JP2015039403A

JP2015039403A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP2015039403A
Application number: JP2013170492A
Authority: JP
Inventors: 将川尻; Susumu Kawajiri
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-03-02
Anticipated expiration: 2033-08-20
Also published as: JP6305706B2

Abstract

【課題】傾斜磁場コイルの冷却状態を把握することができる磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、検出部９３と、電流制御部９５ａと、判定部９５ｂとを備える。検出部９３は、傾斜磁場コイル２０に設けられた温度センサ２７ａ，２７ｂ，２７ｃを介して前記傾斜磁場コイルの温度を検出する。電流制御部９５ａは、前記傾斜磁場コイル２０への電流供給を制御する。判定部９５ｂは、前記電流制御部９５ａによって電流供給が開始された後に前記検出部９３によって検出される温度の変化を表す指標値に応じて、前記傾斜磁場コイル２０内を流れる冷媒の状態を判定する。
【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

従来、磁気共鳴イメージング装置で用いられる傾斜磁場コイルは、発熱量が大きいため冷却水などの冷媒によって冷却されるのが一般的である。そして、傾斜磁場コイルの冷却状態が悪くなると、傾斜磁場コイル内の温度が想定されている温度より高くなり、画質劣化や傾斜磁場コイルの故障を引き起こす原因となり得ることが知られている。

特開２０１０−２６９１３６号公報

本発明が解決しようとする課題は、傾斜磁場コイルの冷却状態を把握することができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、検出部と、電流制御部と、判定部とを備える。検出部は、傾斜磁場コイルに設けられた温度センサを介して前記傾斜磁場コイルの温度を検出する。電流制御部は、前記傾斜磁場コイルへの電流供給を制御する。判定部は、前記電流制御部によって電流供給が開始された後に前記検出部によって検出される温度の変化を表す指標値に応じて、前記傾斜磁場コイル内を流れる冷媒の状態を判定する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルの内部を示す断面図である。図４は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の詳細な構成を示す図である。図５は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルにおける温度変化の特性を示す図である。図６は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。図７は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。図８は、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。

以下に、図面に基づいて、ＭＲＩ装置の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０と、傾斜磁場コイル２０と、ＲＦコイル３０と、天板４０と、傾斜磁場電源５０と、送信部６０と、受信部７０と、シーケンス制御装置８０と、計算機システム９０とを有する。

静磁場磁石１０は、概略円筒状に形成された真空容器１１と、真空容器１１の中で冷却液に浸漬された超伝導コイル１２とを有する。この静磁場磁石１０は、静磁場磁石１０の円筒内部に形成される撮像空間であるボア内に静磁場を発生させる。

傾斜磁場コイル２０は、概略円筒状に形成され、静磁場磁石１０の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２０は、傾斜磁場電源５０から供給される電流によりＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を印加するメインコイル２１と、メインコイル２１の漏洩磁場をキャンセルするシールドコイル２２とを有する。ここで、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、シムトレイ挿入ガイド２３が形成される。このシムトレイ挿入ガイド２３には、ボア内の磁場不均一を補正するための鉄シム２５を収納したシムトレイ２４が挿入される。なお、かかる傾斜磁場コイル２０の構成については、後に詳細に説明する。

ＲＦコイル３０は、概略円筒状に形成され、傾斜磁場コイル２０の内側に配置される。このＲＦコイル３０は、送信部６０から供給されるＲＦパルスを受けて、被検体Ｐが置かれたボア内に高周波磁場を印加する。また、ＲＦコイル３０は、高周波磁場によって水素原子核が励起されることで被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号を受信する。

天板４０は、図示していない寝台に水平方向へ移動可能に設けられ、撮影時には被検体Ｐが載置されてボア内へ移動される。傾斜磁場電源５０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２０に電流を供給する。

送信部６０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、ＲＦコイル３０にＲＦパルスを供給する。受信部７０は、ＲＦコイル３０によって受信された磁気共鳴信号を受信し、受信した磁気共鳴信号をデジタル化して得られる生データをシーケンス制御装置８０に対して送信する。

