JP3912887B2 - MR system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴現象を利用してMRI(磁気共鳴画像)や周波数スペクトル等の診断情報を提供するMRシステムにおけるMR磁石部の冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
MRシステムにおけるMR磁石部には、外側から順番に静磁場磁石、傾斜磁場コイル、RFコイルが装備されている。このうち、最も熱を発生する熱源としては、非常に高い電流パルスが繰り返し供給される傾斜磁場コイルである。
【0003】
従来の冷却装置では、熱交換器からの冷却液が流動するチューブが集中する冷却部は、この熱源としての傾斜磁場コイルを主に冷却するように傾斜磁場コイルに近接して設けられ、または傾斜磁場コイルに一体としてモールドされている。また、従来の冷却装置では、冷却部から熱交換器への帰還チューブ内に温度センサを取り付け、この帰還冷却液の温度をモニタして、冷却能力を調整している。
【0004】
このような従来の冷却能力の調整方法では、熱源の温度上昇に対するモニタ温度の応答時間と、冷却能力の上昇から実際に熱源の温度が下がるまでの応答時間と、熱源で発生した熱が被検体に接触する又は被検体に最も近い磁石部開口部の内壁まで伝導するのに要する時間とを見越して、早め早めに冷却する必要があり、これは往々にして過剰冷却となってしまう傾向にある。したがって、ランニングコストが高くなってしまうという問題があった。また、熱源と磁石部開口部の内壁との間に過剰とも思われる断熱構造が採用され、磁石部の大型化を招いていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、効率よく冷却できるMR磁石部の冷却装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1に係る発明は、静磁場を発生させる静磁場磁石、被検体から磁気共鳴信号を発生させるコイル、及び前記静磁場磁石と前記コイルの間に設けられ、前記コイルを冷却する冷却部を収容し、前記被検体を挿入するための開口部を有するMR磁石部と、前記MR磁石部の開口部壁の温度を検出する検出手段と、前記開口部壁の温度に基づいて、前記MR磁石部に収納された前記冷却部の動作をコントロールする冷却コントローラとを具備することを特徴とする。
また上記目的を達成するため請求項6に係る発明は、静磁場を発生させる静磁場磁石と、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、前記静磁場磁石と前記傾斜磁場コイルの間に設けられ、前記傾斜磁場コイルを冷却する第1の冷却部と、RFパルスを送信するRFコイルと、前記傾斜磁場コイルと前記RFコイルの間に設けられ、前記RFコイルを冷却する第2の冷却部と、前記傾斜磁場コイルの温度を検出する第1の検出手段と、前記静磁場磁石、前記傾斜磁場コイル、前記RFコイル、前記第1の冷却部及び前記第2の冷却部を収容するMR磁石部における開口部壁の温度を検出する第2の検出手段と、前記傾斜磁場コイルの温度に基づいて前記第1の冷却部の動作をコントロールし、前記開口部壁の温度に基づいて前記第2の冷却部の動作をコントロールする冷却コントローラと、を具備することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態に係るMR磁石部の冷却装置の構成を示すブロック図である。MR磁石部1は、磁気共鳴現象を利用してMRI(磁気共鳴画像)や周波数スペクトル等の診断情報を提供するMRシステムにおいて、パルスシーケンスにしたがって傾斜磁場パルス及びRFパルスを時系列で発生させることにより磁気共鳴信号を発生させ且つ受信するための主要構造物であり、被検体を挿入するための円筒形の開口部2が略水平に形成された略直方体の外形を有し、外側から開口部2に向かって順番に、静磁場磁石3、傾斜磁場コイル5、RFコイル7を収容する。点線の楕円は、傾斜磁場コイル5によるXYZの各軸に沿って磁場強度が線形に変化する領域であり、この領域内で撮影、つまり磁気共鳴信号のサンプリングが可能である。
【0009】
冷却装置は、このようなMR磁石部を局部的に冷却するものであり、MR磁石部の中で傾斜磁場パルスのスイッチングにより最も熱を発生する熱源としての傾斜磁場コイル5を主に冷却するために、傾斜磁場コイル5に隣接して設けられ又は傾斜磁場コイル5と一体として成型された第1の冷却部9と、MR磁石部1の開口部2の最も内側に位置するRFコイル7に隣接して設けられ又はRFコイル7と一体として成型された第2の冷却部11とを有する。
【0010】
冷却装置の本体(冷却本体)20は、冷却コントローラ21を制御中枢として、第1の熱交換器23と、第2の熱交換器25とを有する。
冷却液は、第1の熱交換器23と第1の冷却部9との間を冷却水チューブ31を介して循環される。また、冷却液は、第2の熱交換器25と第2の冷却部11との間を冷却水チューブ33を介して循環される。
【0011】
第1の温度センサ13は、熱源としての傾斜磁場コイル5に装着され、第1のケーブル27を介して冷却コントローラ21に駆動されて傾斜磁場コイル5の温度を検出する。第2の温度センサ15は、MR磁石部1の開口部2の最も内側に位置し被検体が接触する可能性のある開口部内壁17に装着され、第2のケーブル29を介して冷却コントローラ21に駆動されて、開口部内壁17の温度を検出する。なお、通常、RFコイル7は、コイル線材を埋め込んで強化プラスチック等を円筒形に成型してなり、したがって開口部内壁17とは、RFコイル7そのもの又はRFコイル7の内壁と換言できる。
【0012】
