JP2014068990A - Magnetic resonance imaging apparatus and abnormality detection method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic resonance imaging apparatus effectively detecting miswiring and oscillation of an output current of a gradient magnetic field coil.SOLUTION: A magnetic resonance imaging apparatus comprises: an inverter circuit 51x that is connected to a direct-current voltage source; a current sensor 44x that detects a current to be supplied to an Xch coil 22x as an output of the inverter circuit 51x; a switching control circuit 52x that calculates a switching waveform on the basis of an input signal and an error signal output from the current sensor 44x, and performs pulse width modulation control of the inverter circuit 51x on the basis of the switching waveform; an Xch comparator 46x that obtains a difference between a predicted switching waveform and the actual switching waveform which is calculated by the switching control circuit 52x on the basis of the switching waveform whose duty factor is 50%, and generates an output pulse waveform; and a sequencer 30 that detects abnormality when an integral value of the output pulse waveform in a time width corresponding to a natural number multiple of a pulse interval of the predicted switching waveform is not equal to 0.

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、傾斜磁場電源装置を備える磁気共鳴イメージング(MRI)装置及びその異常検出方法に関する。   The present embodiment as one aspect of the present invention relates to a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus including a gradient magnetic field power supply apparatus and an abnormality detection method thereof.

MRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号(エコー信号)を計測し、その頭部、腹部、及び四肢等の形態や機能を2次元的又は3次元的に画像化する装置である。撮影においては、エコー信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコード及び周波数エンコードが付与される。計測されたエコー信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。   An MRI apparatus measures an NMR signal (echo signal) generated by a nuclear spin that constitutes a subject, particularly a tissue of a human body, and forms the shape and function of the head, abdomen, and extremities in a two-dimensional or three-dimensional manner. It is a device that images. In imaging, the echo signal is given different phase encoding and frequency encoding depending on the gradient magnetic field. The measured echo signal is reconstructed into an image by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.

MRI装置は、傾斜磁場電源装置から個別に電流供給を受けて、X,Y,Zの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる各傾斜磁場コイルを備える。各傾斜磁場コイルは発熱を少なくするため、抵抗値が低くなるように設計されている。ただし、傾斜磁場電源装置の出力ケーブルが適切な傾斜磁場コイルに接続されていないと、傾斜磁場コイルの接続部の抵抗値が上昇して発熱する。そのことが、接続部の損傷につながる可能性もある。このような損傷はシステム据え付け時に発生しやすい。   The MRI apparatus includes each gradient magnetic field coil that receives a current supply individually from the gradient magnetic field power supply device and generates a gradient magnetic field in which the magnetic field intensity changes along each of the X, Y, and Z axes. Each gradient coil is designed to have a low resistance value in order to reduce heat generation. However, if the output cable of the gradient magnetic field power supply device is not connected to an appropriate gradient magnetic field coil, the resistance value of the connecting portion of the gradient magnetic field coil rises to generate heat. This can lead to damage to the connection. Such damage is likely to occur during system installation.

そこで、従来のMRI装置では、傾斜磁場アンプの出力電流や出力電圧をモニタすることで接続部の損傷前に異常を検出している。   Therefore, in the conventional MRI apparatus, the abnormality is detected before the connection portion is damaged by monitoring the output current and output voltage of the gradient magnetic field amplifier.

なお、本発明に関連する従来技術として、高電圧、大電流が要求されるMRI装置の静磁場、傾斜磁場、及び高周波磁場の発生に必要な各種電源に好適な電源装置及びこれを用いたMRI装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   As a conventional technique related to the present invention, a power supply apparatus suitable for various power supplies required for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field of an MRI apparatus that requires a high voltage and a large current, and an MRI using the power supply apparatus An apparatus is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).

国際公開第2007/004565号International Publication No. 2007/004565

しかしながら、傾斜磁場アンプの出力電流や出力電圧をモニタする方法では、傾斜磁場アンプ出力時にしか異常検出ができないので、異常検出からシステムが停止するまでの時間に接続部を損傷させる可能性がある。また、出力電流や出力電圧をモニタして異常検出する場合、異常検出用のハードウェアが必要となる。   However, in the method of monitoring the output current and output voltage of the gradient magnetic field amplifier, an abnormality can be detected only at the time of output of the gradient magnetic field amplifier. Therefore, there is a possibility that the connection portion is damaged during the time from the abnormality detection to the system stop. Further, when detecting an abnormality by monitoring the output current or output voltage, hardware for detecting an abnormality is required.

さらに、MRI装置据付時に傾斜磁場電源装置の内部に誤配線が生じた場合、確認作業に時間がかかる。確認作業の方法によっては事故が生じる可能性もある。   Furthermore, if an incorrect wiring is generated inside the gradient magnetic field power supply apparatus when the MRI apparatus is installed, it takes time for the confirmation work. Accidents may occur depending on the method of confirmation work.

また、負荷の条件が想定外に変化したり、傾斜磁場アンプが暴走したりすると、傾斜磁場アンプの出力電流が発振する場合があるが、それを検出する手段がない。   Further, if the load condition changes unexpectedly or the gradient magnetic field amplifier runs away, the output current of the gradient magnetic field amplifier may oscillate, but there is no means for detecting it.

本実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、上述した課題を解決するために、直流電圧源に接続されるインバータ回路と、前記インバータ回路の出力が負荷である傾斜磁場コイルに供給されると、前記傾斜磁場コイルに流れる電流を検出する電流センサと、入力信号と前記電流センサの出力である誤差信号とに基づいてスイッチング波形を算出し、前記スイッチング波形に基づいて前記インバータ回路をパルス幅変調制御するスイッチング制御回路と、デューティ比50%のスイッチング波形に基づいて前記スイッチング制御回路によって算出される実際のスイッチング波形と、前記デューティ比50%のスイッチング波形としての予測スイッチング波形とを差分して出力パルス波形を発生する比較手段と、前記予測スイッチング波形のパルス間隔の自然数倍の時間幅における前記出力パルス波形の積分値が0以外の場合に異常検出する異常検出手段と、を有する。   In order to solve the above-described problem, the magnetic resonance imaging apparatus of the present embodiment has an inverter circuit connected to a DC voltage source, and an output of the inverter circuit is supplied to a gradient magnetic field coil as a load. Switching that calculates a switching waveform based on a current sensor that detects a current flowing in the magnetic field coil, an input signal and an error signal that is an output of the current sensor, and performs pulse width modulation control on the inverter circuit based on the switching waveform The difference between the control circuit, the actual switching waveform calculated by the switching control circuit based on the switching waveform with a duty ratio of 50%, and the predicted switching waveform as the switching waveform with the duty ratio of 50% is used as an output pulse waveform. Comparing means to be generated and the pulse of the predicted switching waveform Having an abnormality detecting means integral value of the output pulse waveform in the natural number multiple of the duration of the interval is abnormally detected if other than 0, the.

本実施形態の傾斜磁場電源装置の異常検出方法は、上述した課題を解決するために、直流電圧源に接続されるインバータ回路と、前記インバータ回路の出力が負荷である傾斜磁場コイルに供給されると、前記傾斜磁場コイルに流れる電流を検出する電流センサと、入力信号と前記電流センサの出力である誤差信号とに基づいてスイッチング波形を算出し、前記スイッチング波形に基づいて前記インバータ回路をパルス幅変調制御するスイッチング制御回路と、を備えた磁気共鳴イメージング装置の異常検出方法において、デューティ比50%のスイッチング波形に基づいて前記スイッチング制御回路によって算出される実際のスイッチング波形と、前記デューティ比50%のスイッチング波形としての予測スイッチング波形とを差分して出力パルス波形を発生し、前記予測スイッチング波形のパルス間隔の自然数倍の時間幅における前記出力パルス波形の積分値が0以外の場合に異常検出する。   In order to solve the above-described problems, the abnormality detection method for a gradient magnetic field power supply apparatus according to the present embodiment supplies an inverter circuit connected to a DC voltage source, and an output of the inverter circuit to a gradient coil that is a load. A switching waveform is calculated based on an input signal and an error signal that is an output of the current sensor, and a pulse width of the inverter circuit is calculated based on the switching waveform. An abnormality detection method for a magnetic resonance imaging apparatus, comprising: a switching control circuit that performs modulation control; an actual switching waveform calculated by the switching control circuit based on a switching waveform having a duty ratio of 50%; and the duty ratio of 50% Outputs the difference from the predicted switching waveform as the switching waveform of Generating a pulse waveform, the integral value of the output pulse waveform in the natural number multiple of the duration of the pulse interval of the prediction switching waveform is abnormal detected when non-zero.

