DE19511832C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Gradientenstromversorgung für ein Kernspintomographiegerät - Google Patents

Description

Aus der US-Patentschrift 5,245,287 ist eine Gradientenstrom­ versorgung für ein Kernspintomographiegerät bekannt, bei der die Gradientenspule in einem Resonanzkreis betrieben wird. Durch den resonanten Betrieb der Gradientenspule können schnelle Stromänderungen realisiert werden, die mit einem li­ nearen Gradientenverstärker alleine nicht oder nur mit größ­ tem Aufwand zu verwirklichen wären.

Bei Kernspintomographiegeräten ist vielfach eine Einstellmög­ lichkeit für Shimströme vorgesehen, um die Homogenität zu verbessern. Dies kann z. B. bei hohen Anforderungen vor jeder Messung erforderlich sein. Lineare Homogenitätsterme können dabei einfach dadurch eingestellt werden, daß den für alle drei Raumrichtungen vorhandenen Gradientenspulen zusätzlich zu den von einer Sequenzsteuerung vorgegebenen Gradientenpul­ sen ein konstanter Offset-Strom zugeführt wird. Bei einem Be­ trieb der Gradientenspule in einem Resonanzkreis scheint dies nicht möglich zu sein, da ja über einen Kondensator kein Gleichstrom geführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gradientenstromversorgung so auszugestalten, daß auch im resonanten Betrieb der Gradientenspule ein Off­ setstrom eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfin­ dungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des An­ spruchs 6 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 28 näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 bis 5 zur Erläuterung der Problemstellung eine EPI-Sequenz nach dem Stand der Technik,

Fig. 6 die Lage der abgetasteten Signale im k-Raum bei einer Sequenz nach den Fig. 1 bis 5,

Fig. 7 eine Schaltungsanordnung als Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 8 den Stromverlauf I_G in der Gradientenspule G ohne Offsetstrom,

Fig. 9 den dazugehörigen Verlauf der Spannung U_C am Kondensator C,

Fig. 10 bis 14 die dazugehörigen Schaltzeitpunkte für die Schalter T1 bis T4 und die Dioden D1 bis D4,

Fig. 15 den Stromverlauf I_G in der Gradientenspule G mit Offsetstrom I_off,

Fig. 16 den dazugehörigen Verlauf der Spannung U_C,

Fig. 17 bis 21 die dazugehörigen Schaltzeitpunkte der Schalter T1 bis T4 und der Dioden D1 bis D4,

Fig. 22 den Stromverlauf I_G für den Fall, daß die Schalter umgeschaltet werden, wenn der Strom I_G den Offsetstrom T_off erreicht hat,

Fig. 23 den dazugehörigen Spannungsverlauf U_G,

Fig. 24 bis 28 die dazugehörigen Schaltzeitpunkte der Schalter T1 bis T4 und der Dioden D1 bis D4.

Das Problem der schnellen Gradientenschaltung tritt vor allem beim sogenannten EPI-(Echo Planar Imaging)-Verfahren auf. Dieses Verfahren wird daher kurz anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert. Gemäß Fig. 1 wird ein Anregungspuls RF zusammen mit einem Gradienten SS in z-Richtung auf das Untersuchungs­ objekt eingestrahlt. Damit werden Kernspins in einer Schicht des Untersuchungsobjekts angeregt. Anschließend wird die Richtung des Gradienten SS invertiert, wobei der negative Gradient SS die durch den positiven Gradienten SS verursachte Dephasierung der Kernspins rückgängig macht.

Nach der Anregung wird ein Phasencodiergradient PC gemäß Fig. 3 und ein Auslesegradient RO gemäß Fig. 4 eingeschaltet. Der Phasencodiergradient PC besteht aus kurzen Einzelpulsen ("Blips"), die bei jedem Polaritätswechsel des Auslesegra­ dienten RO eingeschaltet werden. Den Phasencodiergradienten PC geht jeweils ein Vorphasiergradient PCV in negativer Pha­ sencodierrichtung voraus.

