JP2022076271A - Magnetic resonance imaging system and power supply control method - Google Patents

Magnetic resonance imaging system and power supply control method Download PDF

Info

Publication number
JP2022076271A
JP2022076271A JP2020186614A JP2020186614A JP2022076271A JP 2022076271 A JP2022076271 A JP 2022076271A JP 2020186614 A JP2020186614 A JP 2020186614A JP 2020186614 A JP2020186614 A JP 2020186614A JP 2022076271 A JP2022076271 A JP 2022076271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
time
switch
power
imaging system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020186614A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
和人 中林
Kazuto Nakabayashi
洋平 橋爪
Yohei Hashizume
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
Priority to JP2020186614A priority Critical patent/JP2022076271A/en
Publication of JP2022076271A publication Critical patent/JP2022076271A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To improve inspection throughput in a magnetic resonance imaging system.SOLUTION: A magnetic resonance imaging system, as a power supply source, can switch a normal power supply and an uninterruptible power supply, and comprises a cooling part, an imaging system, a switch, and a switch control part. The cooling part cools a superconducting coil generating a magnetostatic field. The imaging system relates to imaging of a subject using the magnetostatic field. The switch cuts off power supply to the imaging system from the power supply source. The switch control part controls the switch on the basis of information on the start of power supply from the uninterruptible power supply. The switch control part controls the switch so as to cut off power supply to the imaging system when power failure in the normal power supply continues for a first time.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、磁気共鳴イメージングシステムおよび電力供給制御方法に関する。 The embodiments disclosed herein and in the drawings relate to magnetic resonance imaging systems and power supply control methods.

従来、超電導型の静磁場磁石(超電導コイル)を有する磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置と呼ぶ)において、停電に備えるために、例えば、病院設備などに商用電源とは別の独自の停電対応の電源(非常用電源)を配置し、停電時に商用電源から非常用電源に電力供給を切り替えることでクエンチを未然に防ぐことができる。しかしながら、非常用電源の使用時において、MRI装置のシステムトランスなどにおける突入電流(例えば、定格時の電流の数倍)の発生およびMRI装置全体の動作により、非常用電源に要求される電源容量が定格時の数倍程度大きくなることがある。このため、非常用電源の動作保証のため当該非常用電源にかかるコストが増大する問題がある。 Conventionally, in a magnetic resonance imaging device (hereinafter referred to as an MRI (Magnetic Resonance Imaging) device) having a superconducting static magnetic field magnet (superconducting coil), in order to prepare for a power failure, for example, in hospital equipment, etc., separately from the commercial power supply. It is possible to prevent quenching by arranging a unique power supply for power failure (emergency power supply) and switching the power supply from the commercial power supply to the emergency power supply in the event of a power failure. However, when using an emergency power supply, the power capacity required for the emergency power supply is increased due to the generation of inrush current (for example, several times the rated current) in the system transformer of the MRI device and the operation of the entire MRI device. It may be several times larger than the rated time. Therefore, there is a problem that the cost of the emergency power supply increases because the operation of the emergency power supply is guaranteed.

これらのことから、非常用電源の動作時において、例えば、MRIシステムにおける撮像系への電力供給を遮断する省電力モードや、システムトランスにおける残留磁束による励磁突入電流の防止のためにMRI装置と商用電源とMRI装置との間に無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply:以下、UPSと呼ぶ)が設けられることがある。しかしながら、瞬間的な停電や電圧低下等によりUPSが発した信号により省電力モードが起動されると、検査が中断され検査のスループットが低下する問題がある。 Based on these facts, when the emergency power supply is in operation, for example, in a power saving mode that cuts off the power supply to the image pickup system in the MRI system, and in order to prevent the excitation inrush current due to the residual magnetic flux in the system transformer, the MRI device and commercial products are used. An uninterruptible power supply (hereinafter referred to as UPS) may be provided between the power supply and the MRI device. However, when the power saving mode is activated by the signal emitted by the UPS due to a momentary power failure or a voltage drop, there is a problem that the inspection is interrupted and the inspection throughput is lowered.

国際公開第2013-172148号International Publication No. 2013-172148

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、磁気共鳴イメージングシステムにおいて、検査のスループットを向上することにある。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings is to improve the inspection throughput in the magnetic resonance imaging system. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings are not limited to the above problems. The problem corresponding to each effect by each configuration shown in the embodiment described later can be positioned as another problem.

実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステムは、電力供給元として常用電源と無停電電源とに切り替え可能であって、冷却部と、撮像系と、スイッチと、スイッチ制御部と、を備える。冷却部は、静磁場を発生する超電導コイルを冷却するための構成品であり、これら構成品が稼働するに必要な構成品、例えば構成品を水冷冷却するに必要なチラー等も含まれる。撮像系は、前記静磁場を用いた被検体の撮像に関する。スイッチは、前記電力供給元から前記撮像系への電力供給を切断する。スイッチ制御部は、前記無停電電源からの電力供給の開始情報に基づいて、前記スイッチを制御する。前記スイッチ制御部は、前記常用電源における停電が第1の時間に亘って継続した場合、前記撮像系への電力供給を切断するように前記スイッチを制御し省電力での運転を可能とする。 The magnetic resonance imaging system according to the embodiment can be switched between a regular power supply and an uninterruptible power supply as a power supply source, and includes a cooling unit, an imaging system, a switch, and a switch control unit. The cooling unit is a component for cooling a superconducting coil that generates a static magnetic field, and includes components necessary for operating these components, such as a chiller required for water-cooling the components. The imaging system relates to imaging a subject using the static magnetic field. The switch cuts off the power supply from the power supply source to the image pickup system. The switch control unit controls the switch based on the start information of the power supply from the uninterruptible power supply. The switch control unit controls the switch so as to cut off the power supply to the image pickup system when the power failure in the normal power supply continues for the first time, and enables power-saving operation.

図1は、実施形態に係り、撮像系電力供給スイッチがON状態(閉塞時)における磁気共鳴イメージングシステムの一例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a magnetic resonance imaging system in an ON state (when closed) of an imaging system power supply switch according to an embodiment. 図2は、実施形態に係り、撮像系電力供給スイッチがOFF状態(開放時におけるMRIシステムの一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of an MRI system in an OFF state (when the image pickup system power supply switch is open) according to the embodiment. 図3は、実施形態に係るスイッチング制御処理の手順の一例を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the switching control process according to the embodiment. 図4は、実施形態に係るUPSに関して、UPSが動作可能なバックアップ時間に対するUPSの出力電力(皮相電力とも称される)の関係の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the UPS output power (also referred to as apparent power) with respect to the backup time during which the UPS can operate with respect to the UPS according to the embodiment.

以下、図面を参照しながら、電力供給元として常用電源と無停電電源とに切り替え可能な磁気共鳴イメージングシステムおよび電力供給制御方法の実施形態について詳細に説明する。図1は、静磁場を用いた被検体の撮像に関する撮像系11への電力供給の有無を切り替えるスイッチ(以下、撮像系電力供給スイッチと呼ぶ)SWがON状態(閉塞時)における磁気共鳴イメージングシステム(以下、MRI(Magnetic Resonance Imaging)システムと呼ぶ)1の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態における技術的思想は、スイッチ制御回路7を有するMRI装置10や、無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply:以下、UPSと呼ぶ)5とスイッチ制御回路7とを有するMRI装置10により実現されてもよい。 Hereinafter, embodiments of a magnetic resonance imaging system and a power supply control method capable of switching between a regular power supply and an uninterruptible power supply as a power supply source will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a magnetic resonance imaging system in a state in which a switch (hereinafter referred to as an imaging system power supply switch) SW for switching the presence / absence of power supply to the imaging system 11 regarding imaging of a subject using a static magnetic field is ON (when closed). It is a block diagram which shows an example of (hereinafter, referred to as an MRI (Magnetic Response Imaging) system) 1. The technical idea in this embodiment is based on the MRI device 10 having the switch control circuit 7, the uninterruptible power supply device (hereinafter referred to as UPS) 5, and the MRI device 10 having the switch control circuit 7. It may be realized.

MRIシステム1は、UPS5と、スイッチ制御回路7と、MRI装置10とを有する。UPS5は、例えば、常用電源3からMRI装置10への電力供給ラインにおいて、常用電源3とMRI装置10との間に設けられる。なお、UPS5は、MRIシステム1の外部に設けられてもよい。このとき、MRIシステム1は、スイッチ制御回路7と、MRI装置10とを有することとなる。 The MRI system 1 includes a UPS 5, a switch control circuit 7, and an MRI apparatus 10. The UPS 5 is provided between the regular power supply 3 and the MRI apparatus 10 in, for example, a power supply line from the regular power supply 3 to the MRI apparatus 10. The UPS 5 may be provided outside the MRI system 1. At this time, the MRI system 1 has a switch control circuit 7 and an MRI apparatus 10.

常用電源3は、MRIシステム1が設置された病院などにおける設備電源、すなわち商用電源に相当する。常用電源3は、電力をMRIシステム1に供給する。このとき、常用電源3から供給された電力は、MRI装置10におけるシステムトランス13を介して、MRI装置10の全ユニット、例えば、撮像系11や静磁場発生ユニット15に供給される。なお、常用電源3から供給された電力は、不図示のコンソールや寝台など超電導コイル152の冷却に関わらない他のユニットにも供給されている。また、常用電源3から供給された電力は、UPS5の充電に用いられる。 The regular power supply 3 corresponds to an equipment power supply in a hospital or the like where the MRI system 1 is installed, that is, a commercial power supply. The regular power supply 3 supplies electric power to the MRI system 1. At this time, the electric power supplied from the normal power supply 3 is supplied to all the units of the MRI apparatus 10, for example, the imaging system 11 and the static magnetic field generating unit 15 via the system transformer 13 in the MRI apparatus 10. The electric power supplied from the normal power supply 3 is also supplied to other units such as a console and a sleeper (not shown) that are not involved in cooling the superconducting coil 152. Further, the electric power supplied from the regular power source 3 is used for charging the UPS 5.

UPS5は、2次電池および電源監視装置51を有する。2次電池は、例えば、常用電源3における瞬間的な停電(瞬断とも称される)を含む停電時において、MRI装置10へ電力を供給する。2次電池は、常用電源3の非停電時において、常用電源3からの電力の供給により充電される。電源監視装置51は、常用電源3によるMRI装置10への電力供給の状態の監視するモニターとして機能する。 UPS 5 has a secondary battery and a power supply monitoring device 51. The secondary battery supplies electric power to the MRI apparatus 10 at the time of a power failure including, for example, a momentary power failure (also referred to as a momentary power failure) in the normal power supply 3. The secondary battery is charged by the supply of electric power from the normal power source 3 during the non-power failure of the normal power source 3. The power supply monitoring device 51 functions as a monitor for monitoring the state of power supply to the MRI device 10 by the regular power supply 3.