本実施形態のMRI装置のハードウェア構成を示す概略図。Schematic which shows the hardware constitutions of the MRI apparatus of this embodiment. 本実施形態のMRI装置に備えられる傾斜磁場電源装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the gradient magnetic field power supply device with which the MRI apparatus of this embodiment is equipped. スイッチング制御回路とマルチレベルインバータ回路との間(制御信号線)がXch及びYch間で誤配線された場合の構成を示す図。The figure which shows a structure in case the wiring between a switching control circuit and a multilevel inverter circuit (control signal line) is miswired between Xch and Ych. 誤配線がない場合の工程(1−2)におけるXch比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形(φ=0)を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform ((phi) = 0) of the Xch comparator in process (1-2) when there is no miswiring. 誤配線がない場合の工程(1−2)におけるXch比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形(φ=Tx/4)を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform ((phi) = Tx / 4) of an Xch comparator in process (1-2) when there is no miswiring. 誤配線がない場合の工程(1−2)におけるXch比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形(φ=Tx/2)を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform ((phi) = Tx / 2) of an Xch comparator in process (1-2) when there is no miswiring. スイッチング制御回路とマルチレベルインバータ回路との間がXch及びYch間で誤配線された場合の工程(1−2)におけるXch比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform of the Xch comparator in the process (1-2) at the time of miswiring between Xch and Ych between a switching control circuit and a multilevel inverter circuit. スイッチング制御回路とマルチレベルインバータ回路との間がXch及びYch間で誤配線された場合の工程(1−2)におけるYch比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform of a Ych comparator in process (1-2) at the time of miswiring between Xch and Ych between a switching control circuit and a multilevel inverter circuit. 傾斜磁場アンプと傾斜磁場コイルとの間が誤配線された場合の構成を示す図。The figure which shows a structure when the wiring between a gradient magnetic field amplifier and a gradient magnetic field coil is miswired. 傾斜磁場アンプと傾斜磁場コイルとの間が誤配線された場合の工程(2−3)におけるXch比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform of an Xch comparator in the process (2-3) at the time of miswiring between a gradient magnetic field amplifier and a gradient magnetic field coil. 傾斜磁場アンプと傾斜磁場コイルとの間が誤配線された場合の工程(2−3)におけるXch比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform of an Xch comparator in the process (2-3) at the time of miswiring between a gradient magnetic field amplifier and a gradient magnetic field coil. 傾斜磁場アンプの出力電流が発振した場合の工程(2−3)における比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform of a comparator in the process (2-3) when the output current of a gradient magnetic field amplifier oscillates. 傾斜磁場アンプの出力電流が発振した場合の工程(2−3)における比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図。The figure which shows the input pulse waveform and output pulse waveform of a comparator in the process (2-3) when the output current of a gradient magnetic field amplifier oscillates.

本実施形態の磁気共鳴イメージング(MRI)装置及びその異常検出方法について、添付図面を参照して説明する。   A magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and an abnormality detection method thereof according to this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態のMRI装置のハードウェア構成を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a hardware configuration of the MRI apparatus of the present embodiment.

図1は、被検体(患者)Pの撮像を行なう本実施形態のMRI装置10を示す。このMRI装置10は、大きくは、撮像システム11と制御システム12とから構成される。   FIG. 1 shows an MRI apparatus 10 of the present embodiment that performs imaging of a subject (patient) P. The MRI apparatus 10 mainly includes an imaging system 11 and a control system 12.

撮像システム11は、静磁場磁石21、傾斜磁場コイル22、傾斜磁場電源装置23、寝台24、寝台制御部25、送信コイル26、送信部27、受信コイル28a〜28e、受信部29、及びシーケンサ30を備える。   The imaging system 11 includes a static magnetic field magnet 21, a gradient magnetic field coil 22, a gradient magnetic field power supply device 23, a bed 24, a bed control unit 25, a transmission coil 26, a transmission unit 27, reception coils 28a to 28e, a reception unit 29, and a sequencer 30. Is provided.

静磁場磁石21は、架台(図示しない)の最外部に中空の円筒形状に形成されており、内部空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石21としては、例えば永久磁石及び超伝導磁石等が使用される。   The static magnetic field magnet 21 is formed in a hollow cylindrical shape at the outermost part of a gantry (not shown), and generates a uniform static magnetic field in the internal space. As the static magnetic field magnet 21, for example, a permanent magnet or a superconducting magnet is used.

傾斜磁場コイル22は、中空の円筒形状に形成されており、静磁場磁石21の内側に配置される。傾斜磁場コイル22は、互いに直交するX,Y,Zの各軸にそれぞれ対応するXchコイル22x、Ychコイル22y、及びZchコイル22z(図2に図示)が組み合わされて形成されている。3つのコイル22x,22y,22zは、後述する傾斜磁場電源装置23から個別に電流供給を受けて、X,Y,Zの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、Z軸方向は、静磁場と同方向とする。   The gradient magnetic field coil 22 is formed in a hollow cylindrical shape, and is disposed inside the static magnetic field magnet 21. The gradient magnetic field coil 22 is formed by combining an Xch coil 22x, a Ych coil 22y, and a Zch coil 22z (shown in FIG. 2) respectively corresponding to the X, Y, and Z axes orthogonal to each other. The three coils 22x, 22y, and 22z are individually supplied with current from a gradient magnetic field power supply device 23, which will be described later, and generate a gradient magnetic field in which the magnetic field strength changes along the X, Y, and Z axes. The Z-axis direction is the same direction as the static magnetic field.

ここで、傾斜磁場コイル22によって発生するX,Y,Z各軸の傾斜磁場は、例えば、リードアウト用傾斜磁場Gr、位相エンコード用傾斜磁場Geおよびスライス選択用傾斜磁場Gsにそれぞれ対応している。リードアウト用傾斜磁場Grは、空間的位置に応じてNMR(nuclear magnetic resonance)信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Geは、空間的位置に応じてNMR信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場Gsは、任意に撮像断面を決めるために利用される。   Here, the gradient magnetic fields of the X, Y, and Z axes generated by the gradient coil 22 respectively correspond to, for example, the readout gradient magnetic field Gr, the phase encoding gradient magnetic field Ge, and the slice selection gradient magnetic field Gs. . The readout gradient magnetic field Gr is used to change the frequency of an NMR (nuclear magnetic resonance) signal in accordance with the spatial position. The phase encoding gradient magnetic field Ge is used to change the phase of the NMR signal in accordance with the spatial position. The slice selection gradient magnetic field Gs is used to arbitrarily determine an imaging section.

傾斜磁場電源装置23は、シーケンサ30から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて、傾斜磁場コイル22に電流を供給する。   The gradient magnetic field power supply device 23 supplies current to the gradient magnetic field coil 22 based on the pulse sequence execution data sent from the sequencer 30.

図2は、本実施形態のMRI装置10に備えられる傾斜磁場電源装置23の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the gradient magnetic field power supply device 23 provided in the MRI apparatus 10 of the present embodiment.

傾斜磁場電源装置23は、交流−直流変換器41、平滑コンデンサ42、傾斜磁場アンプ43x,43y,43z、電流センサ44x,44y,44z、変換モジュール45、及び比較器(コンパレータ)46x,46y,46zを備える。傾斜磁場電源装置23は、三相交流電源Sから電力が供給され、負荷である傾斜磁場コイル22に接続して電流を供給するように構成される。   The gradient magnetic field power supply device 23 includes an AC-DC converter 41, a smoothing capacitor 42, gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, 43z, current sensors 44x, 44y, 44z, a conversion module 45, and comparators (comparators) 46x, 46y, 46z. Is provided. The gradient magnetic field power supply device 23 is configured to be supplied with electric power from the three-phase AC power supply S and to connect to the gradient magnetic field coil 22 that is a load to supply current.

交流−直流変換器41は、三相交流電源Sに接続された三相交流電圧を、例えば2000Vの直流電圧に昇圧する機能を備える。   The AC-DC converter 41 has a function of boosting the three-phase AC voltage connected to the three-phase AC power source S to a DC voltage of, for example, 2000V.

平滑コンデンサ42は、交流−直流変換器41の出力側に接続され、直流電圧を平滑する。   The smoothing capacitor 42 is connected to the output side of the AC-DC converter 41 and smoothes the DC voltage.