Der Auslesegradient RO wird mit ständig wechselnder Polarität eingeschaltet, wodurch die Kernspins im Wechsel dephasiert und wieder rephasiert werden, so daß eine Folge von Signalen S nach Fig. 5 entsteht. Dabei werden bei einer einzelnen An­ regung i.a. so viele Signale gewonnen, daß der gesamte Fou­ rier-k-Raum abgetastet wird, d. h., die vorliegende Informa­ tion zur Rekonstruktion eines vollständigen Schnittbildes ausreicht. Hierzu ist eine extrem schnelle Umschaltung des Auslesegradienten RO mit hoher Amplitude erforderlich, die mit den sonst bei MR-Bildgebung üblicherweise angewandten Rechteckimpulsen und herkömmlichen steuerbaren Gradientenver­ stärkern kaum realisiert werden kann. Eine gebräuchliche Lö­ sung des Problems besteht darin, die den Auslesegradienten RO erzeugende Gradientenspule in einem Resonanzkreis zu betrei­ ben, so daß der Auslesegradient RO eine Sinusform aufweist.

Die entstehenden Kernresonanzsignale S werden im Zeitbereich abgetastet, digitalisiert und die so gewonnenen numerischen Werte in eine Rohdatenmatrix eingetragen. Die Rohdatenmatrix kann man als Meßdatenraum, bei dem im Ausführungsbeispiel vorliegenden zweidimensionalen Fall als Meßdatenebene be­ trachten. Dieser Meßdatenraum wird in der Kernspintomographie als k-Raum bezeichnet. Die Lage der Meßdaten im k-Raum ist in Fig. 6 durch Punkte schematisch dargestellt. Die für die Bilderzeugung notwendige Information über die räumliche Her­ kunft der Signalbeiträge ist in den Phasenfaktoren codiert, wobei zwischen dem Ortsraum (also dem Bild) und dem k-Raum mathematisch der Zusammenhang über eine zweidimensionale Fou­ rier-Transformation besteht. Es gilt:

Dabei gelten folgende Definitionen:

ρ = Kernspindichte
γ = gyromagnetisches Verhältnis
G_x = Wert des Auslesegradienten RO
G_y = Wert des Phasencodiergradienten PC

Beim EPI-Verfahren sind sehr hohe Gradientenamplituden zur Ortscodierung der Hochfrequenzsignale notwendig. Diese hohen Gradientenamplituden müssen in kurzen Zeitabständen ein- und ausgeschaltet werden, damit die notwendige Information gewon­ nen werden kann, bevor das Kernresonanzsignal abklingt. Nimmt man an, daß für eine Projektion (also für ein einzelnes Signal unter einem Einzelpuls des Auslesegradienten RO) eine Puls­ dauer T von einer Millisekunde benötigt wird, ergibt sich eine Gesamtauslesezeit T_acq von 128 ms für eine 128 × 128 Bild­ matrix. Wenn man herkömmliche Rechteckimpulse mit einer Länge von einer Millisekunde verwenden würde und ein Betrachtungs­ fenster (field of view, FOV) von 40 cm annimmt, so ergeben sich für Rechteckimpulse typische Gradientenamplituden G_x für den Auslesepuls RO von:

Für Trapezpulse mit einer Anstiegszeit von T_rise = 0,5 ms ohne Auslesen der Signale auf den Rampen ergeben sich noch größere Gradientenpulse G_T.

Bei der Gradientenstromversorgung werden die Anforderungen an die Spannungsfestigkeit des Gradientenverstärkers mit abnehm­ ender Anstiegszeit immer problematischer. Nimmt man an, daß ein Strom I_max zum Erreichen der maximalen Gradientenstärke G_max erforderlich ist, so errechnen sich die aufgrund einer Induktivität L der Gradientenspule erforderliche Spannung zu:

Hierbei ist der ohmsche Spannungsabfall an der Gradientenspu­ le noch nicht berücksichtigt. Für eine Induktivität der Gra­ dientenspule von 1 mH und einen maximalen Strom I_max von 200 A würde die am Ausgang des Gradientenverstärkers erforderli­ che Spannung in Abhängigkeit von der Anstiegszeit T_rise des Gradientenstroms folgende Werte annehmen:

Trise = 0,5 ms|U = 400 V
Trise = 0,25 ms	U = 500 V
Trise = 0,1 ms	U = 2000 V

Dies sind Anforderungen, die ohne Resonanzkreis nur mit gro­ ßem Aufwand zu erreichen sind, typischerweise allenfalls durch Parallel- und Serienschaltung von modularen Gradienten­ verstärkern.

Einfacher kann das Problem der kurzen Schaltzeiten gelöst werden, wenn die betreffende Gradientenspule zusammen mit ei­ nem Kondensator in einem Resonanzkreis betrieben wird, wobei man dann z. B. einen in Fig. 4 dargestellten sinusförmigen Verlauf des Auslesegradienten RO erhält. Der sinusförmige Auslesegradient RO führt bei einer Abtastung des Signals in zeitlich konstanten Intervallen zu einer nicht äquidistanten Abtastung im k-Raum, was durch die nicht äquidistanten Punkte in der k-Raum-Darstellung der Rohdatenmatrix RD nach Fig. 6 sichtbar wird.