電源監視装置51は、UPS5からMRI装置10への電力供給の開始情報(以下、給電開始情報と呼ぶ)を、スイッチ制御回路7に出力する。給電開始情報は、例えば、停電の開始時点すなわち停電発生時の時刻(以下、停電発生時刻と呼ぶ)であって、停電の発生を示す情報である。また、電源監視装置51は、常用電源3の停電後における常用電源3の復電の開始を示す情報(以下、復電開始情報と呼ぶ)を、スイッチ制御回路7に出力する。復電開始情報は、例えば、常用電源3が停電から復電した時刻(以下、復電時刻と呼ぶ)すなわち復電の開始時点であって、常用電源3の復電を示す情報である。 The power supply monitoring device 51 outputs power supply start information (hereinafter referred to as power supply start information) from the UPS 5 to the MRI device 10 to the switch control circuit 7. The power supply start information is, for example, the time at which the power failure starts, that is, the time when the power failure occurs (hereinafter, referred to as the power failure occurrence time), and is information indicating the occurrence of the power failure. Further, the power supply monitoring device 51 outputs information indicating the start of power recovery of the normal power supply 3 after a power failure of the normal power supply 3 (hereinafter, referred to as power recovery start information) to the switch control circuit 7. The power recovery start information is, for example, the time when the power supply 3 recovers from a power failure (hereinafter referred to as the power recovery time), that is, the time when the power recovery starts, and is information indicating the power recovery of the power supply 3.

なお、MRIシステム1は、常用電源3とは独立した電源の非常用電源に、電源系統の切り替えを行う電源系統切替スイッチを介して電気的に接続されてもよい。非常用電源は、例えば、発動機と3相交流を生成する発電機を有する。このとき、MRIシステム1は、電源系統切替スイッチの切り替えにより、電力供給元として、常用電源3と非常用電源とが相互に切りかえ可能である。このとき、MRIシステム1は、電源系統切替スイッチや非常用電源を有していてもよい。電源系統切替スイッチは、電源監視装置51から出力された停電の発生を示す情報に基づいて、MRI装置10との通電の接続先を、常用電源3と非常用電源との間で切り替える。 The MRI system 1 may be electrically connected to an emergency power supply that is independent of the normal power supply 3 via a power supply system changeover switch that switches the power supply system. The emergency power source has, for example, a generator and a generator that produces a three-phase alternating current. At this time, in the MRI system 1, the normal power supply 3 and the emergency power supply can be switched to each other as the power supply source by switching the power supply system changeover switch. At this time, the MRI system 1 may have a power supply system changeover switch and an emergency power supply. The power system changeover switch switches the connection destination of energization with the MRI device 10 between the normal power supply 3 and the emergency power supply based on the information output from the power supply monitoring device 51 indicating the occurrence of a power failure.

例えば、常用電源3において停電が発生した場合、電源系統切替スイッチは、MRI装置10との通電の接続先を、常用電源3から非常用電源に切り替える。常用電源3の停電の継続期間のうち、常用電源3の停電時から非常用電源への切り替え完了時点までの期間において、MRI装置10への電力供給は、UPS5により実行される。また、常用電源3が復電した場合、電源系統切替スイッチは、MRI装置10との通電の接続先を、非常用電源から常用電源3に切り替える。このとき、常用電源3は、電力をMRIシステムに供給する。加えて、UPS5は、常用電源3からの電力の供給により、2次電池を充電する。 For example, when a power failure occurs in the normal power supply 3, the power supply system changeover switch switches the connection destination of energization with the MRI device 10 from the normal power supply 3 to the emergency power supply. During the duration of the power failure of the working power source 3 from the time of the power failure of the working power source 3 to the time when the switching to the emergency power source is completed, the power supply to the MRI apparatus 10 is executed by the UPS 5. Further, when the normal power supply 3 is restored, the power supply system changeover switch switches the connection destination of the energization with the MRI device 10 from the emergency power supply to the normal power supply 3. At this time, the regular power supply 3 supplies electric power to the MRI system. In addition, the UPS 5 charges the secondary battery by supplying electric power from the regular power source 3.

図2は、撮像系電力供給スイッチSWがOFF状態(開放時)におけるMRIシステム1の一例を示すブロック図である。図1との相違は、撮像系電力供給スイッチSWが解放されていることにある。撮像系電力供給スイッチSWの開放は、例えば、常用電源3の停電が第1の時間t1に亘って継続した時点、すなわち常用電源3の停電期間のうち停電発生時刻から第1の時間t1が経過した時点で、スイッチ制御回路7よる制御により実行される。第1の時間t1については、後程説明する。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the MRI system 1 in the OFF state (when the image pickup system power supply switch SW is open). The difference from FIG. 1 is that the image pickup system power supply switch SW is released. The image pickup system power supply switch SW is opened, for example, when the power failure of the normal power supply 3 continues for the first time t1, that is, the first time t1 elapses from the power failure occurrence time in the power failure period of the normal power supply 3. At that time, it is executed by the control by the switch control circuit 7. The first time t1 will be described later.

スイッチ制御回路7は、UPS5からの電力供給の開始情報、すなわち給電開始情報に基づいて、撮像系電力供給スイッチSWを制御する。例えば、スイッチ制御回路7は、常用電源3における停電が第1の時間t1に亘って継続した場合、撮像系11への電力供給を切断するように、撮像系電力供給スイッチSWを制御する。これにより、MRIシステム1は、省電力での運転を可能とする。具体的には、スイッチ制御回路7は、常用電源3の停電期間のうち停電発生時刻から第1の時間t1が経過すると、電流を継電器17の接点駆動用コイルCCに供給する。このとき、撮像系電力供給スイッチSWは、継電器17における可動接点の動作により開放(open)される。 The switch control circuit 7 controls the image pickup system power supply switch SW based on the power supply start information from the UPS 5, that is, the power supply start information. For example, the switch control circuit 7 controls the image pickup system power supply switch SW so as to cut off the power supply to the image pickup system 11 when the power failure in the normal power supply 3 continues for the first time t1. As a result, the MRI system 1 enables operation with low power consumption. Specifically, the switch control circuit 7 supplies a current to the contact drive coil CC of the relay 17 when the first time t1 elapses from the power failure occurrence time in the power failure period of the normal power supply 3. At this time, the image pickup system power supply switch SW is opened by the operation of the movable contact in the relay 17.

これらにより、UPS5は、常用電源3の停電が第1の時間t1に亘って継続する間、後述の冷却部と撮像系11とに電力を供給し、常用電源3の停電が第1の時間t1に亘って継続した後、冷却部のみに電力を供給する。スイッチ制御回路7は、スイッチ制御部に相当し、例えばプロセッサにより実現される。なお、スイッチ制御回路7は、UPS5に搭載されてもよい。冷却部は、静磁場を発生する超電導コイル152を冷却するための構成品であり、これら構成品が稼働するに必要な構成品、例えば構成品を水冷冷却するに必要なチラー等も含まれる。 As a result, the UPS 5 supplies power to the cooling unit and the imaging system 11 described later while the power failure of the normal power supply 3 continues for the first time t1, and the power failure of the normal power supply 3 is the first time t1. After continuing for, power is supplied only to the cooling unit. The switch control circuit 7 corresponds to a switch control unit, and is realized by, for example, a processor. The switch control circuit 7 may be mounted on the UPS 5. The cooling unit is a component for cooling the superconducting coil 152 that generates a static magnetic field, and includes components necessary for operating these components, such as a chiller required for water-cooling the components.

スイッチ制御回路7は、復電開始情報に基づいて、撮像系電力供給スイッチSWを制御する。例えば、スイッチ制御回路7は、撮像系電力供給スイッチSWによる撮像系11への電力供給の切断後、すなわち撮像系電力供給スイッチSWの開放後において、常用電源3における復電が第2の時間t2に亘って継続した場合、撮像系11へ電力が供給されるように、撮像系電力供給スイッチSWをさらに制御する。 The switch control circuit 7 controls the image pickup system power supply switch SW based on the power recovery start information. For example, in the switch control circuit 7, after the power supply to the image pickup system 11 by the image pickup system power supply switch SW is cut off, that is, after the image pickup system power supply switch SW is opened, the power recovery in the normal power supply 3 is performed in the second time t2. If the continuation is continued, the image pickup system power supply switch SW is further controlled so that the power is supplied to the image pickup system 11.

具体的には、スイッチ制御回路7は、復電時刻から第2の時間t2に亘って復電が継続すると、継電器17の接点駆動用コイルCCへの電流の供給を停止する。このとき、撮像系電力供給スイッチSWにおける可動接点は、継電器17における弾性体による付勢すなわち固定接点への可動接点の付勢により、固定接点と接触する閉塞位置に移動する。これにより、撮像系電力供給スイッチSWは、閉塞(close)される。これらにより、常用電源3は、常用電源3の復電が第2の時間t2に亘って継続する間、冷却部に電力を供給し、常用電源3の復電が第2の時間t2に亘って継続した後、冷却部と撮像系11とに電力を供給する。第2の時間t2については、後程説明する。また、スイッチ制御回路7による継電器17の制御に関する処理(以下、スイッチング制御処理と呼ぶ)については、後程詳述する。 Specifically, the switch control circuit 7 stops supplying current to the contact drive coil CC of the relay 17 when the power recovery continues for the second time t2 from the power recovery time. At this time, the movable contact in the image pickup system power supply switch SW moves to the closed position in contact with the fixed contact due to the urging by the elastic body in the relay 17, that is, the urging of the movable contact to the fixed contact. As a result, the image pickup system power supply switch SW is closed. As a result, the normal power supply 3 supplies power to the cooling unit while the power recovery of the normal power supply 3 continues for the second time t2, and the power recovery of the normal power supply 3 continues for the second time t2. After continuing, power is supplied to the cooling unit and the image pickup system 11. The second time t2 will be described later. Further, the process related to the control of the relay 17 by the switch control circuit 7 (hereinafter, referred to as a switching control process) will be described in detail later.

第1の時間t1と第2の時間t2とは、撮像系電力供給スイッチSWに関する接点駆動用コイルCCのインダクタンス(以下、コイルインダクタンスと呼ぶ)Lと、スイッチ制御回路7から接点駆動用コイルCCまでのケーブルおよび接点駆動用コイルCCの抵抗(以下、スイッチ関連抵抗と呼ぶ)Rとに基づいてアナログ的に設定されても良い。具体的には、第1の時間t1は、MRI装置10における電力供給停止から稼働停止までの時間τaとするとスイッチ関連抵抗Rに対するコイルインダクタンスLの比L/Rの時定数によって決まる接点駆動用コイル動作時間τbがτaより大きくなるように設定される。 The first time t1 and the second time t2 are the inductance (hereinafter referred to as coil inductance) L of the contact drive coil CC related to the image pickup system power supply switch SW, and from the switch control circuit 7 to the contact drive coil CC. It may be set in an analog manner based on the resistance (hereinafter referred to as switch-related resistance) R of the cable and the contact drive coil CC. Specifically, assuming that the first time t1 is the time τa from the power supply stop to the operation stop in the MRI apparatus 10, the contact drive coil determined by the time constant of the ratio L / R of the coil inductance L to the switch-related resistance R. The operating time τb is set to be larger than τa.

