JP2021058632A - 改善された熱的性能を備える磁気共鳴撮像 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (28)
- 磁石及び熱発生要素を含む磁気共鳴(MR)撮像装置と、
前記MR撮像装置の前記熱発生要素を、冷却水を用いて冷却するように接続された冷却系と、
各々が、前記MR撮像装置の前記熱発生要素の熱的パラメータ又は前記冷却系の熱的パラメータを測定する1以上のセンサと、
MR撮像検査プログラムを実行すると共に該MR撮像検査プログラムの実行を前記1以上のセンサにより測定された前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示す熱的パラメータに応答して調整するように前記MR撮像装置を制御するようプログラムされた電子プロセッサを有するMRコントローラと、
を有する、MR撮像機器。 - 前記MR撮像装置の前記熱発生要素は前記磁石を超伝導状態に維持するように接続されたクライオ・コンプレッサを含み、
前記MRコントローラが、前記MR撮像検査プログラムの実行を、該MR撮像検査プログラムの実行の間において前記クライオ・コンプレッサを前記1以上のセンサにより測定された前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示す熱的パラメータに応答してオフすることにより調整するようプログラムされる、
請求項1に記載のMR撮像機器。 - 前記MRコントローラが、前記MR撮像検査プログラムの実行を、該MR撮像検査プログラムのMRスキャンの実行中に又は該MR撮像検査プログラムの連続するMRスキャンの実行の間に、前記1以上のセンサにより測定された前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示す熱的パラメータに応答して中断を挿入することにより調整するようプログラムされる、請求項1又は請求項2に記載のMR撮像機器。
- 前記MRコントローラは前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないかを熱モデルを用いて判定するようプログラムされ、
前記熱モデルが、
勾配磁場増幅器及び勾配磁場コイルの熱出力を前記MR撮像検査プログラムの勾配磁場コイル駆動電流及び該勾配磁場コイル駆動電流の主要周波数に基づいて計算する勾配磁場チェーン熱出力要素と、
ラジオ波(RF)増幅器の熱出力を前記MR撮像検査プログラムの間において該RF増幅器により供給される平均及びピークRF電力に基づいて計算するRF増幅器熱出力要素と、
を有する、請求項1ないし3の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - 前記MRコントローラが、前記MR撮像検査プログラムの実行を、該MR撮像検査プログラムのMRスキャンのMRスキャンパラメータを前記1以上のセンサにより測定された前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示す熱的パラメータに応答して調整することにより調整するようプログラムされる、請求項1ないし4の何れか一項に記載のMR撮像機器。
- 前記MRコントローラが、前記MR撮像検査プログラムの実行を、前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示す熱的パラメータに応答して(i)前記MR撮像検査プログラムのMRスキャンの実行を跳ばすこと、又は(ii)前記MR撮像検査プログラムのMRスキャンを並び替えることの一方又は両方により調整するようプログラムされる、請求項1ないし5の何れか一項に記載のMR撮像機器。
- 前記MR撮像装置の前記熱発生要素は勾配磁場増幅器、勾配磁場コイル及びラジオ波(RF)増幅器のうちの1以上を含み、前記1以上のセンサが、前記熱発生要素の温度を測定する温度センサ又は前記熱発生要素に流入する冷却剤入力ライン及び前記熱発生要素から流出する冷却剤戻りラインのうちの一方又は両方の温度を測定する温度センサを含む、請求項1ないし6の何れか一項に記載のMR撮像機器。
- ディスプレイを更に有し、
前記熱発生要素は、
勾配磁場増幅器及び該勾配磁場増幅器により駆動される勾配磁場コイルを含む勾配磁場チェーンと、
ラジオ波(RF)コイルを駆動するように接続されたRF増幅器と、
を有し、
前記MRコントローラが、更に、前記MR撮像検査プログラムの実行の間にわたる熱放散を、前記MR撮像検査プログラムの実行の間に供給される勾配磁場電流に関数的に依存する勾配磁場チェーン熱出力要素と、前記MR撮像検査プログラムの実行の間に供給される平均及びピークRF電力に関数的に依存するRF増幅器熱出力要素とを含む熱モデルを用いて推定するようプログラムされる、請求項1ないし7の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - 前記冷却系が、