Wie bereits eingangs erläutert, ist es in vielen Fällen er­ forderlich, den eigentlichen Gradientenpulsen einen konstan­ ten Gradienten-Gleichstrom zu überlagern, mit dem lineare In­ homogenitätsterme des Grundmagnetfelds kompensiert werden können.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung, bei der bei entsprechender Ansteuerung auch im resonanten Betrieb solche Offsetströme erzeugt werden können.

Der Gradientenstrom I_G wird von einem Gradientenverstärker GV gesteuert. Er fließt über die Reihenschaltung einer Gradien­ tenspule G und einer Brückenschaltung, die aus vier Schaltern T1 bis T4 mit jeweils parallel geschalteten Freilaufdioden D1 bis D4 besteht. Dabei liegt diese Brückenschaltung mit einer Brückendiagonale im Strompfad des Gradientenstroms I_G, in der anderen Brückendiagonale liegt ein Kondensator C. Der Gra­ dientenstrom I_G wird erfaßt und dem Gradientenverstärker GV als Istwert zugeführt. Die Stromerfassung erfolgt - wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 dargestellt - am einfachsten durch einen Shunt-Widerstand R im Strompfad.

Der Sollwert für den Gradientenstrom I_G wird dem Gradienten­ verstärker GV durch eine Gradientensteuerschaltung SG vorge­ geben. Diese Gradientensteuerschaltung SG steuert auch eine Treiberschaltung ST, über die wiederum die einzelnen Schalter T1 bis T4 angesteuert werden. Die Vorgabe des Stromsollwerts und der Schaltzeitpunkte für die Schalter T1 bis T4 erfolgt in Abhängigkeit von einer gewünschten, wählbaren Pulssequenz. Über eine Offsetstrom-Steuerschaltung SO wird der Gradienten­ steuerschaltung SG ein Offsetstrom vorgegeben. Der zur Kom­ pensation einer linearen Feldinhomogenität erforderliche Off­ setstrom kann z. B. durch ein Verfahren ermittelt werden, wie es in der US-Patentschrift 5,345,178 beschrieben ist.

In den Fig. 8 bis 14 ist zunächst eine Schaltersteuerung und der daraus resultierende Verlauf des Gradientenstroms I_G sowie die Spannung U_C am Kondensator C dargestellt, wie man sie ohne Offsetstrom anwendet. Dabei werden gemäß Fig. 10 zunächst die Schalter T1 und T3 eingeschaltet, so daß bei konstanter Ausgangsspannung am Gradientenverstärker GV ein linear ansteigender Strom I_G durch die Gradientenspule G fließt. Zum Zeitpunkt t1 werden die Schalter T1 und T3 geöff­ net. In der Gradientenspule G mit der Induktivität L ist zu diesem Zeitpunkt die induktive Energie

E_L = 1/2 L·I_Gmax

gespeichert. Zum Zeitpunkt t1 übernehmen die Freilaufdioden D1, D4 den von der Gradientenspule G getriebenen Strom, so daß der Kondensator C geladen wird. Die in der Gradientenspu­ le G gespeicherte induktive Energie ist zum Zeitpunkt t₂ voll auf den Kondensator C übergegangen, so daß dieser bei einer Kapazität C die kapazitive Energie

E_C = 1/2 C·U_Cmax²

speichert. In dieser Zeit geht der Gradientenstrom I_G auf Null und die Spannung am Kondensator C auf U_Cmax. Zum Zeit­ punkt t₂ werden die Schalter T2, T3 geschlossen, so daß der Kondensator C entladen wird und die gespeicherte Energie an die Gradientenspule G abgibt. Dabei fließt ein negativer Strom I_G bis zu einem Maximalwert I_Gmax. Zum Zeitpunkt t₃ ist wieder die gesamte Energie aus dem Kondensator C in die Gradientenspule G umgeladen, so daß die Spannung U_C auf Null sinkt.

Zum Zeitpunkt t₃ übernehmen die Freilaufdioden D2, D3 den von der Gradientenspule G getriebenen Strom, so daß wieder der Kondensator C aufgeladen wird.