傾斜磁場アンプ43x,43y,43zは、平滑コンデンサ42にそれぞれ接続され、平滑された直流電圧を受電する。傾斜磁場アンプ43x,43y,43zは、Xchコイル22x、Ychコイル22y、及びZchコイル22zにそれぞれ電流を供給する。   The gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z are respectively connected to the smoothing capacitor 42 and receive a smoothed DC voltage. The gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z supply currents to the Xch coil 22x, the Ych coil 22y, and the Zch coil 22z, respectively.

傾斜磁場アンプ43x,43y,43zは、マルチレベルインバータ回路51x,51y,51z及びスイッチング制御回路52x,52y,52zをそれぞれ設ける。   The gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, 43z are provided with multi-level inverter circuits 51x, 51y, 51z and switching control circuits 52x, 52y, 52z, respectively.

マルチレベルインバータ回路51x,51y,51zは、入力の直流電圧源を構成する平滑コンデンサ42に並列にそれぞれ接続されるフルブリッジ回路である。マルチレベルインバータ回路51x,51y,51zの出力は、負荷であるコイル22x,22y,22zにそれぞれ供給する。   The multilevel inverter circuits 51x, 51y, 51z are full bridge circuits respectively connected in parallel to the smoothing capacitor 42 constituting the input DC voltage source. The outputs of the multilevel inverter circuits 51x, 51y, 51z are supplied to the coils 22x, 22y, 22z, which are loads, respectively.

電流センサ44x,44y,44zは、マルチレベルインバータ回路51x,51y,51zの出力がコイル22x,22y,22zにそれぞれ供給されると、コイル22x,22y,22zに流れる電流をそれぞれ検出する。   The current sensors 44x, 44y, 44z detect the currents flowing through the coils 22x, 22y, 22z, respectively, when the outputs of the multilevel inverter circuits 51x, 51y, 51z are supplied to the coils 22x, 22y, 22z, respectively.

スイッチング制御回路52x,52y,52zは、シーケンサ30からの入力信号(指令電流)Rx,Ry,Rzと電流センサ44x,44y,44zの出力である誤差信号(検出電流)Sx,Sy,Szとをそれぞれ入力し、両者の差が0になるようにスイッチング波形をそれぞれ算出する。そして、スイッチング制御回路52x,52y,52zは、各chのスイッチング波形に基づいて、制御信号線Lx,Ly,Lzを介してマルチレベルインバータ回路51x,51y,51zをそれぞれパルス幅変調(PWM:pulse width modulation)制御する。   The switching control circuits 52x, 52y, 52z receive input signals (command currents) Rx, Ry, Rz from the sequencer 30 and error signals (detected currents) Sx, Sy, Sz that are outputs of the current sensors 44x, 44y, 44z. Each is input, and the switching waveform is calculated so that the difference between them is zero. Then, the switching control circuits 52x, 52y, and 52z respectively perform pulse width modulation (PWM: pulse) on the multilevel inverter circuits 51x, 51y, and 51z via the control signal lines Lx, Ly, and Lz based on the switching waveform of each channel. width modulation).

変換モジュール45は、シーケンサ30からの入力信号Rx,Ry,Rzに基づいて、予測されるXch予測スイッチング波形、Ych予測スイッチング波形、及びZch予測スイッチング波形をそれぞれ生成する。   The conversion module 45 generates a predicted Xch predicted switching waveform, a Ych predicted switching waveform, and a Zch predicted switching waveform based on the input signals Rx, Ry, and Rz from the sequencer 30, respectively.

比較器46x,46y,46zは、第1の入力が制御信号線Lx,Ly,Lzに、第2の入力(リファレンス)が変換モジュール45にそれぞれ接続される。比較器46x,46y,46zは、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zへの入力信号Rx,Ry,Rzに基づく各chの予測スイッチング波形と、制御信号線Lx,Ly,Lzからの実際の各chのスイッチング波形とをそれぞれ比較(差分)してシーケンサ30に出力する。   The comparators 46x, 46y, and 46z have a first input connected to the control signal lines Lx, Ly, and Lz, and a second input (reference) connected to the conversion module 45, respectively. The comparators 46x, 46y, and 46z are the predicted switching waveforms of the respective channels based on the input signals Rx, Ry, and Rz to the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z, and the actual respective channels from the control signal lines Lx, Ly, and Lz. Are compared (differed) with each other and output to the sequencer 30.

図1の説明に戻って、寝台24は、被検体Pが載置される天板24aを備えている。寝台24は、後述する寝台制御部25による制御のもと、天板24aを、被検体Pが載置された状態で傾斜磁場コイル22の空洞(撮像口)内へ挿入する。通常、この寝台24は、長手方向が静磁場磁石21の中心軸と平行になるように設置される。   Returning to the description of FIG. 1, the bed 24 includes a top 24 a on which the subject P is placed. The couch 24 inserts the couchtop 24a into the cavity (imaging port) of the gradient magnetic field coil 22 with the subject P placed under the control of the couch controller 25 described later. Usually, the bed 24 is installed such that the longitudinal direction is parallel to the central axis of the static magnetic field magnet 21.

寝台制御部25は、シーケンサ30による制御のもと、寝台24を駆動して、天板24aを長手方向および上下方向へ移動する。   The couch controller 25 drives the couch 24 under the control of the sequencer 30 to move the couchtop 24a in the longitudinal direction and the vertical direction.

送信コイル26は、傾斜磁場コイル22の内側に配置されており、送信部27から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。   The transmission coil 26 is disposed inside the gradient magnetic field coil 22 and receives a high frequency pulse from the transmission unit 27 to generate a high frequency magnetic field.

送信部27は、シーケンサ30から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信コイル26に送信する。   The transmission unit 27 transmits a high frequency pulse corresponding to the Larmor frequency to the transmission coil 26 based on the pulse sequence execution data transmitted from the sequencer 30.

受信コイル28a〜28eは、傾斜磁場コイル22の内側に配置されており、高周波磁場の影響によって被検体Pから放射されるNMR信号を受信する。ここで、受信コイル28a〜28eは、それぞれ、被検体Pから発せられた磁気共鳴信号をそれぞれ受信する複数の要素コイルを有するアレイコイルであり、各要素コイルによってNMR信号が受信されると、受信されたNMR信号を受信部29へ出力する。   The receiving coils 28a to 28e are arranged inside the gradient magnetic field coil 22 and receive NMR signals emitted from the subject P due to the influence of the high-frequency magnetic field. Here, each of the reception coils 28a to 28e is an array coil having a plurality of element coils that respectively receive magnetic resonance signals emitted from the subject P. When the NMR signal is received by each element coil, the reception coils 28a to 28e receive The NMR signal thus output is output to the receiving unit 29.

受信コイル28aは、被検体Pの頭部に装着される頭部用のコイルである。また、受信コイル28b,28cは、それぞれ、被検体Pの背中と天板24aとの間に配置される脊椎用のコイルである。また、受信コイル28d,28eは、それぞれ、被検体Pの腹側に装着される腹部用のコイルである。   The receiving coil 28a is a head coil that is attached to the head of the subject P. The reception coils 28b and 28c are spinal coils disposed between the back of the subject P and the top plate 24a. The receiving coils 28d and 28e are abdominal coils that are attached to the ventral side of the subject P, respectively.

受信部29は、シーケンサ30から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて、受信コイル28a〜28eから出力されるNMR信号に基づいてNMR信号データを生成する。また、受信部29は、NMR信号データを生成すると、そのNMR信号データを、シーケンサ30を介して制御システム12に送信する。   The receiving unit 29 generates NMR signal data based on the NMR signals output from the receiving coils 28 a to 28 e based on the pulse sequence execution data sent from the sequencer 30. Further, when generating the NMR signal data, the receiving unit 29 transmits the NMR signal data to the control system 12 via the sequencer 30.

なお、受信部29は、受信コイル28a〜28eが有する複数の要素コイルから出力されるNMR信号を受信するための複数の受信チャンネルを有している。そして、受信部29は、撮像に用いる要素コイルが制御システム12から通知された場合には、通知された要素コイルから出力されたNMR信号が受信されるように、通知された要素コイルに対して受信チャンネルを割り当てる。   The receiving unit 29 has a plurality of receiving channels for receiving NMR signals output from a plurality of element coils included in the receiving coils 28a to 28e. And when the element coil used for imaging is notified from the control system 12, the receiving unit 29 receives the notified element coil so that the NMR signal output from the notified element coil is received. Assign a receive channel.