MRI装置10における電力供給停止から稼働停止までの時間τaは、MRI装置10におけるシステムトランス13より後段のユニットにおける電源のON/OFFの反応の程度を示す時定数によって決まる。また、時定数L/Rで決まる接点駆動用コイル動作時間τbは、撮像系電力供給スイッチSWにおけるスイッチング動作の反応の程度を示す時定数に対応する。換言すれば、第1の時間t1は、τaより大きくなるように(t1>τa)設定される。 The time τa from the power supply stop to the operation stop in the MRI apparatus 10 is determined by a time constant indicating the degree of the power ON / OFF reaction in the unit after the system transformer 13 in the MRI apparatus 10. Further, the contact drive coil operating time τb determined by the time constant L / R corresponds to a time constant indicating the degree of reaction of the switching operation in the image pickup system power supply switch SW. In other words, the first time t1 is set to be larger than τa (t1> τa).

なお、スイッチ制御回路7がアナログ回路で実現される場合、アナログ回路は、スイッチ制御回路7における抵抗に対するインダクタンスの比L/Rと接点駆動用コイルCCの動作点、コイルおよび抵抗の定数の選択により、適宜構成される。このとき、第1の時間t1と第2の時間t2とは概ね等しくなる。これらのことから、常用電源3に停電が発生した場合、例えば、MRI装置10における電圧が所定の電圧まで降下後に、撮像系電力供給スイッチSWが開放されることとなる。なお、第2の時間t2は、第1の時間t1より短くてもよい。すなわち、第1の時間t1は、第2の時間t2より長くてもよい。 When the switch control circuit 7 is realized by an analog circuit, the analog circuit depends on the selection of the ratio L / R of the inductance to the resistance in the switch control circuit 7, the operating point of the contact drive coil CC, and the constants of the coil and the resistance. , Appropriately configured. At this time, the first time t1 and the second time t2 are substantially equal to each other. From these facts, when a power failure occurs in the normal power supply 3, for example, after the voltage in the MRI apparatus 10 drops to a predetermined voltage, the image pickup system power supply switch SW is opened. The second time t2 may be shorter than the first time t1. That is, the first time t1 may be longer than the second time t2.

第1の時間t1は、例えば、常用電源3における電圧の周波数の1/4サイクル以上1分以内である。すなわち、第1の時間t1は、MRI装置10の電力系統のある地点における1/2周期から数秒の期間、継続する突然の電圧低下で定義される瞬断に対応する時間を含む。換言すれば、第1の時間t1は、瞬断を超える短い停電の継続時間を含む。なお、第1の時間t1は、上記1分に限定されず、1分以上であってもよい。また、第1の時間t1および第2の時間t2は、MRI装置10におけるτaの個体差に応じて、ユーザにより、任意に設定可能なようデジタル的に制御しても良い。すなわち、第1の時間t1と第2の時間t2とは、デジタル制御により所望の値に設定可能である。 The first time t1 is, for example, 1/4 cycle or more and 1 minute or less of the frequency of the voltage in the normal power supply 3. That is, the first time t1 includes a period of 1/2 cycle to several seconds at a certain point in the power system of the MRI apparatus 10 and a time corresponding to a momentary interruption defined by a continuous sudden voltage drop. In other words, the first time t1 includes the duration of a short power outage that exceeds the momentary interruption. The first time t1 is not limited to the above 1 minute, and may be 1 minute or more. Further, the first time t1 and the second time t2 may be digitally controlled so as to be arbitrarily set by the user according to the individual difference of τa in the MRI apparatus 10. That is, the first time t1 and the second time t2 can be set to desired values by digital control.

MRI装置10は、撮像系(撮像装置)11と、システムトランス13と、静磁場発生ユニット15と、継電器17とを有する。静磁場発生ユニット15は、静磁場の発生に関する超電導コイル152を有する冷却容器151と、冷凍機153と、冷凍機監視装置159とを有する。冷却容器151と、冷凍機153と、冷凍機監視装置159とは、静磁場を発生する超電導コイル152を冷却する冷却部(冷却装置)を構成する。すなわち、冷却部は、超電導コイル152の冷却に関する冷媒を冷却する冷凍機153を有する。冷媒は、例えばヘリウムである。 The MRI apparatus 10 includes an imaging system (imaging apparatus) 11, a system transformer 13, a static magnetic field generation unit 15, and a relay 17. The static magnetic field generation unit 15 includes a cooling container 151 having a superconducting coil 152 for generating a static magnetic field, a refrigerator 153, and a refrigerator monitoring device 159. The cooling container 151, the refrigerator 153, and the refrigerator monitoring device 159 form a cooling unit (cooling device) for cooling the superconducting coil 152 that generates a static magnetic field. That is, the cooling unit has a refrigerator 153 that cools the refrigerant related to the cooling of the superconducting coil 152. The refrigerant is, for example, helium.

撮像系11は、被検体の撮像に関する。すなわち、撮像系11は、当該撮像に関する各種ユニットを有する。各種ユニットは、例えば、位置識別のための勾配磁場を出すため傾斜磁場電源111と、傾斜磁場コイルと、磁気共鳴現象を起こすためのエネルギー供給するためのRFアンプ113を搭載した送信回路と、送信コイルと、受信コイルと、受信回路と、シーケンス制御回路と、寝台と、磁気共鳴現象の結果得られた信号を画像化するための再構成ユニット115を搭載した計算機システムとを有する。撮像系11における各構成要素については後程説明する。 The image pickup system 11 relates to an image pickup of a subject. That is, the image pickup system 11 has various units related to the image pickup. The various units include, for example, a transmission circuit equipped with a gradient magnetic field power supply 111 for generating a gradient magnetic field for position identification, a gradient magnetic field coil, and an RF amplifier 113 for supplying energy for causing a magnetic resonance phenomenon, and transmission. It has a coil, a receiving coil, a receiving circuit, a sequence control circuit, a bed, and a computer system equipped with a reconstruction unit 115 for imaging a signal obtained as a result of a magnetic resonance phenomenon. Each component in the image pickup system 11 will be described later.

システムトランス13は、常用電源3またはUPS5から供給された電力を、静磁場発生ユニット15と継電器17とに分配する機能(以下、分電機能と呼ぶ)を有する。システムトランス13は、分電機能により、常用電源3またはUPS5から供給された電力を、静磁場発生ユニット15と、継電器17とに供給する。 The system transformer 13 has a function of distributing the electric power supplied from the normal power supply 3 or the UPS 5 to the static magnetic field generation unit 15 and the relay 17 (hereinafter, referred to as a distribution function). The system transformer 13 supplies the electric power supplied from the normal power supply 3 or the UPS 5 to the static magnetic field generation unit 15 and the relay 17 by the distribution function.

静磁場発生ユニット15は、中空の略円筒形状に形成された超電導コイル152を有し、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場発生ユニット15による発生される静磁場は、超電導磁石により発生される。超電導磁石は、冷却容器151における超電導コイル152に、超電導状態で電流を供給することにより実現される。冷却容器151は、概略円筒形状に形成され、不図示の真空容器の円筒壁内に収納される。一般的な例としては、冷却容器151は、容器内を十分に低温な状態に保つため、円筒壁内に液体ヘリウムと、超電導コイル152とを収容する。冷却容器151内では、液体ヘリウムと、液体ヘリウムが気化されたヘリウムガスとが平衡状態にある。 The static magnetic field generation unit 15 has a superconducting coil 152 formed in a hollow substantially cylindrical shape, and generates a static magnetic field in the internal space. The static magnetic field generated by the static magnetic field generation unit 15 is generated by the superconducting magnet. The superconducting magnet is realized by supplying an electric current to the superconducting coil 152 in the cooling container 151 in a superconducting state. The cooling container 151 is formed in a substantially cylindrical shape and is housed in a cylindrical wall of a vacuum container (not shown). As a general example, the cooling container 151 accommodates a liquid helium and a superconducting coil 152 in a cylindrical wall in order to keep the inside of the container at a sufficiently low temperature. In the cooling container 151, the liquid helium and the helium gas in which the liquid helium is vaporized are in an equilibrium state.

冷却容器151の内部には、不図示のヒータが設けられる。ヒータは、冷却容器151内のヘリウムを暖めて気化させ、冷却容器151内の圧力を調整する。圧力の調整は、例えば、冷却容器151内に意図しない空気の流入を防ぐためである。冷却容器151内のヘリウムガスが過度に冷やされると、冷却容器151内の液体ヘリウムの割合が多くなり、冷却容器151内の圧力が低下する。冷却容器151内の圧力が下がり、負圧になると、冷却容器151内に空気が流入してしまう。ヒータは、冷却容器151内の圧力が予め設定された範囲内となるように、冷凍機監視装置159により制御され、冷却容器151内のヘリウムを暖める。 A heater (not shown) is provided inside the cooling container 151. The heater warms and vaporizes the helium in the cooling container 151, and adjusts the pressure in the cooling container 151. The pressure adjustment is, for example, to prevent an unintended inflow of air into the cooling container 151. When the helium gas in the cooling container 151 is excessively cooled, the proportion of liquid helium in the cooling container 151 increases, and the pressure in the cooling container 151 decreases. When the pressure in the cooling container 151 drops and becomes a negative pressure, air flows into the cooling container 151. The heater is controlled by the refrigerator monitoring device 159 so that the pressure in the cooling container 151 is within a preset range, and warms the helium in the cooling container 151.

冷凍機153は、冷却容器151に収容された冷媒を冷却する。冷凍機153は、圧縮器155と、コールドヘッド157と、不図示の供給管、排出管と、通気弁、吸気弁、バッファタンク等を有する。また、冷凍機153は、冷媒を水冷する水冷装置または冷媒を空冷する空冷装置を有する。水冷装置は、冷凍機153における冷媒を、水を用いて連続的に冷却する。冷水装置は、冷却水循環装置に相当し外気との熱交換を行うチラー(chiller)とも称される。空冷装置およびチラーは、既存の装置を用いることができるため、空冷装置およびチラーに関する説明は省略する。 The refrigerator 153 cools the refrigerant contained in the cooling container 151. The refrigerator 153 includes a compressor 155, a cold head 157, a supply pipe (not shown), a discharge pipe, a vent valve, an intake valve, a buffer tank, and the like. Further, the refrigerator 153 has a water cooling device for cooling the refrigerant with water or an air cooling device for cooling the refrigerant with air. The water cooling device continuously cools the refrigerant in the refrigerator 153 with water. The cold water device corresponds to a cooling water circulation device and is also called a chiller that exchanges heat with the outside air. Since the existing device can be used for the air cooling device and the chiller, the description of the air cooling device and the chiller is omitted.