冷却コントローラ21は、第1の温度センサ13により検出された熱源としての傾斜磁場コイル5の温度に基づいて、第1の熱交換器23の冷却能力を調整する。また、冷却コントローラ21は、第2の温度センサ15により検出された開口部内壁17の温度に基づいて、第2の熱交換器25の冷却能力を調整する。
【0013】
図2に冷却コントローラ21の熱交換器23,25への制御手順を示す。冷却コントローラ21は、第1の熱交換器23と第2の熱交換器25とを完全に独立して制御する。したがって熱交換器23,25それぞれに対する制御は別の系統で行われる。まず、第1の熱交換器23に対する制御系統を説明する。
【0014】
まず、ステップS11において、第1の温度センサ13は冷却コントローラ21により駆動される。これにより、ステップS12において、熱源としての傾斜磁場コイル5の温度T1 が第1の温度センサ13により検出される。ステップS12以後、MRシステムのメイン電源がオフされるまで、第1の温度センサ13による傾斜磁場コイル5の温度検出は継続される。
【0015】
ステップS13において、第1の温度センサ13により検出された傾斜磁場コイル5の温度T1 は、冷却コントローラ21において、傾斜磁場コイル5の熱容量に応じた傾斜磁場コイル5の許容温度より応答時間を考慮して若干低めに既定されている閾値Tth1 と比較される。
【0016】
検出された現在の温度T1 が、閾値Tth1 より低いとき(YES)、ステップS14において、冷却コントローラ21は、第1の熱交換器23の冷却能力を低下させ、または第1の熱交換器23の冷却動作を停止する。冷却能力は、第1の熱交換器23に装備されている冷却水の循環ポンプの出力を低下させて単位時間あたりに第1の熱交換器23から出力される冷却水の水量を低下させること、第1の熱交換器23に装備されている冷媒を圧縮するためのコンプレッサーの出力を低下させて第1の熱交換器23から出力される冷却水の水温を高くさせること、またはこれら両者を併用することにより低下される。これにより、傾斜磁場コイル5の不経済な過冷却は防止される。
【0017】
冷却コントローラ21による第1の熱交換器23の冷却能力の低下は、ステップS13においてNOつまりT1 ≧Tth1 となるまで継続される。
ステップS13において、検出された現在の温度T1 が、閾値Tth1 より高いとき(NO)、ステップS15において、冷却コントローラ21は、第1の熱交換器23の冷却能力を上昇させ、または第1の熱交換器23の冷却動作を開始する。冷却能力は、第1の熱交換器23に装備されている冷却水の循環ポンプの出力を上昇させて単位時間あたりに第1の熱交換器23から出力される冷却水の水量を増大させること、第1の熱交換器23に装備されている冷媒を圧縮するためのコンプレッサーの出力を上昇させて第1の熱交換器23から出力される冷却水の水温を低くさせること、またはこれら両者を併用することにより上昇される。
【0018】
冷却コントローラ21による第1の熱交換器23の冷却能力の上昇は、ステップS13においてYESつまりT1 <Tth1 となるまで継続される。
次に、第2の熱交換器25に対する制御系統を説明する。
まず、ステップS21において、第2の温度センサ15は冷却コントローラ21により駆動される。これにより、ステップS22において、被検体に最も近く被検体が接触する可能性のある開口部内壁17の温度T2 が第2の温度センサ15により検出される。ステップS22以後、MRシステムのメイン電源がオフされるまで、第2の温度センサ15による開口部内壁17の温度検出は継続される。
【0019】
ステップS23において、第2の温度センサ15により検出された開口部内壁17の温度T2 は、冷却コントローラ21において、被検体が開口部内壁17に触れたとき、また比較的長時間さらされたときに不快となり得る上限温度より応答時間を考慮して若干低めに既定されている閾値Tth2 と比較される。
【0020】
検出された現在の温度T2 が、閾値Tth2 より低いとき(YES)、ステップS24において、冷却コントローラ21は、第2の熱交換器25の冷却能力を低下させ、または第2の熱交換器25の冷却動作を停止する。これにより、開口部内壁17の過冷却は防止される。
【0021】
冷却コントローラ21による第2の熱交換器25の冷却能力の低下は、ステップS23においてNOつまりT2 ≧Tth2 となるまで継続される。
ステップS23において、検出された現在の温度T2 が、閾値Tth2 より高いとき(NO)、ステップS25において、冷却コントローラ21は、第2の熱交換器25の冷却能力を上昇させ、または第2の熱交換器25の冷却動作を開始する。
【0022】
冷却コントローラ21による第2の熱交換器25の冷却能力の上昇は、ステップS23において23においてYESつまりT2<Tth2となるまで継続される。
このように本実施の形態によれば、従来のように冷却水の温度によらず、被検体が接触する可能性のある開口部内壁17の温度を検出し、さらにこれに基づいて開口部内壁17を直接冷却するようになっているので、温度上昇に対する冷却の応答時間が短縮され、従来のような過剰冷却が不要になって、冷却に要するランニングコストを軽減させることができる。また、傾斜磁場コイル5の冷却も、この傾斜磁場コイル5の許容温度を越えないように最小限度の冷却でよく、従来のような過剰冷却が不要になって、冷却に要するランニングコストを軽減させることができる。
(第2の実施の形態)
図3は第2の実施の形態による冷却装置の構成を示す。図3において、図1と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。ホストコントローラ35は、MRシステム全体の制御中枢である。ホストコントローラ35にはスキャン(撮影)の設定条件や設定ガイド等を表示するためのモニタ37、スキャン条件の設定やスキャンの開始/終了等の指示を入力するためのキーボード39及びマウス41が接続されている。
【0023】