シーケンス制御装置８０は、計算機システム９０による制御のもと、傾斜磁場電源５０、送信部６０及び受信部７０をそれぞれ駆動することで、被検体Ｐのスキャンを行う。そして、シーケンス制御装置８０は、スキャンを行った結果、受信部７０から生データが送信されると、その生データを計算機システム９０に送信する。

計算機システム９０は、ＭＲＩ装置１００全体を制御する。具体的には、この計算機システム９０は、操作者から各種入力を受け付ける入力部や、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御装置８０にスキャンを実行させるシーケンス制御部、シーケンス制御装置８０から送信された生データに基づいて画像を再構成する画像再構成部、再構成された画像などを記憶する記憶部、再構成された画像など各種情報を表示する表示部、操作者からの指示に基づいて各機能部の動作を制御する主制御部などを有する。

図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２０の構成を示す斜視図である。図２に示すように、傾斜磁場コイル２０は、概略円筒状に形成されたメインコイル２１と、メインコイル２１の外側に配置されたシールドコイル２２とを有する。また、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、複数のシムトレイ挿入ガイド２３が形成される。

シムトレイ挿入ガイド２３は、傾斜磁場コイル２０の両端面に開口を形成する貫通孔であり、傾斜磁場コイル２０の長手方向に全長にわたって形成されている。このシムトレイ挿入ガイド２３は、メインコイル２１及びシールドコイル２２に挟まれた領域に、互いに平行となるように円周方向に等間隔に形成されている。そして、各シムトレイ挿入ガイド２３には、シムトレイ２４が挿入される。

シムトレイ２４は、非磁性かつ非電導性材料である樹脂によって、概略棒状に形成される。このシムトレイ２４には、所定数の鉄シム２５が収納される。また、シムトレイ２４は、各シムトレイ挿入ガイド２３に挿入されて、それぞれ傾斜磁場コイル２０の中央部に固定される。なお、図２では図示を省略しているが、傾斜磁場コイル２０には、傾斜磁場コイル２０を冷却するための複数の冷却管が円筒形状に沿って螺旋状に埋設される。

図３は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２０の内部を示す断面図である。なお、図３は、図２に示した断面Ａを拡大した様子を示している。図３に示すように、傾斜磁場コイル２０は、メインコイル２１と、メインコイル２１の外側に配置されたシールドコイル２２とを有し、メインコイル２１とシールドコイル２２との間にシムトレイ挿入ガイド２３が形成される。

ここで、メインコイル２１は、Ｘｃｈメインコイル２１ｘと、Ｙｃｈメインコイル２１ｙと、Ｚｃｈメインコイル２１ｚとを内側から順に積層して形成される。また、シールドコイル２２は、Ｚｃｈシールドコイル２２ｚと、Ｘｃｈシールドコイル２２ｘと、Ｙｃｈシールドコイル２２ｙとを内側から順に積層して形成される。なお、各層の間にはレジンが充填されて固められる。

そして、メインコイル２１の内周側には、第１の冷却管２６ａが配置され、メインコイル２１とシムトレイ挿入ガイド２３が形成された層との間には、第２の冷却管２６ｂが配置され、シールドコイル２２とシムトレイ挿入ガイド２３が形成された層との間には、第３の冷却管２６ｃが配置される。ここで、各冷却管の流入口には、チラー２００から供給される冷媒が流入する。例えば、各冷却管には、２０℃程度の冷却水が１０〜２５Ｌ／ｍｉｎ程度の流量で常時供給される。各冷却管に流入した冷媒は、傾斜磁場コイル２０内を循環した後に、各冷却管の流出口から流出してチラー２００に戻る。