圧縮器155は、例えば、モーターによりヘリウムガス等の冷媒ガスを圧縮し、高圧状態となった冷媒ガスを、供給管を介してコールドヘッド157へ供給する。モーターは、例えば、インバータ駆動である。また、圧縮器155は、コールドヘッド157の内部で膨張した冷媒ガスを、排出管を介して回収する。また、圧縮器155は、冷媒ガスが充填されたバッファタンクと、通気弁および吸気弁を介して接続する。バッファタンクには、冷媒ガスが充填される。圧縮器155は、冷媒ガスを、通気弁を介してバッファタンクへ排気する。圧縮器155は、バッファタンクに充填される冷媒ガスを、吸気弁を介して吸気する。 The compressor 155 compresses a refrigerant gas such as helium gas by a motor, for example, and supplies the high-pressure refrigerant gas to the cold head 157 via a supply pipe. The motor is, for example, an inverter drive. Further, the compressor 155 recovers the refrigerant gas expanded inside the cold head 157 via the discharge pipe. Further, the compressor 155 is connected to a buffer tank filled with the refrigerant gas via a vent valve and an intake valve. The buffer tank is filled with refrigerant gas. The compressor 155 exhausts the refrigerant gas to the buffer tank via the vent valve. The compressor 155 takes in the refrigerant gas filled in the buffer tank through the intake valve.

コールドヘッド157は、供給管を介して供給される高圧状態の冷媒ガスを膨張させ、冷却容器151における冷媒を冷却する。これにより、コールドヘッド157は、冷媒の沸点以下の温度まで、冷媒を冷却する。一定以上冷却容器151が冷却されると、冷却容器151内のヘリウムガスが液体ヘリウムへ再凝縮される。なお、図1および図2では、1つのコールドヘッド157が冷却容器151に設置される場合を例に示したが、コールドヘッド157は、1つに限定されず、複数であってもよい。 The cold head 157 expands the high-pressure refrigerant gas supplied through the supply pipe to cool the refrigerant in the cooling container 151. As a result, the cold head 157 cools the refrigerant to a temperature equal to or lower than the boiling point of the refrigerant. When the cooling container 151 is cooled to a certain level or more, the helium gas in the cooling container 151 is recondensed into liquid helium. In addition, in FIG. 1 and FIG. 2, the case where one cold head 157 is installed in the cooling container 151 is shown as an example, but the number of cold heads 157 is not limited to one and may be a plurality.

通気弁および吸気弁は、圧縮器155とバッファタンクとを繋ぐ管に設けられる。通気弁は、冷凍機監視装置159からの指示に従い、圧縮器155内の冷媒ガスをバッファタンクへ排気する。圧縮器155内の冷媒ガスが排気されることにより、圧縮器155からコールドヘッド157へ供給される冷媒ガスの圧力が低下する。吸気弁は、冷凍機監視装置159からの指示に従い、バッファタンクに充填される冷媒ガスを圧縮器155へ供給する。圧縮器155へ冷媒ガスが供給されることにより、圧縮器155からコールドヘッド157へ供給される冷媒ガスの圧力が上昇する。 The vent valve and the intake valve are provided in the pipe connecting the compressor 155 and the buffer tank. The vent valve exhausts the refrigerant gas in the compressor 155 to the buffer tank according to the instruction from the refrigerator monitoring device 159. By exhausting the refrigerant gas in the compressor 155, the pressure of the refrigerant gas supplied from the compressor 155 to the cold head 157 is reduced. The intake valve supplies the refrigerant gas filled in the buffer tank to the compressor 155 according to the instruction from the refrigerator monitoring device 159. By supplying the refrigerant gas to the compressor 155, the pressure of the refrigerant gas supplied from the compressor 155 to the cold head 157 increases.

ここまで磁石冷却における冷媒としてヘリウム(He)が必要な例を説明したが、本実施形態は、冷媒を用いない伝導冷却方式の磁石や、磁石冷却においてきわめて少量の冷媒を用いる磁石を有するMRIシステム1にも適用可能である。 Up to this point, an example in which helium (He) is required as a refrigerant for magnet cooling has been described, but this embodiment is an MRI system having a conduction cooling type magnet that does not use a refrigerant and a magnet that uses an extremely small amount of refrigerant for magnet cooling. It is also applicable to 1.

冷凍機監視装置159は、冷凍機153および冷却容器151における冷媒を監視する。例えば、冷凍機監視装置159は、冷却容器151内の圧力を監視し、冷却容器151内の圧力が予め設定された範囲内となるように、ヒータを制御する。冷凍機監視装置159は、圧縮器155からコールドヘッド157へ供給される冷媒ガスの圧力を監視し、当該圧力が所定の範囲内となるように、通気弁および吸気弁を制御する。 The refrigerator monitoring device 159 monitors the refrigerant in the refrigerator 153 and the cooling container 151. For example, the refrigerator monitoring device 159 monitors the pressure in the cooling container 151 and controls the heater so that the pressure in the cooling container 151 is within a preset range. The refrigerator monitoring device 159 monitors the pressure of the refrigerant gas supplied from the compressor 155 to the cold head 157, and controls the vent valve and the intake valve so that the pressure is within a predetermined range.

継電器17は、システムトランス13と撮像系11における電力供給に関する複数のユニッとの間に設けられる。すなわち、継電器17は、静磁場発生ユニット15の冷却に関わらない傾斜磁場電源111等の複数のユニットへの電力供給ラインの前に設けられる。継電器17は、撮像系電力供給スイッチSWと、電磁石として機能する接点駆動用コイルCCとを有する。継電器17は、リレー(relay)とも称される。 The relay 17 is provided between the system transformer 13 and a plurality of units related to power supply in the image pickup system 11. That is, the relay 17 is provided in front of the power supply line to a plurality of units such as the gradient magnetic field power supply 111 which is not involved in the cooling of the static magnetic field generation unit 15. The relay 17 has an image pickup system power supply switch SW and a contact drive coil CC that functions as an electromagnet. The relay 17 is also referred to as a relay.

継電器17は、スイッチ制御回路7から出力された電流に従って、撮像系電力供給スイッチSWを開放する。撮像系電力供給スイッチSWは、電力供給元から撮像系11への電力供給を切断する。撮像系電力供給スイッチSWは、例えば、常閉接点(Normally Close)である。すなわち、スイッチ制御回路7から電流が出力されない場合、撮像系電力供給スイッチSWにおける可動接点は、例えば弾性体により、固定接点に付勢され、閉塞状態となる。 The relay 17 opens the image pickup system power supply switch SW according to the current output from the switch control circuit 7. The image pickup system power supply switch SW cuts off the power supply from the power supply source to the image pickup system 11. The image pickup system power supply switch SW is, for example, a normally closed contact (Normally Close). That is, when no current is output from the switch control circuit 7, the movable contact in the image pickup system power supply switch SW is urged to the fixed contact by, for example, an elastic body, and is in a closed state.

接点駆動用コイルCCは、スイッチ制御回路7からの電流の供給を受けて、磁場を発生する。当該磁場の発生により、撮像系電力供給スイッチSWの接点は、開放される。撮像系電力供給スイッチSWの開放時において、スイッチ制御回路7からの電流の供給が遮断されると、接点駆動用コイルCCによる磁場は消失し、撮像系電力供給スイッチSWは、閉塞状態となる。 The contact drive coil CC receives a current supply from the switch control circuit 7 to generate a magnetic field. The contact of the image pickup system power supply switch SW is opened by the generation of the magnetic field. When the current supply from the switch control circuit 7 is cut off when the image pickup system power supply switch SW is open, the magnetic field generated by the contact drive coil CC disappears, and the image pickup system power supply switch SW is closed.

なお、図1および図2において、撮像系11における当該複数のユニットは、傾斜磁場電源111と、RFアンプ113と、再構成ユニット115とが記載されているが、これらに限定されず、例えば、寝台など撮像系11に関する他のユニットをさらに有していてもよい。図1に示すように、常用電源3からの電力供給時において、撮像系電力供給スイッチSWは、クローズ(閉塞)している。このため、MRI装置10における全ユニットには、常用電源3から電力が供給される。 Note that, in FIGS. 1 and 2, the plurality of units in the imaging system 11 are described as a gradient magnetic field power supply 111, an RF amplifier 113, and a reconstruction unit 115, but are not limited thereto, for example. It may further have other units related to the image pickup system 11 such as a sleeper. As shown in FIG. 1, the image pickup system power supply switch SW is closed (closed) when the power is supplied from the normal power supply 3. Therefore, power is supplied to all the units in the MRI apparatus 10 from the regular power supply 3.

一方、撮像系電力供給スイッチSWは、常用電源3による電力供給が停止、すなわち停電した場合、停電発生時の時刻から第1の時間t1の経過後、UPS5から送出された給電開始情報に基づくスイッチ制御回路7の制御により、図2に示すように、オープン(開放)される。これにより、常用電源3の停電時において、UPS5から供給された電力は超電導コイル152の冷却に必要なユニットのみに供給される。 On the other hand, the image pickup system power supply switch SW is a switch based on the power supply start information sent from the UPS 5 after the lapse of the first time t1 from the time when the power failure occurs when the power supply by the regular power supply 3 is stopped, that is, the power failure occurs. As shown in FIG. 2, it is opened (opened) by the control of the control circuit 7. As a result, in the event of a power failure of the regular power supply 3, the electric power supplied from the UPS 5 is supplied only to the unit necessary for cooling the superconducting coil 152.

以下、撮像系11に含まれる構成要素について簡単に説明する。 Hereinafter, the components included in the image pickup system 11 will be briefly described.

傾斜磁場コイルは、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、円筒形の冷却容器151の内面側に配置される。傾斜磁場コイルは、互いに直交するX、Y、及びZの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。 The gradient magnetic field coil is a hollow coil formed in a substantially cylindrical shape, and is arranged on the inner surface side of the cylindrical cooling container 151. The gradient magnetic field coil generates a gradient magnetic field in which the magnetic field strength changes along the X, Y, and Z axes orthogonal to each other.

傾斜磁場電源111は、システムトランス13および撮像系電力供給スイッチSWを介して供給された電力により、MRI装置10におけるシーケンス制御回路の制御の下、傾斜磁場コイルに電流を供給する。 The gradient magnetic field power supply 111 supplies a current to the gradient magnetic field coil under the control of the sequence control circuit in the MRI apparatus 10 by the electric power supplied through the system transformer 13 and the image pickup system power supply switch SW.

送信コイルは、送信回路からRF(Radio Frequency)パルスの供給を受けて、MRI装置10における撮像空間に高周波磁場を発生する。 The transmission coil receives an RF (Radio Frequency) pulse from the transmission circuit to generate a high frequency magnetic field in the imaging space in the MRI apparatus 10.

送信回路は、シーケンス制御回路による制御のもと、ラーモア周波数に対応するRFパルスを送信コイルに送信する。送信回路は、例えば、発振部や位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、RFアンプ113などを有する。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数のRFパルスを発生する。位相選択部は、発振部によって発生したRFパルスの位相を選択する。周波数変換部は、位相選択部から出力されたRFパルスの周波数を変換する。振幅変調部は、周波数変換部から出力されたRFパルスの振幅を例えばsinc関数に従って変調する。RFアンプ113は、システムトランス13および撮像系電力供給スイッチSWを介して供給された電力により振幅変調部から出力されたRFパルスを増幅して送信コイルに供給する。 The transmission circuit transmits an RF pulse corresponding to the Larmor frequency to the transmission coil under the control of the sequence control circuit. The transmission circuit includes, for example, an oscillation unit, a phase selection unit, a frequency conversion unit, an amplitude modulation unit, an RF amplifier 113, and the like. The oscillating unit generates an RF pulse having a resonance frequency peculiar to the target nucleus in a static magnetic field. The phase selection unit selects the phase of the RF pulse generated by the oscillation unit. The frequency conversion unit converts the frequency of the RF pulse output from the phase selection unit. The amplitude modulation unit modulates the amplitude of the RF pulse output from the frequency conversion unit according to, for example, a sinc function. The RF amplifier 113 amplifies the RF pulse output from the amplitude modulation unit by the power supplied via the system transformer 13 and the image pickup system power supply switch SW, and supplies the RF pulse to the transmission coil.