冷却コントローラ21は、第1の温度センサ13を介して検出した温度に基づいてその傾斜磁場コイル5の温度上昇の傾き(時間変動)が第1の熱交換器23の冷却能力を上回り第1の熱交換器23を最大冷却能力で運転しても傾斜磁場コイル5の温度上昇を抑えることが不可能であるか否かを判断し、第2の温度センサ15を介して検出した温度に基づいて開口部内壁17の温度上昇の傾き(時間変動)が第2の熱交換器25の冷却能力を上回り第2の熱交換器25を最大冷却能力で運転しても開口部内壁17の温度上昇を抑えることが不可能であるか否かを判断し、これらの判断の少なくとも一方において“温度上昇を抑えることが不可能である”との結果が出されたときに、スキャン休止信号をホストコントローラ35に出力する。スキャン休止信号は、第1の温度センサ13による傾斜磁場コイル5での温度T1 が閾値Tth1 より低くなり、且つ第2の温度センサ15による開口部内壁17での温度T2 が閾値Tth2 より低くなるまで、冷却コントローラ21からホストコントローラ35に継続的に供給される。
【0024】
ホストコントローラ35は、スキャン休止信号を受けている間、スキャンを中止し、且つキーボード39やマウス41からのスキャン開始命令を受け付けない(インターロックをかける)。また、ホストコントローラ35は、スキャン休止中であることを表すメッセージをモニタ37に表示するために、モニタ37に当該メッセージのグラフィック信号を供給する。さらに、ホストコントローラ35は、スキャン停止下での冷却速度に基づいて、スキャン休止信号が停止されてスキャンが再開できるまでの待ち時間をモニタ37に表示するために、モニタ37に当該待ち時間のグラフィック信号を供給する。
【0025】
このように本実施の形態によれば、温度上昇の様子に応じて適当にインターロックをかけることができる。また、スキャン休止中であることやその待ち時間をオペレータに提示することができる。
(第3の実施の形態)
図4は第3の実施の形態による冷却装置の構成を示す。図4において、図1と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。第1の実施の形態では2台の熱交換器が装備されていたが、第3の実施の形態では1台の熱交換器で第1の実施の形態と同じ作用及び効果を実現するものである。
【0026】
熱交換器43は、冷却液チューブ31,33を介して第1の冷却部9と第2の冷却部11の両方の間で冷却液を循環する。第2の冷却部11の冷却液チューブ33には、電磁弁45が介在されている。第1の冷却部9の冷却液チューブ31には、電磁弁45が介在されていない。電磁弁45が開けられているとき、冷却液チューブ33は導通状態になり、熱交換器43と第2の冷却部11との間で冷却液が循環される。電磁弁45が閉じられているとき、冷却液チューブ33は不通状態になり、熱交換器43と第2の冷却部11との間での冷却液の循環は停止される。
【0027】
図5に冷却コントローラ41の熱交換器43への制御手段を示す。ステップS14、ステップS15において、冷却停止、冷却開始が削除されていることに注意されたい。つまり、冷却コントローラ41は、スキャンが行われている間、熱交換器43の冷却能力の調整は行うが、熱交換器43を停止させることはなく継続的に運転する。
【0028】
ステップS23において、検出された現在の温度T2が、閾値Tth2より低いとき(YES)、ステップS26において、冷却コントローラ41は、電磁弁45を閉じて、開口部内壁17の冷却を停止する。これにより、開口部内壁17の過冷却は防止される。電磁弁45を閉じることは、ステップS23においてNOつまりT2≧Tth2となるまで継続される。
【0029】
ステップS23において、検出された現在の温度T2が、閾値Tth2より高いとき(NO)、ステップS27において、冷却コントローラ41は、電磁弁45を開き、開口部内壁17を冷却する。冷却コントローラ41による電磁弁45の開放は、ステップS23においてYESつまりT2<Tth2となるまで継続される。
【0030】
このように本実施の形態によれば、1台の熱交換器で第1の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
本発明は上述した実施の形態に限定されることなく種々変形して実施可能である。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、熱源としてのコイルで発生した熱が被検体が触れる恐れのあるMR磁石部の開口部壁まで伝導するのに要する時間を見越す必要がなく、従来のようなこの伝導時間を見越した早め早めの過剰な冷却が不要になり、被検体に不快感を与えることもなく、短い応答性で高い効率での冷却を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態によるMR磁石部の冷却装置の構成図。
【図2】図1の冷却コントローラの熱交換器への制御手順を示すフローチャート。
【図3】第2の実施の形態によるMR磁石部の冷却装置の構成図。
【図4】第3の実施の形態によるMR磁石部の冷却装置の構成図。
【図5】図4の冷却コントローラの熱交換器への制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…MR磁石部、
2…開口部、
3…静磁場磁石、
5…傾斜磁場コイル、
7…RFコイル、
9…第1の冷却部、
11…第2の冷却部、
13…第1の温度センサ、
15…第2の温度センサ、
17…開口部内壁、
20…冷却装置本体、
21…冷却コントローラ、
23…第1の熱交換器、
25…第2の熱交換器、
27…第1のケーブル、
29…第2のケーブル、
31…第1の冷却水チューブ、
