JP2023067578A - Magnetic resonance imaging apparatus and program - Google Patents

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秀和 田中
Hidekazu Tanaka
正幹 山下
Masamiki Yamashita
卓浩 大澤
Takuhiro Osawa
広基 服部
Hiroki Hattori
良知 坂倉
Yoshitomo Sakakura
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Abstract

To provide a magnetic resonance imaging apparatus and a program capable of detecting, an abnormality in gradient magnetic field coils, without providing a temperature sensor on the gradient magnetic field coil.SOLUTION: A measuring part measures a first temperature representing a temperature of coolant flowing from a cooling device into gradient magnetic field coils and a second temperature representing a temperature of the coolant flowing into the cooling device from the gradient magnetic field coils. The prediction part predicts, as a predicted value, an amount of heat generated by the gradient magnetic field coils when the gradient magnetic field coils are operated on the basis of operating conditions related to operation of the gradient magnetic field coils. The calculation part calculates the amount of heat generated by the gradient magnetic field coils as a measured value on the basis of a temperature difference between the first temperature and the second temperature measured when the gradient magnetic field coils are operated under the operating conditions related to the operation of the gradient magnetic field coils. A determination part determines whether an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coils on the basis of a difference value between the predicted value and the actual measurement value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及びプログラムに関する。 An embodiment of the present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus and program.

磁気共鳴イメージング装置(以下、適宜「MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置」)は、静磁場、傾斜磁場、及び高周波磁場の3種の磁場を利用して核磁気共鳴を発生させ、共鳴信号の再構成処理により被検体の画像を得るものである。 A magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as "MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus" as appropriate) generates nuclear magnetic resonance using three types of magnetic fields: a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field, and reconstructs resonance signals. An image of the subject is obtained by processing.

このうち、傾斜磁場は、傾斜磁場コイル及び傾斜磁場アンプによって生成される。このとき、傾斜磁場コイルには大電流が流れるため、発熱することが知られている。傾斜磁場コイルの発熱量が高くなり過ぎると、傾斜磁場コイルが故障する可能性がある。従来、故障を防止するため、傾斜磁場コイルに温度センサを設けて、傾斜磁場コイルの温度をモニタすることが行われている。 Among them, the gradient magnetic field is generated by a gradient magnetic field coil and a gradient magnetic field amplifier. At this time, it is known that a large current flows through the gradient magnetic field coil, causing heat to be generated. If the calorific value of the gradient magnetic field coil becomes too high, the gradient magnetic field coil may fail. Conventionally, in order to prevent failure, a temperature sensor is provided in the gradient magnetic field coil to monitor the temperature of the gradient magnetic field coil.

上記の温度センサは、例えば傾斜磁場コイルの内部又は周辺に設けられる。しかしながら、傾斜磁場コイルの内部構造は複雑であるため、傾斜磁場コイルの内部に温度センサを設ける構成では、温度センサのケーブルに断線が生じた場合等に温度センサを容易に交換することができず、傾斜磁場コイル自体が使用不能になる可能性がある。また、傾斜磁場コイルの周辺に温度センサを設ける構成では、内側の架台構成部品と干渉してしまう可能性がある。 The temperature sensor described above is provided, for example, inside or around the gradient magnetic field coil. However, since the internal structure of the gradient magnetic field coil is complicated, in the configuration in which the temperature sensor is provided inside the gradient magnetic field coil, the temperature sensor cannot be easily replaced when the cable of the temperature sensor is broken. , the gradient coil itself may become unusable. In addition, in the configuration in which the temperature sensor is provided around the gradient magnetic field coil, there is a possibility that it will interfere with the inner gantry components.

特開2013-228614号公報JP 2013-228614 A

本発明が解決しようとする課題は、傾斜磁場コイルに温度センサを設けることなく、傾斜磁場コイルの発熱異常を検知することができる磁気共鳴イメージング装置及びプログラムを提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus and a program capable of detecting abnormal heat generation of a gradient magnetic field coil without providing a temperature sensor in the gradient magnetic field coil.

実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、傾斜磁場コイルと、冷却装置と、計測部と、予測部と、演算部と、判定部とを備える。傾斜磁場コイルは、傾斜磁場を印加する。冷却装置は、冷媒を流通させることにより傾斜磁場コイルを冷却する。計測部は、冷却装置から傾斜磁場コイルに流入する冷媒の温度を示す第1温度及び傾斜磁場コイルから冷却装置に流入する冷媒の温度を示す第2温度を計測する。予測部は、傾斜磁場コイルの動作に係る動作条件に基づいて、傾斜磁場コイルを当該動作条件で動作させた際の傾斜磁場コイルの発熱量を予測値として予測する。演算部は、傾斜磁場コイルを傾斜磁場コイルの動作に係る動作条件で動作させた際に計測された第1温度と第2温度との温度差に基づいて、傾斜磁場コイルの発熱量を実測値として算出する。判定部は、予測値と実測値との差分値に基づいて、傾斜磁場コイルに異常が発生しているか否かを判定する。 A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment includes a gradient magnetic field coil, a cooling device, a measurement section, a prediction section, a calculation section, and a determination section. A gradient magnetic field coil applies a gradient magnetic field. The cooling device cools the gradient magnetic field coil by circulating a coolant. The measuring unit measures a first temperature indicating the temperature of the coolant flowing from the cooling device into the gradient magnetic field coil and a second temperature indicating the temperature of the cooling device flowing from the gradient magnetic field coil to the cooling device. The prediction unit predicts, as a predicted value, the amount of heat generated by the gradient magnetic field coils when the gradient magnetic field coils are operated under the operating conditions based on the operating conditions related to the operation of the gradient magnetic field coils. The calculation unit calculates the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil as a measured value based on the temperature difference between the first temperature and the second temperature measured when the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions related to the operation of the gradient magnetic field coil. Calculate as The determination unit determines whether or not an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil based on the difference value between the predicted value and the actual measurement value.

図1は、第1実施形態に係るMRI装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the MRI apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る冷却システムの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the cooling system according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る傾斜磁場コイル用冷却装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the gradient coil cooling device according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係るMRI装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the MRI apparatus according to the first embodiment; 図5は、第2実施形態に係るMRI装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the MRI apparatus according to the second embodiment. 図6は、第2実施形態に係るMRI装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart showing an example of processing executed by the MRI apparatus according to the second embodiment. 図7は、変形例に係るMRI装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of an MRI apparatus according to a modification. 図8は、変形例に係るMRI装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing executed by the MRI apparatus according to the modification.

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置(以下、適宜「MRI装置」)及びプログラムを説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。 Hereinafter, a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an "MRI apparatus" as appropriate) and a program according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment is not restricted to the following embodiments.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るMRI装置100の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、MRI装置100は、静磁場磁石1と、傾斜磁場コイル2と、傾斜磁場電源3と、送信コイル4と、送信回路5と、受信コイル6と、受信回路7と、寝台8と、入力回路9と、ディスプレイ10と、記憶回路11と、処理回路12~15と、冷却システム200とを備える。冷却システム200には、メイン冷却装置300が接続されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the MRI apparatus 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the MRI apparatus 100 includes a static magnetic field magnet 1, a gradient magnetic field coil 2, a gradient magnetic field power supply 3, a transmission coil 4, a transmission circuit 5, a reception coil 6, a reception circuit 7, It comprises a bed 8 , an input circuit 9 , a display 10 , a memory circuit 11 , processing circuits 12 to 15 and a cooling system 200 . A main cooling device 300 is connected to the cooling system 200 .

なお、MRI装置100に、図1に示す被検体S(例えば、人体)は含まれない。また、図1に示す構成は一例に過ぎない。 Note that the MRI apparatus 100 does not include the subject S (eg, human body) shown in FIG. Also, the configuration shown in FIG. 1 is merely an example.

静磁場磁石1は、中空の略円筒形状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成され、内周側に形成される撮像空間に一様な静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石1は、永久磁石や超伝導磁石等によって実現される。 The static magnetic field magnet 1 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape (including one having an elliptical cross section perpendicular to the central axis of the cylinder), and generates a uniform static magnetic field in the imaging space formed on the inner peripheral side. Let For example, the static magnetic field magnet 1 is realized by a permanent magnet, a superconducting magnet, or the like.

傾斜磁場コイル2は、中空の略円筒形状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成され、静磁場磁石1の内周側に配置される。傾斜磁場コイル2は、互いに直交するx軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させる3つのコイルを有する。 The gradient magnetic field coil 2 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape (including one having an elliptical cross section perpendicular to the central axis of the cylinder), and is arranged on the inner peripheral side of the static magnetic field magnet 1 . The gradient magnetic field coil 2 has three coils that generate gradient magnetic fields along the mutually orthogonal x-, y-, and z-axes.

ここで、x軸、y軸及びz軸は、MRI装置100に固有の装置座標系を構成する。例えば、x軸の方向は、鉛直方向に設定され、y軸の方向は、水平方向に設定される。また、z軸の方向は、静磁場磁石1によって発生する静磁場の磁束の方向と同じに設定される。 Here, the x-axis, y-axis, and z-axis constitute an apparatus coordinate system unique to the MRI apparatus 100 . For example, the direction of the x-axis is set vertically and the direction of the y-axis is set horizontally. Also, the direction of the z-axis is set to be the same as the direction of the magnetic flux of the static magnetic field generated by the static magnetic field magnet 1 .

また、傾斜磁場コイル2は、内部に冷却管を備える。冷却管は、傾斜磁場コイル2の内部に螺旋状に埋設されている。冷却管は、冷却システム200から供給される冷却水を流通させる。これにより、傾斜磁場コイル2で発生した熱が冷却水に吸収され、傾斜磁場コイル2を冷却することができる。 Further, the gradient magnetic field coil 2 has a cooling pipe inside. The cooling pipe is spirally embedded inside the gradient magnetic field coil 2 . The cooling pipes circulate cooling water supplied from the cooling system 200 . As a result, the heat generated in the gradient magnetic field coil 2 is absorbed by the cooling water, and the gradient magnetic field coil 2 can be cooled.

傾斜磁場電源3は、傾斜磁場コイル2が有する3つのコイルそれぞれに個別に電流を供給することで、x軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を撮像空間に発生させる。x軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を適宜に発生させることによって、互いに直交するリードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることができる。 The gradient magnetic field power supply 3 individually supplies currents to the three coils of the gradient magnetic field coil 2 to generate gradient magnetic fields along the x-axis, the y-axis, and the z-axis in the imaging space. By appropriately generating gradient magnetic fields along the x-, y-, and z-axes, it is possible to generate gradient magnetic fields along the readout direction, the phase-encode direction, and the slice direction, which are orthogonal to each other.

ここで、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、位相エンコード方向に沿った傾斜磁場を位相エンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。 Here, axes along each of the readout direction, phase encoding direction, and slice direction constitute a logical coordinate system for defining a slice region or volume region to be imaged. Hereinafter, the gradient magnetic field along the readout direction is called the readout gradient magnetic field, the gradient magnetic field along the phase encode direction is called the phase encode gradient magnetic field, and the gradient magnetic field along the slice direction is called the slice gradient magnetic field. .

各傾斜磁場は、静磁場磁石1によって発生する静磁場に重畳され、磁気共鳴(Magnetic Resonance:MR)信号に空間的な位置情報を付与するために用いられる。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてMR信号の周波数を変化させることで、MR信号にリードアウト方向に沿った位置情報を付与する。 Each gradient magnetic field is superimposed on the static magnetic field generated by the static magnetic field magnet 1 and used to give spatial position information to magnetic resonance (MR) signals. Specifically, the readout gradient magnetic field changes the frequency of the MR signal according to the position in the readout direction, thereby imparting positional information along the readout direction to the MR signal.

また、位相エンコード傾斜磁場は、位相エンコード方向に沿ってMR信号の位相を変化させることで、MR信号に位相エンコード方向の位置情報を付与する。 Also, the phase-encoding gradient magnetic field changes the phase of the MR signal along the phase-encoding direction, thereby imparting positional information in the phase-encoding direction to the MR signal.

また、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ、枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてMR信号の位相を変化させることで、MR信号にスライス方向に沿った位置情報を付与する。 When the imaging region is a slice region, the slice gradient magnetic field is used to determine the direction, thickness, and number of slice regions. By changing the phase of the MR signal using the MR signal, positional information along the slice direction is added to the MR signal.

送信コイル4は、中空の略円筒形状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成され、傾斜磁場コイル2の内側に配置される。送信コイル4は、送信回路5から出力されるRF(Radio Frequency)パルスを撮像空間に印加する。 The transmission coil 4 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape (including one having an elliptical cross section perpendicular to the central axis of the cylinder), and is arranged inside the gradient magnetic field coil 2 . The transmission coil 4 applies an RF (Radio Frequency) pulse output from the transmission circuit 5 to the imaging space.