さらに、傾斜磁場コイル２０には、傾斜磁場コイル２０における複数個所に温度センサが設けられる。例えば、図３に示すように、Ｘｃｈメインコイル２１ｘに温度センサ２７ａが設けられ、Ｙｃｈメインコイル２１ｙに温度センサ２７ｂが設けられ、Ｙｃｈシールドコイル２２ｙに温度センサ２７ｃが設けられる。なお、温度センサが設けられるコイルはＸｃｈメインコイル２１ｘ、Ｙｃｈメインコイル２１ｙ、及びＹｃｈシールドコイル２２ｙに限られず、他のコイルに設けられてもよい。

図４は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２０における温度変化の特性を示す図である。図４は、Ｘｃｈメインコイル２１ｘに電流を流した場合のＸｃｈメインコイル２１ｘ、Ｙｃｈメインコイル２１ｙ、及びＹｃｈシールドコイル２２ｙにおける温度変化を示している。なお、図４のグラフにおいて、横軸は時間（ｍｉｎ）を示しており、縦軸は温度（℃）を示している。

具体的には、図４において、線ＸＭは、Ｘｃｈメインコイル２１ｘに設けられた温度センサ２７ａによって検出される温度の変化を示している。また、線ＹＭは、Ｙｃｈメインコイル２１ｙに設けられた温度センサ２７ｂによって検出される温度の変化を示している。また、線ＹＳは、Ｙｃｈシールドコイル２２ｙに設けられた温度センサ２７ｃによって検出される温度の変化を示している。

例えば、図４に示すように、時間０の時点で、Ｘｃｈメインコイル２１ｘ、Ｙｃｈメインコイル２１ｙ、及びＹｃｈシールドコイル２２ｙの温度がそれぞれ温度Ｔ_１で定常状態となっていたとする。そして、時間ｔ_１が経過した時点で、傾斜磁場コイル２０のＸｃｈメインコイル２１ｘへの電流供給を開始し、所定の大きさの電流を流し続けたとする。

この場合に、例えば、Ｘｃｈメインコイル２１ｘに設けられた温度センサ２７ａによって検出される温度は、時間ｔ_２が経過した時点で、温度Ｔ_２に達して飽和する。一方、この時点で、Ｙｃｈメインコイル２１ｙに設けられた温度センサ２７ｂによって検出される温度は、温度Ｔ_３に達して飽和する。これに対し、Ｙｃｈシールドコイル２２ｙに設けられた温度センサ２７ｃによって検出される温度は、時間ｔ_２が経過しても飽和しない。これは、Ｙｃｈシールドコイル２２ｙはＸｃｈメインコイル２１ｘから遠い位置にあるので、Ｘｃｈメインコイル２１ｘから発生した熱がそれぞれのコイルの間に充填されたレジンによって吸収されて伝わりにくいためである。

以上、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明した。このような構成のもと、ＭＲＩ装置１００は、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始された後に、傾斜磁場コイル２０に設けられた温度センサによって検出される温度の変化を表す指標値に応じて、傾斜磁場コイル２０内を流れる冷媒の状態を判定する。

従来、ＭＲＩ装置で用いられる傾斜磁場コイルは、発熱量が大きいため冷却水などの冷媒によって冷却されるのが一般的である。例えば、傾斜磁場コイル内を流れる冷媒の流量が少なくなったり温度が上がったりすると、傾斜磁場コイル内の温度が想定されている温度より高くなり、画質劣化や傾斜磁場コイルの故障を引き起こす原因となり得る。また、傾斜磁場コイル内を流れる冷媒の流量が多くなると、冷媒用の配管に用いられている銅がエロージョンにより減肉し、冷媒の漏れを引き起こす原因となり得る。

これに対し、本実施形態によれば、傾斜磁場コイル２０内の温度に基づいて、傾斜磁場コイル２０内を流れる冷媒の状態を判定することで、傾斜磁場コイル２０の冷却状態を把握することができる。これにより、傾斜磁場コイル２０の冷却状態が悪いままＭＲＩ装置１００が使用されるのを防ぐことができ、冷却状態が悪いことが原因で傾斜磁場コイル２０が故障するリスクを減らすことができる。以下、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００について詳細に説明する。

