直接得到供电电压。

[0066] 图2示出第二梯度放大器11的示意图，所述第二梯度放大器能够理解为第一梯度放大器1的改进形式。第二梯度放大器11附加地具有控制仪器12，所述控制仪器同样如第一梯度放大器1或第二梯度放大器2能够是MRT设备的一部分。控制仪器12在此仅可示意性地理解为构件并且能够包括或代表多个不同的功能或功能单元。例如，控制仪器12能够将电流理论值10提供给调节装置2。

[0067] 在图2中示出的装置中提出：电流实际值9由电流测量单元7经由传输路径13也传输给控制仪器12，尤其控制仪器12的监控装置。此外，第二梯度放大器11具有在此称作为Lim表示的限制级14。当前，限制级14装入调制器3的输入端中，使得由调节装置2输出的调节信号首先到达限制级14。限制级14在转发调节信号、例如转发给调制器3的另一功能单元之前能够根据其限制设定来限制或限定调节信号。限制设定或限制设定的值在此也简称为极限。

[0068] 用于限制级14的限制设定当前能够经由传输路径15同样由控制仪器12提供。附加地，当前存在于限制级14中的限制设定能够由控制仪器12经由传输路径16读出。

[0069] 通过能够在-100％至+100％范围中变化的限制设定，由调制器3继续处理的调节信号限制于相应的值。因此，由调制器3输出给开关输出级4的调制器信号MS1至MS4也限制于通过各当前的限制设定而限定的值。于是，由此开关输出级4的输出电压不能够大于极限/100％·UPST，其中极限说明限制级14的当前的限制设定。

[0070] 在MRT设备中使用第二梯度放大器11时，因此能够借助于限制级14或通过其实现的PWM限制(PWM：英文“pulse width modulation，脉宽调制”)来限定脉冲边沿，以便例如不危害病患，尤其具有金属植入物的病患。有利地能够提出：当限定脉冲边沿时，即当限制级14作用时，将警告或指示输出给MRT设备的用户。由此能够确保：用户例如能够尤其精确地检查借助于MRT设备产生的图像，在拍摄所述图像时已经发生限定。同样地，用户由于指示或警告在需要时能够有针对性地调整MRT设备的相应的测量序列或对应的参数。

[0071] 图3示出开关输出级4的示意图，其中说明通过调制器、例如调制器3的电压信号对其进行调控。开关输出级4例如能够是MRT设备的结合其他附图提出的开关输出级4。调制器3的信号例如能够借助于两个模数转换器(AD转换器，ADC)产生。所述AD转换器中的第一AD转换器例如能够引起开关输出级4的开关S1和S2的调控。这当前通过电压箭头U(ADC1,2)示例性地说明。第二AD转换器例如——除了抖动或偏移之外——能够获得相对于第一AD转换器反相的输入信号，进而引起开关输出级4的开关S3和S4的调控。这在此通过第二电压箭头U(ADC3,4)示例性地说明。开关输出级4在其输出端6处的输出电压于是从两个调控或电压箭头的差中得出，这在此示例性地通过长的第三箭头U(ADC1,2-ADC3,4)说明。

[0072] 图4示出调制器3的示意图，所述调制器或其限制级14以示例性的计算单元18扩展。在此示出的调制器3例如能够是MRT设备的结合其余的附图提出的调制器3。调制器3例如能够与用于偏移分级和/或抖动的预调制器组合，进而在该实例中具有两个输入端，用ADC1,2和ADC3,4表示。

[0073] 计算单元18用于计算或确定限制设定，即用于限制级14的极限。在此，当前限制级14两件式地构成。各一部分与两个输入端之一连接，使得经由两个输入端进入的信号能够借助于限制单元14限制。能够可行的是：在结合图2描述的通过控制仪器12对限制设定进行的预设和借助于计算单元18计算一个或多个限制设定之间切换。

[0074] 计算单元18根据经由两个输入端进入的输入信号来计算相应的限制设定或时间平均地要遵守的均方根值，所述输入信号尤其能够是调节装置2的调节信号。

[0075] 输入信号在此首先经过限制级14，进而对应于当前的限制设定限制于特定的值或特定的大小。一个或多个限制设定尤其能够针对对应于空间方向X、Y、Z中的各一个的三个信道来安排，使得每个相应的信道或梯度信道能够仅将指配给其的份额贡献于由梯度线圈8产生的通量密度的最大的变化率dB/dtmax。与之相应地，用于每个信道的输入信号能够独立地限制于指配给相应的信道的值。限制设定因此代替单个值能够包括多个、尤其三个值或极限，其中每个分别指配给一个信道或一个空间方向或与其关联。

[0076] 限定的或限制的输入信号从限制级14一方面到达调制器4的调制单元17，所述调制单元从中产生调制器信号MS1至MS4，即用于在调制器3下游连接的开关输出级4的真正的脉宽调制。另一方面，限定的或限制的输入信号到达计算单元18。如果接通极限或均方根值计算，那么计算单元18的相应的第一开关19处于在此示出的闭合位置，使得输入信号能够继续到达差值形成器20。通过切换第一开关19，中断相应的连接，即关断借助于计算单元18进行的计算。