送信回路5は、ラーモア周波数に対応するRFパルスを送信コイル4に出力する。例えば、送信回路5は、発振回路、位相選択回路、周波数変換回路、振幅変調回路、及び、RF増幅回路を有する。発振回路は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有の共鳴周波数のRFパルスを発生する。位相選択回路は、発振回路から出力されるRFパルスの位相を選択する。 The transmission circuit 5 outputs RF pulses corresponding to the Larmor frequency to the transmission coil 4 . For example, the transmission circuit 5 has an oscillation circuit, a phase selection circuit, a frequency conversion circuit, an amplitude modulation circuit, and an RF amplification circuit. An oscillating circuit generates RF pulses at a resonant frequency characteristic of nuclei of interest placed in a static magnetic field. The phase selection circuit selects the phase of the RF pulse output from the oscillation circuit.

周波数変換回路は、位相選択回路から出力されるRFパルスの周波数を変換する。振幅変調回路は、周波数変換回路から出力されるRFパルスの振幅を例えばsinc関数に従って変調する。RF増幅回路は、振幅変調回路から出力されるRFパルスを増幅して送信コイル4に出力する。 A frequency conversion circuit converts the frequency of the RF pulse output from the phase selection circuit. The amplitude modulation circuit modulates the amplitude of the RF pulse output from the frequency conversion circuit according to, for example, a sinc function. The RF amplifier circuit amplifies the RF pulse output from the amplitude modulation circuit and outputs the amplified RF pulse to the transmission coil 4 .

受信コイル6は、傾斜磁場コイル2の内側に配置され、RFパルスの影響によって被検体Sから発せられるMR信号を受信する。受信コイル6は、MR信号を受信すると、受信したMR信号を受信回路7へ出力する。 The receiving coil 6 is arranged inside the gradient magnetic field coil 2 and receives MR signals emitted from the subject S under the influence of RF pulses. Upon receiving the MR signal, the receiving coil 6 outputs the received MR signal to the receiving circuit 7 .

受信回路7は、受信コイル6から出力されるMR信号に基づいてMR信号データを生成し、生成したMR信号データを処理回路13に出力する。例えば、受信回路7は、選択回路、前段増幅回路、位相検波回路、及び、アナログデジタル変換回路を有する。選択回路は、受信コイル6から出力されるMR信号を選択的に入力する。 The receiving circuit 7 generates MR signal data based on the MR signal output from the receiving coil 6 and outputs the generated MR signal data to the processing circuit 13 . For example, the receiving circuit 7 has a selection circuit, a preamplifier circuit, a phase detection circuit, and an analog-to-digital conversion circuit. The selection circuit selectively inputs the MR signal output from the receiving coil 6 .

前段増幅回路は、選択回路から出力されるMR信号を増幅する。位相検波回路は、前段増幅器から出力されるMR信号の位相を検波する。アナログデジタル変換回路は、位相検波器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することでMR信号データを生成し、生成したMR信号データを処理回路13に出力する。 The pre-amplifier circuit amplifies the MR signal output from the selection circuit. The phase detection circuit detects the phase of the MR signal output from the preamplifier. The analog-to-digital conversion circuit converts the analog signal output from the phase detector into a digital signal to generate MR signal data, and outputs the generated MR signal data to the processing circuit 13 .

なお、ここでは、送信コイル4がRFパルスを印加し、受信コイル6がMR信号を受信する場合の例を説明するが、送信コイル及び受信コイルの形態はこれに限られない。例えば、送信コイル4が、MR信号を受信する受信機能をさらに有してもよい。また、受信コイル6が、RF磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。 An example in which the transmission coil 4 applies an RF pulse and the reception coil 6 receives an MR signal will be described here, but the configuration of the transmission coil and the reception coil is not limited to this. For example, the transmission coil 4 may further have a reception function for receiving MR signals. Also, the receiving coil 6 may further have a transmitting function of applying an RF magnetic field.

送信コイル4が受信機能を有している場合は、受信回路7は、送信コイル4によって受信されたMR信号からもMR信号データを生成する。また、受信コイル6が送信機能を有している場合は、送信回路5は、受信コイル6にもRFパルスを出力する。 If the transmission coil 4 has a reception function, the reception circuit 7 also generates MR signal data from the MR signals received by the transmission coil 4 . Moreover, when the receiving coil 6 has a transmitting function, the transmitting circuit 5 also outputs the RF pulse to the receiving coil 6 .

寝台8は、被検体Sが載置される天板8aを備え、被検体Sの撮像が行われる際に、静磁場磁石1及び傾斜磁場コイル2の内側に形成される撮像空間へ天板8aを挿入する。例えば、寝台8は、長手方向が静磁場磁石1の中心軸と平行になるように設置される。 The bed 8 has a top plate 8a on which the subject S is placed. insert For example, the bed 8 is installed so that its longitudinal direction is parallel to the central axis of the static magnetic field magnet 1 .

入力回路9は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。例えば、入力回路9は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、タッチパネル等によって実現される。入力回路9は、処理回路15に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路15へ出力する。 The input circuit 9 receives input operations of various instructions and various information from the operator. For example, the input circuit 9 is implemented by a trackball, switch button, mouse, keyboard, touch panel, or the like. The input circuit 9 is connected to the processing circuit 15 , converts an input operation received from an operator into an electric signal, and outputs the electric signal to the processing circuit 15 .

ディスプレイ10は、各種情報及び各種画像を表示する。例えば、ディスプレイ10は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。ディスプレイ10は、処理回路15に接続されており、処理回路15から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。 The display 10 displays various information and various images. For example, the display 10 is realized by a liquid crystal monitor, a CRT (Cathode Ray Tube) monitor, a touch panel, or the like. The display 10 is connected to the processing circuit 15 and converts various information and image data sent from the processing circuit 15 into electrical signals for display and outputs the electrical signals.

記憶回路11は、各種データを記憶する。例えば、記憶回路11は、MR信号データや画像データを被検体Sごとに記憶する。例えば、記憶回路11は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。 The storage circuit 11 stores various data. For example, the storage circuit 11 stores MR signal data and image data for each subject S. For example, the storage circuit 11 is realized by a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.

処理回路12は、寝台制御機能12aを有する。例えば、処理回路12は、プロセッサによって実現される。 The processing circuit 12 has a bed control function 12a. For example, processing circuitry 12 is implemented by a processor.

寝台制御機能12aは、寝台8に接続されており、制御用の電気信号を寝台8へ出力することで、寝台8の動作を制御する。例えば、寝台制御機能12aは、入力回路9を介して、天板8aを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板8aを移動するように、寝台8が有する天板8aの駆動機構を動作させる。 The bed control function 12 a is connected to the bed 8 and controls the operation of the bed 8 by outputting electrical signals for control to the bed 8 . For example, the bed control function 12a receives an instruction from the operator via the input circuit 9 to move the tabletop 8a in the longitudinal direction, the vertical direction, or the horizontal direction, and moves the tabletop 8a according to the received instruction. The drive mechanism of the top plate 8a of the bed 8 is operated.

処理回路13は、シーケンス制御機能13aを有する。例えば、処理回路13は、プロセッサによって実現される。シーケンス制御機能13aは、各種のプロトコルを実行する。なお、シーケンス制御機能13aは、第1制御部の一例である。具体的には、シーケンス制御機能13aは、処理回路15から出力されるシーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源3、送信回路5及び受信回路7を駆動することで、各種プロトコルを実行する。 The processing circuit 13 has a sequence control function 13a. For example, the processing circuitry 13 is implemented by a processor. The sequence control function 13a executes various protocols. Note that the sequence control function 13a is an example of a first control unit. Specifically, the sequence control function 13a drives the gradient magnetic field power supply 3, the transmission circuit 5, and the reception circuit 7 based on the sequence execution data output from the processing circuit 15, thereby executing various protocols.

ここで、シーケンス実行データは、MR信号データを収集するための手順を示すプロトコルを定義した情報である。具体的には、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源3が傾斜磁場コイル2に電流を供給するタイミング及び供給される電流の強さ、送信回路5が送信コイル4に供給するRFパルス電流の強さや供給タイミング、受信回路7がMR信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。 Here, the sequence execution data is information defining a protocol indicating procedures for acquiring MR signal data. Specifically, the sequence execution data includes the timing and strength of the current supplied by the gradient magnetic field power supply 3 to the gradient magnetic field coil 2, the strength of the RF pulse current supplied to the transmission coil 4 by the transmission circuit 5, and the This information defines the supply timing, the detection timing for detecting the MR signal by the receiving circuit 7, and the like.

また、シーケンス制御機能13aは、各種パルスシーケンスを実行した結果として、受信回路7からMR信号データを受信し、受信したMR信号データを記憶回路11に格納する。 The sequence control function 13 a also receives MR signal data from the receiving circuit 7 as a result of executing various pulse sequences, and stores the received MR signal data in the storage circuit 11 .

なお、シーケンス制御機能13aによって受信されたMR信号データの集合は、前述したリードアウト傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によって付与された位置情報に応じて2次元又は3次元に配列されることで、k空間を構成するデータとして記憶回路11に格納される。 The set of MR signal data received by the sequence control function 13a is arranged two-dimensionally or three-dimensionally according to the position information given by the readout gradient magnetic field, the phase-encoding gradient magnetic field, and the slice gradient magnetic field. Thus, it is stored in the storage circuit 11 as data forming the k-space.

また、シーケンス制御機能13aは、冷却水の目標温度を含む温度制御信号を冷却システム200に送信する。冷却水の目標温度は、実行するプロトコルによって傾斜磁場コイル2の発熱量が異なるため、プロトコルに応じて変化させることが好ましい。具体的には、発熱量が大きいプロトコルほど、冷却水の目標温度を低く設定することが好ましい。なお、冷却水の目標温度は、例えば、プロトコルと冷却水の目標温度とを対応付けた目標温度決定テーブルによって決定することができる。 The sequence control function 13 a also sends a temperature control signal including the target temperature of the cooling water to the cooling system 200 . Since the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 differs depending on the protocol to be executed, the target temperature of the cooling water is preferably changed according to the protocol. Specifically, it is preferable to set the target temperature of the cooling water to be lower for a protocol that generates a larger amount of heat. The target temperature of cooling water can be determined, for example, by a target temperature determination table that associates the protocol with the target temperature of cooling water.

冷却システム200は、温度制御信号に基づいて、傾斜磁場コイル2の温度を制御する。以下、冷却システム200について説明する。 The cooling system 200 controls the temperature of the gradient coil 2 based on the temperature control signal. The cooling system 200 will be described below.

冷却システム200は、温度が調整された水を傾斜磁場コイル2の冷却管に流す。例えば、冷却システム200は、傾斜磁場コイル2の冷却管に、低温の水を流すことで、傾斜磁場コイルを冷却する。また、例えば、傾斜磁場コイル2の冷却管に温水を流すことで傾斜磁場コイル2を加熱する。 The cooling system 200 flows temperature-controlled water through the cooling pipe of the gradient coil 2 . For example, the cooling system 200 cools the gradient magnetic field coil 2 by flowing low-temperature water through the cooling pipe of the gradient magnetic field coil 2 . Further, for example, the gradient magnetic field coil 2 is heated by flowing warm water through the cooling pipe of the gradient magnetic field coil 2 .

冷却システム200は、傾斜磁場コイル2の冷却管を流れて戻ってくる水の温度を調整し、再び冷却管に流す。このようにして、冷却システム200は、傾斜磁場コイル2との間で水を循環させることで、傾斜磁場コイル2の温度を制御する。 The cooling system 200 adjusts the temperature of the water flowing back through the cooling pipe of the gradient magnetic field coil 2 and flows it through the cooling pipe again. Thus, the cooling system 200 controls the temperature of the gradient coil 2 by circulating water between the gradient coil 2 and the cooling system 200 .

次に、本実施形態に係る冷却システム200の構成について説明する。図2は、実施形態に係る冷却システム200の構成を示すブロック図である。図2に示すように、冷却システム200は、傾斜磁場コイル用冷却装置220と、弁240aと、弁240bと、温度センサ260aと、温度センサ260bとを有する。 Next, the configuration of the cooling system 200 according to this embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the cooling system 200 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the cooling system 200 includes a gradient coil cooling device 220, a valve 240a, a valve 240b, a temperature sensor 260a, and a temperature sensor 260b.

弁240a及び240bは、傾斜磁場コイル用冷却装置220による制御のもと、メイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220から傾斜磁場コイル2に供給される冷却水の流れを制御する。 The valves 240 a and 240 b control the flow of cooling water supplied to the gradient coil 2 from the main cooling device 300 and the gradient coil cooling device 220 under the control of the gradient coil cooling device 220 .

これら弁240a及び240bは、メイン冷却装置300によって供給される冷却水及びまたは傾斜磁場コイル用冷却装置220によって供給される冷却水の何れか一方のみを傾斜磁場コイル2に流通させることができる。 These valves 240 a and 240 b allow either cooling water supplied by the main cooling device 300 or cooling water supplied by the gradient coil cooling device 220 to flow through the gradient coil 2 .

また、弁240a及び240bは、メイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220の各冷却装置から供給される冷却水を混合して傾斜磁場コイル2に流通させることもでき、混合する冷却水の比率を適宜に調整することも可能である。 In addition, the valves 240a and 240b can mix cooling water supplied from each cooling device of the main cooling device 300 and the gradient coil cooling device 220 and circulate it to the gradient magnetic field coil 2. It is also possible to adjust the ratio appropriately.