図５は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の詳細な構成を示す図である。なお、図５では、図１に示した傾斜磁場コイル２０及び計算機システム９０を示している。図５に示すように、傾斜磁場コイル２０は、温度センサ２７ａ〜２７ｃを有する。前述したように、温度センサ２７ａはＸｃｈメインコイル２１ｘに設けられ、温度センサ２７ｂはＹｃｈメインコイル２１ｙに設けられ、温度センサ２７ｃはＹｃｈシールドコイル２２ｙに設けられる。ここで、各温度センサは計算機システム９０に接続されており、各温度センサによって検出された温度は、それぞれ計算機システム９０に通知される。

また、図５に示すように、計算機システム９０は、入力部９１と、出力部９２と、検出部９３と、記憶部９４と、制御部９５とを有する。

入力部９１は、利用者から各種指示や情報入力を受け付ける。例えば、入力部９１は、マウスやトラックボールなど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である。

出力部９２は、操作者によって参照される各種画像や、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。例えば、出力部９２は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ等の表示デバイスである。

検出部９３は、傾斜磁場コイル２０に設けられた温度センサを介して傾斜磁場コイル２０の温度を検出する。具体的には、検出部９３は、温度センサ２７ａ〜２７ｃを介して、Ｘｃｈメインコイル２１ｘ、Ｙｃｈメインコイル２１ｙ、及びＹｃｈシールドコイル２２ｙの温度をそれぞれ所定の時間間隔で検出する。なお、検出部９３は、検出した温度を記憶部９４へ送る。

記憶部９４は、制御部９５によって実行される処理で用いられる各種データや各種プログラム等を記憶する。例えば、記憶部９４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。ここで、記憶部９４は、温度データ記憶部９４ａを有する。

温度データ記憶部９４ａは、検出部９３によって検出される傾斜磁場コイル２０の温度を記憶する。具体的には、記憶部９４は、検出部９３によって所定の時間間隔で検出されるＸｃｈメインコイル２１ｘ、Ｙｃｈメインコイル２１ｙ、及びＹｃｈシールドコイル２２ｙそれぞれの温度を時系列に記憶する。

制御部９５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を有し、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、制御部９５は、入力部９１を介して利用者から入力される撮像条件に基づいて各種のシーケンス実行データを生成し、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御装置８０に送信することで、各種の撮像法を実行する。ここで、制御部９５は、電流制御部９５ａと、判定部９５ｂとを有する。

電流制御部９５ａは、傾斜磁場コイル２０への電流供給を制御する。具体的には、電流制御部９５ａは、シーケンス制御装置８０を介して傾斜磁場電源５０を駆動することで、傾斜磁場コイル２０への電源供給を制御する。ここで、電流制御部９５ａは、操作者からの指示に応じて、傾斜磁場コイル２０への電源供給を開始する。

例えば、電流制御部９５ａは、入力部９１を介して、操作者から冷却状態判定の開始指示を受け付けた場合に、傾斜磁場電源５０を駆動して、Ｘｃｈメインコイル２１ｘへの電流供給を開始する。

判定部９５ｂは、電流制御部９５ａによって電流供給が開始された後に検出部９３によって検出される温度の変化を表す指標値に応じて、傾斜磁場コイル２０内を流れる冷媒の状態を判定する。具体的には、判定部９５ｂは、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始されてから傾斜磁場コイル２０の温度が飽和するまでの間に温度センサによって検出される温度の変化量を指標値として、冷媒の状態を判定する。このとき、判定部９５ｂは、温度データ記憶部９４ａに時系列に記憶されている温度を参照して、温度の変化量を算出する。

例えば、判定部９５ｂは、電流制御部９５ａによってＸｃｈメインコイル２１ｘへの電流供給が開始された後に、Ｘｃｈメインコイル２１ｘに設けられた温度センサ２７ａによって検出される温度が飽和するまでの間に温度センサ２７ａによって検出される温度の変化量を指標値として、冷媒の状態を判定する。