受信コイルは、傾斜磁場コイルの内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体から発せられるMR信号を受信する。受信コイルは、受信したMR信号を受信回路へ出力する。なお、受信コイルが送信コイルと兼用される構成を採用してもよい。 The receiving coil is arranged inside the gradient magnetic field coil and receives the MR signal emitted from the subject by the influence of the high frequency magnetic field. The receiving coil outputs the received MR signal to the receiving circuit. It should be noted that a configuration in which the receiving coil is also used as the transmitting coil may be adopted.

受信回路は、受信コイルから出力されるアナログのMR信号をアナログ・デジタル(AD)変換して、MRデータを生成する。受信回路は、生成したMRデータをシーケンス制御回路へ送信する。 The receiving circuit converts the analog MR signal output from the receiving coil into analog-to-digital (AD) conversion to generate MR data. The receiving circuit transmits the generated MR data to the sequence control circuit.

シーケンス制御回路は、計算機システムから送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源111、送信回路および受信回路を駆動することによって、被検体の撮像を行う。シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス制御回路は、傾斜磁場電源111、送信回路及び受信回路を駆動して被検体を撮像した結果、受信回路からMRデータを受信すると、受信したMRデータを計算機システムへ転送する。シーケンス制御回路は、例えばプロセッサにより実現される。 The sequence control circuit captures an image of a subject by driving a gradient magnetic field power supply 111, a transmission circuit, and a reception circuit based on sequence information transmitted from a computer system. Sequence information is information that defines a procedure for performing imaging. When the sequence control circuit drives the gradient magnetic field power supply 111, the transmission circuit, and the reception circuit to image the subject, and receives MR data from the reception circuit, the sequence control circuit transfers the received MR data to the computer system. The sequence control circuit is realized by, for example, a processor.

寝台は、被検体が載置される天板を備える。寝台は、天板および寝台を駆動する各種モーターなどのアクチュエータと、アクチュエータにより発生された動力を可動部に伝達する動力伝達ユニットなどとにより構成される。寝台および天板は、計算機システムによる制御の下で、天板の長手方向および上下方向に移動される。 The sleeper is provided with a top plate on which the subject is placed. The sleeper is composed of an actuator such as a top plate and various motors for driving the sleeper, and a power transmission unit for transmitting the power generated by the actuator to a movable portion. The sleeper and top plate are moved in the longitudinal and vertical directions of the top plate under the control of a computer system.

計算機システムは、MRI装置10の全体制御や、MR画像の生成等を行う。計算機システムは、例えば、ネットワークインタフェース、記憶回路、処理回路、入力インタフェース、およびディスプレイなどを備える。 The computer system controls the entire MRI apparatus 10 and generates MR images. The computer system includes, for example, a network interface, a storage circuit, a processing circuit, an input interface, a display, and the like.

記憶回路は、ネットワークインタフェースによって受信されたMRデータ、後述の処理回路によってk空間に配置されたk空間データ、および処理回路によって生成された画像データ等を記憶する。記憶回路は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、または光ディスク等により実現される。 The storage circuit stores MR data received by the network interface, k-space data arranged in k-space by a processing circuit described later, image data generated by the processing circuit, and the like. The storage circuit is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.

入力インタフェースは、操作者からの各種指示(例えば、電源投入指示)や情報入力を受け付ける。入力インタフェースは、例えば、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。入力インタフェースは、処理回路に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェースは、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、計算機システムとは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェースの例に含まれる。 The input interface accepts various instructions (for example, power-on instructions) and information input from the operator. The input interface is, for example, a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, a touch pad for input operation by touching the operation surface, a touch screen in which a display screen and a touch pad are integrated, and a non-contact using an optical sensor. It is realized by an input circuit, a voice input circuit, and the like. The input interface is connected to the processing circuit, converts the input operation received from the operator into an electric signal, and outputs the input operation to the processing circuit. In the present specification, the input interface is not limited to the one provided with physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an example of an input interface includes an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the computer system and outputs the electric signal to a control circuit.

ディスプレイは、処理回路の制御の下、各種のGUI(Graphical User Interface)や、処理回路によって生成された磁気共鳴画像等を表示する。ディスプレイは、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。 The display displays various GUIs (Graphical User Interfaces), magnetic resonance images generated by the processing circuit, and the like under the control of the processing circuit. The display is, for example, a display device such as a liquid crystal display.

処理回路は、MRI装置10の全体の制御を行う。より詳細には、処理回路は、例えば、撮像制御機能、および再構成機能などを備える。再構成機能を実現する処理回路は、再構成ユニット115の一例である。撮像制御機能および再構成機能などの各機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路に記憶されている。処理回路は、プロセッサである。例えば、処理回路は、プログラムを記憶回路から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、撮像制御機能および再構成機能などの各機能を有することとなる。 The processing circuit controls the entire MRI apparatus 10. More specifically, the processing circuit includes, for example, an image pickup control function, a reconstruction function, and the like. The processing circuit that realizes the reconstruction function is an example of the reconstruction unit 115. Each function such as an image pickup control function and a reconstruction function is stored in a storage circuit in the form of a program that can be executed by a computer. The processing circuit is a processor. For example, the processing circuit realizes the function corresponding to each program by reading the program from the storage circuit and executing the program. In other words, the processing circuit in the state where each program is read out has each function such as an image pickup control function and a reconstruction function.

上記説明では、「プロセッサ」が各機能に対応するプログラムを記憶回路から読み出して実行行する例を説明したが、実施形態はこれに限定されない。「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。 In the above description, an example in which the "processor" reads a program corresponding to each function from the storage circuit and executes the program has been described, but the embodiment is not limited to this. The word "processor" is used, for example, a CPU, a GPU (Graphics Processing Unit), an integrated circuit for a specific application (Application Specific Integrated Circuit: ASIC), a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (Simple Programbulge)). , Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)) and the like.

プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。一方、プロセッサがASICである場合、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。また、単一の記憶回路が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。 When the processor is, for example, a CPU, the processor realizes a function by reading and executing a program stored in a storage circuit. On the other hand, when the processor is an ASIC, the function is directly incorporated as a logic circuit in the circuit of the processor instead of storing the program in the storage circuit. It should be noted that each processor of the present embodiment is not limited to the case where each processor is configured as a single circuit, and a plurality of independent circuits may be combined to form one processor to realize its function. good. Further, although it has been described that a single storage circuit stores a program corresponding to each processing function, a plurality of storage circuits are distributed and arranged, and the processing circuit reads the corresponding program from each storage circuit. It doesn't matter.

撮像制御機能は、MRI装置10の各部を制御して、磁気共鳴画像の撮像を実行する。より詳細には、撮像制御機能は、シーケンス情報の生成、MRデータの収集などを実行する。 The image pickup control function controls each part of the MRI apparatus 10 to perform the image pickup of the magnetic resonance image. More specifically, the imaging control function performs sequence information generation, MR data collection, and the like.

再構成機能は、システムトランス13および撮像系電力供給スイッチSWを介して供給された電力により、k空間データの生成および磁気共鳴画像の生成を実行する。再構成機能は、生成されたk空間データに対して2次元もしくは3次元フーリエ変換による画像再構成処理を行い、磁気共鳴画像を生成する。再構成機能は、生成した磁気共鳴画像を、例えば、記憶回路に保存する。 The reconstruction function executes the generation of k-space data and the generation of a magnetic resonance image by the electric power supplied through the system transformer 13 and the image pickup system power supply switch SW. The reconstruction function performs image reconstruction processing by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform on the generated k-space data to generate a magnetic resonance image. The reconstruction function stores the generated magnetic resonance image in, for example, a storage circuit.

以上のように構成された本実施形態のMRIシステム1により実行されるスイッチング制御処理について、図3を用いて説明する。図3は、実施形態に係るスイッチング制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの実施前において、常用電源3は非停電の状態であるものとする。また、継電器17には電流が非供給であって、撮像系電力供給スイッチSWにおける可動接点は、弾性体により固定接点に付勢されているものとする。すなわち、撮像系電力供給スイッチSWは、常閉接点の状態すなわち閉塞状態であるものとする。本フローチャートにおける処理は、例えば、MRIシステム1の設置後、MRI装置10への通電が開始されると常時実行される。 The switching control process executed by the MRI system 1 of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the switching control process according to the embodiment. Before the implementation of this flowchart, it is assumed that the normal power supply 3 is in a non-power failure state. Further, it is assumed that no current is supplied to the relay 17, and the movable contact in the image pickup system power supply switch SW is urged to the fixed contact by an elastic body. That is, it is assumed that the image pickup system power supply switch SW is in a normally closed contact state, that is, in a closed state. The process in this flowchart is always executed, for example, when the MRI apparatus 10 is energized after the MRI system 1 is installed.

(スイッチング制御処理)
(ステップS301)
UPS5における電源監視装置51により、常用電源3における停電が検知されなければ(ステップS301のNO)、本ステップが繰り返される。電源監視装置51により、常用電源3における停電が検知されれば(ステップS301のYES)、ステップS302の処理が実行される。停電の検知を契機として、電源監視装置51は、給電開始情報すなわち停電発生時刻を、スイッチ制御回路7に出力する。
(Switching control processing)
(Step S301)
If the power supply monitoring device 51 in the UPS 5 does not detect a power failure in the normal power supply 3 (NO in step S301), this step is repeated. If the power supply monitoring device 51 detects a power failure in the normal power supply 3 (YES in step S301), the process of step S302 is executed. Upon the detection of a power failure, the power supply monitoring device 51 outputs the power supply start information, that is, the power failure occurrence time to the switch control circuit 7.

(ステップS302)
UPS5は、MRI装置10に給電を開始する。これにより、UPS5からMRI装置10へ電力が供給される。すなわち、MRI装置10への電力供給元は、常用電源3の停電時に、常用電源3からUPS5に切り替わる。
(Step S302)
UPS 5 starts supplying power to the MRI apparatus 10. As a result, power is supplied from the UPS 5 to the MRI apparatus 10. That is, the power supply source to the MRI apparatus 10 switches from the normal power supply 3 to the UPS 5 when the normal power supply 3 fails.