温度センサ260a及び温度センサ260bは、冷却水の温度を計測する。温度センサ260aは、メイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220の各冷却装置から傾斜磁場コイル2に供給される冷却水の温度である第1温度を計測する。温度センサ260bは、傾斜磁場コイル2からメイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220の各冷却装置へ戻ってくる冷却水の温度である第2温度を計測する。 A temperature sensor 260a and a temperature sensor 260b measure the temperature of the cooling water. The temperature sensor 260 a measures a first temperature, which is the temperature of cooling water supplied to the gradient coil 2 from each of the main cooling device 300 and the gradient coil cooling device 220 . The temperature sensor 260b measures the second temperature, which is the temperature of the cooling water returning from the gradient coil 2 to each of the main cooling device 300 and the gradient coil cooling device 220 .

温度センサ260a及び温度センサ260bは、計測結果を傾斜磁場コイル用冷却装置220へ送信する。後述する処理回路15は、傾斜磁場コイル用冷却装置220から第1温度及び第2温度を取得し、傾斜磁場コイル2の発熱量の実測値の演算を行う。 The temperature sensor 260a and the temperature sensor 260b transmit the measurement results to the cooling device 220 for gradient magnetic field coils. The processing circuit 15 , which will be described later, obtains the first temperature and the second temperature from the gradient coil cooling device 220 and calculates the measured value of the heat generation amount of the gradient coil 2 .

メイン冷却装置300は、傾斜磁場コイル2の冷却管に冷却水を流通させる。具体的には、このメイン冷却装置300は、弁240aを経由する流通経路を介して、一定の温度の冷却水を傾斜磁場コイル2に流入させる。 The main cooling device 300 circulates cooling water through the cooling pipe of the gradient coil 2 . Specifically, the main cooling device 300 causes cooling water at a constant temperature to flow into the gradient magnetic field coil 2 through a flow path passing through the valve 240a.

また、メイン冷却装置300は、弁240bを経由する流通経路を介して、傾斜磁場コイル2から流出する冷却水を取り込む。なお、図2では図示を省略しているが、メイン冷却装置300は、傾斜磁場コイル2以外の各種ユニットにも冷却水を流通させる。 In addition, the main cooling device 300 takes in the cooling water flowing out from the gradient magnetic field coil 2 through a flow path passing through the valve 240b. Although not shown in FIG. 2, the main cooling device 300 circulates cooling water to various units other than the gradient coil 2 as well.

傾斜磁場コイル用冷却装置220は、メイン冷却装置300と傾斜磁場コイル2との間に設けられた冷却水の流通経路を介して、傾斜磁場コイル2に冷却水を流通させる。この傾斜磁場コイル用冷却装置220は、処理回路13、処理回路15、弁240a、弁240b、温度センサ260a、及び温度センサ260b、それぞれと通信可能に接続されている。 The gradient magnetic field coil cooling device 220 circulates cooling water to the gradient magnetic field coil 2 via a cooling water flow path provided between the main cooling device 300 and the gradient magnetic field coil 2 . The gradient coil cooling device 220 is communicably connected to the processing circuit 13, the processing circuit 15, the valve 240a, the valve 240b, the temperature sensor 260a, and the temperature sensor 260b.

具体的には、傾斜磁場コイル用冷却装置220は、弁240aを介して、メイン冷却装置300から傾斜磁場コイル2に通じる流通経路に、メイン冷却装置300によって供給される冷却水よりも温度が高い冷却水を供給する。また、傾斜磁場コイル用冷却装置220は、弁240bを介して、傾斜磁場コイル2から流出した冷却水の一部を取り込む。 Specifically, the gradient magnetic field coil cooling device 220 has a higher temperature than the cooling water supplied by the main cooling device 300 to the flow path leading from the main cooling device 300 to the gradient magnetic field coil 2 via the valve 240a. Supply cooling water. In addition, the gradient coil cooling device 220 takes in part of the cooling water flowing out of the gradient coil 2 via the valve 240b.

そして、本実施形態では、この傾斜磁場コイル用冷却装置220が、メイン冷却装置300から傾斜磁場コイル2に流通する冷却水の状態を制御することで、傾斜磁場コイル2に流入する冷却水の温度を変化させる。これにより、本実施形態では、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて傾斜磁場コイル2の温度変化が抑えられるようにしている。以下、係る傾斜磁場コイル用冷却装置220について詳細に説明する。 In the present embodiment, the gradient coil cooling device 220 controls the state of the cooling water flowing from the main cooling device 300 to the gradient coil 2 so that the temperature of the cooling water flowing into the gradient coil 2 is change. Thereby, in this embodiment, the temperature change of the gradient magnetic field coil 2 is suppressed according to the magnitude of the heat generated during scanning. The gradient coil cooling device 220 will be described in detail below.

まず、本実施形態に係る傾斜磁場コイル用冷却装置220の構成について説明する。図3は、実施形態に係る傾斜磁場コイル用冷却装置220の構成を示すブロック図である。図3に示すように、傾斜磁場コイル用冷却装置220は、ヒータ221と、冷却制御部222とを有する。 First, the configuration of the gradient coil cooling device 220 according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the gradient coil cooling device 220 according to the embodiment. As shown in FIG. 3 , the gradient coil cooling device 220 has a heater 221 and a cooling control section 222 .

ヒータ221は、傾斜磁場コイル用冷却装置220によって供給される冷却水を加熱する。例えば、ヒータ221は、冷却制御部222による制御のもと、冷却水を加熱する加熱温度を変えることによって、傾斜磁場コイル用冷却装置220から供給される冷却水の温度を適宜に調整する。 The heater 221 heats the cooling water supplied by the gradient coil cooling device 220 . For example, the heater 221 appropriately adjusts the temperature of the cooling water supplied from the gradient coil cooling device 220 by changing the heating temperature for heating the cooling water under the control of the cooling control unit 222 .

冷却制御部222は、温度制御信号に基づいて、傾斜磁場コイル用冷却装置220によって供給される冷却水の水温が、冷却水の目標温度になるように冷却システム200を制御する。 The cooling control unit 222 controls the cooling system 200 based on the temperature control signal so that the temperature of the cooling water supplied by the gradient coil cooling device 220 reaches the target temperature of the cooling water.

具体的には、冷却制御部222は、弁240a、弁240b、及びヒータ221を制御し、傾斜磁場コイル2に流入させる冷却水の温度を、シーケンス制御機能13aから受け取った温度制御信号に含まれる目標温度に調整する。 Specifically, the cooling control unit 222 controls the valves 240a, 240b, and the heater 221, and the temperature of the cooling water flowing into the gradient magnetic field coil 2 is included in the temperature control signal received from the sequence control function 13a. Adjust to target temperature.

冷却制御部222は、弁制御信号を送信することによって、メイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220から供給される冷却水を混合して傾斜磁場コイル2に流入させるように弁240a及び240bを制御する。 The cooling control unit 222 sends a valve control signal to the valves 240a and 240b so that the cooling water supplied from the main cooling device 300 and the gradient coil cooling device 220 is mixed and flowed into the gradient coil 2. to control.

なお、冷却制御部222は、目標温度に調整した冷却水の供給を開始してから、シーケンス制御機能13aによるプロトコルの実行が終了するまでは冷却水の温度調整処理を行わない。これは、傾斜磁場コイル2に供給する水温と、傾斜磁場コイル2から戻ってくる水温との温度差に基づいて、傾斜磁場コイル2の発熱量を算出するためである。 The cooling control unit 222 does not adjust the temperature of the cooling water until the sequence control function 13a finishes executing the protocol after starting to supply the cooling water adjusted to the target temperature. This is because the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 is calculated based on the temperature difference between the temperature of the water supplied to the gradient magnetic field coil 2 and the temperature of the water returned from the gradient magnetic field coil 2 .

図1に戻り、説明を続ける。処理回路14は、画像生成機能14aを有する。例えば、処理回路14は、プロセッサによって実現される。画像生成機能14aは、記憶回路11に格納されたMR信号データに基づいて画像を生成する。 Returning to FIG. 1, the description is continued. The processing circuit 14 has an image generation function 14a. For example, processing circuitry 14 is implemented by a processor. The image generation function 14 a generates an image based on the MR signal data stored in the memory circuit 11 .

具体的には、画像生成機能14aは、シーケンス制御機能13aによって記憶回路11に格納されたMR信号データを読み出し、読み出したMR信号データに後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことで画像を生成する。また、画像生成機能14aは、生成した画像の画像データを記憶回路11に格納する。 Specifically, the image generation function 14a reads the MR signal data stored in the storage circuit 11 by the sequence control function 13a, and performs post-processing, that is, reconstruction processing such as Fourier transform on the read MR signal data to generate an image. to generate Further, the image generation function 14 a stores the image data of the generated image in the storage circuit 11 .

処理回路15は、MRI装置100が有する各構成要素を制御することで、MRI装置100の全体制御を行う。例えば、処理回路15は、プロセッサによって実現される。例えば、処理回路15は、設定機能15aと、予測機能15bと、取得機能15cと、演算機能15dと、判定機能15eと、停止制御機能15fと、表示制御機能15gとを有する。 The processing circuit 15 performs overall control of the MRI apparatus 100 by controlling each component of the MRI apparatus 100 . For example, the processing circuitry 15 is implemented by a processor. For example, the processing circuit 15 has a setting function 15a, a prediction function 15b, an acquisition function 15c, an arithmetic function 15d, a determination function 15e, a stop control function 15f, and a display control function 15g.

なお、予測機能15bは、予測部の一例である。また、演算機能15dは、演算部の一例である。また、判定機能15eは、判定部の一例である。停止制御機能15fは、第2制御部の一例である。また、表示制御機能15gは、報知部の一例である。 Note that the prediction function 15b is an example of a prediction unit. Also, the computing function 15d is an example of a computing section. Also, the determination function 15e is an example of a determination unit. The stop control function 15f is an example of a second control section. Also, the display control function 15g is an example of a notification unit.

設定機能15aは、各種のプロトコルを実行するようにシーケンス制御機能13aを制御する。具体的には、設定機能15aは、操作者から、被検体Sの検査において実行されるプロトコル群及びプロトコル群に含まれる各プロトコルのパラメータをプロトコルの撮像条件として受け付ける。また、設定機能15aは、受け付けたプロトコルの撮像条件を記憶回路11に格納することによりプロトコルの撮像条件を設定する。 The setting function 15a controls the sequence control function 13a to execute various protocols. Specifically, the setting function 15a receives, from the operator, a protocol group to be executed in the examination of the subject S and parameters of each protocol included in the protocol group as imaging conditions of the protocol. Further, the setting function 15 a sets the imaging conditions of the protocol by storing the received imaging conditions of the protocol in the storage circuit 11 .

ここで、撮像条件とは、撮像に当たって設定される条件のことである。例えば、撮像条件には、撮像時間、TR(Repetition Time)、TE(Echo Time)、FA(Flip Angle)、スライス数(NS(Number Of Slice))、FOV(Field Of View)、スライス厚(ST(Slice Thickness))等の他、傾斜磁場コイル2の動作に係るパルスシーケンスの周波数やデュ―ティサイクル等の動作条件が含まれる。 Here, the imaging conditions are conditions set for imaging. For example, the imaging conditions include imaging time, TR (Repetition Time), TE (Echo Time), FA (Flip Angle), number of slices (NS (Number Of Slice)), FOV (Field Of View), slice thickness (ST (Slice Thickness)) and other operating conditions such as the frequency and duty cycle of the pulse sequence relating to the operation of the gradient magnetic field coil 2 are included.

つまり、シーケンス制御機能13aによりプロトコルが実行されると、傾斜磁場コイル2は、当該プロトコルに設定された動作条件で動作することになる。以下では、傾斜磁場コイル2の動作条件を、当該動作条件を包含する撮像条件と表記したり、プロトコルと表記したりもする。 That is, when the protocol is executed by the sequence control function 13a, the gradient magnetic field coil 2 operates under the operating conditions set in the protocol. Hereinafter, the operating conditions of the gradient magnetic field coil 2 are also referred to as imaging conditions including the operating conditions, or as protocols.

また、本実施形態における検査とは、例えば、1つ以上のプロトコルの集合である。1つの検査は、1人の被検体Sに対して実施される。また、1つのプロトコルでは、例えば、1つのパルスシーケンスに応じた撮像等のデータ収集が行われる。 Further, a test in this embodiment is, for example, a set of one or more protocols. One examination is performed on one subject S. FIG. In one protocol, for example, data acquisition such as imaging is performed according to one pulse sequence.

例えば、設定機能15aは、表示制御機能15gと協働し、プロトコルの撮像条件を受け付けるための撮像条件設定画面をディスプレイ10に表示させて、操作者によるプロトコルの撮像条件の入力を、入力回路9を介して受け付ける。 For example, the setting function 15a cooperates with the display control function 15g to cause the display 10 to display an imaging condition setting screen for receiving the imaging conditions of the protocol, and the input of the imaging conditions of the protocol by the operator is received by the input circuit 9. accepted through

そして、設定機能15aは、受け付けたプロトコルの撮像条件を記憶回路11に格納するとともに、受け付けたプロトコルの撮像条件に従ってシーケンス実行データを生成する。設定機能15aは、生成したシーケンス実行データを処理回路13へ出力する。 The setting function 15a stores the imaging conditions of the received protocol in the storage circuit 11, and generates sequence execution data according to the imaging conditions of the received protocol. The setting function 15 a outputs the generated sequence execution data to the processing circuit 13 .