なお、判定部９５ｂは、Ｘｃｈメインコイル２１ｘへの電流供給が開始されてから温度センサ２７ａによって検出される温度が飽和するまでにかかる時間が経過した場合に、温度が飽和したとみなす。ここで用いられる時間は、あらかじめＸｃｈメインコイル２１ｘへ電流を流して温度が飽和するまでの時間を計測した結果に基づいて決められる。例えば、この時間には、図４に示した時間ｔ_２又はｔ_２より長い時間が用いられる。

ここで、チラー２００から供給される冷媒の温度が一定である場合には、傾斜磁場コイル２０の冷却状態は、冷媒の流量に依存することになる。このような場合には、判定部９５ｂは、指標値が所定の閾値より大きい場合に、傾斜磁場コイル２０に供給される冷媒の流量が少ないと判定し、指標値が当該閾値より小さい場合に、傾斜磁場コイル２０に供給される冷媒の流量が多いと判定する。そして、判定部９５ｂは、判定結果を示す情報を出力部９２に出力する。

一方、チラー２００から供給される冷媒の流量が一定である場合には、傾斜磁場コイル２０の冷却状態は、冷媒の温度に依存することになる。このような場合には、判定部９５ｂは、指標値が所定の閾値より大きい場合に、傾斜磁場コイル２０に供給される冷媒の温度が低いと判定し、指標値が当該閾値より小さい場合に、傾斜磁場コイル２０に供給される冷媒の温度が高いと判定してもよい。

図６は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、本実施形態では、電流制御部９５ａが、操作者から冷却状態判定の開始指示を受け付けた場合に（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、傾斜磁場コイル２０への電流供給（例えば、１００ＡＤＣ程度又は最大出力の２０％程度の電流）を開始する（ステップＳ１０２）。

その後、検出部９３が、傾斜磁場コイル２０に設けられた温度センサを介して、所定の時間間隔（例えば、１０〜６０秒程度）で傾斜磁場コイル２０の温度を検出する（ステップＳ１０３）。そして、判定部９５ｂが、温度センサによって検出される温度が飽和する時間（例えば、１５分程度）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ここで、温度センサによって検出される温度が飽和する時間が経過するまでの間は、検出部９３による温度の検出が繰り返される（ステップＳ１０４，Ｎｏ）。そして、温度が飽和する時間が経過した場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、電流制御部９５ａを制御して傾斜磁場コイル２０への電流供給を停止する（ステップＳ１０５）。

その後、判定部９５ｂは、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始されてから検出部９３によって検出される温度が飽和するまでの温度の変化量が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。そして、温度の変化量が当該閾値を超えていた場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、冷媒の流量が少ないことを示す報知メッセージを出力部９２に出力する（ステップＳ１０７）。

一方、温度の変化量が所定の閾値を超えていなかった場合には（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、判定部９５ｂは、温度の変化量が同じ閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。そして、温度の変化量が当該閾値未満であった場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、冷媒の流量が多いことを示す報知メッセージを出力部９２に出力する（ステップＳ１０９）。なお、判定部９５ｂは、温度の変化量が当該閾値未満でなかった場合、すなわち閾値と一致していた場合には（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、報知メッセージの出力を行わずに処理を終了する。

上述したように、第１の実施形態によれば、傾斜磁場コイル２０内の温度に基づいて、傾斜磁場コイル２０内を流れる冷媒の状態を判定することで、傾斜磁場コイル２０の冷却状態を把握することができる。これにより、傾斜磁場コイル２０の冷却状態が悪いままＭＲＩ装置１００が使用されるのを防ぐことができ、冷却状態が悪いことが原因で傾斜磁場コイル２０が故障するリスクを減らすことができる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始されてから傾斜磁場コイル２０の温度が飽和するまでの間に検出部９３によって検出される温度の変化量を指標値とする場合の例を説明した。これに対し、第２の実施形態では、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始された後に検出部９３によって検出される所定の時間間隔ごとの温度の変化の傾きを指標値とする場合の例を説明する。