シーケンサ30は、傾斜磁場電源装置23、寝台制御部25、送信部27、受信部29、及び制御システム12と接続される。シーケンサ30は、図示しないプロセッサ、例えばCPU(central processing unit)及びメモリを備えており、傾斜磁場電源装置23、寝台制御部25、送信部27、及び受信部29を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源装置23に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する。   The sequencer 30 is connected to the gradient magnetic field power supply device 23, the bed control unit 25, the transmission unit 27, the reception unit 29, and the control system 12. The sequencer 30 includes a processor (not shown) such as a CPU (central processing unit) and a memory, and control information necessary for driving the gradient magnetic field power supply device 23, the bed control unit 25, the transmission unit 27, and the reception unit 29. For example, sequence information describing operation control information such as the intensity, application time, and application timing of the pulse current to be applied to the gradient magnetic field power supply device 23 is stored.

また、シーケンサ30は、記憶した所定のシーケンスに従って寝台制御部25を駆動させることによって、天板24aを架台に対してZ方向に進退させる。さらに、シーケンサ30は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源装置23、送信部27、及び受信部29を駆動させることによって、架台内にX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場Gz及びRF信号を発生させる。   In addition, the sequencer 30 drives the bed control unit 25 according to the stored predetermined sequence, thereby moving the table 24a forward and backward in the Z direction with respect to the gantry. Further, the sequencer 30 drives the gradient magnetic field power supply device 23, the transmission unit 27, and the reception unit 29 in accordance with the stored predetermined sequence, so that the X-axis gradient magnetic field Gx, the Y-axis gradient magnetic field Gy, and the Z-axis gradient are placed in the gantry. A magnetic field Gz and an RF signal are generated.

制御システム12は、MRI装置10の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行なう。制御システム12は、インターフェース部31、データ収集部32、データ処理部33、記憶部34、表示部35、入力部36、及び制御部37を有する。   The control system 12 performs overall control of the MRI apparatus 10, data collection, image reconstruction, and the like. The control system 12 includes an interface unit 31, a data collection unit 32, a data processing unit 33, a storage unit 34, a display unit 35, an input unit 36, and a control unit 37.

インターフェース部31は、シーケンサ30を介して撮像システム11の傾斜磁場電源装置23、寝台制御部25、送信部27、及び受信部29に接続されており、これらの接続された各部と制御システム12との間で授受される信号の入出力を制御する。   The interface unit 31 is connected to the gradient magnetic field power supply device 23, the bed control unit 25, the transmission unit 27, and the reception unit 29 of the imaging system 11 through the sequencer 30, and these connected units and the control system 12 Controls input and output of signals exchanged between the two.

データ収集部32は、インターフェース部31を介して、受信部29から送信されるNMR信号データを収集する。データ収集部32は、NMR信号データを収集すると、収集したNMR信号データを記憶部34に記憶させる。   The data collection unit 32 collects NMR signal data transmitted from the reception unit 29 via the interface unit 31. When collecting the NMR signal data, the data collecting unit 32 stores the collected NMR signal data in the storage unit 34.

データ処理部33は、記憶部34に記憶されているNMR信号データに対して、後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、被検体P内における所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを生成する。また、データ処理部33は、位置決め画像の撮像が行なわれる場合には、受信コイル28a〜28eが有する複数の要素コイルそれぞれによって受信されたNMR信号に基づいて、要素コイルの配列方向におけるNMR信号の分布を示すプロファイルデータを要素コイルごとに生成する。そして、データ処理部33は、生成した各種データを記憶部34に格納する。   The data processing unit 33 performs post-processing, that is, reconstruction processing such as Fourier transform, on the NMR signal data stored in the storage unit 34, so that spectrum data or image data of the desired nuclear spin in the subject P is obtained. Is generated. Further, when the positioning image is captured, the data processing unit 33, based on the NMR signal received by each of the plurality of element coils included in the reception coils 28a to 28e, the NMR signal in the arrangement direction of the element coils. Profile data indicating the distribution is generated for each element coil. Then, the data processing unit 33 stores the generated various data in the storage unit 34.

記憶部34は、データ収集部32によって収集されたNMR信号データと、データ処理部33によって生成された画像データ等を、被検体P毎に記憶する。   The storage unit 34 stores the NMR signal data collected by the data collection unit 32, the image data generated by the data processing unit 33, and the like for each subject P.

表示部35は、データ処理部33によって生成されたスペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を表示する。表示部35としては、液晶表示器等の表示デバイスを利用可能である。   The display unit 35 displays various information such as spectrum data or image data generated by the data processing unit 33. As the display unit 35, a display device such as a liquid crystal display can be used.

入力部36は、操作者から各種操作や情報入力を受け付ける。入力部36としては、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。   The input unit 36 receives various operations and information inputs from the operator. As the input unit 36, a pointing device such as a mouse or a trackball, a selection device such as a mode switch, or an input device such as a keyboard can be used as appropriate.

制御部37は、図示していないCPU(central processing unit)やメモリ等を有し、上述した各部を制御することによってMRI装置10を総括的に制御する。   The control unit 37 has a CPU (central processing unit), a memory, and the like (not shown), and controls the MRI apparatus 10 by controlling each of the above-described units.

続いて、本実施形態のMRI装置10の異常検出方法について説明する。   Next, an abnormality detection method for the MRI apparatus 10 according to the present embodiment will be described.

(第1の異常検出方法)
図3は、スイッチング制御回路とマルチレベルインバータ回路との間(制御信号線)がXch及びYch間で誤配線された場合の構成を示す図である。
(First abnormality detection method)
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration in a case where the wiring between the switching control circuit and the multilevel inverter circuit (control signal line) is miswired between Xch and Ych.

図3に示すように、制御信号線Lxは、マルチレベルインバータ回路51xを、誤って、スイッチング制御回路52yに接続している。また、制御信号線Lyは、マルチレベルインバータ回路51yを、誤って、スイッチング制御回路52xに接続している。一方で、制御信号線Lzは、マルチレベルインバータ回路51zを、正しく、スイッチング制御回路52zに接続している。   As shown in FIG. 3, the control signal line Lx erroneously connects the multilevel inverter circuit 51x to the switching control circuit 52y. In addition, the control signal line Ly mistakenly connects the multilevel inverter circuit 51y to the switching control circuit 52x. On the other hand, the control signal line Lz correctly connects the multilevel inverter circuit 51z to the switching control circuit 52z.

第1の異常検出方法は、MRI装置10による被検体Pの撮像前に、傾斜磁場電源装置23の内部の配線の確認するもの、すなわち、マルチレベルインバータ回路51x,51y,51zが適切なアンプスイッチング制御回路に接続されているかを確認するものである。   The first abnormality detection method is a method for confirming the wiring inside the gradient magnetic field power supply device 23 before imaging of the subject P by the MRI apparatus 10, that is, the multilevel inverter circuits 51x, 51y, and 51z perform appropriate amplifier switching. This is to confirm whether it is connected to the control circuit.

撮像前に、配線確認のために、次に示す工程に従って比較器46x,46y,46zにスイッチング波形が送信される。なお、送信されるスイッチング波形のデューティ比(duty ratio)を50%とすることで、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力を0にすることができる。   Before imaging, a switching waveform is transmitted to the comparators 46x, 46y, and 46z in accordance with the following steps for wiring confirmation. In addition, the output of gradient magnetic field amplifier 43x, 43y, 43z can be set to 0 by making the duty ratio (duty ratio) of the switching waveform transmitted 50%.

(1−1)Xch、Ych、Zchスイッチング波形の非送信(初期状態)
(1−2)パルス間隔TxでXchスイッチング波形(デューティ比50%)のみ送信
(1−3)パルス間隔TyでYchスイッチング波形(デューティ比50%)のみ送信
(1−4)パルス間隔TzでZchスイッチング波形(デューティ比50%)のみ送信
(1-1) Non-transmission of Xch, Ych, and Zch switching waveforms (initial state)
(1-2) Transmit only Xch switching waveform (duty ratio 50%) at pulse interval Tx (1-3) Transmit only Ych switching waveform (duty ratio 50%) at pulse interval Ty (1-4) Zch at pulse interval Tz Send only switching waveform (duty ratio 50%)

まず、誤配線がない場合の比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形について図4〜図6を用いて説明する。   First, the input pulse waveform and the output pulse waveform of the comparator when there is no erroneous wiring will be described with reference to FIGS.

図4〜図6は、誤配線がない場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。図4は、位相差φ=0の場合を、図5は、位相差φ=Tx/4の場合を、図6は、位相差φ=Tx/2の場合をそれぞれ示す。   4 to 6 are diagrams showing an input pulse waveform and an output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) when there is no erroneous wiring. 4 shows the case where the phase difference φ = 0, FIG. 5 shows the case where the phase difference φ = Tx / 4, and FIG. 6 shows the case where the phase difference φ = Tx / 2.