[0077] 差值形成器20形成两个输入信号的差。所述差最终能够对应于开关输出级4的输出电压(也参见图3U(ADC 1,2-ADC3,4))。

[0078] 所述差值形成器的输出信号从差值形成器20到达第一低通滤波器21，其为高阶低通滤波器。第一低通滤波器21例如可以作为在10至15kHz处具有fG-3dB的二阶贝塞尔低通滤波器，其中fG说明第一低通滤波器21的极限频率。借助于第一低通滤波器21可以降低差值形成器20的输出信号的开关波动。即使例如能够标准地允许5kHz的极限频率，在病患安全方面能够有利的是：对于该极限频率选择大于10kHz的值，因为在如今可行的梯度变化速度下否则会抑制过大份额的可用的有效信号。

[0079] 然后，第一低通滤波器21的输出信号到达乘法器22，在所述乘法器中所述输出信号乘以自身，即平方。然后，经平方的信号到达第二低通滤波器23，所述第二低通滤波器是一阶低通滤波器。例如，第二低通滤波器23可以具有T≤1分钟的时间常数，即所述时间常数可以远小于标准设置的6分钟的时间常数。一阶的第二低通滤波器23非常好地映射自然的加热曲线，其中存在仅一个主导的时间常数，并且所述加热曲线可以表征加热表现，例如植入物或周围组织的加热表现，所述加热表现例如由磁场、即例如由梯度线圈产生的场的影响引起。

[0080] 第二低通滤波器23的输出信号进入第一比较器24中，在所述第一比较器中将其与预设的第一阈值25进行比较。如果第二低通滤波器23的输出信号达到所述第一阈值25，则调整或转换限制级14的限制设定，例如调整或转换到预设的最大值的56％。例如，最大值可以为100T/s。其56％、即大约56T/s可以设置或预设为持久允许的均方根值或RMS值。于是因此，进入调制器3中的输入信号会限制于对于持续运行允许的所述均方根值或时间平均允许的均方根值。第一阈值25可以例如确定为允许的最大值平方的2×56％。相反，当没有切换限制级14、即不调整限制设定时可由第二低通滤波器23实现的最终值能够是最大值平方的2×100％。系数2在此取决于借助于差值形成器20的差值形成。

[0081] 如果在测量序列中到达调制器3的输入信号持久超过持久允许的均方根值，则当第二低通滤波器23的输出信号已达到第一阈值25时，那么降低限制设定，即将限制级14的极限降低到允许的均方根值。因为测量序列不持久地仅由脉冲边沿构成，所以现在实际的均方根值小于通过调整的限制设定来预设的极限，于是限制设定由第一比较器24再次置于允许的最大值，即100％。借此，对于限制设定，得出在最大值和下降的值之间的持续振荡。然而会不期望的是：所述振荡刚好在预设的允许的均方根值处发生。

[0082] 因此当前设有第二比较器26，所述第二比较器将第二低通滤波器23的输出信号与预设的第二阈值27进行比较。在此，第二阈值27比第一阈值25例如小10％至30％。以所示出的方式，在比较器24、26的下游连接有单稳态触发器级28和或门29。在此，将比较器24、26的输出信号在或门的一个输入端处输送给或门29，并且在其另一输入端处将单稳态触发器级28的输出信号输送给或门。即使第二低通滤波器23的输出信号以预设的阈值25、27之间的差下降，第二比较器26不开启限制设定的调整或切换，使得随后才能够将极限再次升高到
100％的最大值。极限或其切换或调整现在围绕如下值振荡或摆动，所述值低于预设的持续允许的均方根值。此外引起：下降的极限设定至少对于一定时间段保持并且不立即再次升高到最大值，所述时间段与部件的具体设计相关。

[0083] 因为对于病患和植入物的安全性而言热负荷的时间平均值或均方根值是重要的，所以不允许删除或丢弃实际的均方根值的历史记录。因此有利地，例如第二低通滤波器23的输出信号不能够有针对性地或手动地、例如通过故障复位等置于零。第一开关19仅将计算的输入信号保持为零。借此，例如能够实现：不一起评估未限定的运行。

[0084] 借助于在或门29下游连接的第二开关30能够激活或允许或者关断或阻止限制设定的调整或切换。因此，有利地能够防止：甚至在第一开关19断开之后，以不期望的和/或不受控的方式和方法出现限制设定的改变。

[0085] 图5示出第三梯度放大器31的示意图，其中附加地设有具有VFB发送单元32和VFB接收器单元33的电压反馈电路(VFB电路)。对于调制器3适用的是：所述调制器的输入端一对一地与特定的调制度相关联。然而，开关输出级4的实际的输出电压结合供电电压UPST的实际值才从调制度中得到，所述供电电压可以与网络波动相关地不受控地变化。因此，借助于VFB发送单元测量供电电压UPST，即其实际值。从所述测量值中生成修正信号，所述修正信号传输给VFB接收器单元33。修正信号由VFB接收器单元33在调节装置2和调制器3之间循环(eingeschleift)，特别是在限制级14之后或下游。修正信号的进入循环引起：改变调制度MG，使得满足条件MG·UPST＝恒定值。借此，于是有利地将开关输出级4的特定的输出电压一对一地与由调节装置2输出的调节信号相关联。