なお、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１〜４に示したものと同じであり、検出部９３、電流制御部９５ａ及び判定部９５ｂによって行われる処理が異なる。そこで、以下では、第２の実施形態における検出部９３、電流制御部９５ａ及び判定部９５ｂによって行われる処理について説明する。

図７は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、本実施形態では、電流制御部９５ａが、操作者から冷却状態判定の開始指示を受け付けた場合に（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、傾斜磁場コイル２０への電流供給（例えば、１００ＡＤＣ程度又は最大出力の２０％程度の電流）を開始する（ステップＳ２０２）。

その後、検出部９３が、傾斜磁場コイル２０に設けられた温度センサを介して、所定の時間間隔（例えば、１０〜６０秒程度）で傾斜磁場コイル２０の温度を検出する（ステップＳ２０３）。そして、判定部９５ｂが、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始されてから所定の時間（例えば、５分程度）が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

ここで、所定の時間が経過するまでの間は、検出部９３による温度の検出が繰り返される（ステップＳ２０４，Ｎｏ）。そして、所定の時間が経過した場合には（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、電流制御部９５ａを制御して傾斜磁場コイル２０への電流供給を停止する（ステップＳ２０５）。

その後、判定部９５ｂは、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始された後に検出部９３によって検出される所定の時間間隔ごとの温度の変化の傾きを算出し（ステップＳ２０６）、算出した傾きの最大値が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０７）。そして、傾きの最大値が当該閾値を超えていた場合には（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、冷媒の流量が少ないことを示す報知メッセージを出力部９２に出力する（ステップＳ２０８）。

一方、算出した傾きの最大値が所定の閾値を超えていなかった場合には（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、判定部９５ｂは、傾きの最大値が同じ閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。そして、傾きの最大値が当該閾値未満であった場合には（ステップＳ２０９，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、冷媒の流量が多いことを示す報知メッセージを出力部９２に出力する（ステップＳ２１０）。なお、判定部９５ｂは、算出した傾きの最大値が当該閾値未満でなかった場合、すなわち閾値と一致していた場合には（ステップＳ２０９，Ｎｏ）、報知メッセージの出力を行わずに処理を終了する。

上述したように、第２の実施形態では、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始された後に検出部９３によって検出される所定の時間間隔ごとの温度の変化の傾きを指標値とするので、傾斜磁場コイル２０の温度が飽和するまでの温度の変化量を指標値とする場合と比べて、温度の計測時間を短くすることができる。

なお、上述した第１及び第２の実施形態では、Ｘｃｈメインコイル２１ｘに設けられた温度センサ２７ａによって検出される温度に基づいて冷媒の状態を判定する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、他のコイルに設けられた温度センサによって検出される温度が用いられてもよい。

また、例えば、傾斜磁場コイル２０における複数個所に設けられた複数の温度センサを介して検出された温度に基づいて、冷媒の状態を判定してもよい。この場合には、例えば、判定部９５ｂは、Ｘｃｈメインコイル２１ｘに設けられた温度センサ２７ａ、Ｙｃｈメインコイル２１ｙに設けられた温度センサ２７ｂ、及びＹｃｈシールドコイル２２ｙに設けられた温度センサ２７ｃそれぞれの温度の変化量を表す指標値に基づいて、冷媒の状態を判定する。

例えば、判定部９５ｂは、複数の温度センサそれぞれによって検出された温度の変化量を表す指標値の全てが所定の閾値より大きい場合に、冷媒の流量が少ない（または、冷媒の温度が低い）と判定し、指標値の全てが当該所定の閾値より小さい場合に、冷媒の流量が多い（または、冷媒の温度が高い）と判定する。

このように、複数の温度センサを介して検出された温度に基づいて冷媒の状態を判定することで、１つの温度センサを介して検出された温度を用いる場合と比べて、冷媒の状態を精度よく判定することができる。