例えば、設定機能15aは、記憶回路11にプリセットされた複数のプロトコル群の中から操作者により選択されたプロトコル群を、被検体Sの検査にて実行予定のプロトコル群として設定する。また、設定機能15aは、操作者により設定された撮像時間等の各種のパラメータも撮像条件として設定する。 For example, the setting function 15a sets a protocol group selected by the operator from among a plurality of protocol groups preset in the storage circuit 11 as a protocol group scheduled to be executed in the examination of the subject S. The setting function 15a also sets various parameters such as the imaging time set by the operator as imaging conditions.

なお、設定されたプロトコル群のそれぞれのプロトコルは、設定機能15aにより、予め設定された順序で順番に取り出され、取り出されたプロトコルに従った各種の撮像等のデータ収集が行われる。 Each protocol in the set protocol group is sequentially retrieved in a preset order by the setting function 15a, and various data such as imaging are collected according to the retrieved protocol.

プロトコルとしては、例えば、「locator」、「shimming」、「EPI」、「DWI」、「TOF」、「T2WI」、「T1WI」、「3D」、「T2*WI」等が挙げられる。「locator」は、位置決め用画像の撮像を行うためのプロトコルである。また、「shimming」は、磁場(例えば静磁場)の均一性を調整するためのプロトコルである。なお、プロトコル「shimming」では、RFパルスの中心周波数の計測も行われる。 Examples of protocols include "locator", "shimming", "EPI", "DWI", "TOF", "T2WI", "T1WI", "3D", and "T2*WI". “locator” is a protocol for capturing positioning images. Also, "shimming" is a protocol for adjusting the homogeneity of a magnetic field (eg, a static magnetic field). Note that the protocol "shimming" also measures the center frequency of the RF pulse.

また、「EPI」は、エコープラナーイメージング(EPI)スキャンによる撮像を行うためのプロトコルである。また、「DWI」は、拡散強調画像(diffusion weighted image)の撮像を行うためのプロトコルである。また、「TOF」は、TOF(Time of Flight)法による撮像を行うためのプロトコルである。また、「T2WI」は、横緩和強調画像(T2 weighted image)の撮像を行うためのプロトコルである。 "EPI" is a protocol for imaging by echo planar imaging (EPI) scanning. "DWI" is a protocol for imaging a diffusion weighted image. Also, "TOF" is a protocol for imaging by the TOF (Time of Flight) method. "T2WI" is a protocol for capturing a transverse relaxation weighted image (T2 weighted image).

また、「T1WI」は、縦緩和強調画像(T1 weighted image)の撮像を行うためのプロトコルである。また、「3D」は、3次元の画像の撮像を行うためのプロトコルである。また「T2*WI」は、T2*強調画像(T2 star weighted image)の撮像を行うためのプロトコルである。 "T1WI" is a protocol for capturing a longitudinal relaxation weighted image (T1 weighted image). "3D" is a protocol for capturing three-dimensional images. "T2*WI" is a protocol for capturing a T2* weighted image (T2 star weighted image).

予測機能15bは、傾斜磁場コイル2の動作に係る動作条件に基づいて、傾斜磁場コイル2を当該動作条件で動作させた際の傾斜磁場コイル2の発熱量を予測値として予測する。 The prediction function 15b predicts, as a predicted value, the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 when the gradient magnetic field coil 2 is operated under the operating conditions based on the operating conditions for the operation of the gradient magnetic field coil 2 .

具体的には、予測機能15bは、プロトコルの撮像条件に基づいて、プロトコルの実行時に傾斜磁場コイル2に発生する発熱量を予測する。例えば、予測機能15bは、パルスシーケンスの周波数(波形)等に基づいて、設定機能15aにより設定されたプロトコルを実行した場合での傾斜磁場コイル2の発熱量を予測する。また、設定機能15aにより複数のプロトコルが設定された場合には、予測機能15bは、プロトコル毎に発熱量を予測する。以下、演算機能15dが予測した発熱量を「予測値」ともいう。 Specifically, the prediction function 15b predicts the amount of heat generated in the gradient magnetic field coil 2 during execution of the protocol based on the imaging conditions of the protocol. For example, the prediction function 15b predicts the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 when the protocol set by the setting function 15a is executed based on the frequency (waveform) of the pulse sequence. Further, when a plurality of protocols are set by the setting function 15a, the prediction function 15b predicts the amount of heat generated for each protocol. Hereinafter, the amount of heat generated predicted by the arithmetic function 15d is also referred to as a "predicted value".

なお、発熱量の予測方法は特に限らず、公知の技術を用いることが可能である。例えば、予測機能15bは、プロトコルと、当該プロトコルの実行時に実測された発熱量とを対応付けた設定テーブルを用いて、発熱量の予測値を特定してもよい。また、予測機能15bは、プロトコルから、当該プロトコルの実行時に実測された発熱量を導出すること可能な関係式やモデル(後述の温度変化予測モデル)を用いて、発熱量の予測値を導出してもよい。 Note that the method for predicting the amount of heat generated is not particularly limited, and a known technique can be used. For example, the prediction function 15b may specify a predicted calorific value using a setting table that associates a protocol with a calorific value actually measured when the protocol is executed. Further, the prediction function 15b derives a predicted value of the calorific value from the protocol using a relational expression or model (a temperature change prediction model to be described later) capable of deriving the calorific value actually measured when the protocol is executed. may

例えば、予測機能15bは、「温度変化予測モデル」を予め準備し、この「温度変化予測モデル」を用いて、プロトコルの実行前に、傾斜磁場コイル2の温度変化を予測してもよい。 For example, the prediction function 15b may prepare a "temperature change prediction model" in advance and use this "temperature change prediction model" to predict the temperature change of the gradient coil 2 before executing the protocol.

「温度変化予測モデル」は、例えば、MRI装置100の開発段階に導出されるものである。この場合、開発段階のMRI装置100の傾斜磁場コイル2には、傾斜磁場コイル2の温度を測定する温度センサが設けられる。なお、温度センサは、例えば、傾斜磁場コイル2において、温度上昇し易い部分や、熱が溜まり易い部分等の代表点に設けられる。 The “temperature change prediction model” is derived, for example, during the development stage of the MRI apparatus 100 . In this case, the gradient magnetic field coil 2 of the MRI apparatus 100 in the development stage is provided with a temperature sensor for measuring the temperature of the gradient magnetic field coil 2 . The temperature sensor is provided, for example, at a representative point of the gradient magnetic field coil 2, such as a portion where the temperature is likely to rise or a portion where heat is likely to accumulate.

開発段階のMRI装置100は、傾斜磁場コイル2に異常が見られない状態における、冷却水の温度や実行するパルスシーケンスのデューティーサイクル等に関するデータ、及び、傾斜磁場コイル2の温度のデータ等のデータを収集する。「温度変化予測モデル」は、例えば、収集したデータに基づいて、冷却水の温度や実行するパルスシーケンスのデューティーサイクル等と、傾斜磁場コイル2の温度変化との関係を数式で表したものである。 The MRI apparatus 100 in the development stage has data related to the temperature of the cooling water, the duty cycle of the pulse sequence to be executed, etc., and data such as the temperature data of the gradient magnetic field coil 2 when no abnormality is found in the gradient magnetic field coil 2. to collect. The "temperature change prediction model" expresses the relationship between the temperature of the cooling water, the duty cycle of the pulse sequence to be executed, etc., and the temperature change of the gradient magnetic field coil 2, for example, based on the collected data. .

つまり、「温度変化予測モデル」は、傾斜磁場コイル2に異常が見られない状態で(正常時に)各種パルスシーケンスを実行した場合に、傾斜磁場コイル2の温度がどのように変化するかを表すモデルであると言える。 In other words, the "temperature change prediction model" represents how the temperature of the gradient magnetic field coil 2 changes when various pulse sequences are executed in a state where no abnormality is found in the gradient magnetic field coil 2 (normal time). can be said to be a model.

なお、「温度変化予測モデル」は、機械学習や深層学習等により生成されたものであってもよい。この場合、「温度変化予測モデル」は、例えば、冷却水の温度や実行するパルスシーケンスのデューティーサイクル等のデータの入力に応じて、傾斜磁場コイル2の温度変化を表す情報を出力するように機能付けられた学習済みモデルである。 The "temperature change prediction model" may be generated by machine learning, deep learning, or the like. In this case, the "temperature change prediction model" functions to output information representing the temperature change of the gradient magnetic field coil 2 according to the input of data such as the temperature of the cooling water and the duty cycle of the pulse sequence to be executed. It is a trained model attached.

この場合、予測機能15bは、プロトコルの実行前に、「温度変化予測モデル」、及び、プロトコル実行前における冷却水の温度や実行するパルスシーケンスのデューティーサイクル等のデータに基づいて、傾斜磁場コイル2の温度変化を予測する。 In this case, the prediction function 15b, before executing the protocol, based on the "temperature change prediction model" and data such as the cooling water temperature before the protocol execution and the duty cycle of the pulse sequence to be executed, the gradient magnetic field coil 2 predict the temperature change of

判定機能15eは、予測機能15bにより予測された傾斜磁場コイル2の温度上昇に基づいて算出される傾斜磁場コイル2の発熱量の予測値と、プロトコル実行開始時の第1温度及びプロトコル実行終了時の第2温度に基づいて算出される傾斜磁場コイル2の発熱量の実測値とに基づいて、傾斜磁場コイル2に異常が生じているか否かを判定する。 The determination function 15e calculates a predicted value of the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 calculated based on the temperature rise of the gradient magnetic field coil 2 predicted by the prediction function 15b, a first temperature at the start of protocol execution, and a first temperature at the end of protocol execution. It is determined whether or not there is an abnormality in the gradient coil 2 based on the measured value of the amount of heat generated by the gradient coil 2 calculated based on the second temperature.

「温度変化予測モデル」を用いて予測を行うことにより、MRI装置100は、正常時に、冷却水の温度や実行するパルスシーケンスのデューティーサイクル等と共に収集した傾斜磁場コイル2の温度のデータに基づいて、傾斜磁場コイル2の温度上昇を予測することができる。したがって、より高い精度で、傾斜磁場コイルの異常を検知することができる。 By making a prediction using the "temperature change prediction model", the MRI apparatus 100 normally operates based on data on the temperature of the gradient magnetic field coil 2 collected together with the temperature of the cooling water and the duty cycle of the pulse sequence to be executed. , the temperature rise of the gradient coil 2 can be predicted. Therefore, an abnormality in the gradient magnetic field coil can be detected with higher accuracy.

取得機能15cは、温度センサ260a、260bが計測した第1温度及び第2温度を傾斜磁場コイル用冷却装置220から取得する。具体的には、取得機能15cは、シーケンス制御機能13aがプロトコルを実行した際に計測された前記第1温度と前記第2温度とを取得する。 The acquisition function 15c acquires the first temperature and the second temperature measured by the temperature sensors 260a and 260b from the cooling device 220 for gradient magnetic field coils. Specifically, the acquisition function 15c acquires the first temperature and the second temperature measured when the sequence control function 13a executes the protocol.

例えば、取得機能15cは、プロトコルの実行が開始した時点の第1温度を取得する。また、取得機能15cは、プロトコルの実行が終了した時点の第2温度を取得する。また、複数のプロトコルが実行される場合には、取得機能15cは、プロトコル毎に第1温度及び第2温度を取得する。 For example, the acquisition function 15c acquires the first temperature at the time when execution of the protocol is started. Also, the acquisition function 15c acquires the second temperature at the time when the execution of the protocol is finished. Moreover, when a plurality of protocols are executed, the acquisition function 15c acquires the first temperature and the second temperature for each protocol.

なお、本実施形態では、取得機能15cは、傾斜磁場コイル用冷却装置220を介して第1温度及び第2温度を取得するが、この構成に限定されるものではない。例えば、温度センサ260a及び温度センサ260bと処理回路15とを通信可能に接続することで、取得機能15cが、温度センサ260a及び温度センサ260bから第1温度及び第2温度を直接取得する構成としてもよい。 In this embodiment, the acquisition function 15c acquires the first temperature and the second temperature via the gradient coil cooling device 220, but is not limited to this configuration. For example, by communicably connecting the temperature sensors 260a and 260b to the processing circuit 15, the acquisition function 15c may directly acquire the first temperature and the second temperature from the temperature sensors 260a and 260b. good.

演算機能15dは、シーケンス制御機能13aがプロトコルを実行した際に計測された第1温度と第2温度との温度差に基づいて、傾斜磁場コイル2の発熱量を実測値として算出する。 The calculation function 15d calculates the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 as a measured value based on the temperature difference between the first temperature and the second temperature measured when the sequence control function 13a executes the protocol.

