JP2017500112A5

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Publication number: JP2017500112A5
Application number: JP2016538696A
Authority: JP
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2034-07-29

Description

ＭＲＩシステムは、主磁場Ｂ０を発生させるために、超伝導磁石を使用することができる。超伝導磁石は、コイルを抵抗ゼロの超伝導状態にするように、超伝導コイルの温度を適切な臨界温度未満に維持するために設計された低温槽（または磁石容器）内で、極低温環境に封入された超伝導コイルを含む。例えば、超伝導磁石の巻線は、超伝導動作のため臨界温度未満の温度を維持するように、液体ヘリウム浴または液体ヘリウム容器に浸されてもよい。ＭＲＩシステムの設置および始動中は、超伝導磁石は、適切な主磁場の強度を生成するために、電流を誘導することによってエネルギーを与えられる（またはランピングされる）。通常は、超伝導磁石コイルに電流を供給するために、大きな電源（例えば１０００アンペア）を用いることができる。

超伝導磁石２０２は、設置および起動中にエネルギーを与えられ（ランピングされ）、ＭＲＩシステムの設置後の運転寿命の間は、追加のエネルギーをさらに必要とする。図３は、一実施形態による、超伝導磁石にエネルギーを与えるシステムの概略回路図である。システム３０２は、超伝導磁石の主コイル３０８に電流を誘起するように、かつ室温環境から、極低温環境の超伝導磁石へと電気エネルギーを導入するように構成される。主コイル３０８は、図２に示すヘリウム容器２５４等の、極低温環境（点線３０６で示す）内に収容されている。主コイル３０８の電流が増加すると、主コイル３０８によって生成される磁場が増加する。したがって、システム３０２は、以下でさらに説明するように、主コイル３０８にエネルギーを供給するために用いることができる。システム３０２は、極低温環境３０６内に配置された第１のコイル（Ｃ１）３１０を含む。第１のコイル３１０は、巻線Ｃ１１およびＣ１２等の、１つ以上の巻線またはコイルを含むことができる。第１のコイル３１０は、主コイル３０８と誘導結合しないように構成される。１つの実施形態では、第１のコイル３１０は、図２に示すシールドコイル２７０等のシールドコイルである。

第２のコイル（Ｃ２）３１４は、第１のコイル３１０に結合される。第２のコイル３１４は、超伝導磁石低温槽の外部の室温環境（点線３０４で示す）に配置される。第２のコイル３１４は、主コイル３０８に誘導結合されるように構成される。第２のコイル３１４は抵抗コイルであり、例えば、複数回巻かれた絶縁銅線であってもよい。１つの実施形態において、第２のコイル３１４は、図２に示す共鳴アセンブリ２００等の、ＭＲＩシステムの共鳴アセンブリ内に配置された別個のコイルである。第２のコイル３１４は、図２に示すような共鳴アセンブリの様々な半径方向位置に配置することができる。例えば、第２のコイル３１４は、常温ボア２５０と勾配コイルアセンブリ２０４との間の空間に挿入することができる。第２のコイル３１４は、磁気の軸線方向の周囲に配置されることが好ましい。図３に戻ると、この実施形態では、第２のコイル３１４は、例えば点ｂと点ｃとの間、ならびに点ｆと点ｇとの間で、物理的な接続を用いて第１のコイル３１０に結合することができる。物理的な接続は、例えば低温槽につながる電流リード２７２（図２に示す）を用いて作ることができる。物理的な接続は、例えば電気プラグやコンセントであってもよい。磁石をランピングする前に、第１のコイル３１０と第２のコイル３１４とが接続される。第１のコイル３１０と第２のコイル３１４とは、ランピング後に切り離される。１つの実施形態では、第２のコイル３１４は、ランピング後に共鳴アセンブリから除去することができる。共鳴アセンブリへのアクセスは、共鳴アセンブリの点検端部２４０（図２に示す）で提供することができる。

別の実施形態では、第２のコイル３１４は、例えば、持ち運び可能なハウジング内にある、ＭＲＩシステムの外部の別個のコイルであってもよい。図５は、一実施形態による、超伝導磁石にエネルギーを与えるシステムで使用するための、持ち運び可能な装置の概略ブロック図である。図５では、第２のコイル５１４は抵抗コイルであり、例えば、複数回巻かれた絶縁銅線であってもよい。第２のコイル３１４は、持ち運び可能なハウジング５４０に封入することができる。コントローラ５３０およびユーザインターフェース５３２は、第２のコイル５１４に結合され、第２のコイル５１４を超伝導磁石の主コイルに磁気結合できるように、第２のコイル５１４の電流を、第１のコイル（図示せず）と同様に制御するために用いることができる。電力入力５３４は、交流周波数を伴う低電流交流電源等の、外部電源５２０に接続して電力を受ける。第２のコイル５１４は、ＭＲＩシステム共鳴アセンブリの近くか、あるいはその中（例えば、患者ボアチューブの患者撮像空間）に配置される。また、第２のコイル５１４は、接続５５０を介して第１のコイル（図３に示す）に接続することができる。接続５５０は、物理的な接続であってもよい。図３に戻ると、物理的な接続は、点ｂと点ｃとの間、ならびに点ｆと点ｇとの間であってもよい。物理的な接続は、例えば低温槽につながる電流リード２７２（図２に示す）を用いて作ることができる。物理的な接続は、例えば電気プラグやコンセントであってもよい。磁石をランピングする前に、第１のコイル３１０と第２のコイル３１４とが接続される。第１のコイル３１０と第２のコイル３１４とは、ランピング後に切り離される。共鳴アセンブリへのアクセスは、共鳴アセンブリの点検端部２４０（図２に示す）で提供することができる。