自身に流れる冷却剤を用いて前記MR撮像装置の少なくとも1つの熱発生要素を冷却する冷却剤回路と、
前記冷却剤から前記冷却水に熱を移転させるために前記冷却剤回路に接続された熱交換器と、
を含み、
前記1以上のセンサが、前記冷却剤回路における測定点において前記冷却剤の温度を測定する温度センサを含む、請求項1ないし7の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - 前記冷却系が、
自身に流れる冷却剤を用いて前記MR撮像装置の少なくとも1つの熱発生要素を冷却する冷却剤回路と、
前記冷却剤から前記冷却水に熱を移転させるために前記冷却剤回路に接続された熱交換器と、
を含み、
前記冷却剤回路は、前記熱交換器からの冷却剤を該冷却剤回路の戻りラインからの冷却剤と混合して、混合された冷却剤を設定値温度で出力する混合弁を含み、
前記1以上のセンサが、前記冷却剤回路における前記混合弁の弁設定値を出力するセンサを有する、請求項1ないし9の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - 気温センサを更に有し、
前記MRコントローラは、前記1以上のセンサにより測定された前記熱的パラメータが、前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示すかを、更に前記気温センサにより測定された気温に基づいて判定するようプログラムされる、請求項1ないし10の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - 気温センサを更に有し、
前記MRコントローラは、更に、前記MR撮像検査プログラムを実行の前に分析して、
前記MR撮像検査プログラムを実行することにより発生される熱負荷を推定すると共に、
前記冷却系が前記気温センサにより測定された気温において前記推定された熱負荷を冷却するには不十分な冷却能力しか有さない場合に、前記MR撮像検査プログラムを実行前に調整する、
ようにプログラムされる、請求項1ないし11の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - 前記MR撮像検査プログラムの実行前の調整が、該MR撮像検査プログラムの連続するMRスキャンの間に中断を挿入する;該MR撮像検査プログラムのMRスキャン中に中断を挿入する;該MR撮像検査プログラムのMRスキャンを並べ替える;及び該MR撮像検査プログラムのMRスキャンのスキャンパラメータを修正することのうちの1以上を含む、請求項12に記載のMR撮像機器。
- 磁石及び熱発生要素を含む磁気共鳴(MR)撮像装置と、
前記MR撮像装置の前記熱発生要素を、冷却水を用いて冷却するように接続された冷却系と、
MR撮像検査プログラムを実行すると共に、該MR撮像検査プログラムを実行前に分析して、
前記MR撮像検査プログラムを実行することにより発生される熱負荷を推定し、且つ、
前記冷却系が該推定された熱負荷を冷却するには不十分な冷却能力しか有さない場合は、前記MR撮像検査プログラムを実行前に調整する、
ように前記MR撮像装置を制御するようプログラムされた電子プロセッサを有するMRコントローラと、
を有する、MR撮像機器。 - 気温センサを更に有し、
前記MRコントローラが、前記冷却系が前記気温センサにより測定された気温において前記推定された熱負荷を放散させるには不十分な冷却能力しか有さない場合に、前記MR撮像検査プログラムを実行前に調整するようにプログラムされる、請求項14に記載のMR撮像機器。 - 前記MR撮像検査プログラムの実行前の調整が、該MR撮像検査プログラムの連続するMRスキャンの間に中断を挿入する;該MR撮像検査プログラムのMRスキャン中に中断を挿入する;該MR撮像検査プログラムのMRスキャンを並べ替える;及び該MR撮像検査プログラムのMRスキャンのスキャンパラメータを修正することのうちの1以上を含む、請求項14又は請求項15に記載のMR撮像機器。
- 各々が前記MR撮像装置の前記熱発生要素の熱的パラメータ又は前記冷却系の熱的パラメータを測定する1以上のセンサを更に有し、
前記MRコントローラが、更に、前記MR撮像検査プログラムの実行を、前記1以上のセンサにより測定された前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示す熱的パラメータに応答して調整するようにプログラムされる、請求項14ないし16の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - 前記MR撮像装置の前記熱発生要素は前記磁石を超伝導状態に維持するように接続されたクライオ・コンプレッサを含み、