33…第2の冷却水チューブ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device for an MR magnet unit in an MR system that provides diagnostic information such as MRI (magnetic resonance image) and frequency spectrum using a magnetic resonance phenomenon.
[0002]
[Prior art]
The MR magnet section in the MR system is equipped with a static magnetic field magnet, a gradient magnetic field coil, and an RF coil in order from the outside. Among them, the heat source that generates the most heat is a gradient coil that is repeatedly supplied with very high current pulses.
[0003]
In the conventional cooling device, the cooling unit in which the tube through which the coolant from the heat exchanger flows concentrates is provided close to the gradient coil so as to mainly cool the gradient coil as the heat source, or the gradient Molded integrally with the magnetic field coil. Further, in the conventional cooling device, a temperature sensor is attached in a return tube from the cooling unit to the heat exchanger, and the cooling capacity is adjusted by monitoring the temperature of the return coolant.
[0004]
In this conventional method for adjusting the cooling capacity, the response time of the monitor temperature to the temperature rise of the heat source, the response time until the temperature of the heat source actually decreases after the increase of the cooling capacity, and the heat generated in the heat source In consideration of the time required to conduct to the inner wall of the magnet opening closest to the subject or to the subject, it is necessary to cool early and early, which tends to result in excessive cooling. . Therefore, there is a problem that the running cost becomes high. In addition, a heat insulating structure that seems to be excessive is adopted between the heat source and the inner wall of the opening of the magnet part, leading to an increase in the size of the magnet part.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the cooling device of the MR magnet part which can cool efficiently.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a static magnetic field magnet for generating a static magnetic field, a coil for generating a magnetic resonance signal from a subject, and provided between the static magnetic field magnet and the coil. housing the cooling unit for cooling the said a MR magnet unit having an opening for inserting a subject, and detecting means for detecting a temperature of the MR magnet portion of the opening in the wall, the opening in the wall And a cooling controller that controls the operation of the cooling unit housed in the MR magnet unit based on temperature.