Der dargestellte Schaltzyklus wird fortgeführt, wobei sich durch das Umladen zwischen Kondensator C und Gradientenspule G ein sinusförmiger Verlauf des Gradientenstroms I_G ergibt. Wesentlich für die nachfolgend beschriebene Möglichkeit der Aufschaltung eines Offsetstroms ist dabei, daß die Spannung am Kondensator C unipolar ist, d. h., daß die Spannung U_C zwi­ schen Null und einem positiven Maximalwert U_Cmax schwankt.

Bei der obengenannten Darstellung wurde von einem verlust­ freien Resonanzkreis ausgegangen. Ohmsche Verluste werden da­ durch ausgeglichen, daß der Gradientenverstärker GV die Ver­ lustenergie nachliefert, indem er bei Abweichungen zwischen dem Istwert des Gradientenstroms I_G und dessen Sollwert aus­ gangsseitig eine Spannung liefert, die die Energieverluste ausgleicht.

Die Brückenschaltung nach Fig. 7 bietet außerdem die Mög­ lichkeit, die Gradientenspule G unter Umgehung des Kondensa­ tors C direkt an den Gradientenverstärker GV anzuschließen und damit einen unbegrenzt langen Gleichstrom zu treiben, was im Resonanzbetrieb nicht möglich wäre. Gemäß Fig. 14 wird dieser Betriebszustand dadurch erreicht, daß zum Zeitpunkt t₇ die Schalter T1 und T3 eingeschaltet werden. Damit fließt der vorher vorhandene Strom I_G gemäß Fig. 8 konstant weiter, wo­ bei lediglich der ohmsche Spannungsabfall durch eine entspre­ chende Spannung am Ausgang des Gradientenverstärkers GV aus­ geglichen werden muß. Am Ladezustand des Kondensators C än­ dert sich in diesem Betriebszustand nichts.

Die Möglichkeit, durch Schließen der Schalter T1 und T3 einen Gleichstrom unbegrenzt langer Dauer durch die Gradientenspule G fließen zu lassen, eignet sich jedoch nicht zur Erzeugung des gewünschten Offsetstroms, da dieser Gleichstrom nicht dem Wechselstrom im resonanten Betrieb überlagert werden kann.

Zur Erzeugung eines Offsetstromes I_off ist vielmehr eine An­ steuerung der Schaltung nach den Fig. 15 bis 21 erforder­ lich. Gemäß Fig. 17 werden zunächst wieder die Schalter T1 und T3 geschlossen und durch eine konstante Ausgangsspannung am Gradientenverstärker GV ein linearer Stromanstieg erzeugt. Bei gleicher gewünscht er Stromamplitude durch die Gradienten­ spule G von 2 I_Gmax ist hier eine Aufladung der Gradienten­ spule bis zum Strom I_Gmax + I_off erforderlich. Zum Zeitpunkt t₁ werden die Schalter T1 und T3 geöffnet, so daß der von der Induktivität der Gradientenspule G getriebene Strom I_G nun über den Kondensator C fließt und diesen auflädt. Zum Zeit­ punkt t₂ ist der Gradientenstrom I_G auf Null abgesunken und die induktive Energie der Gradientenspule G in den Kondensa­ tor C in Form von kapazitiver Energie umgewandelt. Da die Gradientenspule gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 22 mit einem um den Offsetstrom I_off höheren Strom geladen war, stellt sich auch eine höhere Spannung U_Cmax′ ein. In Fig. 16 ist dieser Zustand mit 1 bezeichnet.

Zum Zeitpunkt t₂ des Nulldurchgangs des Gradientenstroms I_G werden die Schalter T2, T3 geschlossen. Damit wird der Kon­ densator C wieder entladen und der Gradientenstrom I_G steigt an. Allerdings erfolgt die Entladung des Kondensators U_C hierbei nicht vollständig, da bereits zum Zeitpunkt t₃, wo der Kondensator C noch eine Restladung und damit eine Span­ nung U_CR aufweist, die Schalter T2, T3 wieder ausgeschaltet werden. Dieser Zustand ist im Spannungsdiagramm nach Fig. 16 mit 2 bezeichnet. Die zum Zeitpunkt t₂ im Kondensator C ge­ speicherte Energie wird also nicht vollständig in die Gra­ dientenspule G umgeladen.

Mit dem Ausschalten der Schalter T2, T3 zum Zeitpunkt t₃ wer­ den die Dioden D2, D3 leitend. Damit fließt der von der Gra­ dientenspule G getriebene Strom über den Kondensator C und lädt diesen wieder auf. Zum Zeitpunkt t₄ des Stromnulldurch­ gangs (also im Punkt 3 nach dem Spannungsdiagramm gemäß Fig. 16) weist der Kondensator wieder dieselbe Ladung wie im Punkt 1 und damit wieder die Spannung U_Cmax′ auf, da die dem Kon­ densator zwischen t₂ und t₃ entnommene Energie zwischen t₃ und t₄ gerade wieder zugeführt wird.