例えば、演算機能15dは、プロトコルの実行開始時に取得された第1温度と、プロトコルの実行終了時に取得された第2温度との温度差に基づいて、プロトコルの実行により傾斜磁場コイル2に生じた発熱量を算出する。例えば、演算機能15dは、第1温度から第2温度まで、冷却水の温度を変化させるのに必要な熱量を傾斜磁場コイル2の発熱量として算出する。以下、演算機能15dが算出した発熱量を「実測値」ともいう。 For example, the arithmetic function 15d determines the temperature difference between the first temperature acquired at the start of the protocol execution and the second temperature acquired at the end of the protocol execution, based on the Calculate the calorific value. For example, the arithmetic function 15d calculates the amount of heat required to change the temperature of the cooling water from the first temperature to the second temperature as the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2. FIG. Hereinafter, the calorific value calculated by the arithmetic function 15d is also referred to as "actual measurement value".

実測値の算出方法は、特に問わず、種々の方法を採用することができる。 Various methods can be adopted for the method of calculating the actual measurement value.

例えば、演算機能15dは、シーケンス制御機能13aによるプロトコル実行時における単位時間あたりの傾斜磁場コイル2の発熱量を実測値として算出してもよい。この場合、取得機能15cは、プロトコル実行中の任意のタイミングで計測された第1温度を取得する。次いで、取得機能15cは、第1温度を取得してから、所定時間(1単位時間)経過後に計測された第2温度を取得する。 For example, the arithmetic function 15d may calculate the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 per unit time during protocol execution by the sequence control function 13a as a measured value. In this case, the acquisition function 15c acquires the first temperature measured at any timing during protocol execution. Next, the acquisition function 15c acquires the second temperature measured after a predetermined time (one unit time) has elapsed since the acquisition of the first temperature.

そして、演算機能15dは、取得機能15cにより取得された、プロトコル実行中の任意のタイミングで計測された第1温度と、第1温度取得後、1単位時間経過時点で計測された第2温度との温度差に基づいて、単位時間あたりの傾斜磁場コイル2の発熱量を実測値として算出する。なお、この場合、予測機能15bは、単位時間あたりの傾斜磁場コイル2の発熱量を予測する。 Then, the computing function 15d acquires the first temperature measured at any timing during the execution of the protocol, which is acquired by the acquiring function 15c, and the second temperature measured one unit time after the acquisition of the first temperature. , the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 per unit time is calculated as a measured value. In this case, the prediction function 15b predicts the amount of heat generated by the gradient coil 2 per unit time.

判定機能15eは、予測機能15bにより算出された発熱量の予測値と、演算機能15dにより算出された発熱量の実測値との差分値に基づいて、傾斜磁場コイル2に異常が生じているか否かを判定する。例えば、判定機能15eは、演算機能15dにより算出された発熱量の実測値から、予測機能15bにより算出された発熱量の予測値を減算した差分値に基づいて、傾斜磁場コイル2に異常が生じているか否かを判定する。 The determination function 15e determines whether an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil 2 based on the difference between the predicted value of the calorific value calculated by the prediction function 15b and the measured value of the calorific value calculated by the arithmetic function 15d. determine whether For example, the determination function 15e determines whether an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil 2 based on the difference value obtained by subtracting the predicted value of the calorific value calculated by the prediction function 15b from the measured value of the calorific value calculated by the arithmetic function 15d. Determine whether or not

具体的には、判定機能15eは、実測値から予測値を減算した差分値が、正常判定用に設定された所定の閾値範囲の上限値となる第1閾値(但し、第1閾値は0より大きな正値)を超える場合、傾斜磁場コイル2が異常発熱していると判定する。これは、実際の傾斜磁場コイル2の発熱量が、予測した傾斜磁場コイル2の発熱量よりも大きくなっていることを表している。 Specifically, the determination function 15e sets the difference value obtained by subtracting the predicted value from the actual measurement value to a first threshold value that is the upper limit value of a predetermined threshold range set for normal determination (however, the first threshold value large positive value), it is determined that the gradient magnetic field coil 2 is abnormally heating. This indicates that the actual amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 is larger than the predicted amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 .

なお、第1閾値は、実行するプロトコル毎に異ならせることが好ましい。その理由は、傾斜磁場コイル2の発熱量が、プロトコルに設定された動作条件(周波数等、パルスシーケンスの特性等)によって変化するからであり、プロトコルによって動作条件が異なるためである。したがって、第1閾値は、プロトコルに設定された傾斜磁場コイル2の動作条件に応じて定めることが好ましい。 Note that the first threshold is preferably different for each protocol to be executed. This is because the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 varies depending on the operating conditions (frequency, pulse sequence characteristics, etc.) set in the protocol, and the operating conditions differ depending on the protocol. Therefore, the first threshold is preferably determined according to the operating conditions of the gradient magnetic field coil 2 set in the protocol.

例えば、交流状のパルス電圧を印加するAC系のパルスシーケンスでは、傾斜磁場を高速に断続することになるため、渦電流が発生しやすくなる。渦電流が発生することにより、傾斜磁場コイル2における磁束の鎖交が多くなる部分が生じる。当該部分が発熱することにより、局所的な発熱が生じるため、冷却水による冷却効率が低い。 For example, in an AC-based pulse sequence in which an alternating-current pulse voltage is applied, the gradient magnetic field is intermittent at high speed, so eddy currents are likely to occur. Due to the generation of eddy currents, portions of the gradient magnetic field coil 2 in which the magnetic flux linkage increases are generated. When the portion generates heat, heat is generated locally, so the cooling efficiency of the cooling water is low.

かかるパルスシーケンスは、例えば「EPI」等のプロトコルで使用される。このため、AC系のパルスシーケンスでは、傾斜磁場コイル2の発熱異常が起こった場合、実測値と予測値との乖離が大きく現れる傾向がある。 Such pulse sequences are used, for example, in protocols such as "EPI". For this reason, in the AC pulse sequence, when the gradient magnetic field coil 2 heats abnormally, there tends to be a large divergence between the measured value and the predicted value.

一方、直流状のパルス電圧を印加するDC系のパルスシーケンスでは、全体的な発熱となり、冷却水による冷却効率が高い。かかるパルスシーケンスは、例えば「DWI」等のプロトコルで使用される。このため、DC系のパルスシーケンスでは、傾斜磁場コイル2の発熱異常が起こったとしても、実測値と予測値との乖離は、AC系のパルスシーケンスの実行中に傾斜磁場コイル2の発熱異常が起こった場合よりも小さくなる。 On the other hand, in a DC pulse sequence in which a direct-current pulse voltage is applied, heat is generated as a whole, and the cooling efficiency of cooling water is high. Such pulse sequences are used, for example, in protocols such as "DWI". Therefore, in the DC pulse sequence, even if the gradient magnetic field coil 2 heats up abnormally, the difference between the actual measurement value and the predicted value is the same as when the gradient magnetic field coil 2 heats up abnormally during execution of the AC pulse sequence. smaller than it would have been.

したがって、AC系のパルスシーケンスを実行するプロトコルの方が、DC系のパルスシーケンスを実行するプロトコルよりも、第1閾値を大きく設定することが好ましい。このように、実行するプロトコル(パルスシーケンス)の特性に応じて第1閾値を設定することで、傾斜磁場コイル2の発熱異常をより正確に検出することができる。 Therefore, it is preferable to set the first threshold value larger for a protocol that executes an AC pulse sequence than for a protocol that executes a DC pulse sequence. By setting the first threshold in accordance with the characteristics of the protocol (pulse sequence) to be executed in this way, it is possible to more accurately detect abnormal heating of the gradient magnetic field coil 2 .

また、傾斜磁場コイル2が異常発熱する原因としては、冷水系の異常(流量不足、供給水温高い等)、コイルの異常(接続部の接触抵抗増大に伴う発熱等)、プロトコル設定の異常(温度管理上限を超えた設定等)等が挙げられる。なお、異常発熱の原因に応じて、差分値の大きさが変化すると考えられるため、判定機能15eは、差分値の大きさに応じて、異常発熱の原因を判定できるようにしてもよい。 In addition, the causes of abnormal heat generation in the gradient magnetic field coil 2 include cold water system abnormalities (insufficient flow rate, high supply water temperature, etc.), coil abnormalities (heat generation due to increased contact resistance at connection parts, etc.), and protocol setting abnormalities (temperature settings exceeding the upper limit of management, etc.). Note that the magnitude of the difference value may change depending on the cause of abnormal heat generation, so the determination function 15e may determine the cause of abnormal heat generation according to the magnitude of the difference value.

また、判定機能15eは、実測値から予測値を減算した差分値が、閾値範囲の下限値となる第2閾値(但し、第2閾値は0未満の負値)を下回る場合、傾斜磁場コイル2の冷却不良が生じていると判定する。これは、実際の傾斜磁場コイル2で発生した熱を冷却水が吸収できていないことを表している。なお、第2閾値は、第1閾値と同様に、実行するプロトコル毎に異ならせてもよい。傾斜磁場コイル2の冷却不良が生じる原因としては、傾斜磁場コイル2の冷却管に詰まりがあること等が挙げられる。 Further, the determination function 15e determines that the difference value obtained by subtracting the predicted value from the actual measurement value falls below a second threshold value (where the second threshold value is a negative value less than 0), which is the lower limit value of the threshold range, the gradient magnetic field coil 2 It is determined that the cooling failure of This indicates that the cooling water cannot absorb the heat actually generated by the gradient magnetic field coil 2 . Note that the second threshold may be different for each protocol to be executed, like the first threshold. One of the causes of poor cooling of the gradient magnetic field coil 2 is that the cooling pipe of the gradient magnetic field coil 2 is clogged.

また、判定機能15eは、差分値が、第2閾値≦差分値≦第1閾値の閾値範囲に収まる場合、傾斜磁場コイル2は正常であると判定する。 Further, the determination function 15e determines that the gradient magnetic field coil 2 is normal when the difference value falls within the threshold range of the second threshold≦the difference value≦the first threshold.

なお、判定機能15eは、傾斜磁場コイル2に異常が生じていると判定した場合、つまり差分値が、第2閾値≦差分値≦第1閾値の閾値範囲から逸脱した場合に、異常の種別を判定してもよい。この場合、判定機能15eは、上述した第1閾値又は第2閾値と、差分値との関係から異常の種別を判定する。 Note that when the determination function 15e determines that an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil 2, that is, when the difference value deviates from the threshold range of the second threshold≦difference value≦first threshold, the type of abnormality is determined. You can judge. In this case, the determination function 15e determines the type of abnormality from the relationship between the above-described first threshold value or second threshold value and the difference value.

例えば、判定機能15eは、差分値が第1閾値を超える場合、異常の種別として、傾斜磁場コイル2に発熱異常が生じていると判定する。また、例えば、判定機能15eは、差分値が第2閾値を下回る場合、異常の種別として、傾斜磁場コイル2の冷却不良が生じていると判定する。 For example, when the difference value exceeds the first threshold value, the determination function 15e determines that the gradient magnetic field coil 2 has a heat generation abnormality as the type of abnormality. Further, for example, when the difference value is less than the second threshold value, the determination function 15e determines that the gradient coil 2 is poorly cooled as the abnormality type.

停止制御機能15fは、傾斜磁場コイル2に発熱異常が生じていると判定された場合に、プロトコルの実行を停止することで、MRI装置100による撮像を停止する。具体的には、停止制御機能15fは、判定機能15eにより、傾斜磁場コイル2に異常が生じていると判定された場合、シーケンス制御機能13aと協働し、プロトコルの実行を停止する。 The stop control function 15f stops the imaging by the MRI apparatus 100 by stopping the execution of the protocol when it is determined that the gradient magnetic field coil 2 has an abnormal heat generation. Specifically, when the determination function 15e determines that the gradient coil 2 is abnormal, the stop control function 15f cooperates with the sequence control function 13a to stop the execution of the protocol.

なお、停止制御機能15fは、後述の表示制御機能15gと協働し、操作者の停止指示を受け付けることでMRI装置100による撮像を停止してもよい。具体的には、停止制御機能15fは、後述の表示制御機能15gと協働し、操作者にMRI装置100による撮像を停止させるよう促すメッセージを報知する。その後、操作者から停止指示を受け付けた場合、停止制御機能15fは、MRI装置100による撮像を停止する。 Note that the stop control function 15f may stop imaging by the MRI apparatus 100 by cooperating with the display control function 15g, which will be described later, and receiving a stop instruction from the operator. Specifically, the stop control function 15f cooperates with the display control function 15g, which will be described later, to issue a message prompting the operator to stop imaging by the MRI apparatus 100. FIG. After that, when a stop instruction is received from the operator, the stop control function 15f stops imaging by the MRI apparatus 100. FIG.

表示制御機能15gは、MRI装置100に関する表示を制御する。例えば、表示制御機能15gは、操作者から要求された画像の画像データを記憶回路11から読み出し、読み出した画像データが示す画像をディスプレイ10に表示させる制御を行う。 The display control function 15g controls the display of the MRI apparatus 100. FIG. For example, the display control function 15g reads the image data of the image requested by the operator from the storage circuit 11 and controls the display 10 to display the image indicated by the read image data.

また、例えば、表示制御機能15gは、判定機能15eにより、傾斜磁場コイル2に異常が生じていると判定された場合、操作者にその旨を報知するため、異常発生を報知するメッセージをディスプレイ10に表示させる制御を行う。なお、表示制御機能15gは、冷水系の異常、コイルの異常、プロトコル設定の異常、冷却不良等の傾斜磁場コイル2の異常の種別の報知を行ってもよい。 Further, for example, when the judgment function 15e judges that the gradient magnetic field coil 2 has an abnormality, the display control function 15g displays a message announcing the occurrence of the abnormality on the display 10 in order to notify the operator of the fact. to control the display. The display control function 15g may notify the type of abnormality of the gradient magnetic field coil 2, such as a cold water system abnormality, a coil abnormality, a protocol setting abnormality, or a cooling failure.