第２のコイル（Ｃ２）４１４は、第１のコイル４１０に結合される。第２のコイル４１４もまた、超伝導磁石低温槽の外部の室温環境に配置される。第２のコイル４１４は、主コイル４０８に誘導結合されるように構成される。第２のコイル４１４は抵抗コイルであり、例えば、複数回巻かれた絶縁銅線であってもよい。１つの実施形態において、第２のコイル４１４は、図２に示す共鳴アセンブリ２００等の、ＭＲＩシステムの共鳴アセンブリ内に配置された別個のコイルである。第２のコイル４１４は、図２に示すような共鳴アセンブリの様々な半径方向位置に配置することができる。例えば、第２のコイル４１４は、常温ボア２５０と勾配コイルアセンブリ２０４との間の空間に挿入することができる。第２のコイル４１４は、磁気の軸線方向の周囲に配置されることが好ましい。図４に戻ると、第２のコイル４１４は、例えば点ｂと点ｃとの間、ならびに点ｆと点ｇとの間で、物理的な接続を用いて第１のコイル４１０に結合することができる。物理的な接続は、例えば電気プラグやコンセントであってもよい。磁石をランピングする前に、第１のコイル４１０と第２のコイル４１４とが接続される。第１のコイル４１０と第２のコイル４１４とは、ランピング後に切り離される。１つの実施形態では、第２のコイル４１４は、ランピング後に共鳴アセンブリから除去することができる。共鳴アセンブリへのアクセスは、共鳴アセンブリの点検端部２４０（図２に示す）で提供することができる。

Claims

磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム（１０）の超伝導磁石（２０２）の主コイル（３０８）にエネルギーを与えるシステム（３０２）であって、
ハウジングを含む低温槽（２２２）と、
前記低温槽の前記ハウジング内に配置された第１のコイル（３１０）と、
前記第１のコイルに結合され、前記低温槽の前記ハウジングの外部に配置された第２のコイル（３１４）であって、前記第２のコイルは、前記主コイルに誘導結合するように構成される、第２のコイル（３１４）と、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルに結合され、前記主コイルに電流を誘起するために、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを制御するように構成されたコントローラ（５３０）とを備えるシステム（３０２）。
前記第１のコイルが、超伝導コイルである、請求項１に記載のシステム。
前記第１のコイルが、シールドコイルである、請求項１に記載のシステム。
前記第２のコイルが、抵抗コイルである、請求項１に記載のシステム。
前記第２のコイルが、複数回巻かれた銅線を備える、請求項４に記載のシステム。
前記第２のコイルが、前記ＭＲＩシステムの共鳴アセンブリ（５２、２００）内に配置される、請求項１に記載のシステム。
前記第２のコイルが、常温ボア（２５０）と勾配コイルとの間に配置される、請求項６に記載のシステム。
前記第２のコイルが、前記ＭＲＩシステムの外部にある、請求項１に記載のシステム。
前記第２のコイルが、持ち運び可能なハウジング（５４０）内に配置される、請求項８に記載のシステム。
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム（１０）の超伝導磁石（２０２）の主コイル（４０８）にエネルギーを与えるシステム（４０２）であって、前記超伝導磁石は、ハウジングを有する低温槽（２２２）に配置され、前記システムは、
前記低温槽の前記ハウジングの外部に配置された第１のコイル（４１０）と、
前記第１のコイルに結合され、前記低温槽の前記ハウジングの外部に配置された第２のコイル（４１４）であって、前記第２のコイルは、前記主コイルに誘導結合するように構成される、第２のコイルと、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルに結合され、前記主コイルに電流を誘起するために、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを制御するように構成されたコントローラ（６３０）とを備えるシステム。
前記第１のコイルが、抵抗コイルである、請求項１０に記載のシステム。
前記第１のコイルが、前記ＭＲＩシステムの共鳴アセンブリ（５２、２００）内に配置される、請求項１０に記載のシステム。
前記第１のコイルが、勾配コイルである、請求項１０に記載のシステム。
前記第１のコイルが、前記ＭＲＩシステムの外部にある、請求項１０に記載のシステム。
前記第１のコイルが、持ち運び可能なハウジング（６４０）内に配置される、請求項１４に記載のシステム。
前記第２のコイルが、抵抗コイルである、請求項１０に記載のシステム。
前記第２のコイルが、前記ＭＲＩシステムの共鳴アセンブリ（５２、２００）内に配置される、請求項１０に記載のシステム。
前記第２のコイルが、前記ＭＲＩシステムの外部にある、請求項１０に記載のシステム。
前記第２のコイルが、持ち運び可能なハウジング（６４０）内に配置される、請求項１８に記載のシステム。
前記第２のコイルが、複数回巻かれた銅線を備える、請求項１６に記載のシステム。