In order to achieve the above object, an invention according to claim 6 is provided between a static magnetic field magnet for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field coil for generating a gradient magnetic field, and between the static magnetic field magnet and the gradient magnetic field coil, A first cooling unit that cools the gradient magnetic field coil, an RF coil that transmits an RF pulse, a second cooling unit that is provided between the gradient magnetic field coil and the RF coil, and cools the RF coil; In the MR magnet part which accommodates the 1st detection means which detects the temperature of the said gradient magnetic field coil, the said static magnetic field magnet, the said gradient magnetic field coil, the said RF coil, the said 1st cooling part, and the said 2nd cooling part second detecting means for detecting the temperature of the opening in the wall, on the basis of the temperature of the gradient coil to control the operation of the first cooling section, the second based on the temperature of the opening in the wall Cooling Characterized by comprising a cooling controller for controlling the operation of.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an MR magnet section cooling device according to an embodiment of the present invention. In the MR system that provides diagnostic information such as MRI (Magnetic Resonance Image) and frequency spectrum using the magnetic resonance phenomenon, the MR magnet unit 1 generates gradient magnetic field pulses and RF pulses in time series according to the pulse sequence. Is a main structure for generating and receiving a magnetic resonance signal, and has a substantially rectangular parallelepiped shape in which a cylindrical opening 2 for inserting a subject is formed substantially horizontally, and an opening from the outside The static magnetic field magnet 3, the gradient magnetic field coil 5, and the RF coil 7 are accommodated in order toward 2. A dotted-line ellipse is a region where the magnetic field strength changes linearly along each of the XYZ axes by the gradient coil 5, and imaging, that is, sampling of a magnetic resonance signal is possible in this region.
[0009]
The cooling device locally cools such an MR magnet part, and mainly cools the gradient magnetic field coil 5 as a heat source that generates the most heat by switching the gradient magnetic field pulse in the MR magnet part. Next, the first cooling unit 9 provided adjacent to the gradient magnetic field coil 5 or formed integrally with the gradient magnetic field coil 5, and the RF coil 7 located on the innermost side of the opening 2 of the MR magnet unit 1 are adjacent to each other. Or a second cooling part 11 formed integrally with the RF coil 7.
[0010]
The main body (cooling main body) 20 of the cooling device includes a first heat exchanger 23 and a second heat exchanger 25 with the cooling controller 21 as a control center.
The coolant is circulated through the cooling water tube 31 between the first heat exchanger 23 and the first cooling unit 9. The coolant is circulated between the second heat exchanger 25 and the second cooling unit 11 via the cooling water tube 33.
[0011]
The first temperature sensor 13 is attached to the gradient coil 5 as a heat source and is driven by the cooling controller 21 via the first cable 27 to detect the temperature of the gradient coil 5. The second temperature sensor 15 is mounted on the inner wall 17 of the opening that is located on the innermost side of the opening 2 of the MR magnet unit 1 and that may be in contact with the subject, and is connected to the cooling controller 21 via the second cable 29. To detect the temperature of the inner wall 17 of the opening. In general, the RF coil 7 is formed by embedding a coil wire material and molding reinforced plastic or the like into a cylindrical shape. Therefore, the opening inner wall 17 can be called the RF coil 7 itself or the inner wall of the RF coil 7.
[0012]
The cooling controller 21 adjusts the cooling capacity of the first heat exchanger 23 based on the temperature of the gradient magnetic field coil 5 as the heat source detected by the first temperature sensor 13. The cooling controller 21 adjusts the cooling capacity of the second heat exchanger 25 based on the temperature of the opening inner wall 17 detected by the second temperature sensor 15.
[0013]
FIG. 2 shows a control procedure for the heat exchangers 23 and 25 of the cooling controller 21. The cooling controller 21 controls the first heat exchanger 23 and the second heat exchanger 25 completely independently. Therefore, control with respect to each of the heat exchangers 23 and 25 is performed by another system | strain. First, a control system for the first heat exchanger 23 will be described.
[0014]
First, in step S <b> 11, the first temperature sensor 13 is driven by the cooling controller 21. Thereby, in step S12, the temperature T1 of the gradient coil 5 as a heat source is detected by the first temperature sensor 13. After step S12, the temperature detection of the gradient coil 5 by the first temperature sensor 13 is continued until the main power supply of the MR system is turned off.
[0015]
In step S13, the temperature T1 of the gradient magnetic field coil 5 detected by the first temperature sensor 13 takes into account the response time from the allowable temperature of the gradient magnetic field coil 5 according to the heat capacity of the gradient magnetic field coil 5 in the cooling controller 21. It is compared with a threshold value Tth1 that is set slightly lower.
[0016]
When the detected current temperature T1 is lower than the threshold value Tth1 (YES), in step S14, the cooling controller 21 decreases the cooling capacity of the first heat exchanger 23 or the first heat exchanger 23 Stop the cooling operation. The cooling capacity lowers the amount of cooling water output from the first heat exchanger 23 per unit time by lowering the output of the circulating pump of the cooling water equipped in the first heat exchanger 23. Reducing the output of the compressor for compressing the refrigerant equipped in the first heat exchanger 23 to increase the coolant temperature output from the first heat exchanger 23, or both Reduced by combined use. This prevents uneconomical overcooling of the gradient coil 5.