ここで、例えば、処理回路15の構成要素である設定機能15a、予測機能15b、取得機能15c、演算機能15d、判定機能15e、停止制御機能15f、及び表示制御機能15gの各処理機能は、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11に記憶されている。 Here, for example, the processing functions of the setting function 15a, the prediction function 15b, the acquisition function 15c, the calculation function 15d, the determination function 15e, the stop control function 15f, and the display control function 15g, which are the components of the processing circuit 15, are implemented by a computer. is stored in the storage circuit 11 in the form of a program that can be executed by

処理回路15は、各プログラムを記憶回路11から読み出し、読み出した各プログラムを実行することで、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15は、図1の処理回路15内に示された各機能を有することとなる。 The processing circuit 15 reads each program from the storage circuit 11 and executes each read program, thereby realizing a function corresponding to each program. In other words, the processing circuit 15 with each program read has each function shown in the processing circuit 15 of FIG.

なお、図1においては、単一の処理回路15にて、設定機能15a、予測機能15b、取得機能15c、演算機能15d、判定機能15e、停止制御機能15f、及び表示制御機能15gの各処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路15を構成し、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。 Note that in FIG. 1, the single processing circuit 15 includes the setting function 15a, the prediction function 15b, the acquisition function 15c, the calculation function 15d, the determination function 15e, the stop control function 15f, and the display control function 15g. However, the processing circuit 15 may be configured by combining a plurality of independent processors, and each processing function may be realized by each processor executing each program.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(central processing unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、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。 The term "processor" used in the above description is, for example, a CPU (central processing unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., Circuits such as Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)).

なお、記憶回路11にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。 Instead of storing the program in the memory circuit 11, the program may be directly installed in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit.

また、処理回路12と処理回路13と処理回路14と処理回路15とのうち、いくつか又は全ては、同一のプロセッサで実現してもよい。 Also, some or all of the processing circuit 12, the processing circuit 13, the processing circuit 14, and the processing circuit 15 may be realized by the same processor.

次に、第1実施形態に係るMRI装置100が実行する処理について説明する。図4は、第1実施形態に係るMRI装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 Next, processing executed by the MRI apparatus 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the MRI apparatus according to the first embodiment;

まず、設定機能15aは、実行予定のプロトコルの撮像条件を設定する(ステップS1)。具体的には、設定機能15aは、操作者から、プロトコルのパラメータをプロトコルの撮像条件として受け付けて、受け付けたプロトコルの撮像条件を設定する。 First, the setting function 15a sets imaging conditions of a protocol to be executed (step S1). Specifically, the setting function 15a receives protocol parameters from the operator as protocol imaging conditions, and sets the received protocol imaging conditions.

次いで、予測機能15bは、実行予定のプロトコルの撮像条件に基づいて、プロトコル実行時の傾斜磁場コイル2の発熱量の予測値を算出する(ステップS2)。具体的には、予測機能15bは、設定機能15aにより設定されたプロトコルや、当該プロトコルの撮像条件(例えばパルスシーケンスの特性等)に基づいて、当該プロトコルの実行により傾斜磁場コイル2が発する発熱量を予測する。 Next, the prediction function 15b calculates a predicted value of the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 during execution of the protocol based on the imaging conditions of the protocol scheduled to be executed (step S2). Specifically, based on the protocol set by the setting function 15a and the imaging conditions of the protocol (e.g., pulse sequence characteristics, etc.), the prediction function 15b determines the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 by executing the protocol. to predict.

次いで、処理回路13のシーケンス制御機能13aは、設定機能15aで設定されたプロトコルを実行する(ステップS3)。具体的には、シーケンス制御機能13aは、設定機能15aにより設定されたプロトコルの撮像条件に従い、プロトコルを実行する。 Next, the sequence control function 13a of the processing circuit 13 executes the protocol set by the setting function 15a (step S3). Specifically, the sequence control function 13a executes the protocol according to the imaging conditions of the protocol set by the setting function 15a.

このとき、シーケンス制御機能13aは、目標温度決定テーブルに基づいて、冷却水の目標温度を決定し、当該目標温度を含む温度制御信号を生成する。シーケンス制御機能13aは、生成した温度制御信号を傾斜磁場コイル用冷却装置220へ送信する。 At this time, the sequence control function 13a determines the target temperature of the cooling water based on the target temperature determination table, and generates a temperature control signal including the target temperature. The sequence control function 13 a transmits the generated temperature control signal to the gradient coil cooling device 220 .

傾斜磁場コイル用冷却装置220は、メイン冷却装置300と協働し、温度制御信号に従って冷却水の温度を調整し、傾斜磁場コイル2へ冷却水の供給を開始する。この後、取得機能15cは、シーケンス制御機能13aによるプロトコルの実行開始時における第1温度、及び、プロトコルの実行終了時における第2温度を取得する。 The gradient magnetic field coil cooling device 220 cooperates with the main cooling device 300 to adjust the temperature of the cooling water according to the temperature control signal and start supplying the cooling water to the gradient magnetic field coils 2 . Thereafter, the acquisition function 15c acquires the first temperature at the start of the protocol execution by the sequence control function 13a and the second temperature at the end of the protocol execution.

次いで、演算機能15dは、傾斜磁場コイル2の発熱量の実測値を算出する(ステップS4)。具体的には、演算機能15dは、取得機能15cにより取得された、プロトコルの実行開始時における第1温度と、プロトコルの実行終了時における第2温度と、に基づいて、傾斜磁場コイル2の発熱量を実測値として算出する。 Next, the arithmetic function 15d calculates the measured value of the heat generation amount of the gradient magnetic field coil 2 (step S4). Specifically, the computing function 15d determines the heat generation of the gradient magnetic field coil 2 based on the first temperature at the start of protocol execution and the second temperature at the end of protocol execution, both of which are obtained by the obtaining function 15c. Quantities are calculated as actual measurements.

次いで、判定機能15eは、予測値と実測値との差を算出する(ステップS5)。具体的には、判定機能15eは、演算機能15dで算出された傾斜磁場コイル2の発熱量の実測値から予測機能15bで算出された傾斜磁場コイル2の発熱量の予測値を減算し、差分値を算出する。 Next, the determination function 15e calculates the difference between the predicted value and the measured value (step S5). Specifically, the determination function 15e subtracts the predicted value of the calorific value of the gradient magnetic field coil 2 calculated by the prediction function 15b from the measured value of the calorific value of the gradient magnetic field coil 2 calculated by the arithmetic function 15d, and obtains the difference Calculate the value.

次いで、判定機能15eは、予測値と実測値との差分値に基づいて、傾斜磁場コイル2に異常が生じているか否かを判定する(ステップS6)。具体的には、算出した差分値が第1閾値を超える場合、又は第2閾値を下回る場合、判定機能15eは、傾斜磁場コイル2に異常が生じていると判定する。それ以外の場合、判定機能15eは、傾斜磁場コイル2に異常が生じていないと判定する。 Next, the determination function 15e determines whether or not there is an abnormality in the gradient magnetic field coil 2 based on the difference between the predicted value and the measured value (step S6). Specifically, when the calculated difference value exceeds the first threshold value or falls below the second threshold value, the determination function 15e determines that the gradient coil 2 is abnormal. Otherwise, the determination function 15e determines that the gradient magnetic field coil 2 is not abnormal.

傾斜磁場コイル2に異常が生じていない場合(ステップS6:No)、本処理を終了する。一方、傾斜磁場コイル2に異常が生じている場合(ステップS6:Yes)、停止制御機能15fは、シーケンス制御機能13aと協働し、スキャンを停止する制御を行い、本処理を終了する(ステップS7)。なお、停止制御と合わせて、表示制御機能15gによる異常の報知を行ってもよい。 If no abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil 2 (step S6: No), this process is terminated. On the other hand, if there is an abnormality in the gradient magnetic field coil 2 (step S6: Yes), the stop control function 15f cooperates with the sequence control function 13a to perform control to stop scanning, and terminates this process (step S7). In addition to the stop control, the display control function 15g may notify the abnormality.

以上に述べた第1実施形態に係るMRI装置100は、実行されるプロトコルの撮像条件に基づいて、傾斜磁場コイル2の発熱量の予測値を算出し、傾斜磁場コイル用冷却装置220から供給される冷却水の温度である第1温度と、傾斜磁場コイル2からメイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220の各冷却装置に戻ってくる冷却水の温度である第2温度とに基づいて、傾斜磁場コイル2の発熱量の実測値を算出し、予測値と実測値との差に基づいて、傾斜磁場コイル2の異常の有無を判定する。 The MRI apparatus 100 according to the first embodiment described above calculates the predicted value of the heat generation amount of the gradient coil 2 based on the imaging conditions of the protocol to be executed, and supplies the predicted value from the gradient coil cooling device 220. Based on the first temperature, which is the temperature of the cooling water in the gradient coil 2, and the second temperature, which is the temperature of the cooling water returning from the gradient coil 2 to each cooling device of the main cooling device 300 and the gradient coil cooling device 220 , the actual measurement value of the heat generation amount of the gradient magnetic field coil 2 is calculated, and the presence or absence of an abnormality in the gradient magnetic field coil 2 is determined based on the difference between the predicted value and the actual measurement value.

これにより、撮像条件に基づいて予測した傾斜磁場コイル2の発熱量と、第1温度及び第2温度から算出した実際の傾斜磁場コイル2の発熱量とを比較することができる。傾斜磁場コイル2に異常がある場合、予測値と実測値との間に乖離が生じるため、第1実施形態に係るMRI装置100によれば、傾斜磁場コイル2に温度センサを設けることなく、傾斜磁場コイル2の異常を検知することができる。 Thereby, the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 predicted based on the imaging conditions can be compared with the actual amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 calculated from the first temperature and the second temperature. If there is an abnormality in the gradient magnetic field coil 2, a deviation occurs between the predicted value and the measured value. Abnormality of the magnetic field coil 2 can be detected.

また、予測値と実測値との乖離の閾値は、実行するパルスシーケンスの特性に基づいて、定められる。実行するパルスシーケンスの基本周波数が変化すると、傾斜磁場コイル2の発熱の仕方も変化するため、実行するパルスシーケンスに応じて、予測値と実測値との乖離の閾値を変化させることで、より正確に傾斜磁場コイル2の異常を検知することができる。 Also, the threshold value of the divergence between the predicted value and the measured value is determined based on the characteristics of the pulse sequence to be executed. When the fundamental frequency of the pulse sequence to be executed changes, the manner in which the gradient magnetic field coil 2 heats up also changes. Abnormality of the gradient magnetic field coil 2 can be detected immediately.

(第2実施形態)
第2実施形態は第1実施形態を基にしたものである。第1実施形態との相違点は、傾斜磁場コイル2の発熱量ではなく、プロトコル実行終了時における第2温度を予測することにある。以下では、主に第2実施形態と第1実施形態との相違点を説明し、重複する説明を適宜省略する。
(Second embodiment)
The second embodiment is based on the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the second temperature at the end of protocol execution is predicted instead of the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 . In the following, differences between the second embodiment and the first embodiment will be mainly described, and redundant description will be omitted as appropriate.

図5は、第2実施形態に係るMRI装置100aの構成を示す機能ブロック図である。第2実施形態に係るMRI装置100aは、予測機能15h及び判定機能15iを有する点、並びに、演算機能15dを有しない点で第1実施形態と異なる。 FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the MRI apparatus 100a according to the second embodiment. The MRI apparatus 100a according to the second embodiment differs from the first embodiment in that it has a prediction function 15h and a determination function 15i, and does not have an arithmetic function 15d.

予測機能15hは、傾斜磁場コイル2の動作に係る動作条件と、予測を行う時点で計測された第1温度とに基づいて、傾斜磁場コイル2を当該動作条件で動作させた際に計測される第2温度を予測値として予測する。 The prediction function 15h is based on the operating conditions related to the operation of the gradient magnetic field coil 2 and the first temperature measured at the time of prediction, and is measured when the gradient magnetic field coil 2 is operated under the operating conditions. Predict the second temperature as the predicted value.

具体的には、予測機能15hは、実行予定のプロトコルに基づいて、シーケンス制御機能13aによるプロトコル実行時の傾斜磁場コイル2からメイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220の各冷却装置に流入する冷却水の温度である第2温度の予測値を算出する。 Specifically, the prediction function 15h, based on the protocol to be executed, flows from the gradient magnetic field coil 2 into each cooling device of the main cooling device 300 and the gradient magnetic field coil cooling device 220 when the protocol is executed by the sequence control function 13a. A predicted value of the second temperature, which is the temperature of the cooling water to be used, is calculated.