[0086] 供电电压的额定值、即开关输出级4的额定电压例如为2000V。在开关输出级4的额定电压下，特定的调节信号可以引起50％的调制度，使得在开关输出级4的输出端6处因此产生50％×2000V＝1000V的输出电压。如果现在例如由于网络波动和/或负载，供电电压UPST的实际值从额定值下降到例如1500V，则借助于VFB电路将调制度自动提高到≈66.67％。根据66.67％×1500V＝1000V，只要相应的调节信号不变，那么输出电压仍然保持恒定。如果将用于限制级14的限制设定置于相应的值，则因此于是可以可靠且安全地实现-
1000V至+1000V的输出电压。当供电电压UPST的实际值降低到1000V以下时，才不能在输出端
6处产生或达到大于1000V的输出电压。

[0087] 特别是在梯度放大器11、31的情况下，设有在病患安全方面安全的控制通道，所述控制通道由于相对小数量的部件能够称作为小的控制通道。控制通道在限制级14处开始，包括调制器3以及其调制器信号MS1至MS4、开关输出级4及其供电电压UPST，并且在开关输出级4的输出端6处结束。因此，所述部件的数量明显低于例如MRT设备的完整驱动路径中的部件的数量。因为MRT设备可以包括梯度放大器11、31，所以控制通道集成到或嵌入到MRT设备的驱动路径中。电流测量单元7和电流实际值9都不用于控制通道，使得电流实际值9允许特别有利地用于保护通道，而不会危害病患安全并且不必确定或产生独立的第二电流实际值9。

[0088] 然而如果应补偿电流相关的公差，则对此需要关于电流实际值9的信息。这需要：为保护通道产生独立的第二电流实际值，或者存在的电流实际值9绝不允许未被注意地失效，这实际上几乎无法确保。

[0089] 连接到输出端6的负载的欧姆电阻处的电压降、开关输出级4的半导体器件处、例如其开关S1至S4处的非线性的电压降、以及它们的正向电压和开关特性与电流实际值9相关。该电流相关的公差可以通过相应的上部或正的和下部或负的最大值或终值或者相应的限制设定的极限的平移来考虑。

[0090] 例如，梯度线圈8的欧姆电阻RL处的电压降为I·RL，并且期望的是如下线圈电压U，所述线圈电压应对应于由开关输出级4输出的输出电压Uaus。随着线圈电流I增大，乘积I·RL越来越大，进而线圈电压U越来越小。在此，在电流增大期间适用的是Uauf＝Uaus-I·RL，即梯度线圈处的电压随着线圈电流增大而变小。现在在还存在电流通量的情况下去磁，并且将开关输出级4的输出电压切换到相反的或反向的极性，但是其中电流仍然以与先前相同的方向流动。于是在随后的电流减小中，对于相应的电压适用的是Uab＝-Uaus-I·RL。因此，在电流增大期间，在梯度线圈8处有效的电压Uauf的绝对值减小，而在梯度线圈8的电流减小时有效的电压Uab的绝对值提高。

[0091] 这可以通过限制设定的补偿调整、即用于限制级14的极限的补偿调整来补偿，这通过如下方式实现：将值I·RL时间和电流方向相关地算入限制设定中。为了计算电流相关的补偿的限制设定，将值I·RL加至先前或未补偿的极限。例如，+1000V设作为正极限并且-1000V设作为负极限。此外，线圈电流I然后流动，所述线圈电流引起在梯度线圈8处或在梯度线圈8中的瞬时50V的电压降。因此对于电流相关的补偿的正极限得到Limitpos，komp(I)＝+
1000V+50V＝1050V，进而对于电流增大，得到线圈电压Uauf＝1050V-50V＝1000V。对于电流相关的负的补偿的极限相应地得到Limitneg,komp(I)＝-1000V+50V＝-950V，并且相应地在电流减小时，得到线圈电压Uab＝-(-950V)+50V＝1000V。因此，通过极限的平移——即在此例如以+50V——补偿梯度线圈8的欧姆电阻处的——或者一般性地相应的负载电阻处的——电压降。如果通过在负载或线圈电流流动时的相应的驱动动作而产生从正电压到负电压的迅速变换，那么于是线圈电压保持在通过补偿的极限来预设的或特定的±1000V的电压范围内。

[0092] 为了补偿开关输出级4的半导体器件的影响，可以相应地假设非线性的负载电阻，例如与二极管特性曲线相关，并且根据上述示例计算同样用于平移极限，即用于计算或设定相应的补偿的极限。同样地，为了最小化耗费，可以将开关输出级4的半导体元件的典型的正向电压根据电流方向总体地加至当前的未补偿的极限。由此，可以至少在一级近似中补偿半导体元件的影响。

[0093] 不言而喻，MRT设备和梯度放大器1、11、31的不同的在此示例性描述的设计方案可以彼此组合。因此，例如设置在第三梯度放大器31中的调制器3或设置在第三梯度放大器31中的限制级14也可以具有计算单元18。

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