[0017]
The decrease in the cooling capacity of the first heat exchanger 23 by the cooling controller 21 is continued until NO in step S13, that is, T1 ≧ Tth1.
In step S13, when the detected current temperature T1 is higher than the threshold value Tth1 (NO), in step S15, the cooling controller 21 increases the cooling capacity of the first heat exchanger 23 or the first heat. The cooling operation of the exchanger 23 is started. The cooling capacity is to increase the amount of cooling water output from the first heat exchanger 23 per unit time by increasing the output of the cooling water circulation pump provided in the first heat exchanger 23. , Raising the output of the compressor for compressing the refrigerant equipped in the first heat exchanger 23 to lower the coolant temperature output from the first heat exchanger 23, or both Increased by combined use.
[0018]
The increase in the cooling capacity of the first heat exchanger 23 by the cooling controller 21 is continued until YES in step S13, that is, T1 <Tth1.
Next, a control system for the second heat exchanger 25 will be described.
First, in step S <b> 21, the second temperature sensor 15 is driven by the cooling controller 21. As a result, in step S22, the temperature T2 of the opening inner wall 17 that is closest to the subject and is likely to come into contact with the subject is detected by the second temperature sensor 15. After step S22, the temperature detection of the opening inner wall 17 by the second temperature sensor 15 is continued until the main power supply of the MR system is turned off.
[0019]
In step S23, the temperature T2 of the opening inner wall 17 detected by the second temperature sensor 15 is obtained when the subject touches the opening inner wall 17 in the cooling controller 21 or is exposed for a relatively long time. It is compared with a threshold value Tth2 that is set slightly lower in consideration of the response time than the upper limit temperature at which discomfort can occur.
[0020]
When the detected current temperature T2 is lower than the threshold value Tth2 (YES), in step S24, the cooling controller 21 decreases the cooling capacity of the second heat exchanger 25, or the second heat exchanger 25 Stop the cooling operation. Thereby, overcooling of the opening inner wall 17 is prevented.
[0021]
The decrease in the cooling capacity of the second heat exchanger 25 by the cooling controller 21 is continued until NO in step S23, that is, T2 ≧ Tth2.
In step S23, when the detected current temperature T2 is higher than the threshold value Tth2 (NO), in step S25, the cooling controller 21 increases the cooling capacity of the second heat exchanger 25, or the second heat The cooling operation of the exchanger 25 is started.
[0022]
The increase in the cooling capacity of the second heat exchanger 25 by the cooling controller 21 is continued until YES in step S23, that is, T2 <Tth2.
As described above, according to the present embodiment, the temperature of the opening inner wall 17 with which the subject may come into contact is detected regardless of the temperature of the cooling water as in the prior art, and based on this, the opening inner wall is further detected. Since 17 is directly cooled, the response time of the cooling with respect to the temperature rise is shortened, the conventional excessive cooling becomes unnecessary, and the running cost required for the cooling can be reduced. The gradient coil 5 can also be cooled to a minimum level so as not to exceed the allowable temperature of the gradient coil 5 and the conventional overcooling becomes unnecessary, reducing the running cost required for cooling. be able to.
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows the configuration of the cooling device according to the second embodiment. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. The host controller 35 is a control center of the entire MR system. Connected to the host controller 35 are a monitor 37 for displaying scanning (imaging) setting conditions, a setting guide, and the like, and a keyboard 39 and a mouse 41 for inputting instructions such as setting of scanning conditions and start / end of scanning. ing.
[0023]
Based on the temperature detected via the first temperature sensor 13, the cooling controller 21 has a gradient (time fluctuation) of the temperature rise of the gradient coil 5 that exceeds the cooling capacity of the first heat exchanger 23. Even if the heat exchanger 23 is operated with the maximum cooling capacity, it is determined whether it is impossible to suppress the temperature rise of the gradient coil 5, and based on the temperature detected via the second temperature sensor 15. The inclination (time fluctuation) of the temperature rise of the opening inner wall 17 exceeds the cooling capacity of the second heat exchanger 25, and the temperature of the opening inner wall 17 increases even if the second heat exchanger 25 is operated at the maximum cooling capacity. It is determined whether or not suppression is impossible, and when at least one of these determinations indicates that “temperature increase cannot be suppressed”, a scan pause signal is sent to the host controller 35. Output to. The scan pause signal is obtained until the temperature T1 at the gradient magnetic field coil 5 by the first temperature sensor 13 becomes lower than the threshold value Tth1, and the temperature T2 at the opening inner wall 17 by the second temperature sensor 15 becomes lower than the threshold value Tth2. , Continuously supplied from the cooling controller 21 to the host controller 35.