図4〜図6に示す「In1」は、誤配線がない図2に示す場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの第1の入力パルス波形であり、工程(1−2)で送信されるデューティ比50%のXchスイッチング波形に基づいてスイッチング制御回路52xによって算出された実際のXch実際スイッチング波形である。同じく「In2」は、誤配線がない図2に示す場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの第2の入力パルス波形であり、工程(1−2)で送信されるデューティ比50%のXchスイッチング波形としてのXch予測スイッチング波形である。同じく「Out」は、誤配線がない図2に示す場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの出力パルス波形であり、Xch実際スイッチング波形In1と、Xch予測スイッチング波形In2とを差分した差分パルス波形である。   “In1” shown in FIGS. 4 to 6 is the first input pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) in the case shown in FIG. 2 where there is no miswiring, and in the step (1-2). It is an actual Xch actual switching waveform calculated by the switching control circuit 52x based on the transmitted Xch switching waveform with a duty ratio of 50%. Similarly, “In2” is the second input pulse waveform of the Xch comparator 46x in step (1-2) in the case shown in FIG. 2 where there is no miswiring, and the duty ratio 50 transmitted in step (1-2). It is an Xch prediction switching waveform as a% Xch switching waveform. Similarly, “Out” is the output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) in the case shown in FIG. 2 where there is no erroneous wiring, and the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are differentiated. It is a differential pulse waveform.

図4に示すXch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2は同期されている(φ=0)一方、図5及び図6に示すXch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2は同期されていない(φ≠0)。   The Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 shown in FIG. 4 are synchronized (φ = 0), while the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 shown in FIGS. 5 and 6 are not synchronized. (Φ ≠ 0).

図4〜図6に示すように、Xch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2が同期されているか否かに関わらず、パルス間隔(立ち上がり周期)Txの自然数倍(Tx,2Tx,…)の時間幅における、Xch比較器46xの出力パルス波形Outの積分値は0となる。   As shown in FIGS. 4 to 6, regardless of whether the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are synchronized, a natural number multiple (Tx, 2Tx,...) Of the pulse interval (rising period) Tx. The integrated value of the output pulse waveform Out of the Xch comparator 46x in the time width is zero.

なお、誤配線がない場合の工程(1−3),(1−4)における比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形についても、図4〜図6に示すものと同様となる。よって、誤配線がない場合、Ych予測スイッチング波形のパルス間隔の自然数倍の時間幅における、Ych比較器46yの出力パルス波形の積分値と、Zch予測スイッチング波形のパルス間隔の自然数倍の時間幅における、Zch比較器46zの出力パルス波形の積分値とも0となる。   Note that the input pulse waveform and output pulse waveform of the comparator in steps (1-3) and (1-4) when there is no erroneous wiring are the same as those shown in FIGS. Therefore, when there is no miswiring, the integral value of the output pulse waveform of the Ych comparator 46y and the time that is a natural number times the pulse interval of the Zch predictive switching waveform in the time width that is a natural number times the pulse interval of the Ych predictive switching waveform. The integrated value of the output pulse waveform of the Zch comparator 46z in the width is also zero.

次いで、図3に示すようにスイッチング制御回路とマルチレベルインバータ回路との間(制御信号線)に誤配線がある場合の比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形について図7及び図8を用いて説明する。   Next, as shown in FIG. 3, the input pulse waveform and the output pulse waveform of the comparator when there is an incorrect wiring between the switching control circuit and the multilevel inverter circuit (control signal line) will be described with reference to FIGS. explain.

図7は、スイッチング制御回路とマルチレベルインバータ回路との間がXch及びYch間で誤配線された場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。すなわち、図7は、図3に示す誤配線の場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing an input pulse waveform and an output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) when the wiring between the switching control circuit and the multilevel inverter circuit is miswired between the Xch and Ych. is there. That is, FIG. 7 is a diagram showing an input pulse waveform and an output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) in the case of the incorrect wiring shown in FIG.

図7に示す「In1」は、Xch及びYch間で誤配線がある図3に示す場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの第1の入力パルス波形であり、工程(1−2)では送信されないデューティ比50%のYchスイッチング波形に基づいてスイッチング制御回路52yによって算出された実際のYch実際スイッチング波形「0」である。同じく「In2」は、Xch及びYch間で誤配線がある図3に示す場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの第2の入力パルス波形であり、工程(1−2)で送信されるデューティ比50%のXchスイッチング波形としてのXch予測スイッチング波形である。同じく「Out」は、誤配線がある図3に示す場合の工程(1−2)におけるXch比較器46xの出力パルス波形であり、Ych実際スイッチング波形In1と、Xch予測スイッチング波形In2とを差分した差分パルス波形である。   “In1” shown in FIG. 7 is the first input pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) in the case shown in FIG. 3 where there is an erroneous wiring between Xch and Ych, and the step (1-2) ) Is the actual Ych actual switching waveform “0” calculated by the switching control circuit 52y based on the Ych switching waveform with a duty ratio of 50% that is not transmitted. Similarly, “In2” is the second input pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) in the case shown in FIG. 3 where there is an incorrect wiring between the Xch and Ych, and is transmitted in the step (1-2). It is an Xch prediction switching waveform as an Xch switching waveform with a duty ratio of 50%. Similarly, “Out” is an output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-2) in the case of FIG. 3 where there is an erroneous wiring, and the Ych actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are differentiated. It is a differential pulse waveform.

図7に示すように、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における、Xch比較器46xの出力パルス波形Outの積分値は0以外となる。そこで、シーケンサ30(図3に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外の場合には、異常検出(インターロック)することができる。   As shown in FIG. 7, the integral value of the output pulse waveform Out of the Xch comparator 46x in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is other than zero. Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 3) can detect an abnormality (interlock) when the integral value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is other than zero.

また、図7に示すように、1パルス間隔Txに対応する、Xch比較器46xの出力パルス波形Outの積分値は、時間経過に関わらず一定値である。そこで、シーケンサ30(図3に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外で、かつ、1パルス間隔Txに対応する出力パルス波形Outの積分値が時間経過に関わらず一定値の場合は、マルチレベルインバータ回路51xが適正なスイッチング制御回路と接続されていないとして異常検出することができる。   Further, as shown in FIG. 7, the integrated value of the output pulse waveform Out of the Xch comparator 46x corresponding to one pulse interval Tx is a constant value regardless of the passage of time. Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 3) has an integration value of the output pulse waveform Out corresponding to one pulse interval Tx and the integration value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is other than zero. When the value is a constant value regardless of the passage of time, it is possible to detect an abnormality as the multilevel inverter circuit 51x is not connected to an appropriate switching control circuit.

なお、図7に示すXch実際スイッチング波形In1とXch予測スイッチング波形In2とは同期されているが、同期されていなくとも、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値は0以外となる。さらに、同期されていなくとも、1パルス間隔Txに対応する出力パルス波形Outの積分値は、時間経過に関わらず一定値である。   Although the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 shown in FIG. 7 are synchronized, even if they are not synchronized, the integral value of the output pulse waveform Out in the time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is It will be other than zero. Furthermore, even if not synchronized, the integrated value of the output pulse waveform Out corresponding to one pulse interval Tx is a constant value regardless of the passage of time.

図8は、スイッチング制御回路とマルチレベルインバータ回路との間がXch及びYch間で誤配線された場合の工程(1−2)におけるYch比較器46yの入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。すなわち、図8は、図3に示す誤配線の場合の工程(1−2)におけるYch比較器46yの入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing an input pulse waveform and an output pulse waveform of the Ych comparator 46y in the step (1-2) when the wiring between the switching control circuit and the multilevel inverter circuit is miswired between the Xch and Ych. is there. That is, FIG. 8 is a diagram showing an input pulse waveform and an output pulse waveform of the Ych comparator 46y in the step (1-2) in the case of erroneous wiring shown in FIG.