Zum Zeitpunkt t₄ werden die Schalter T1 und T4 eingeschaltet, so daß durch die Spannung U_C am Kondensator C ein ansteigen­ der Strom durch die Gradientenspule G getrieben wird. Da im Kondensator C im Punkt 3 dieselbe Energie zur Verfügung steht wie im Punkt 1, wird in der Gradientenspule G wieder der Strom I_Gmax + I_off erzielt, bis die Kondensatorspannung U_C zum Zeitpunkt t₅ im Punkt 4 nach Fig. 16 auf Null sinkt. Da­ mit beginnt der Schaltzyklus wieder von vorne.

Kennzeichnend für die beschriebene Ansteuerung ist also, daß man die Kondensatorspannung U_C nur bei jeder zweiten Halbwel­ le auf Null gehen läßt, während bei den dazwischen liegenden Halbwellen eine Restspannung U_CR verbleibt, bevor der Konden­ sator C wieder durch den von der Gradientenspule G getriebe­ nen Strom I_G aufgeladen wird.

Fig. 15 zeigt, daß sich mit der beschriebenen Ansteuerung ein Gradientenstrom I_G einstellt, der sich aus einem konstan­ ten Offsetstrom I_off als Gleichanteil und einer überlagerten Wechselstromanteil der annähernd eine Sinusform aufweist, zu­ sammensetzt.

Auch bei diesem Betriebsfall ist es möglich, durch Ansteue­ rung der Schalter T1, T3 gemäß Fig. 17 z. B. in einem Zeit­ intervall zwischen t₇ und t₈ die Gradientenspule durch Ein­ schalten der Schalter T1, T3 direkt mit dem Gradientenver­ stärker GV zu verbinden und damit unabhängig vom sinusförmi­ gen Strom und vom Offsetstrom einen beliebig langen Gleich­ strom fließen zu lassen.

Auch bei dem hier dargestellten Betrieb mit Offsetstrom gilt, daß der Gradientenverstärker aufgrund einer sich einstellen­ den Abweichung zwischen Sollwert und Istwert des Gradienten­ stroms I_G ausgangsseitig eine Spannung liefert, die zusätz­ lich zum Resonanzkreis, z. B. zum Ausgleich von ohmschen Ver­ lusten, erforderlich ist.

In den Fig. 22 bis 28 sind Strom- und Spannungsverläufe sowie Schaltzustände für den Fall dargestellt, daß die Um­ schaltung der Schalter T1 bis T4 nicht zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Gradientenstroms I_G erfolgt, sondern wenn der Gradientenstrom I_G den Offsetstrom I_off erreicht, wenn er also ohne Berücksichtigung des Offsetstroms I_off durch Null gehen würde. Dies kann bei direkter Ansteuerung durch eine Gradientenstromsteuerschaltung einfacher sein, da dann nicht der tatsächliche Nulldurchgang erfaßt werden muß.

Der Aufladevorgang über die Schalter T1, T3 und die Strom­ übernahme durch die Dioden D1, D4 erfolgt wie beim vorher be­ schriebenen Ausführungsbeispiel. Die Schalter T2, T3 werden jedoch etwas früher und die Schalter T1, T4 etwas später ein­ geschaltet als im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Dies führt dazu, daß die Maximalspannung in jeder zweiten Halbwelle (im Spannungsdiagramm nach Fig. 23 also im Punkt 3) etwas kleiner ist als in den anderen Halbwellen (im Aus­ führungsbeispiel also im Punkt 1). Wie im vorhergehenden Aus­ führungsbeispiel wird der Abschaltzeitpunkt der Transistoren T2, T3 so gewählt, daß in jeder zweiten Halbwelle die Span­ nung U_C am Kondensator C nicht ganz auf Null geht (also z. B. in den Punkten 2 und 5 gemäß dem Spannungsdiagramm nach Fig. 23). Auch mit dieser Ansteuerung ist somit die Einstellung eines Offsetstroms I_off möglich.