[0024]
While receiving the scan pause signal, the host controller 35 stops scanning and does not accept a scan start command from the keyboard 39 or the mouse 41 (interlock is applied). Further, the host controller 35 supplies a graphic signal of the message to the monitor 37 in order to display a message indicating that the scan is suspended on the monitor 37. Further, the host controller 35 displays a wait time until the scan can be restarted after the scan pause signal is stopped based on the cooling rate under the stop of the scan. Supply signal.
[0025]
Thus, according to the present embodiment, it is possible to appropriately interlock according to the state of temperature rise. In addition, it is possible to present to the operator that the scan is suspended and the waiting time.
(Third embodiment)
FIG. 4 shows the configuration of the cooling device according to the third embodiment. In FIG. 4, the same parts as those in FIG. In the first embodiment, two heat exchangers are installed, but in the third embodiment, the same operation and effect as the first embodiment are realized by one heat exchanger. is there.
[0026]
The heat exchanger 43 circulates the coolant between both the first cooling unit 9 and the second cooling unit 11 via the coolant tubes 31 and 33. An electromagnetic valve 45 is interposed in the coolant tube 33 of the second cooling unit 11. The solenoid valve 45 is not interposed in the coolant tube 31 of the first cooling unit 9. When the solenoid valve 45 is opened, the coolant tube 33 is in a conducting state, and the coolant is circulated between the heat exchanger 43 and the second cooling unit 11. When the solenoid valve 45 is closed, the cooling liquid tube 33 is in a non-conductive state, and the circulation of the cooling liquid between the heat exchanger 43 and the second cooling unit 11 is stopped.
[0027]
FIG. 5 shows control means for the heat exchanger 43 of the cooling controller 41 . It should be noted that the cooling stop and the cooling start are deleted in step S14 and step S15. That is, the cooling controller 41 adjusts the cooling capacity of the heat exchanger 43 while scanning is performed, but operates continuously without stopping the heat exchanger 43.
[0028]
In step S23, when the detected current temperature T2 is lower than the threshold value Tth2 (YES), in step S26, the cooling controller 41 closes the electromagnetic valve 45 and stops cooling the inner wall 17 of the opening. Thereby, overcooling of the opening inner wall 17 is prevented. Closing the electromagnetic valve 45 is continued until NO in step S23, that is, T2 ≧ Tth2.
[0029]
In step S23, when the detected current temperature T2 is higher than the threshold value Tth2 (NO), in step S27, the cooling controller 41 opens the electromagnetic valve 45 and cools the inner wall 17 of the opening. The opening of the electromagnetic valve 45 by the cooling controller 41 is continued until YES in step S23, that is, T2 <Tth2.
[0030]
As described above, according to the present embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be achieved by one heat exchanger.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, there is no need to foresee the time required for the heat generated in the coil is conducted to the opening in the wall of the MR magnet portion which may be touched by a subject as the heat source, the conventional Such an early and early excessive cooling in anticipation of this conduction time becomes unnecessary, and it is possible to realize a highly efficient cooling with a short response without causing discomfort to the subject.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling apparatus for an MR magnet unit according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure for the heat exchanger of the cooling controller of FIG. 1;
FIG. 3 is a configuration diagram of an MR magnet unit cooling device according to a second embodiment;
FIG. 4 is a configuration diagram of an MR magnet section cooling device according to a third embodiment;
FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure for the heat exchanger of the cooling controller of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
1 ... MR magnet part,
2 ... opening,
3 ... Static magnetic field magnet,
5. Gradient magnetic field coil,
7 ... RF coil,
9 ... 1st cooling part,
11 ... 2nd cooling part,
13 ... 1st temperature sensor,
15 ... second temperature sensor,
17 ... the inner wall of the opening,
20 ... cooling device body,
21 ... Cooling controller,
23. First heat exchanger,
25 ... second heat exchanger,
27 ... first cable,
29 ... second cable,
31 ... 1st cooling water tube,
33 ... Second cooling water tube.

Claims (11)

静磁場を発生させる静磁場磁石、被検体から磁気共鳴信号を発生させるコイル、及び前記静磁場磁石と前記コイルの間に設けられ、前記コイルを冷却する冷却部を収容し、前記被検体を挿入するための開口部を有するMR磁石部と、
前記MR磁石部の開口部壁の温度を検出する検出手段と、
前記開口部壁の温度に基づいて、前記MR磁石部に収納された前記冷却部の動作をコントロールする冷却コントローラとを具備することを特徴とするMRシステム。
A static magnetic field magnet that generates a static magnetic field, a coil that generates a magnetic resonance signal from the subject, a cooling unit that is provided between the static magnetic field magnet and the coil, and that cools the coil is housed, and the subject is inserted An MR magnet part having an opening for
A detecting means for detecting the temperature of the MR magnet portion of the opening in the wall,
MR system based on the temperature of the opening in the wall, characterized by comprising a cooling controller for controlling the operation of the MR the cooling unit which is accommodated in the magnet unit.