図8に示す「In1」は、Xch及びYch間で誤配線がある図3に示す場合の工程(1−2)におけるYch比較器46yの第1の入力パルス波形であり、工程(1−2)で送信されるデューティ比50%のXchスイッチング波形に基づいてスイッチング制御回路52xによって算出された実際のXch実際スイッチング波形である。同じく「In2」は、Xch及びYch間で誤配線がある図3に示す場合の工程(1−2)におけるYch比較器46yの第2の入力パルス波形であり、工程(1−2)では送信されないデューティ比50%のYchスイッチング波形としてのYch予測スイッチング波形「0」である。同じく「Out」は、誤配線がある図3に示す場合の工程(1−2)におけるYch比較器46yの出力パルス波形であり、Xch実際スイッチング波形In1と、Ych予測スイッチング波形In2とを差分した差分パルス波形である。   “In1” shown in FIG. 8 is the first input pulse waveform of the Ych comparator 46y in the step (1-2) in the case shown in FIG. 3 where there is an incorrect wiring between Xch and Ych, and the step (1-2) ) Is an actual Xch actual switching waveform calculated by the switching control circuit 52x based on the Xch switching waveform with a duty ratio of 50% transmitted in (1). Similarly, “In2” is the second input pulse waveform of the Ych comparator 46y in the step (1-2) in the case shown in FIG. 3 where there is an incorrect wiring between the Xch and Ych, and is transmitted in the step (1-2). This is a Ych predicted switching waveform “0” as a Ych switching waveform with a duty ratio of 50%. Similarly, “Out” is an output pulse waveform of the Ych comparator 46y in the step (1-2) in the case of FIG. 3 where there is an erroneous wiring, and the Xch actual switching waveform In1 and the Ych predicted switching waveform In2 are differentiated. It is a differential pulse waveform.

図8に示すように、パルス間隔Tx(図7に図示)の自然数倍の時間幅における、Ych比較器46yの出力パルス波形Outの積分値は0以外となる。そこで、シーケンサ30(図3に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外の場合には、異常検出することができる。   As shown in FIG. 8, the integral value of the output pulse waveform Out of the Ych comparator 46y is other than 0 in a time width that is a natural number times the pulse interval Tx (shown in FIG. 7). Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 3) can detect an abnormality when the integral value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number times the pulse interval Tx is other than zero.

また、図8に示すように、1パルス間隔Tx(図7に図示)に対応する、Ych比較器46yの出力パルス波形Outの積分値は、時間経過に関わらず一定値である。そこで、シーケンサ30(図3に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外で、かつ、1パルス間隔Txに対応する出力パルス波形Outの積分値が時間経過に関わらず一定値の場合は、マルチレベルインバータ回路51yが適正なスイッチング制御回路と接続されていないとして異常検出することができる。   Further, as shown in FIG. 8, the integrated value of the output pulse waveform Out of the Ych comparator 46y corresponding to one pulse interval Tx (shown in FIG. 7) is a constant value regardless of the passage of time. Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 3) has an integration value of the output pulse waveform Out corresponding to one pulse interval Tx and the integration value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is other than zero. When the value is a constant value regardless of the passage of time, it is possible to detect an abnormality as the multilevel inverter circuit 51y is not connected to an appropriate switching control circuit.

図8に示すXch実際スイッチング波形In1とYch予測スイッチング波形In2とは同期されているが、同期されていなくとも、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値は0以外となる。さらに、同期されていなくとも、Ych予測スイッチング波形In2の1パルス間隔Txに対応する出力パルス波形Outの積分値は、時間経過に関わらず一定値である。   Although the Xch actual switching waveform In1 and the Ych predicted switching waveform In2 shown in FIG. 8 are synchronized, the integrated value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is not 0 even if not synchronized. It becomes. Furthermore, even if not synchronized, the integrated value of the output pulse waveform Out corresponding to one pulse interval Tx of the Ych predicted switching waveform In2 is a constant value regardless of the passage of time.

なお、図3に示す誤配線の場合の工程(1−3)におけるXch比較器46xの入力パルス波形及び出力パルス波形は、図8に示すものと同様である。図3に示す誤配線の場合の工程(1−3)におけるYch比較器46yの入力パルス波形及び出力パルス波形は、図7に示すものと同様である。   Note that the input pulse waveform and output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (1-3) in the case of erroneous wiring shown in FIG. 3 are the same as those shown in FIG. The input pulse waveform and output pulse waveform of the Ych comparator 46y in the step (1-3) in the case of erroneous wiring shown in FIG. 3 are the same as those shown in FIG.

本実施形態のMRI装置10によると、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力前に、予測スイッチング波形と実際スイッチング波形とに基づいて、傾斜磁場電源装置23の内部の誤配線を効果的に検出できる。   According to the MRI apparatus 10 of this embodiment, before the output of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z, erroneous wiring inside the gradient magnetic field power supply device 23 is effectively detected based on the predicted switching waveform and the actual switching waveform. it can.

(第2の異常検出方法)
図9は、傾斜磁場アンプと傾斜磁場コイルとの間が誤配線された場合の構成を示す図である。
(Second abnormality detection method)
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration in a case where the wiring between the gradient magnetic field amplifier and the gradient magnetic field coil is erroneously wired.

図9に示すように、Xchの傾斜磁場アンプ43xは、誤って、Ychコイル22yに接続されている。また、Ychの傾斜磁場アンプ43yは、誤って、Xchコイル22xに接続されている。一方で、Zchの傾斜磁場アンプ43zは、正しく、Zchコイル22zに接続されている。   As shown in FIG. 9, the Xch gradient magnetic field amplifier 43x is erroneously connected to the Ych coil 22y. The Ych gradient magnetic field amplifier 43y is erroneously connected to the Xch coil 22x. On the other hand, the Zch gradient magnetic field amplifier 43z is correctly connected to the Zch coil 22z.

第2の異常検出方法は、MRI装置10の据え付け時に、傾斜磁場電源装置23が適切な傾斜磁場コイルに接続されているかを確認するものである。傾斜磁場電源装置23から一定電流が出力され、傾斜磁場電源装置23の出力電圧がPWM制御される場合、スイッチング波形のパルスのデューティ比は出力部の抵抗値に比例する。すなわち、一定電流の出力に基づくスイッチング波形のパルス幅から負荷の抵抗値を見積もることができるので、第2の異常検出方法は、抵抗の概算値が規定値より大きいかどうかで負荷の接続確認を行なうものである。   The second abnormality detection method is to confirm whether the gradient magnetic field power supply device 23 is connected to an appropriate gradient magnetic field coil when the MRI apparatus 10 is installed. When a constant current is output from the gradient magnetic field power supply device 23 and the output voltage of the gradient magnetic field power supply device 23 is PWM-controlled, the duty ratio of the pulse of the switching waveform is proportional to the resistance value of the output unit. That is, since the load resistance value can be estimated from the pulse width of the switching waveform based on the output of a constant current, the second abnormality detection method checks the connection of the load depending on whether or not the approximate resistance value is larger than the specified value. To do.

据え付け時に、配線確認のために、次に示す工程に従って比較器46x,46y,46zにスイッチング波形が送信される。なお、送信されるスイッチング波形のデューティ比を50%とすることで、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力を0にすることができる。   At the time of installation, a switching waveform is transmitted to the comparators 46x, 46y, and 46z according to the following steps for wiring confirmation. Note that the output of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z can be set to 0 by setting the duty ratio of the transmitted switching waveform to 50%.

(2−1)Xch、Ych、Zchのスイッチング波形の非送信(初期状態)
(2−2)パルス間隔TxでXchスイッチング波形(デューティ比50%)のみ送信
(2−3)Xchのみに入力信号(傾きの小さいランプ信号)の入力
(2−4)パルス間隔TyでYchスイッチング波形(デューティ比50%)のみ送信
(2−5)Ychのみに入力信号(傾きの小さいランプ信号)の入力
(2−6)パルス間隔TzでZchスイッチング波形(デューティ比50%)のみ送信
(2−7)Zchのみに入力信号(傾きの小さいランプ信号)の入力
(2-1) Non-transmission of Xch, Ych, and Zch switching waveforms (initial state)
(2-2) Transmit only the Xch switching waveform (duty ratio 50%) at the pulse interval Tx. (2-3) Input the input signal (ramp signal with a small slope) only to the Xch. (2-4) Ych switching at the pulse interval Ty. Transmit only waveform (duty ratio 50%) (2-5) Input signal (ramp signal with small slope) only to Ych (2-6) Transmit only Zch switching waveform (duty ratio 50%) at pulse interval Tz (2 -7) Input signal (ramp signal with a small slope) input to Zch only

なお、工程(2−2),(2−4),(2−6)はランプ信号を入れる前のスタンバイ状態をつくるための処理であり、本実施形態に必須な工程ではない。   Steps (2-2), (2-4), and (2-6) are processes for creating a standby state before the ramp signal is input, and are not essential steps in the present embodiment.

次いで、図9に示すように傾斜磁場アンプと傾斜磁場コイルとの間に誤配線がある場合の比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形について図10及び図11を用いて説明する。   Next, the input pulse waveform and the output pulse waveform of the comparator when there is an incorrect wiring between the gradient magnetic field amplifier and the gradient magnetic field coil as shown in FIG. 9 will be described with reference to FIGS.