(ステップS303)
停電発生時刻から第1の時間t1に亘って停電が継続していなければ(ステップS303のNo)、ステップS304の処理が実行される。停電発生時刻から第1の時間t1に亘って停電が継続していれば(ステップS303のYes)、ステップS306処理が実行される。例えば、スイッチ制御回路7がプロセッサにより実現される場合、スイッチ制御回路7は、停電発生時刻から第1の時間t1に亘って停電が継続したか否かを判定する。停電発生時刻から第1の時間t1に亘って停電が継続していなければ(ステップS303のYes)、スイッチ制御回路7は、電流を継電器17の接点駆動用コイルCCに供給する。
(Step S303)
If the power failure does not continue from the power failure occurrence time to the first time t1 (No in step S303), the process of step S304 is executed. If the power failure continues from the power failure occurrence time to the first time t1 (Yes in step S303), the step S306 process is executed. For example, when the switch control circuit 7 is realized by a processor, the switch control circuit 7 determines whether or not the power failure continues from the time when the power failure occurs to the first time t1. If the power failure does not continue from the time when the power failure occurs to the first time t1 (Yes in step S303), the switch control circuit 7 supplies a current to the contact drive coil CC of the relay 17.

(ステップS304)
UPS5における電源監視装置51により、常用電源3における復電が検知されなければ(ステップS304のNO)、ステップS303の処理が実行される。電源監視装置51により、常用電源3における復電が検知されれば(ステップS304のYES)、ステップS305の処理が実行される。
(Step S304)
If the power supply monitoring device 51 in the UPS 5 does not detect the power recovery in the normal power supply 3 (NO in step S304), the process of step S303 is executed. If the power supply monitoring device 51 detects that the power is restored in the normal power supply 3 (YES in step S304), the process of step S305 is executed.

(ステップS305)
ステップS304における復電の検知を契機として、MRI装置10への電力供給元は、UPS5から常用電源3に切り替えられる。このとき、UPS5は、常用電源3からの電力の供給により、2次電池への充電を開始する。本ステップの後、ステップS301の処理が実行される。
(Step S305)
With the detection of the power recovery in step S304, the power supply source to the MRI apparatus 10 is switched from the UPS 5 to the regular power supply 3. At this time, the UPS 5 starts charging the secondary battery by supplying electric power from the normal power source 3. After this step, the process of step S301 is executed.

(ステップS306)
撮像系電力供給スイッチSWが開放される。具体的には、スイッチ制御回路7から継電器17に向けて電流が供給されると、接点駆動用コイルCCに電流が流れる。これにより、接点駆動用コイルCCは、電磁石として磁場を発生し、可動接点をひきつける。可動接点の動作により、撮像系電力供給スイッチSWがオープンとなり、電力供給元から撮像系11への電力供給が遮断される。換言すれば、UPS5からの電力は、冷却部のみに供給される。
(Step S306)
The image pickup system power supply switch SW is opened. Specifically, when a current is supplied from the switch control circuit 7 to the relay 17, a current flows through the contact drive coil CC. As a result, the contact drive coil CC generates a magnetic field as an electromagnet and attracts movable contacts. By the operation of the movable contact, the image pickup system power supply switch SW is opened, and the power supply from the power supply source to the image pickup system 11 is cut off. In other words, the electric power from the UPS 5 is supplied only to the cooling unit.

(ステップS307)
電源監視装置51により、常用電源3における復電が検知されなければ(ステップS307のNO)、本ステップが繰り返される。電源監視装置51より、常用電源3における復電が検知されれば(ステップS307のYES)、ステップS308の処理が実行される。復電の検知を契機として、電源監視装置51は、復電開始情報すなわち復電時刻を、スイッチ制御回路7に出力する。
(Step S307)
If the power supply monitoring device 51 does not detect the power recovery in the normal power supply 3 (NO in step S307), this step is repeated. If the power supply monitoring device 51 detects that the power is restored in the normal power supply 3 (YES in step S307), the process of step S308 is executed. Upon the detection of the power recovery, the power supply monitoring device 51 outputs the power recovery start information, that is, the power recovery time, to the switch control circuit 7.

(ステップS308)
復電時刻から第2の時間t2に亘って復電が継続していなければ(ステップS308のNo)、ステップS309の処理が実行される。復電時刻から第2の時間t2に亘って復電が継続していれば(ステップS308のYes)、ステップS310処理が実行される。例えば、スイッチ制御回路7がプロセッサにより実現される場合、スイッチ制御回路7は、復電発生時刻から第2の時間t2に亘って復電が継続したか否かを判定する。復電時刻から第2の時間t2に亘って復電が継続すれば(ステップS308のYes)、スイッチ制御回路7は、継電器17への電流の供給を停止する。
(Step S308)
If the power recovery is not continued from the power recovery time to the second time t2 (No in step S308), the process of step S309 is executed. If the power recovery continues from the power recovery time to the second time t2 (Yes in step S308), the step S310 process is executed. For example, when the switch control circuit 7 is realized by the processor, the switch control circuit 7 determines whether or not the power recovery continues for the second time t2 from the power recovery occurrence time. If the power recovery continues from the power recovery time to the second time t2 (Yes in step S308), the switch control circuit 7 stops supplying the current to the relay 17.

(ステップS309)
UPS5における電源監視装置51により、常用電源3における停電が検知されなければ(ステップS309のNO)、ステップS308の処理が実行される。電源監視装置51により、常用電源3における停電が検知されれば(ステップS309のYES)、ステップS307の処理が実行される。
(Step S309)
If the power supply monitoring device 51 in the UPS 5 does not detect a power failure in the normal power supply 3 (NO in step S309), the process of step S308 is executed. If the power supply monitoring device 51 detects a power failure in the normal power supply 3 (YES in step S309), the process of step S307 is executed.

(ステップS310)
MRI装置10への電力供給元は、UPS5から常用電源3に切り替えられる。このとき、UPS5は、常用電源3からの電力の供給により、2次電池への充電を開始する。
(Step S310)
The power supply source to the MRI apparatus 10 is switched from the UPS 5 to the regular power supply 3. At this time, the UPS 5 starts charging the secondary battery by supplying electric power from the normal power source 3.

(ステップS311)
撮像系電力供給スイッチSWが閉塞される。具体的には、スイッチ制御回路7から継電器17に供給されている電流が停止すると、接点駆動用コイルCCへの電流の供給が停止する。これにより、接点駆動用コイルCCにより発生していた磁場は消失する。このとき、撮像系電力供給スイッチSWにおける可動接点は、弾性体の付勢により、固定設定に接触する。これにより、撮像系電力供給スイッチSWがクローズとなり、撮像系11への電力供給が再開される。本ステップにより、常用電源3からの電力は、冷却部および撮像系11に供給される。本ステップにより、図3に示すスイッチング制御処理は終了する。より詳細には、本MRIシステム1が廃棄されるまで、ステップS301~ステップS311の処理が繰り返し実行される。ステップS306~ステップS311におけるMRIシステム1の動作は、省電力動作に相当する。
(Step S311)
The image pickup system power supply switch SW is closed. Specifically, when the current supplied from the switch control circuit 7 to the relay 17 is stopped, the supply of the current to the contact drive coil CC is stopped. As a result, the magnetic field generated by the contact drive coil CC disappears. At this time, the movable contact in the image pickup system power supply switch SW comes into contact with the fixed setting due to the urging of the elastic body. As a result, the image pickup system power supply switch SW is closed, and the power supply to the image pickup system 11 is resumed. By this step, the electric power from the normal power source 3 is supplied to the cooling unit and the image pickup system 11. By this step, the switching control process shown in FIG. 3 is completed. More specifically, the processes of steps S301 to S311 are repeatedly executed until the MRI system 1 is discarded. The operation of the MRI system 1 in steps S306 to S311 corresponds to a power saving operation.

以上に述べた実施形態に係るMRIシステム1は、電力供給元として常用電源3と無停電電源(UPS)とに切り替え可能であって、静磁場を発生する超電導コイル152を冷却する冷却部と、静磁場を用いた被検体の撮像に関する撮像系11と、電力供給元から撮像系11への電力供給を切断する撮像系電力供給スイッチSWと、無停電電源からの電力供給の開始情報に基づいて、撮像系電力供給スイッチSWを制御するスイッチ制御部とを備え、常用電源3における停電が第1の時間t1に亘って継続した場合、撮像系11への電力供給を切断するようにスイッチを制御する。これにより、本MRIシステム1によれば、UPS5は、常用電源3の停電が第1の時間t1に亘って継続する間、冷却部と撮像系11とに電力を供給し、当該停電が第1の時間t1に亘って継続した後、冷却部にのみ電力を供給することができる。 The MRI system 1 according to the above-described embodiment has a cooling unit that can switch between a regular power supply 3 and an uninterruptible power supply (UPS) as a power supply source and cools a superconducting coil 152 that generates a static magnetic field. Based on the image pickup system 11 related to image pickup of a subject using a static magnetic field, the image pickup system power supply switch SW that cuts off the power supply from the power supply source to the image pickup system 11, and the start information of the power supply from the uninterruptible power supply. A switch control unit that controls the power supply switch SW of the image pickup system is provided, and the switch is controlled so as to cut off the power supply to the image pickup system 11 when the power failure in the normal power supply 3 continues for the first time t1. do. As a result, according to the present MRI system 1, the UPS 5 supplies power to the cooling unit and the image pickup system 11 while the power failure of the normal power supply 3 continues for the first time t1, and the power failure is the first. After continuing for the time t1 of, power can be supplied only to the cooling unit.

また、本MRIシステム1によれば、第1の時間t1は、撮像系電力供給スイッチSWに関する接点駆動用コイルCCのインダクタンスLと、スイッチ制御部から接点駆動用コイルCCまでの抵抗Rとに基づいて設定することができる。第1の時間t1は、例えば、常用電源3における電圧の周波数の1/4サイクル以上1分以内に設定される。 Further, according to the MRI system 1, the first time t1 is based on the inductance L of the contact drive coil CC related to the image pickup system power supply switch SW and the resistance R from the switch control unit to the contact drive coil CC. Can be set. The first time t1 is set, for example, by 1/4 cycle or more and within 1 minute of the frequency of the voltage in the normal power supply 3.

これらのことから、本MRIシステム1によれば、MRI装置10が正常状態を保ち続けられるような短期的な電圧低下によって撮像系電力供給スイッチSWが開放されることを防止することができる。短期的な電圧低下は、例えば、雷などによる瞬断(例えば、商用電源における電圧の周波数の概ね0.5から1サイクル以下の電圧低下)により発生する。正常状態が保たれることは、例えば、電圧低下がMRI装置10の負荷である装置の等価的な抵抗、インダクタンス、キャパシタンスによりMRI装置10における電圧が徐々に低下していくこと、MRI装置10の各ユニットの直流電源に備えられた平滑コンデンサによる電力チャージ、および瞬断などの瞬間的な停電に伴う電力供給に関する送電線の切り替えが即座に行われること、に起因する。 From these facts, according to the present MRI system 1, it is possible to prevent the image pickup system power supply switch SW from being opened due to a short-term voltage drop that keeps the MRI apparatus 10 in a normal state. The short-term voltage drop occurs, for example, due to a momentary interruption due to lightning or the like (for example, a voltage drop of approximately 0.5 to 1 cycle or less in the frequency of the voltage in a commercial power source). The normal state is maintained, for example, that the voltage in the MRI device 10 gradually drops due to the equivalent resistance, inductance, and capacitance of the device in which the voltage drop is the load of the MRI device 10, and that the voltage of the MRI device 10 is maintained. This is due to the fact that the power is charged by the smoothing capacitor provided in the DC power supply of each unit, and the transmission line is switched immediately for the power supply due to a momentary power failure such as a momentary power failure.