前記冷却コントローラは、前記開口部壁の温度が所定の上限温度を超えないように前記冷却部の冷却能力を調整することを特徴とする請求項1記載のMRシステム。The cooling controller, MR system of claim 1, wherein the temperature of the opening wall and adjusting the cooling capacity of the cooling unit so as not to exceed a predetermined upper limit temperature. 前記検出手段は、前記開口部壁の最も内側の表面の温度を検出することを特徴とする請求項1記載のMRシステム。The detecting device, MR system of claim 1, wherein the detecting the temperature of the innermost surface of the opening in the wall. 前記検出手段は、前記開口部壁の最も内側の表面の温度を検出することを特徴とする請求項2記載のMRシステム。The detecting device, MR system of claim 2, wherein the detecting the temperature of the innermost surface of the opening in the wall. 前記冷却部は、前記MR磁石部に収容されるRFコイルと一体または隣接して設置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のMRシステム。  5. The MR system according to claim 1, wherein the cooling unit is installed integrally with or adjacent to an RF coil housed in the MR magnet unit. 6. 静磁場を発生させる静磁場磁石と、
傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、
前記静磁場磁石と前記傾斜磁場コイルの間に設けられ、前記傾斜磁場コイルを冷却する第1の冷却部と、
RFパルスを送信するRFコイルと、
前記傾斜磁場コイルと前記RFコイルの間に設けられ、前記RFコイルを冷却する第2の冷却部と、
前記傾斜磁場コイルの温度を検出する第1の検出手段と、
前記静磁場磁石、前記傾斜磁場コイル、前記RFコイル、前記第1の冷却部及び前記第2の冷却部を収容するMR磁石部における開口部壁の温度を検出する第2の検出手段と、
前記傾斜磁場コイルの温度に基づいて前記第1の冷却部の動作をコントロールし、前記開口部壁の温度に基づいて前記第2の冷却部の動作をコントロールする冷却コントローラと、を具備することを特徴とするMRシステム。
A static magnetic field magnet for generating a static magnetic field;
A gradient coil for generating a gradient magnetic field;
A first cooling unit provided between the static magnetic field magnet and the gradient magnetic field coil for cooling the gradient magnetic field coil;
An RF coil for transmitting RF pulses;
A second cooling unit that is provided between the gradient coil and the RF coil and cools the RF coil;
First detection means for detecting the temperature of the gradient coil;
The static magnetic field magnet, and the gradient coil, said RF coil, a second detecting means for detecting the temperature of the opening in the wall of the MR magnet portion for accommodating the first cooling unit and the second cooling section,
That on the basis of the temperature of the gradient coil to control the operation of the first cooling section comprises a cooling controller for controlling the operation of the second cooling unit based on the temperature of the opening in the wall MR system characterized by this.
前記冷却コントローラは、前記開口部壁の温度が所定の上限温度を超えないように前記第2の冷却部の冷却能力を調整することを特徴とする請求項6記載のMRシステム。The cooling controller, MR system of claim 6, wherein the temperature of the opening in the wall to adjust the cooling capacity of the second cooling section so as not to exceed a predetermined upper limit temperature. 前記冷却コントローラは、前記傾斜磁場コイルの温度が所定の許容温度を越えないように前記第1の冷却部の冷却能力を調整することを特徴とする請求項6又は請求項7記載のMRシステム。  The MR system according to claim 6 or 7, wherein the cooling controller adjusts the cooling capacity of the first cooling unit so that the temperature of the gradient coil does not exceed a predetermined allowable temperature. 前記第1の冷却部と前記第2の冷却部は、冷却液チューブを解して前記第1の冷却部と前記第2の冷却部との間で冷却駅を循環させるための共通の熱交換器を有することを特徴とする請求項6記載のMRシステム。  The first cooling unit and the second cooling unit share a common heat exchange for circulating a cooling station between the first cooling unit and the second cooling unit through a coolant tube. The MR system according to claim 6, further comprising a device. 前記冷却チューブは、開閉自在な電磁弁を介在することを特徴とする請求項9記載のMRシステム。  The MR system according to claim 9, wherein the cooling tube includes a solenoid valve that can be freely opened and closed. 前記冷却コントローラは、前記開口部壁の表面の温度に基づいて前記電磁弁を開閉することを特徴とする請求項10記載のMRシステム。The cooling controller, MR system of claim 10, wherein the opening and closing the electromagnetic valve based on the temperature of the surface of the opening in the wall.
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