図10及び図11は、傾斜磁場アンプと傾斜磁場コイルとの間が誤配線された場合の工程(2−3)におけるXch比較器46xの入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。すなわち、図10及び図11は、図9に示す誤配線の場合の工程(2−3)におけるXch比較器46xの入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。   FIGS. 10 and 11 are diagrams showing an input pulse waveform and an output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (2-3) when the wiring between the gradient magnetic field amplifier and the gradient magnetic field coil is erroneously wired. 10 and 11 are diagrams showing the input pulse waveform and the output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (2-3) in the case of the incorrect wiring shown in FIG.

図10及び図11に示す「In1」は、Xch実際スイッチング波形であり、入力信号から実出力を引いた差分値に基づいて算出される。ここで、実出力が常に0であるので、入力信号が大きくなるに従ってXch実際スイッチング波形In1は大きくなる。ちなみに、入力信号から実出力を引いた差分値が0の場合は、デューティ比が50%になる。同じく「In2」は、はランプ信号であるので、デューティ比は徐々に大きくなる。Xch実際スイッチング波形In1のデューティ比とXch予測スイッチング波形In2のデューティ比とを比較すると、必ず前者が大きくなる。よって、Xch比較器46xの出力パルス波形Outは必ずプラス側の値を出力する。同じく「Out」は、誤配線がある図9に示す場合の工程(2−3)におけるXch比較器46xの出力パルス波形であり、Xch実際スイッチング波形In1と、Xch予測スイッチング波形In2とを差分した差分パルス波形である。   “In1” shown in FIGS. 10 and 11 is an Xch actual switching waveform, and is calculated based on a difference value obtained by subtracting the actual output from the input signal. Here, since the actual output is always 0, the Xch actual switching waveform In1 increases as the input signal increases. Incidentally, when the difference value obtained by subtracting the actual output from the input signal is 0, the duty ratio is 50%. Similarly, since “In2” is a ramp signal, the duty ratio gradually increases. When the duty ratio of the Xch actual switching waveform In1 and the duty ratio of the Xch predicted switching waveform In2 are compared, the former always increases. Therefore, the output pulse waveform Out of the Xch comparator 46x always outputs a positive value. Similarly, “Out” is an output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (2-3) in the case of FIG. 9 where there is an erroneous wiring, and the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are differentiated. It is a differential pulse waveform.

図10に示すXch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2は同期されている一方、図11に示すXch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2は同期されていない。   While the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 shown in FIG. 10 are synchronized, the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 shown in FIG. 11 are not synchronized.

図10及び図11に示すように、Xch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2が同期しているか否かに関わらず、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における、Xch比較器46xの出力パルス波形Outの積分値は0以外となる。そこで、シーケンサ30(図9に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外の場合には、異常検出することができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the output of the Xch comparator 46x in a time width that is a natural number times the pulse interval Tx, regardless of whether the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are synchronized. The integrated value of the pulse waveform Out is other than zero. Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 9) can detect an abnormality when the integrated value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is other than zero.

また、図10及び図11に示すように、Xch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2が同期しているか否かに関わらず、1パルス間隔Txに対応する、Xch比較器46xの出力パルス波形Outの積分値は、時間経過に従って増加傾向(比較器46xへの入力が反対の場合は減少傾向)である。そこで、シーケンサ30(図9に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外で、かつ、1パルス間隔Txに対応する出力パルス波形Outの積分値が時間経過に従って増加傾向の場合は、マルチレベルインバータ回路51xが適切な傾斜磁場コイルと接続されていないとして異常検出することができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the output pulse waveform of the Xch comparator 46x corresponding to one pulse interval Tx regardless of whether or not the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are synchronized. The integrated value of Out has an increasing tendency as time passes (decreasing tendency when the input to the comparator 46x is opposite). Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 9) integrates the output pulse waveform Out corresponding to the one-pulse interval Tx, and the integrated value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx is other than zero. When the value tends to increase with time, the multilevel inverter circuit 51x can be detected as abnormal if it is not connected to an appropriate gradient coil.

本実施形態のMRI装置10によると、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力前に、予測スイッチング波形と実際スイッチング波形とに基づいて、傾斜磁場電源装置23と傾斜磁場コイル22との誤配線を効果的に検出できる。   According to the MRI apparatus 10 of the present embodiment, incorrect wiring between the gradient magnetic field power supply device 23 and the gradient magnetic field coil 22 is performed based on the predicted switching waveform and the actual switching waveform before the output of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z. It can be detected effectively.

(第3の異常検出方法)   (Third abnormality detection method)

図2に示す構成において、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力電流が発振確認のために、上記工程(2−1)〜(2−7)に従って比較器46x,46y,46zにスイッチング波形(デューティ比50%)が送信される。負荷の条件が想定外に変化したり、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zが暴走したりすると、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力電流が発振する。   In the configuration shown in FIG. 2, the output currents of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z are switched to the comparators 46x, 46y, and 46z according to the above steps (2-1) to (2-7) in order to confirm oscillation. Duty ratio 50%) is transmitted. When the load condition changes unexpectedly or the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, 43z run away, the output currents of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, 43z oscillate.

次いで、図2に示す構成で、傾斜磁場アンプの出力電流が発振した場合の比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形について図12及び図13を用いて説明する。   Next, the input pulse waveform and the output pulse waveform of the comparator when the output current of the gradient magnetic field amplifier oscillates in the configuration shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.

図12及び図13は、傾斜磁場アンプの出力電流が発振した場合の工程(2−3)における比較器の入力パルス波形及び出力パルス波形を示す図である。   12 and 13 are diagrams showing an input pulse waveform and an output pulse waveform of the comparator in step (2-3) when the output current of the gradient magnetic field amplifier oscillates.

図12及び図13に示す「In1」は、図2に示す構成でXch傾斜磁場アンプ43xの出力電流が発振した場合の工程(2−3)におけるXch比較器46xの入力パルス波形であり、工程(2−3)で送信されるデューティ比50%のXchスイッチング波形に基づいてスイッチング制御回路52xによって算出された実際のXch実際スイッチング波形である。同じく「In2」は、図2に示す構成でXch傾斜磁場アンプ43xの出力電流が発振した場合の工程(2−3)におけるXch比較器46xの入力パルス波形であり、工程(2−3)で送信されるデューティ比50%のXchスイッチング波形としてのXch予測スイッチング波形である。同じく「Out」は、図2に示す構成でXch傾斜磁場アンプ43xの出力電流が発振した場合の工程(2−3)におけるXch比較器46xの出力パルス波形であり、Xch実際スイッチング波形In1と、Xch予測スイッチング波形In2とを差分した差分パルス波形である。   “In1” shown in FIGS. 12 and 13 is an input pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (2-3) when the output current of the Xch gradient magnetic field amplifier 43x oscillates in the configuration shown in FIG. This is an actual Xch actual switching waveform calculated by the switching control circuit 52x based on the Xch switching waveform with a duty ratio of 50% transmitted in (2-3). Similarly, “In2” is an input pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (2-3) when the output current of the Xch gradient magnetic field amplifier 43x oscillates in the configuration shown in FIG. 2, and in the step (2-3). It is an Xch prediction switching waveform as an Xch switching waveform with a duty ratio of 50% to be transmitted. Similarly, “Out” is an output pulse waveform of the Xch comparator 46x in the step (2-3) when the output current of the Xch gradient magnetic field amplifier 43x oscillates in the configuration shown in FIG. It is a differential pulse waveform obtained by subtracting the Xch predicted switching waveform In2.

図12に示すXch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2は同期されている一方、図13に示すXch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2は同期されていない。   While the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 shown in FIG. 12 are synchronized, the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 shown in FIG. 13 are not synchronized.

図12及び図13に示すように、Xch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2が同期しているか否かに関わらず、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における、Xch比較器46xの出力パルス波形Outの積分値は0以外となる。そこで、シーケンサ30(図2に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外の場合には、異常検出することができる。   As shown in FIGS. 12 and 13, the output of the Xch comparator 46x in a time width that is a natural number times the pulse interval Tx, regardless of whether the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are synchronized. The integrated value of the pulse waveform Out is other than zero. Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 2) can detect an abnormality when the integral value of the output pulse waveform Out in a time width that is a natural number times the pulse interval Tx is other than zero.