また、上述した第１及び第２の実施形態では、操作者からの指示に応じて、傾斜磁場コイル２０への電源供給を開始する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、電流制御部９５ａは、検出部９３によって検出される温度が定常状態であった場合に、電流供給を開始するようにしてもよい。この場合には、例えば、電流制御部９５ａは、温度データ記憶部９４ａに時系列に記憶されている温度を参照して、検出部９３によって検出される温度を所定の時間間隔で検出し、検出した温度が所定の期間（例えば、１〜３分程度）変化しなかった場合に、定常状態であると判定する。

例えば、検出部９３によって検出される温度の変化の傾きを指標値とする場合に、温度が定常状態となっている期間も含めて傾きを算出してしまうと、実際には定常状態ではない期間で温度が大きく変化していたとしても、算出される傾きが小さくなってしまう。このような場合には、実際には温度が大きく変化していたとしても、傾きが閾値より小さいと判定されてしまい、冷却状態が適切に判定されない場合もあり得る。これに対し、上述したように温度が定常状態であった場合に電流供給を開始することで、傾きを算出する期間から定常状態の期間を除くことができるので、冷却状態をより正確に判定することができるようになる。

（第３の実施形態）
上述した第１及び第２の実施形態では、操作者から受け付けた開始指示に応じて、冷却状態を判定する場合の例を説明した。これに対し、第３の実施形態では、ＭＲＩ装置１００が起動された後に、被検体の本撮像を行うまでの待ち時間を利用して冷却状態を判定する場合の例を説明する。

なお、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１〜４に示したものと同じであり、検出部９３、電流制御部９５ａ及び判定部９５ｂによって行われる処理が異なる。そこで、以下では、第３の実施形態における検出部９３、電流制御部９５ａ及び判定部９５ｂによって行われる処理について説明する。

図８は、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すように、本実施形態では、ＭＲＩ装置１００が起動された場合に（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、以下の処理が実行される。

まず、検出部９３が、傾斜磁場コイル２０に設けられた温度センサを介して、所定の時間間隔（例えば、１０〜６０秒程度）で傾斜磁場コイル２０の温度を検出する（ステップＳ３０２）。その後、ＭＲＩ装置１００がスタンバイ状態となった場合に（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂが、検出部９３によって検出される温度が定常状態であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ここで、検出部９３によって検出される温度が定常状態になるまでの間は、検出部９３による温度の検出が繰り返される（ステップＳ３０４，Ｎｏ）。

そして、検出部９３によって検出される温度が定常状態であると判定された場合には（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、制御部９５が、寝台を降下する旨の指示を操作者から受け付ける（ステップＳ３０５）。制御部９５は、寝台を降下する旨の指示を受け付けるまでの間は待機し（ステップＳ３０５，Ｎｏ）、指示を受け付けた場合に（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、寝台を降下する（ステップＳ３０６）。

その後、電流制御部９５ａが、傾斜磁場コイル２０への電流供給（例えば、１００ＡＤＣ程度又は最大出力の２０％程度の電流）を開始する（ステップＳ３０７）。また、検出部９３が、傾斜磁場コイル２０に設けられた温度センサを介して、所定の時間間隔（例えば、１０〜６０秒程度）で傾斜磁場コイル２０の温度を検出する（ステップＳ３０８）。そして、制御部９５が、操作者から撮像条件を受け付けた後に、撮像を開始する指示を受け付ける（ステップＳ３０９）。

ここで、撮像を開始する指示が受け付けられるまでの間は、検出部９３による温度の検出が繰り返される（ステップＳ３０９，Ｎｏ）。そして、撮像を開始する指示が受け付けられた場合には（ステップＳ３０９，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂが、電流制御部９５ａを制御して傾斜磁場コイル２０への電流供給を停止し（ステップＳ３１０）、制御部９５が、プリスキャンを開始する（ステップＳ３１１）。

その後、判定部９５ｂは、プリスキャンが行われている間に、傾斜磁場コイル２０への電流供給が開始された後に検出部９３によって検出される所定の時間間隔ごとの温度の変化の傾きを算出する（ステップＳ３１２）。また、プリスキャンが終了した後に（ステップＳ３１３，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、算出した傾きの最大値が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３１４）。そして、傾きの最大値が当該閾値を超えていた場合には（ステップＳ３１４，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、冷媒の流量が少ないことを示す報知メッセージを出力部９２に出力する（ステップＳ３１５）。