これらのことから、本MRIシステム1によれば、瞬断により撮像系電力供給スイッチSWが開放されることを防止することで、撮像系11に関する各ユニットへの電力供給に伴って当該各ユニットの再立ち上げが不要となり、再立ち上げにおいて被検体をMRI装置10から退避させることによる被検体の待ち時間を省略することができる。換言すれば、本MRIシステム1によれば、MRI装置10側が十分正常状態を保つことが可能な瞬断や、常用電源3の停電が1秒から例えば30秒の程度であって極めて短期間で復電する場合において、第1の時間t1を時定数より大きく設定することで、傾斜磁場電源111等の消費電力が大きいユニットの電力供給を止めてしまうことがないため、撮像系11のシステムダウンによる不要な待ち時間の削減することおよびMRI装置10の非稼働時間(ダウンタイム)を低減することができる。 From these facts, according to the present MRI system 1, by preventing the image pickup system power supply switch SW from being opened due to a momentary interruption, the power supply to each unit related to the image pickup system 11 is accompanied by the power supply of each unit. It is not necessary to restart the subject, and it is possible to omit the waiting time of the subject by retracting the subject from the MRI apparatus 10 at the restart. In other words, according to this MRI system 1, there is a momentary interruption in which the MRI apparatus 10 side can maintain a sufficiently normal state, and a power failure of the regular power supply 3 is about 1 second to, for example, 30 seconds, which is an extremely short period of time. In the case of power recovery, by setting the first time t1 to be larger than the time constant, the power supply of the unit having a large power consumption such as the gradient magnetic field power supply 111 is not stopped, so that the system of the imaging system 11 is down. It is possible to reduce unnecessary waiting time and reduce the non-operating time (downtime) of the MRI apparatus 10.

図4は、UPS5に関して、UPS5が動作可能なバックアップ時間に対するUPS5の出力電力(皮相電力とも称される)の関係の一例を示す図である。以下、説明を簡便にするために、UPS5による供給電力の容量は、100kVAであるものとする。また、被検体の撮像時すなわち通常運転時においてMRI装置10により要求される所要電力は、100kVAであるものとする。また、スイッチング制御処理での省電力動作の実行時における所要電力は、25kVAであるものとする。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the output power (also referred to as apparent power) of UPS 5 with respect to the backup time in which UPS 5 can operate. Hereinafter, for the sake of simplicity, the capacity of the power supplied by the UPS 5 is assumed to be 100 kVA. Further, it is assumed that the required power required by the MRI apparatus 10 at the time of imaging the subject, that is, during normal operation is 100 kVA. Further, it is assumed that the required power at the time of executing the power saving operation in the switching control process is 25 kVA.

図4に示すように、UPS5は、常用電源3の停電時における省電力動作(所要電力:25kVA)において、概ね90分のバックアップ時間で動作可能である。また、図4に示すように、UPS5により100kVAの電力がMRI装置10に供給される場合、UPS5によるMRI装置10のバックアップ時間は、10分程度(100kVA(10分仕様))となる。省電力動作におけるバックアップ時間(90分)が短縮されることを許容すれば、例えば、常用電源3の停電時において、UPS5により100kVAの電力供給で30秒程度は、MRI装置10における全ユニットに電力を供給することが可能となる。 As shown in FIG. 4, the UPS 5 can operate in a power saving operation (required power: 25 kVA) at the time of a power failure of the regular power supply 3 with a backup time of about 90 minutes. Further, as shown in FIG. 4, when the power of 100 kVA is supplied to the MRI apparatus 10 by the UPS 5, the backup time of the MRI apparatus 10 by the UPS 5 is about 10 minutes (100 kVA (10-minute specification)). If the backup time (90 minutes) in the power saving operation is allowed to be shortened, for example, in the event of a power failure of the regular power supply 3, the power supply of 100 kVA by the UPS 5 takes about 30 seconds to power all the units in the MRI apparatus 10. Can be supplied.

すなわち、第1の時間t1が30秒で設定された場合、本MRIシステム1によれば、常用電源3の停電期間において、停電の開始から30秒間に亘って、MRI装置10における撮像系11をシステムダウンさせることなく、被検体に対する撮像を実行することができる。このとき、常用電源3における停電時間が30秒を超える場合、MRIシステム1は、省電力動作により、超電導コイル152の冷却に関する冷却部にのみ、UPS5から電力を供給することができる。 That is, when the first time t1 is set to 30 seconds, according to the MRI system 1, during the power failure period of the regular power supply 3, the image pickup system 11 in the MRI apparatus 10 is operated for 30 seconds from the start of the power failure. Imaging of the subject can be performed without system down. At this time, when the power failure time in the normal power supply 3 exceeds 30 seconds, the MRI system 1 can supply power from the UPS 5 only to the cooling unit related to the cooling of the superconducting coil 152 by the power saving operation.

以上のことから、本MRIシステム1によれば、例えば、商用電源の1サイクル未満の短期的な電圧低下で本来MRI装置10が継続使用可能な瞬断であっても、撮像系電力供給スイッチSWをオープンにする省電力モードに入ることを未然に防ぐため、瞬断に伴う検査の中断を回避することができる。このため、本MRIシステム1によれば、被検体に関する検査のスループット(検査効率)を向上させることができる。 From the above, according to the present MRI system 1, for example, even if the MRI apparatus 10 can be continuously used due to a short-term voltage drop of less than one cycle of the commercial power supply, the image pickup system power supply switch SW Since it is possible to prevent the system from entering the power saving mode, it is possible to avoid interruption of the inspection due to a momentary interruption. Therefore, according to the present MRI system 1, it is possible to improve the throughput (test efficiency) of the test relating to the subject.

また、実施形態に係るMRIシステム1は、撮像系電力供給スイッチSWによる撮像系11への電力供給の切断後において、常用電源3における復電が第2の時間t2に亘って継続した場合、撮像系11へ電力が供給されるように撮像系電力供給スイッチSWを制御する。これにより、実施形態に係るMRIシステム1によれば、常用電源3は、復電が第2の時間t2に亘って継続する間、冷却部に電力を供給し、復電が第2の時間t2に亘って継続した後、冷却部と撮像系11とに電力を供給することができる。また、本MRIシステム1によれば、第2の時間t2は、撮像系電力供給スイッチSWに関する接点駆動用コイルCCのインダクタンスLと、スイッチ制御部から接点駆動用コイルCCまでの抵抗Rとに基づいてアナログ的にも設定することができる。例えば、第2の時間t2は、第1の時間t1より短い。 Further, in the MRI system 1 according to the embodiment, when the power restoration in the normal power supply 3 continues for the second time t2 after the power supply to the image pickup system 11 is cut off by the image pickup system power supply switch SW, the image pickup is performed. The imaging system power supply switch SW is controlled so that power is supplied to the system 11. As a result, according to the MRI system 1 according to the embodiment, the normal power supply 3 supplies power to the cooling unit while the power recovery continues for the second time t2, and the power recovery is performed in the second time t2. After that, power can be supplied to the cooling unit and the imaging system 11. Further, according to the present MRI system 1, the second time t2 is based on the inductance L of the contact drive coil CC related to the image pickup system power supply switch SW and the resistance R from the switch control unit to the contact drive coil CC. It can also be set in an analog manner. For example, the second time t2 is shorter than the first time t1.

これらのことから、実施形態に係るMRIシステム1によれば、常用電源3における瞬断を含む停電および復電に関するサイクルの回数を、従来に比べて低減することができる。これにより、UPS5における放電および充電のサイクルの変動すなわち充放電の回数を低減することができるため、UPS5における2次電池の寿命すなわちUPS5の寿命を延ばすことができる。これらのことから、実施形態に係るMRIシステム1によれば、検査効率を向上させるとともに、MRIシステム1におけるトータルコストを低減することができる。 From these facts, according to the MRI system 1 according to the embodiment, the number of cycles related to power failure and power recovery including a momentary interruption in the normal power supply 3 can be reduced as compared with the conventional case. As a result, the fluctuation of the discharge and charge cycle in UPS 5, that is, the number of times of charge and discharge can be reduced, so that the life of the secondary battery in UPS 5, that is, the life of UPS 5 can be extended. From these facts, according to the MRI system 1 according to the embodiment, it is possible to improve the inspection efficiency and reduce the total cost in the MRI system 1.

実施形態における技術的思想を電力供給制御方法で実現する場合、電力供給制御方法は、常用電源3またはUPS5により、静磁場を発生する超電導コイル152を冷却し、常用電源3における停電が第1の時間t1に亘って継続した場合、静磁場を用いた被検体の撮像に関する撮像系11への電力供給を切断する撮像系電力供給スイッチSWを、常用電源3またはUPS5から撮像系11への電力供給を切断するように制御する。電力供給制御方法により実行されるスイッチング制御処理の手順および効果は、実施形態と同様なため、説明は省略する。 When the technical idea in the embodiment is realized by the power supply control method, the power supply control method cools the superconducting coil 152 that generates a static magnetic field by the normal power supply 3 or UPS 5, and the power failure in the normal power supply 3 is the first. When the power supply to the image pickup system 11 regarding the image pickup of the subject using the static magnetic field is continued for the time t1, the image pickup system power supply switch SW is supplied with power from the normal power supply 3 or UPS 5 to the image pickup system 11. Control to disconnect. Since the procedure and effect of the switching control process executed by the power supply control method are the same as those in the embodiment, the description thereof will be omitted.

以上説明した実施形態等によれば、磁気共鳴イメージングシステム1において、検査のスループットを向上することができる。 According to the embodiment described above, the inspection throughput can be improved in the magnetic resonance imaging system 1.

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、実施形態同士の組み合わせ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。 Although some embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.