例えば、予測機能15hは、設定機能15aにより設定されたプロトコル(パルスシーケンスの波形等)に基づいて、当該プロトコルを実行した場合に温度センサ260bで計測される第2温度の予測値を算出する。なお、設定機能15aにより複数のプロトコルが設定されている場合、予測機能15bは、プロトコル毎に、プロトコル実行時の第2温度の予測値を算出する。 For example, the prediction function 15h calculates a predicted value of the second temperature measured by the temperature sensor 260b when the protocol (pulse sequence waveform, etc.) set by the setting function 15a is executed. Note that when a plurality of protocols are set by the setting function 15a, the prediction function 15b calculates a predicted value of the second temperature during protocol execution for each protocol.

なお、プロトコル実行時の第2温度の予測方法は特に限らず、公知の技術を用いることが可能である。例えば、予測機能15hは、プロトコルと、当該プロトコルの実行時に実測された第2温度とを対応付けた設定テーブルを用いて、第2温度の予測値を特定してもよい。また、予測機能15hは、プロトコルの実行時の実測値から導出された、プロトコルから当該プロトコル実行時の第2温度を導出すること可能な関係式やモデルを用いて、第2温度の予測値を導出してもよい。 Note that the method of predicting the second temperature during protocol execution is not particularly limited, and a known technique can be used. For example, the prediction function 15h may specify the predicted value of the second temperature using a setting table that associates the protocol with the second temperature actually measured when the protocol is executed. In addition, the prediction function 15h uses a relational expression or model that is derived from the actual measured value during execution of the protocol and is capable of deriving the second temperature during execution of the protocol from the protocol, to obtain a predicted value of the second temperature. can be derived.

また、予測機能15hは、プロトコル実行開始時点の第2温度に基づいて、プロトコル実行時の第2温度の予測値を補正してもよい。これは、直前に実行したプロトコルの影響で傾斜磁場コイル2の温度が高くなり、結果、第2温度も高くなっている場合があるためである。これにより、より精度の高い第2温度の予測が可能になる。 Further, the prediction function 15h may correct the predicted value of the second temperature during protocol execution based on the second temperature at the start of protocol execution. This is because the temperature of the gradient magnetic field coil 2 may be increased due to the effect of the immediately preceding protocol, and as a result, the second temperature may also be increased. This makes it possible to predict the second temperature with higher accuracy.

判定機能15iは、第2温度の予測値と、傾斜磁場コイル2を動作させた際に計測された第2温度の実測値との温度差に基づいて、傾斜磁場コイル2に異常が発生しているか否かを判定する。 The determination function 15i determines whether an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil 2 based on the temperature difference between the predicted value of the second temperature and the measured value of the second temperature measured when the gradient magnetic field coil 2 is operated. determine whether or not there is

具体的には、判定機能15iは、取得機能15cにより取得された、プロトコル実行終了時に計測された第2温度の実測値から予測機能15bにより算出された傾斜磁場コイル2の第2温度の予測値を減算した差分値を求める。そして、判定機能15iは、差分値の大きさに基づいて、傾斜磁場コイル2に異常が生じているか否かを判定する。 Specifically, the determination function 15i is a predicted value of the second temperature of the gradient coil 2 calculated by the prediction function 15b from the actual measurement value of the second temperature measured at the end of the protocol execution, which is acquired by the acquisition function 15c. is subtracted to obtain the difference value. Then, the determination function 15i determines whether or not the gradient magnetic field coil 2 is abnormal based on the magnitude of the difference value.

例えば、判定機能15iは、実測値と予測値との差分値が第1閾値(但し、第1閾値は0より大きな正値)を超える場合、傾斜磁場コイル2が異常発熱していると判定する。また、判定機能15iは、差分値が第2閾値(但し、第2閾値は0未満の負値)を下回る場合、傾斜磁場コイル2の冷却不良が生じていると判定する。 For example, the determination function 15i determines that the gradient magnetic field coil 2 is abnormally heating when the difference value between the actual measurement value and the predicted value exceeds a first threshold value (the first threshold value is a positive value greater than 0). . Further, the determination function 15i determines that poor cooling of the gradient magnetic field coil 2 occurs when the difference value is less than the second threshold (the second threshold is a negative value less than 0).

また、判定機能15iは、差分値が、第2閾値≦差分値≦第1閾値の範囲にある場合、傾斜磁場コイル2は正常であると判定する。また、判定機能15iは、傾斜磁場コイル2の異常の種別を判定してもよい。この場合、判定機能15iは、第1閾値又は第2閾値と、差分値との関係から異常の種別を判定する。 Moreover, the determination function 15i determines that the gradient magnetic field coil 2 is normal when the difference value is in the range of the second threshold value≦the difference value≦the first threshold value. Further, the determination function 15 i may determine the type of abnormality in the gradient coil 2 . In this case, the determination function 15i determines the type of abnormality from the relationship between the first threshold value or the second threshold value and the difference value.

例えば、判定機能15iは、差分値が第1閾値を超える場合、異常の種別として、傾斜磁場コイル2に発熱異常が生じていると判定する。また、例えば、判定機能15iは、差分値が第2閾値を下回る場合、異常の種別として、傾斜磁場コイル2の冷却不良が生じていると判定する。 For example, when the difference value exceeds the first threshold, the determination function 15i determines that the gradient magnetic field coil 2 has a heat generation abnormality as the type of abnormality. Further, for example, when the difference value is less than the second threshold value, the determination function 15i determines that the gradient coil 2 is poorly cooled as the abnormality type.

次に、第2実施形態に係るMRI装置100aの処理について説明する。図6は、第2実施形態に係るMRI装置100aが実行する処理の一例を示すフローチャートである。 Next, processing of the MRI apparatus 100a according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing executed by the MRI apparatus 100a according to the second embodiment.

まず、ステップS11は、図4のステップS1と同様の処理のため、説明を省略する。ステップS11の処理後、予測機能15hは、実行予定のプロトコルの撮像条件に基づいて、プロトコル実行時の第2温度の予測値を算出する(ステップS12)。具体的には、予測機能15hは、設定機能15aにより設定されたプロトコルの撮像条件に含まれるパルスシーケンスの波形等に基づいて、プロトコル実行時の第2温度の予測値を算出する。 First, since step S11 is the same process as step S1 in FIG. 4, description thereof is omitted. After the process of step S11, the prediction function 15h calculates a predicted value of the second temperature during protocol execution based on the imaging conditions of the protocol scheduled to be executed (step S12). Specifically, the prediction function 15h calculates a predicted value of the second temperature during execution of the protocol based on the waveform of the pulse sequence included in the imaging conditions of the protocol set by the setting function 15a.

ステップS13は、図4のステップS3と同様の処理のため、説明を省略する。ステップS13の処理後、取得機能15cは、第2温度の実測値を取得する(ステップS14)。具体的には、取得機能15cは、プロトコルの実行終了時における第2温度を、第2温度の実測値として取得する。 Since step S13 is the same process as step S3 in FIG. 4, description thereof is omitted. After the process of step S13, the acquisition function 15c acquires the measured value of the second temperature (step S14). Specifically, the acquisition function 15c acquires the second temperature at the end of execution of the protocol as the measured value of the second temperature.

次いで、判定機能15iは、予測値と実測値との差を算出する(ステップS15)。具体的には、判定機能15iは、取得機能15cにより取得された第2温度の実測値から予測機能15hにより算出された第2温度の予測値を減算し、差分値を算出する。以下の処理ステップS16及びステップS17の処理は、図4のステップS6及びステップS7と同様の処理のため、説明を省略する。 Next, the determination function 15i calculates the difference between the predicted value and the measured value (step S15). Specifically, the determining function 15i subtracts the predicted value of the second temperature calculated by the predicting function 15h from the measured value of the second temperature obtained by the obtaining function 15c to calculate a difference value. Since the processes of the following processing steps S16 and S17 are the same as the processes of steps S6 and S7 in FIG. 4, description thereof is omitted.

以上に述べた第2実施形態に係るMRI装置100aは、実行されるプロトコルの撮像条件に基づいて、プロトコル実行時の第2温度の予測値を算出し、プロトコル実行時の第2温度の実測値を取得し、予測値と実測値との差に基づいて、傾斜磁場コイル2の異常の有無を判定する。 The MRI apparatus 100a according to the second embodiment described above calculates the predicted value of the second temperature during protocol execution based on the imaging conditions of the protocol to be executed, and calculates the actual measured value of the second temperature during protocol execution. is obtained, and the presence or absence of an abnormality in the gradient magnetic field coil 2 is determined based on the difference between the predicted value and the measured value.

これにより、計測した冷却水の温度を直接用いて、傾斜磁場コイル2の異常を検知することができる。つまり、第2実施形態に係るMRI装置100aによれば、第1実施形態と同様の効果に加え、処理負荷を軽減させる効果を奏すると考えられる。 As a result, an abnormality in the gradient magnetic field coil 2 can be detected by directly using the measured temperature of the cooling water. That is, according to the MRI apparatus 100a according to the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the effect of reducing the processing load can be expected.

また、第2実施形態に係るMRI装置100aは、プロトコル実行開始時点の第2温度に基づいて、プロトコル実行時の第2温度の予測値を補正する。これにより、直前に実行したプロトコルの影響を考慮した予測値を算出することができる。つまり、より精度の高い第2温度の予測が可能になる。 Further, the MRI apparatus 100a according to the second embodiment corrects the predicted value of the second temperature during protocol execution based on the second temperature at the start of protocol execution. This makes it possible to calculate a predicted value that takes into account the effect of the protocol executed immediately before. That is, it is possible to predict the second temperature with higher accuracy.

なお、上述した第1実施形態及び第2実施形態は、MRI装置100(MRI装置100a)が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係るいくつかの変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。 It should be noted that the above-described first and second embodiments can be appropriately modified and implemented by changing part of the configuration or functions of the MRI apparatus 100 (MRI apparatus 100a). Therefore, hereinafter, some modifications of the above-described embodiment will be described as other embodiments. In the following description, points different from the above-described embodiment will be mainly described, and detailed description of points common to the contents already described will be omitted. Further, the modifications described below may be implemented individually or in combination as appropriate.

(変形例)
本変形例では、シーケンス制御機能13aによるプロトコルの実行前に、メイン冷却装置300及び傾斜磁場コイル用冷却装置220の各冷却装置から傾斜磁場コイル2に供給される冷却水の温度である第1温度に応じて、プロトコルの撮像条件を調整する形態について説明する。
(Modification)
In this modification, before the protocol is executed by the sequence control function 13a, the first temperature is the temperature of the cooling water supplied to the gradient coil 2 from each of the main cooling device 300 and the gradient coil cooling device 220. A mode for adjusting the imaging conditions of the protocol will be described.

図7は、変形例に係るMRI装置100bの構成を示す機能ブロック図である。変形例2に係るMRI装置100は、予測機能15j及び判定機能15kを有する点、及び、調整機能15lを有する点で上記実施形態と異なる。 FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of an MRI apparatus 100b according to a modification. The MRI apparatus 100 according to Modification 2 differs from the above embodiment in that it has a prediction function 15j and a determination function 15k, and an adjustment function 15l.

予測機能15jは、「温度変化予測モデル」に基づいて、傾斜磁場コイル2の発熱量を予測する。 The prediction function 15j predicts the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 based on the "temperature change prediction model".

判定機能15kは、予測機能15jにより予測された傾斜磁場コイル2の温度上昇に基づいて算出される傾斜磁場コイル2の発熱量の予測値と、プロトコル実行開始時の第1温度及びプロトコル実行終了時の第2温度に基づいて算出される傾斜磁場コイル2の発熱量の実測値とに基づいて、傾斜磁場コイル2に異常が生じているか否かを判定する。 The determination function 15k calculates the predicted value of the heat generation amount of the gradient magnetic field coil 2 calculated based on the temperature rise of the gradient magnetic field coil 2 predicted by the prediction function 15j, the first temperature at the start of the protocol execution, and the temperature at the end of the protocol execution. It is determined whether or not there is an abnormality in the gradient coil 2 based on the measured value of the amount of heat generated by the gradient coil 2 calculated based on the second temperature.

調整機能15lは、プロトコルの実行前に、プロトコルの撮像条件を調整する。具体的には、調整機能15lは、取得機能15cにより取得された、プロトコル実行前における第1温度が予め定めた第3閾値を超える場合、プロトコルの撮像条件に含まれるデューティーサイクル等を調整する。より具体的には、調整機能15lは、「温度変化予測モデル」において平常時に対するオフセットを考慮して、デューティーサイクル等を調整する。 The adjusting function 15l adjusts the imaging conditions of the protocol before executing the protocol. Specifically, the adjustment function 15l adjusts the duty cycle and the like included in the imaging conditions of the protocol when the first temperature before protocol execution, which is acquired by the acquisition function 15c, exceeds a predetermined third threshold. More specifically, the adjustment function 15l adjusts the duty cycle and the like in consideration of the offset from normal in the "temperature change prediction model".

次に、変形例に係るMRI装置100bが実行するプロトコルの調整処理について説明する。図8は、変形例に係るMRI装置100bが実行するプロトコルの調整処理の一例を示すフローチャートである。 Next, protocol adjustment processing executed by the MRI apparatus 100b according to the modification will be described. FIG. 8 is a flowchart showing an example of protocol adjustment processing executed by the MRI apparatus 100b according to the modification.