Mit der beschriebenen Anordnung gelingt es also überraschen­ derweise, auch im resonanten Betrieb einer Gradientenspule einen konstanten Gleichanteil des Gradientenstroms I_G, also einen Offsetstrom I_off einzustellen. Damit können über die Gradientenspulen lineare Inhomogenitätsterme in den drei Raumrichtungen eines Magneten korrigiert werden. Gesonderte Shimspulen sind für diese Kompensation nicht erforderlich. Die Höhe des Offsetstroms ist zwar begrenzt, da der Konden­ sator C auch bei jeder zweiten Halbwelle (also in den Punkten 2 und 5 nach den Fig. 16 und 23) in gewissem Umfang entla­ den werden muß. In der Praxis sind aber die Offsetströme sehr viel kleiner als die Gradientenpulse, so daß der Einstellbe­ reich für den Offsetstrom I_off völlig ausreicht.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Gradienten-Offsetstromes (I_off) bei einem Kernspintomographiegerät, bei dem eine Gra­ dientenspule (G) über eine erste Diagonale einer Brücken­ schaltung mit vier Schaltern (T1 bis T4) und jeweils dazu parallelgeschalteten Freilaufdioden (D1 bis D4) mit einem steuerbaren Gradientenverstärker (GV) verbunden ist, und wo­ bei in die zweite Brückendiagonale der Brückenschaltung ein Kondensator (C) geschaltet ist, der zusammen mit der Gradien­ tenspule (G) einen Resonanzkreis bildet, wobei die Schalter (T1 bis T4) derart angesteuert werden, daß durch die Gradien­ tenspule (G) als Gradientenstrom (I_G) ein Wechselstrom fließt, der so über den Kondensator (C) geleitet wird, daß dieser bei gleicher Spannungspolarität periodisch aufgeladen und entladen wird, wobei ein Gradientenoffset-Strom (I_off) durch eine Ansteuerung der Schalter (T1 bis T4) derart er­ zeugt wird, daß bei jeder positiven oder jeder negativen Halbwelle des Gradientenstromes (I_G) eine unvollständige Ent­ ladung des Kondensators (C) erfolgt, und wobei der Gradien­ tenverstärker (GV) neben einem ohmschen Spannungsabfall im Stromkreis eine durch die unvollständige Entladung des Kon­ densators (C) hervorgerufene Spannungsdifferenz zwischen Kon­ densatorspannung (U_C) und Spannung an der Gradientenspule (U_G) aufbringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch den Gradientenoffset­ strom ein linearer Fehler des Grundmagnetfeldes korrigiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brückenschaltung ein Schalterwechsel vom Ladezustand des Kondensators (C) in den Entladezustand und umgekehrt erfolgt, wenn der Gradien­ tenstrom (I_G) mit dem überlagerten Offsetstrom (I_off) durch Null geht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brückenschaltung ein Schalterwechsel vom Ladezustand des Kondensators (C) in den Entladezustand und umgekehrt erfolgt, sobald der Gradien­ tenstrom (I_G) ohne Berücksichtigung des Offsetstroms (I_off) Null ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß vor Beginn einer Meßsequenz die Gradientenspule (G) bei entladenem Kon­ densator (C) mit einem Strom gespeist wird, der gleich der maximalen Amplitude (I_Gmax) des Gradientenstroms (I_G) mit dem überlagerten Offsetstrom (I_off) ist.

6. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, beinhaltend:

• - eine Gradientenstromsteuereinheit (SG), die einen Stromsollwert für einen Gradientenstrom (I_G) mit über­ lagertem Gleichstromoffset vorgibt,
• - einen Gradientenverstärker (GV), der in Abhängigkeit von der Differenz des Stromsollwertes von der Gradienten­ stromsteuereinheit (SG) und einem Stromistwert (I_G) eine Ausgangsspannung liefert,
• - eine Brückenschaltung mit vier Schaltern (T1 bis T4) und dazu jeweils parallel geschalteten Freilaufdioden (D1 bis D4), in deren einer Diagonale ein Kondensator (C) geschaltet ist und deren andere Diagonale zwischen einer Gradientenspule (G) und dem Gradientenverstärker (GV) liegt,
• - eine Offsetstromsteuerschaltung (SO), die der Gradien­ tenstromsteuereinheit (SG) einen Offsetstrom vorgibt,
• - eine Treiberschaltung (ST), die von der Gradientenstrom­ steuereinheit (SG) angesteuert wird und die bei vorgege­ benem Offsetstrom (I_off) die Schalter (T1 bis T4) derart ansteuert, daß jeweils bei positiven oder negativen Halbwellen des Gradientenstroms (I_G) keine vollständige Entladung des Kondensators (C) erfolgt.