以上の実施形態に関し、発明の一側面および選択的な特徴として以下の付記を開示する。
(付記1)
電力供給元として常用電源と無停電電源とに切り替え可能な磁気共鳴イメージングシステムであって、
静磁場を発生する超電導コイルを冷却する冷却部と、
前記静磁場を用いた被検体の撮像に関する撮像系と、
前記電力供給元から前記撮像系への電力供給を切断するスイッチと、
前記無停電電源からの電力供給の開始情報に基づいて、前記スイッチを制御するスイッチ制御部と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、前記常用電源における停電が第1の時間に亘って継続した場合、前記撮像系への電力供給を切断するように前記スイッチを制御する、
磁気共鳴イメージングシステム。
(付記2)
前記スイッチ制御部は、前記スイッチによる前記撮像系への電力供給の切断後において、前記常用電源における復電が第2の時間に亘って継続した場合、前記撮像系へ電力が供給されるように前記スイッチをさらに制御してもよい。
(付記3)
前記常用電源は、前記復電が前記第2の時間に亘って継続する間、前記冷却部に電力を供給し、前記復電が前記第2の時間に亘って継続した後、前記冷却部と前記撮像系とに電力を供給してもよい。
(付記4)
前記第1の時間と前記第2の時間とは、前記スイッチに関する接点駆動用コイルのインダクタンスと、前記スイッチ制御部から前記接点駆動用コイルまでの抵抗とに基づいて設定されてもよい。
(付記5)
前記第1の時間と前記第2の時間とは、デジタル制御により所望の値に設定可能であってもよい。
(付記6)
前記第1の時間は、前記第2の時間より長くてもよい。
(付記7)
前記無停電電源は、前記停電が前記第1の時間に亘って継続する間、前記冷却部と前記撮像系とに電力を供給し、前記停電が前記第1の時間に亘って継続した後、前記冷却部に電力を供給してもよい。
(付記8)
前記第1の時間は、前記常用電源における電圧の周波数の1/4サイクル以上1分以内であってもよい。
(付記9)
常用電源または無停電電源により、静磁場を発生する超電導コイルを冷却し、
前記常用電源における停電が第1の時間に亘って継続した場合、前記静磁場を用いた被検体の撮像に関する撮像系への電力供給を切断するスイッチを、前記常用電源または前記無停電電源から前記撮像系への電力供給を切断するように制御する、
ことを備える電力供給制御方法。
Regarding the above embodiments, the following appendices are disclosed as one aspect and selective features of the invention.
(Appendix 1)
It is a magnetic resonance imaging system that can switch between a regular power supply and an uninterruptible power supply as a power supply source.
A cooling unit that cools the superconducting coil that generates a static magnetic field,
An imaging system for imaging a subject using the static magnetic field, and
A switch that disconnects the power supply from the power supply source to the image pickup system,
A switch control unit that controls the switch based on the start information of power supply from the uninterruptible power supply.
Equipped with
The switch control unit controls the switch so as to cut off the power supply to the image pickup system when the power failure in the normal power supply continues for the first time.
Magnetic resonance imaging system.
(Appendix 2)
After the power supply to the image pickup system is cut off by the switch, the switch control unit so as to supply power to the image pickup system when the power recovery in the normal power supply continues for a second time. The switch may be further controlled.
(Appendix 3)
The regular power supply supplies power to the cooling unit while the power recovery continues for the second time, and after the power recovery continues for the second time, the cooling unit and the cooling unit Electric power may be supplied to the image pickup system.
(Appendix 4)
The first time and the second time may be set based on the inductance of the contact driving coil with respect to the switch and the resistance from the switch control unit to the contact driving coil.
(Appendix 5)
The first time and the second time may be set to desired values by digital control.
(Appendix 6)
The first time may be longer than the second time.
(Appendix 7)
The uninterruptible power supply supplies power to the cooling unit and the imaging system while the power failure continues for the first time, and after the power failure continues for the first time, Electric power may be supplied to the cooling unit.
(Appendix 8)
The first time may be 1/4 cycle or more and 1 minute or less of the frequency of the voltage in the regular power supply.
(Appendix 9)
Cool the superconducting coil that generates a static magnetic field with a regular power supply or an uninterruptible power supply.
When the power failure in the regular power supply continues for the first time, the switch for cutting off the power supply to the imaging system for imaging the subject using the static magnetic field is switched from the regular power supply or the uninterruptible power supply. Control to cut off the power supply to the imaging system,
It is a power supply control method.

1 MRIシステム
3 常用電源
5 無停電電源装置(UPS)
7 スイッチ制御回路
10 MRI装置
11 撮像系
13 システムトランス
15 静磁場発生ユニット
17 継電器(リレー)
51 電源監視装置
111 傾斜磁場電源
113 RFアンプ
115 再構成ユニット
151 冷却容器
152 超電導コイル
153 冷凍機
155 圧縮器
157 コールドヘッド
159 冷凍機監視装置
CC 接点駆動用コイル
SW 撮像系電力供給スイッチ

1 MRI system 3 Regular power supply 5 Uninterruptible power supply (UPS)
7 Switch control circuit 10 MRI device 11 Imaging system 13 System transformer 15 Static magnetic field generation unit 17 Relay
51 Power supply monitoring device 111 Diagonal magnetic field power supply 113 RF amplifier 115 Reconstruction unit 151 Cooling container 152 Superconducting coil 153 Refrigerator 155 Compressor 157 Cold head 159 Refrigerator monitoring device CC Contact drive coil SW Imaging system Power supply switch

Claims (9)

電力供給元として常用電源と無停電電源とに切り替え可能な磁気共鳴イメージングシステムであって、
静磁場を発生する超電導コイルを冷却する冷却部と、
前記静磁場を用いた被検体の撮像に関する撮像系と、
前記電力供給元から前記撮像系への電力供給を切断するスイッチと、
前記無停電電源からの電力供給の開始情報に基づいて、前記スイッチを制御するスイッチ制御部と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、前記常用電源における停電が第1の時間に亘って継続した場合、前記撮像系への電力供給を切断するように前記スイッチを制御する、
磁気共鳴イメージングシステム。
It is a magnetic resonance imaging system that can switch between a regular power supply and an uninterruptible power supply as a power supply source.
A cooling unit that cools the superconducting coil that generates a static magnetic field,
An imaging system for imaging a subject using the static magnetic field, and
A switch that disconnects the power supply from the power supply source to the image pickup system,
A switch control unit that controls the switch based on the start information of power supply from the uninterruptible power supply.
Equipped with
The switch control unit controls the switch so as to cut off the power supply to the image pickup system when the power failure in the normal power supply continues for the first time.
Magnetic resonance imaging system.
前記スイッチ制御部は、前記スイッチによる前記撮像系への電力供給の切断後において、前記常用電源における復電が第2の時間に亘って継続した場合、前記撮像系へ電力が供給されるように前記スイッチをさらに制御する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
After the power supply to the image pickup system is cut off by the switch, the switch control unit so as to supply power to the image pickup system when the power recovery in the normal power supply continues for a second time. Further control the switch,
The magnetic resonance imaging system according to claim 1.
前記常用電源は、
前記復電が前記第2の時間に亘って継続する間、前記冷却部に電力を供給し、
前記復電が前記第2の時間に亘って継続した後、前記冷却部と前記撮像系とに電力を供給する、
請求項2に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
The regular power supply is
While the power recovery continues for the second time, power is supplied to the cooling unit.
After the power recovery continues for the second time, power is supplied to the cooling unit and the image pickup system.
The magnetic resonance imaging system according to claim 2.
前記第1の時間と前記第2の時間とは、前記スイッチに関する接点駆動用コイルのインダクタンスと、前記スイッチ制御部から前記接点駆動用コイルまでの抵抗とに基づいて設定される、
請求項2または3に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
The first time and the second time are set based on the inductance of the contact driving coil with respect to the switch and the resistance from the switch control unit to the contact driving coil.
The magnetic resonance imaging system according to claim 2 or 3.
前記第1の時間と前記第2の時間とは、デジタル制御により所望の値に設定可能である、
請求項2または3に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
The first time and the second time can be set to desired values by digital control.
The magnetic resonance imaging system according to claim 2 or 3.
前記第1の時間は、前記第2の時間より長い、
請求項2乃至5のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
The first time is longer than the second time.
The magnetic resonance imaging system according to any one of claims 2 to 5.
前記無停電電源は、
前記停電が前記第1の時間に亘って継続する間、前記冷却部と前記撮像系とに電力を供給し、
前記停電が前記第1の時間に亘って継続した後、前記冷却部に電力を供給する、
請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
The uninterruptible power supply
While the power failure continues for the first time, power is supplied to the cooling unit and the imaging system.
After the power failure continues for the first time, power is supplied to the cooling unit.
The magnetic resonance imaging system according to any one of claims 1 to 6.
前記第1の時間は、前記常用電源における電圧の周波数の1/4サイクル以上1分以内である、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
The first time is 1/4 cycle or more and 1 minute or less of the frequency of the voltage in the regular power supply.
The magnetic resonance imaging system according to any one of claims 1 to 5.
常用電源または無停電電源により、静磁場を発生する超電導コイルを冷却し、
前記常用電源における停電が第1の時間に亘って継続した場合、前記静磁場を用いた被検体の撮像に関する撮像系への電力供給を切断するスイッチを、前記常用電源または前記無停電電源から前記撮像系への電力供給を切断するように制御する、
ことを備える電力供給制御方法。
Cool the superconducting coil that generates a static magnetic field with a regular power supply or an uninterruptible power supply.
When the power failure in the regular power supply continues for the first time, the switch for cutting off the power supply to the imaging system for imaging the subject using the static magnetic field is switched from the regular power supply or the uninterruptible power supply. Control to cut off the power supply to the imaging system,
It is a power supply control method.
JP2020186614A 2020-11-09 2020-11-09 Magnetic resonance imaging system and power supply control method Pending JP2022076271A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020186614A JP2022076271A (en) 2020-11-09 2020-11-09 Magnetic resonance imaging system and power supply control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020186614A JP2022076271A (en) 2020-11-09 2020-11-09 Magnetic resonance imaging system and power supply control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022076271A true JP2022076271A (en) 2022-05-19

Family

ID=81606560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020186614A Pending JP2022076271A (en) 2020-11-09 2020-11-09 Magnetic resonance imaging system and power supply control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022076271A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11747417B2 (en) 2020-11-09 2023-09-05 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging system and power control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11747417B2 (en) 2020-11-09 2023-09-05 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging system and power control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10411460B2 (en) System and method for automatically ramping down a superconducting persistent magnet
US20130147485A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus
US9594132B2 (en) Reduction of peak electrical power consumption in magnetic resonance imaging systems
CN103126676B (en) MR imaging apparatus
JP2022076271A (en) Magnetic resonance imaging system and power supply control method
WO2017062554A1 (en) Energy storage solution for an mri system
CN103518309A (en) Methods and apparatus for orderly run-down of superconducting magnets
WO2014199793A1 (en) Magnetic resonance imaging device and method for operating same
JP2022076270A (en) Magnetic resonance imaging apparatus and power feeding control method
CN208432715U (en) Power supply device for magnetic resonance tomography equipment
US20230384405A1 (en) Magnetic resonance imaging system, magnetic resonance imaging apparatus, cooling control device, and cooling control method
US20230251336A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method of controlling superconducting magnet
JP7483593B2 (en) Magnetic resonance imaging system and power control method
US11747417B2 (en) Magnetic resonance imaging system and power control method
JP6878100B2 (en) How to operate the cryogenic device and the cryogenic device
US20220244332A1 (en) Intelligent control system and methods for improving energy efficiency of a magnetic resonance imaging system
US11428764B2 (en) Magnetic resonance imaging system and method for rapid shutdown and recharge of a superconducting magnet
CA3157236A1 (en) Intelligent control system and methods for improving energy efficiency of a magnetic resonance imaging system
JP2005124721A (en) Superconductive magnetic resonance imaging equipment

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20230106

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231002

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240424