まず、取得機能15cは、シーケンス制御機能13aによりプロトコルが実行される前に、第1温度を取得する(ステップS31)。次いで、調整機能15lは、プロトコル実行前の第1温度が第3閾値を超えているか否かを確認する(ステップS32)。 First, the acquisition function 15c acquires the first temperature before the protocol is executed by the sequence control function 13a (step S31). Next, the adjustment function 15l checks whether the first temperature before protocol execution exceeds the third threshold (step S32).

第3閾値を超えていない場合(ステップS32:No)、本処理を終了する。一方、第3閾値を超えている場合(ステップS32:Yes)、調整機能15lは、プロトコルの撮像条件を調整し、本処理を終了する(ステップS33)。具体的には、調整機能15lは、「温度変化予測モデル」において平常時に対するオフセットを考慮して、デューティーサイクル等を調整する。 If the third threshold is not exceeded (step S32: No), this process is terminated. On the other hand, if the third threshold is exceeded (step S32: Yes), the adjustment function 15l adjusts the imaging conditions of the protocol and ends this process (step S33). Specifically, the adjustment function 15l adjusts the duty cycle and the like in consideration of the offset from the normal time in the "temperature change prediction model".

本変形例によれば、連続的に撮像を行ったこと等により、傾斜磁場コイル用冷却装置220から傾斜磁場コイル2に供給される冷却水の温度の調整が追い付かず、供給される冷却水の温度が上昇してしまっているような場合に、デューティーサイクル等を調整することにより、傾斜磁場コイル2の発熱量を抑制することができる。 According to this modification, due to continuous imaging, the adjustment of the temperature of the cooling water supplied from the gradient coil cooling device 220 to the gradient magnetic field coil 2 cannot catch up, and the supplied cooling water If the temperature has risen, the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil 2 can be suppressed by adjusting the duty cycle or the like.

したがって、本変形例に係るMRI装置100によれば、傾斜磁場コイル用冷却装置220から傾斜磁場コイル2に供給される冷却水の温度が上昇して冷却性能が低下し、MRI装置100による撮像が停止されてしまう可能性が高まっているような場合でも、プロトコルの撮像条件を調整することにより、MRI装置100の動作を継続させることができる。 Therefore, according to the MRI apparatus 100 according to the present modification, the temperature of the cooling water supplied from the gradient coil cooling device 220 to the gradient coil 2 rises, the cooling performance decreases, and the MRI apparatus 100 cannot perform imaging. Even when the possibility of being stopped is increasing, the operation of the MRI apparatus 100 can be continued by adjusting the imaging conditions of the protocol.

以上述べた少なくとも1つの実施形態又は変形例に係るMRI装置によれば、傾斜磁場コイルに温度センサを設けることなく、傾斜磁場コイルの発熱異常を検知することができる。 According to the MRI apparatus according to at least one embodiment or modified example described above, it is possible to detect abnormal heating of the gradient magnetic field coil without providing the gradient magnetic field coil with a temperature sensor.

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

100 MRI装置
2 傾斜磁場コイル
3 傾斜磁場電源
4 送信コイル
5 送信回路
6 受信コイル
7 受信回路
8 寝台
8a 天板
9 入力回路
10 ディスプレイ
11 記憶回路
12 処理回路
12a 寝台制御機能
13 処理回路
13a シーケンス制御機能
14 処理回路
14a 画像生成機能
15 処理回路
15a 設定機能
15b、15h、15j 予測機能
15c 取得機能
15d 演算機能
15e、15i、15k 判定機能
15f 停止制御機能
15g 表示制御機能
200 冷却システム
220 傾斜磁場コイル用冷却装置
221 ヒータ
222 冷却制御部
240a 弁
240b 弁
300 メイン冷却装置
S 被検体
100 MRI apparatus 2 gradient magnetic field coil 3 gradient magnetic field power supply 4 transmission coil 5 transmission circuit 6 reception coil 7 reception circuit 8 bed 8a table 9 input circuit 10 display 11 storage circuit 12 processing circuit 12a bed control function 13 processing circuit 13a sequence control function 14 processing circuit 14a image generation function 15 processing circuit 15a setting function 15b, 15h, 15j prediction function 15c acquisition function 15d calculation function 15e, 15i, 15k determination function 15f stop control function 15g display control function 200 cooling system 220 cooling for gradient magnetic field coil Apparatus 221 Heater 222 Cooling control unit 240a Valve 240b Valve 300 Main cooling device S Subject

Claims (12)

傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、
冷媒を流通させることにより前記傾斜磁場コイルを冷却する冷却装置と、
前記冷却装置から前記傾斜磁場コイルに流入する冷媒の温度を示す第1温度及び前記傾斜磁場コイルから前記冷却装置に流入する冷媒の温度を示す第2温度を計測する計測部と、
前記傾斜磁場コイルの動作に係る動作条件に基づいて、前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させることで発生する前記傾斜磁場コイルの発熱量を予測値として予測する予測部と、
前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させた際に計測された前記第1温度と前記第2温度との温度差に基づいて、前記傾斜磁場コイルの発熱量を実測値として算出する演算部と、
前記予測値と前記実測値との差分値に基づいて、前記傾斜磁場コイルに異常が発生しているか否かを判定する判定部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
a gradient magnetic field coil that applies a gradient magnetic field;
a cooling device that cools the gradient magnetic field coil by circulating a coolant;
a measuring unit that measures a first temperature indicating the temperature of coolant flowing from the cooling device into the gradient magnetic field coil and a second temperature indicating the temperature of the coolant flowing into the cooling device from the gradient magnetic field coil;
a prediction unit that predicts, as a predicted value, an amount of heat generated by the gradient magnetic field coil generated by operating the gradient magnetic field coil under the operating condition, based on an operating condition related to the operation of the gradient magnetic field coil;
a calculation unit that calculates the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil as a measured value based on the temperature difference between the first temperature and the second temperature measured when the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions; ,
a determination unit that determines whether or not an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil based on the difference value between the predicted value and the measured value;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising.
傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、
冷媒を流通させることにより前記傾斜磁場コイルを冷却する冷却装置と、
前記冷却装置から前記傾斜磁場コイルに流入する冷媒の温度を示す第1温度及び前記傾斜磁場コイルから前記冷却装置に流入する冷媒の温度を示す第2温度を計測する計測部と、
前記傾斜磁場コイルの動作に係る動作条件と、予測を行う時点で計測された前記第1温度とに基づいて、前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させた際に計測される前記第2温度を予測値として予測する予測部と、
前記第2温度の予測値と、前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させた際に計測された前記第2温度の実測値との温度差に基づいて、前記傾斜磁場コイルに異常が発生しているか否かを判定する判定部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
a gradient magnetic field coil that applies a gradient magnetic field;
a cooling device that cools the gradient magnetic field coil by circulating a coolant;
a measuring unit that measures a first temperature indicating the temperature of coolant flowing from the cooling device into the gradient magnetic field coil and a second temperature indicating the temperature of the coolant flowing into the cooling device from the gradient magnetic field coil;
The second temperature measured when the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions based on the operating conditions related to the operation of the gradient magnetic field coil and the first temperature measured at the time of prediction. a prediction unit that predicts as a predicted value;
An abnormality occurs in the gradient magnetic field coil based on the temperature difference between the predicted value of the second temperature and the measured value of the second temperature measured when the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions. A determination unit that determines whether or not
A magnetic resonance imaging apparatus comprising.
前記予測部は、前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させる前における、前記第2温度に基づいて前記予測値を補正する、
請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The prediction unit corrects the predicted value based on the second temperature before the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions.
3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2.
被検体の検査方法を規定したプロトコルを設定する設定部と、
前記プロトコルに含まれた前記動作条件に基づいて、前記傾斜磁場コイルを動作させる第1制御部と、
を更に備える、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
a setting unit for setting a protocol that defines an examination method for a subject;
a first control unit that operates the gradient magnetic field coil based on the operating conditions included in the protocol;
further comprising
4. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記判定部は、前記実測値から前記予測値を減算した差分値が、所定の閾値範囲から逸脱した場合、傾斜磁場コイルに異常が生じていると判定する、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
When the difference value obtained by subtracting the predicted value from the measured value deviates from a predetermined threshold range, the determination unit determines that an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil.
5. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記判定部は、前記実測値から前記予測値を減算した差分値が、前記閾値範囲の上限値となる第1閾値を超える場合、傾斜磁場コイルに発熱異常が生じていると判定する、
請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。
If the difference value obtained by subtracting the predicted value from the actual measurement value exceeds a first threshold that is the upper limit value of the threshold range, the determination unit determines that the gradient magnetic field coil has an abnormal heat generation.
6. A magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5.
前記第1閾値は、前記動作条件として規定されたパルスシーケンスの基本周波数に応じて定められる、
請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The first threshold is determined according to the fundamental frequency of the pulse sequence defined as the operating condition,
7. A magnetic resonance imaging apparatus according to claim 6.
前記判定部は、前記実測値から前記予測値を減算した差分値が、前記閾値範囲の下限値となる第2閾値を下回る場合、傾斜磁場コイルの冷却不良が生じていると判定する、
請求項5乃至7の何れか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
If the difference value obtained by subtracting the predicted value from the actual measurement value is below a second threshold value that is the lower limit value of the threshold range, the determination unit determines that poor cooling of the gradient magnetic field coil has occurred.
8. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5.
前記判定部が傾斜磁場コイルに異常が生じていると判定した場合に、報知を行う報知部を更に備える、
請求項5乃至8の何れか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
Further comprising a notification unit that notifies when the determination unit determines that an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil,
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 5 to 8.
前記傾斜磁場コイルに発熱異常が生じていると判定された場合に、前記傾斜磁場コイルの動作を停止させる第2制御部を更に備える、
請求項1乃至7の何れか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
Further comprising a second control unit that stops the operation of the gradient magnetic field coil when it is determined that the gradient magnetic field coil has an abnormal heat generation,
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7.
傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、
冷媒を流通させることにより前記傾斜磁場コイルを冷却する冷却装置と、
前記冷却装置から前記傾斜磁場コイルに流入する冷媒の温度を示す第1温度及び前記傾斜磁場コイルから前記冷却装置に流入する冷媒の温度を示す第2温度を計測する計測部と、を備える磁気共鳴イメージング装置のコンピュータに、
前記傾斜磁場コイルの動作に係る動作条件に基づいて、前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させた際の前記傾斜磁場コイルの発熱量を予測値として予測する予測ステップと、
前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させた際に計測された前記第1温度と前記第2温度との温度差に基づいて、前記傾斜磁場コイルの発熱量を実測値として算出する演算ステップと、
前記予測値と前記実測値との差分値に基づいて、前記傾斜磁場コイルに異常が発生しているか否かを判定する判定ステップと、
を実行させるプログラム。
a gradient magnetic field coil that applies a gradient magnetic field;
a cooling device that cools the gradient magnetic field coil by circulating a coolant;
a measuring unit for measuring a first temperature indicating the temperature of the refrigerant flowing from the cooling device into the gradient magnetic field coil and a second temperature indicating the temperature of the refrigerant flowing from the gradient magnetic field coil to the cooling device. on the computer of the imaging device,
a prediction step of predicting, as a predicted value, an amount of heat generated by the gradient magnetic field coil when the gradient magnetic field coil is operated under the operating condition, based on an operating condition related to the operation of the gradient magnetic field coil;
a calculation step of calculating the amount of heat generated by the gradient magnetic field coil as a measured value based on the temperature difference between the first temperature and the second temperature measured when the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions; ,
a determination step of determining whether or not an abnormality has occurred in the gradient magnetic field coil based on the difference value between the predicted value and the measured value;
program to run.
傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、
冷媒を流通させることにより前記傾斜磁場コイルを冷却する冷却装置と、
前記冷却装置から前記傾斜磁場コイルに流入する冷媒の温度を示す第1温度及び前記傾斜磁場コイルから前記冷却装置に流入する冷媒の温度を示す第2温度を計測する計測部と、を備える磁気共鳴イメージング装置のコンピュータに、
前記傾斜磁場コイルの動作に係る動作条件と、予測を行う時点で計測された前記第1温度とに基づいて、前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させた際に計測される前記第2温度を予測値として予測する予測ステップと、
前記第2温度の予測値と、前記傾斜磁場コイルを前記動作条件で動作させた際に計測された前記第2温度の実測値との温度差に基づいて、前記傾斜磁場コイルに異常が発生しているか否かを判定する判定ステップと、
を実行させるプログラム。
a gradient magnetic field coil that applies a gradient magnetic field;
a cooling device that cools the gradient magnetic field coil by circulating a coolant;
a measuring unit for measuring a first temperature indicating the temperature of the refrigerant flowing from the cooling device into the gradient magnetic field coil and a second temperature indicating the temperature of the refrigerant flowing from the gradient magnetic field coil to the cooling device. on the computer of the imaging device,
The second temperature measured when the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions based on the operating conditions related to the operation of the gradient magnetic field coil and the first temperature measured at the time of prediction. a prediction step of predicting as a predicted value;
An abnormality occurs in the gradient magnetic field coil based on the temperature difference between the predicted value of the second temperature and the measured value of the second temperature measured when the gradient magnetic field coil is operated under the operating conditions. a determination step of determining whether or not
program to run.
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