前記MRコントローラが、前記MR撮像検査プログラムの実行を、該MR撮像検査プログラムの実行の間において前記クライオ・コンプレッサを前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことに応答してオフすることにより調整するようプログラムされる、
請求項14ないし17の何れか一項に記載のMR撮像機器。 - (i)磁石及び熱発生要素を含む磁気共鳴(MR)撮像装置並びに(ii)冷却水を用いて前記MR撮像装置の前記熱発生要素を冷却するように接続された冷却系により実行されるMR撮像方法であって、
前記MR撮像装置を用いてMR撮像検査プログラムを実行するステップと、
前記実行するステップの間において、前記MR撮像装置及び前記冷却系のうちの少なくとも一方の熱的パラメータを監視するステップと、
前記MR撮像検査プログラムの実行を、前記冷却系が不十分な冷却能力しか有さないことを示す前記監視される熱的パラメータに応答して調整するステップと、
を有する、MR撮像方法。 - 前記冷却系の冷却能力を少なくとも現在の気温に基づいて判定するステップを更に有する、請求項19に記載のMR撮像方法。
- 前記調整するステップが、
前記MR撮像検査プログラムの連続するMRスキャンの間に中断を挿入するステップ、
前記MR撮像検査プログラムのMRスキャン中に中断を挿入するステップ、
前記MR撮像検査プログラムのMRスキャンを並べ替えるステップ、及び
前記MR撮像検査プログラムのMRスキャンのスキャンパラメータを修正するステップ、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項19又は請求項20に記載のMR撮像方法。 - 前記調整するステップが、前記MR撮像検査プログラムが前記MR撮像装置により実行される期間の少なくとも一部の間において、前記磁石を超伝導状態に維持するよう動作するクライオ・コンプレッサをオフするステップを含む、請求項19ないし21の何れか一項に記載のMR撮像方法。
- 前記MR撮像装置を用いてMR撮像検査プログラムを実行するステップの前に、
前記MR撮像検査プログラムを実行することにより発生される熱負荷を、勾配磁場チェーンの熱出力の勾配磁場電流及び電流周波数に対する依存性を考慮すると共にラジオ波(RF)コイルの熱出力の平均及びピークRF電力に対する依存性を考慮した熱モデルを用いて推定するステップ、及び
前記推定された熱負荷を減少させるように前記MR撮像検査プログラムを調整するステップ、
を更に有する、請求項19ないし22の何れか一項に記載のMR撮像方法。 - 磁石、勾配磁場増幅器、該勾配磁場増幅器により駆動される勾配磁場コイル及びラジオ波(RF)コイルを駆動するように接続されたRF増幅器を含む磁気共鳴(MR)撮像装置の熱放散を推定するための熱モデル化方法を実行するために電子データ処理装置により読み取り可能且つ実行可能な命令を記憶した非一時的記憶媒体であって、前記熱モデル化方法が、
前記勾配磁場増幅器及び勾配磁場コイルを有する勾配磁場チェーンの熱出力を、該勾配磁場チェーンにより供給される勾配磁場に基づいて推定するステップと、
前記RF増幅器の熱出力を該RF増幅器により発生されるRF電力に基づいて推定するステップと、
全熱放散推定値を、前記勾配磁場チェーンの推定された熱出力、前記RF増幅器の推定された熱出力、及び前記勾配磁場に依存せず且つ前記RF電力に依存しない推定される基準熱出力を一緒に加算することにより発生するステップと、
を有する、
非一時的記憶媒体。 - 前記勾配磁場チェーンによる熱出力が、各勾配磁場コイルによるI2R熱出力(ここで、Iは前記勾配磁場コイルにより供給される勾配磁場を生成するために流れる勾配磁場コイル電流であり、Rは前記勾配磁場コイルの抵抗である)及び前記勾配磁場増幅器の付加的熱出力として推定される、請求項24に記載の非一時的記憶媒体。
- 前記RF増幅器による熱出力が、該RF増幅器により発生される平均RF電力及びピークRF電力に基づいて推定される、請求項24又は請求項25に記載の非一時的記憶媒体。
- ディスプレイ上に選択された期間にわたり前記全熱放散推定値を表示するステップを含む電力消費監視方法を実行するための前記電子データ処理装置により読み取り可能且つ実行可能な命令を更に記憶した、請求項24ないし26の何れか一項に記載の非一時的記憶媒体。
- 前記電力消費監視方法が、前記ディスプレイ上に前記選択された期間にわたり前記勾配磁場チェーンの推定された熱出力及び前記RF増幅器の推定された熱出力のうちの少なくとも一方を表示するステップを更に含む、請求項27に記載の非一時的記憶媒体。
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