また、図12及び図13に示すように、Xch実際スイッチング波形In1及びXch予測スイッチング波形In2が同期しているか否かに関わらず、1パルス間隔Txに対応する、Xch比較器46xの出力パルス波形Outの積分値は、時間経過に従って増加及び減少を繰り返す。そこで、シーケンサ30(図2に図示)は、パルス間隔Txの自然数倍の時間幅における出力パルス波形Outの積分値が0以外で、かつ、Xch予測スイッチング波形In2の1パルス間隔Txに対応する出力パルス波形Outの積分値が時間経過に従って増加及び減少を繰り返す場合は、Xch傾斜磁場アンプ43xの出力電流が発振したとして異常検出することができる。   As shown in FIGS. 12 and 13, the output pulse waveform of the Xch comparator 46x corresponding to one pulse interval Tx regardless of whether the Xch actual switching waveform In1 and the Xch predicted switching waveform In2 are synchronized. The integrated value of Out repeats increasing and decreasing over time. Therefore, the sequencer 30 (shown in FIG. 2) corresponds to the one-pulse interval Tx of the Xch predicted switching waveform In2 whose integration value of the output pulse waveform Out is other than 0 in a time width that is a natural number multiple of the pulse interval Tx. When the integrated value of the output pulse waveform Out repeatedly increases and decreases with time, an abnormality can be detected as the output current of the Xch gradient magnetic field amplifier 43x oscillates.

なお、本実施形態では、比較器46x,46y,46zを用いて実際スイッチング波形と予測スイッチング波形とを比較する構成について説明したが、その場合に限定されるものではない。例えば、シーケンサ30がソフトウェア的に、実際スイッチング波形と予測スイッチング波形とを比較するようにしてもよい。   In the present embodiment, the configuration in which the actual switching waveform and the predicted switching waveform are compared using the comparators 46x, 46y, and 46z has been described. However, the configuration is not limited to this case. For example, the sequencer 30 may compare the actual switching waveform and the predicted switching waveform in terms of software.

本実施形態のMRI装置10によると、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力前に、予測スイッチング波形と実際スイッチング波形とに基づいて、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力電流の発振を効果的に検出することができる。   According to the MRI apparatus 10 of this embodiment, before the output of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z, the output current of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z is effectively oscillated based on the predicted switching waveform and the actual switching waveform. Can be detected automatically.

また、本実施形態のMRI装置10によると、傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力前に、傾斜磁場電源装置23の内部の誤配線の検出、傾斜磁場電源装置23と傾斜磁場コイル22との誤配線の検出、及び傾斜磁場アンプ43x,43y,43zの出力電流の発振の検出を共通な構成にて実現できる。   Further, according to the MRI apparatus 10 of the present embodiment, before the output of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, 43z, detection of erroneous wiring inside the gradient magnetic field power supply device 23, and the connection between the gradient magnetic field power supply device 23 and the gradient magnetic field coil 22 are performed. Detection of erroneous wiring and detection of oscillation of the output current of the gradient magnetic field amplifiers 43x, 43y, and 43z can be realized with a common configuration.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 MRI装置
22 傾斜磁場コイル
23 傾斜磁場電源装置
30 シーケンサ
41 交流−直流変換器
42 平滑コンデンサ
43x,43y,43z 傾斜磁場アンプ
44x,44y,44z 電流センサ
45 変換モジュール
46x,46y,46z 比較器
51x,51y,51z マルチレベルインバータ回路
52x,52y,52z スイッチング制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 MRI apparatus 22 Gradient magnetic field coil 23 Gradient magnetic field power supply apparatus 30 Sequencer 41 AC-DC converter 42 Smoothing capacitor 43x, 43y, 43z Gradient magnetic field amplifier 44x, 44y, 44z Current sensor 45 Conversion module 46x, 46y, 46z Comparator 51x, 51y, 51z multi-level inverter circuits 52x, 52y, 52z switching control circuit

Claims (6)

直流電圧源に接続されるインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力が負荷である傾斜磁場コイルに供給されると、前記傾斜磁場コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
入力信号と前記電流センサの出力である誤差信号とに基づいてスイッチング波形を算出し、前記スイッチング波形に基づいて前記インバータ回路をパルス幅変調制御するスイッチング制御回路と、
デューティ比50%のスイッチング波形に基づいて前記スイッチング制御回路によって算出される実際のスイッチング波形と、前記デューティ比50%のスイッチング波形としての予測スイッチング波形とを差分して出力パルス波形を発生する比較手段と、
前記予測スイッチング波形のパルス間隔の自然数倍の時間幅における前記出力パルス波形の積分値が0以外の場合に異常検出する異常検出手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
An inverter circuit connected to a DC voltage source;
When the output of the inverter circuit is supplied to a gradient coil that is a load, a current sensor that detects a current flowing through the gradient coil;
A switching control circuit that calculates a switching waveform based on an input signal and an error signal that is an output of the current sensor, and that performs pulse width modulation control on the inverter circuit based on the switching waveform;
Comparing means for generating an output pulse waveform by subtracting an actual switching waveform calculated by the switching control circuit based on a switching waveform having a duty ratio of 50% and a predicted switching waveform as the switching waveform having a duty ratio of 50% When,
An anomaly detecting means for detecting an anomaly when the integral value of the output pulse waveform in a time width that is a natural number times the pulse interval of the predicted switching waveform is other than 0;
A magnetic resonance imaging apparatus.
前記異常検出手段は、前記積分値が0以外の場合、前記予測スイッチング波形の1パルス間隔に対応する出力パルス波形の積分値が時間経過に従って増加及び減少を繰り返す場合、前記インバータ回路の出力電流が発振したものとして異常検出する請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。   When the integral value is other than 0 and the integral value of the output pulse waveform corresponding to one pulse interval of the predicted switching waveform repeatedly increases and decreases as time passes, the abnormality detection means determines that the output current of the inverter circuit is The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein an abnormality is detected as an oscillation. 前記異常検出手段は、前記積分値が0以外の場合、前記予測スイッチング波形の1パルス間隔に対応する出力パルス波形の積分値が時間経過に従って増加又は減少傾向のとき、前記インバータ回路と前記傾斜磁場コイルとの間が誤配線されたとして異常検出する請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。   When the integral value is other than 0, the anomaly detection means is configured such that when the integral value of the output pulse waveform corresponding to one pulse interval of the predicted switching waveform tends to increase or decrease over time, the inverter circuit and the gradient magnetic field The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein an abnormality is detected as a miswiring between the coil and the coil. 前記異常検出手段は、前記積分値が0以外の場合、前記予測スイッチング波形の1パルス間隔に対応する出力パルス波形の積分値が時間経過に関わらず一定値のとき、前記スイッチング制御回路と前記インバータ回路との間が誤配線されたとして異常検出する請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。   When the integral value is other than 0, the abnormality detection means is configured such that when the integral value of the output pulse waveform corresponding to one pulse interval of the predicted switching waveform is a constant value regardless of the passage of time, the switching control circuit and the inverter The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein an abnormality is detected as an incorrect wiring between the circuit and the circuit. 前記比較手段は、コンパレータによって構成される請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the comparison unit includes a comparator. 直流電圧源に接続されるインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力が負荷である傾斜磁場コイルに供給されると、前記傾斜磁場コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
入力信号と前記電流センサの出力である誤差信号とに基づいてスイッチング波形を算出し、前記スイッチング波形に基づいて前記インバータ回路をパルス幅変調制御するスイッチング制御回路と、を備えた磁気共鳴イメージング装置の異常検出方法において、
デューティ比50%のスイッチング波形に基づいて前記スイッチング制御回路によって算出される実際のスイッチング波形と、前記デューティ比50%のスイッチング波形としての予測スイッチング波形とを差分して出力パルス波形を発生し、
前記予測スイッチング波形のパルス間隔の自然数倍の時間幅における前記出力パルス波形の積分値が0以外の場合に異常検出する、磁気共鳴イメージング装置の異常検出方法。
An inverter circuit connected to a DC voltage source;
When the output of the inverter circuit is supplied to a gradient coil that is a load, a current sensor that detects a current flowing through the gradient coil;
A switching control circuit that calculates a switching waveform based on an input signal and an error signal that is an output of the current sensor, and performs pulse width modulation control on the inverter circuit based on the switching waveform. In the abnormality detection method,
A difference between an actual switching waveform calculated by the switching control circuit based on a switching waveform having a duty ratio of 50% and a predicted switching waveform as the switching waveform having a duty ratio of 50%, and generating an output pulse waveform,
An abnormality detection method for a magnetic resonance imaging apparatus, wherein abnormality detection is performed when an integrated value of the output pulse waveform in a time width that is a natural number times the pulse interval of the predicted switching waveform is other than zero.
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