一方、算出した傾きの最大値が閾値を超えていなかった場合には（ステップＳ３１４，Ｎｏ）、判定部９５ｂは、傾きの最大値が同じ閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１６）。そして、傾きの最大値が当該閾値未満であった場合には（ステップＳ３１６，Ｙｅｓ）、判定部９５ｂは、冷媒の流量が多いことを示す報知メッセージを出力部９２に出力する（ステップＳ３１７）。なお、判定部９５ｂは、算出した傾きの最大値が当該閾値未満でなかった場合、すなわち閾値と一致していた場合には（ステップＳ３１６，Ｎｏ）、報知メッセージの出力を行わずに処理を終了する。

上述したように、第３の実施形態では、ＭＲＩ装置１００が起動された後に、被検体の本撮像を行うまでの待ち時間を利用して冷却状態を判定するので、操作者に意識させることなく、傾斜磁場コイル２０の冷却状態を自動的に判定することができる。

なお、冷却状態の判定を行うタイミングは、操作者からの指示を受け付けた際やＭＲＩ装置１００が起動された際に限られない。例えば、ＭＲＩ装置１００が有する装置の品質をチェックする機能が実行される際に行われてもよいし、夜間などにＭＲＩ装置１００が再起動される際に行われてもよい。

また、冷却状態の判定を行った結果をログとして記録するようにしてもよい。その場合には、例えば、判定部９５ｂが、冷媒の状態を判定するごとに、判定した結果を記憶部９４などにログとして記憶させる。このように、傾斜磁場コイル２０内を流れる冷媒の状態をログとして記録することによって、例えば、ＭＲＩ装置１００とネットワーク経由で接続された遠隔地の管理装置からそのログを参照することで、遠隔地において、管理者が傾斜磁場コイル２０の冷却状態を把握できるようになる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、傾斜磁場コイルの冷却状態を把握することができる。

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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１００ＭＲＩ装置
９０計算機システム
９３検出部
９５制御部
９５ａ電流制御部
９５ｂ判定部

Claims

傾斜磁場コイルに設けられた温度センサを介して前記傾斜磁場コイルの温度を検出する検出部と、
前記傾斜磁場コイルへの電流供給を制御する電流制御部と、
前記電流制御部によって電流供給が開始された後に前記検出部によって検出される温度の変化を表す指標値に応じて、前記傾斜磁場コイル内を流れる冷媒の状態を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
前記判定部は、前記指標値が所定の閾値より大きい場合に、前記傾斜磁場コイルに供給される冷媒の流量が少ないと判定し、前記指標値が前記所定の閾値より小さい場合に、前記傾斜磁場コイルに供給される冷媒の流量が多いと判定することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記判定部は、前記指標値が所定の閾値より大きい場合に、前記傾斜磁場コイルに供給される冷媒の温度が低いと判定し、前記指標値が前記所定の閾値より小さい場合に、前記傾斜磁場コイルに供給される冷媒の温度が高いと判定することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記判定部は、前記電流供給が開始されてから前記傾斜磁場コイルの温度が飽和するまでの間に前記検出部によって検出される温度の変化量を前記指標値として、前記冷媒の状態を判定することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記検出部は、所定の時間間隔で前記温度を検出し、
前記判定部は、前記電流供給が開始された後に前記検出部によって検出される前記時間間隔ごとの温度の変化の傾きを前記指標値として、前記冷媒の状態を判定することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記検出部は、前記傾斜磁化コイルにおける複数箇所に設けられた複数の温度センサを介して前記複数箇所それぞれの温度を検出し、
前記判定部は、前記複数箇所それぞれの温度の変化量を表す指標値に基づいて、前記冷媒の状態を判定する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記電流制御部は、前記検出部によって検出される温度が定常状態であった場合に、前記電流供給を開始することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。