JP5686733B2 - 磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法および超電導磁石励磁用ドック - Google Patents
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Description
トレーニング後の超電導コイルを一旦消磁し、冷媒により冷却した状態のまま、超電導磁石を設置すべき施設まで輸送する消磁・輸送工程と、
設置すべき施設に超電導磁石を据え付け、超電導コイルに外部電源から所定の定格電流を供給して励磁する据え付け工程とを有するMRI装置の調整方法である。
励磁用施設で、冷媒により冷却され、外部電源より電流供給して励磁する作業を、所定の定格電流が流れるまで繰り返された後、一旦消磁された超電導磁石を、冷媒により冷却された状態のまま、超電導磁石を前記設置すべき施設まで輸送する第2の輸送工程と、
設置すべき施設に超電導磁石を据え付け、超電導コイルに外部電源から所定の定格電流を供給して励磁する据え付け工程とを有するMRI装置の調整方法である。
定格電流により励磁された前記超電導コイルを一旦消磁し、冷媒により冷却した状態のまま、超電導磁石を前記設置すべき施設に向けて輸送する消磁・輸送工程とを有するMRI装置の調整方法である。
(1)超電導磁石のトレーニングが完了した超電導磁石を医療施設に搬入できる。
(2)据付け期間に所要時間が不確定なトレーニング工程を排除でき、かつ、据付け期間の短縮可能である。特に、医療施設の現行のMRI装置を、磁場強度が高く、解放構造を有する超電導磁石を用いたオープンMRI装置に置き換える場合、現在の検査の中断期間を最小限にとどめることができる。
(3)冷却と励磁とトレーニング時に必要とするヘリウムの供給を容易にし、ヘリウム回収など、ヘリウムプラントの設備を活用でき、コスト低減の効果がある。
まず、本実施形態で励磁するMRI装置の構成について説明する。図1は、本実施形態で励磁したMRI装置が医療機関に据付けられた状態での全体構成を示す。このMRI装置は、静磁場を発生する磁石として、図2に示す開放構造の超電導磁石101を用いている。MRI装置は、傾斜磁場コイル111と、高周波コイル113と、シムプレート110と、被検者102を搭載する移動テーブル119と、磁石制御ユニット109と、傾斜磁場パワーアンプ112と、高周波パワーアンプ114と、高周波増幅回路116と、コンピュータ117と、ディスプレイ118とを備えて構成される。
第1の実施形態では、MRI装置の超電導磁石101を工場で製造し組み立てた後、室温で実施できる試験だけを工場で行なって、最終設置場所である医療施設に近い倉庫などの作業拠点に輸送する。そして、超電導磁石101は、その拠点で冷却と励磁とトレーニングを実施する。トレーニング完了を確認した後、消磁し、冷却状態を維持したまま医療施設へ輸送する。医療施設では、液体ヘリウムの補充を行った後、励磁する。
また、超電導磁石を冷却されたままの状態で医療施設に搬入するので、医療施設での据付け作業を最少とし、MRI装置の更新需要にも短時間で対応可能となるメリットがある。
第2の実施形態では、超電導磁石のトレーニングを行うために、図5に示した専用設備(超電導磁石ドック)50が複数配置されたドックステーションを設ける。工場で製造したMRI装置の超電導磁石101は、まず、超電導磁石ドックステーションに輸送し、冷却と励磁とトレーニングを実施する。トレーニング完了を確認した後、消磁し、冷却状態を維持したまま医療施設へ輸送する。医療施設では、液体ヘリウムの補充を行った後、励磁する。
超電導磁石101の定圧バルブ211は開放にされ、ステンレススチール製の回収パイプ704が接続される。クエンチ時に短時間で大量の冷媒ガスが放出される緊急排気孔213には、ステンレススチール製の大口径パイプ705が接続される。気化した冷媒は、回収パイプ704および大口径パイプ705により回収され、ヘリウム精製・液化プラント720に送られ、精製・液化される。
Claims (15)
- ヘリウムガスを液体ヘリウムに濃縮するプラントと、超電導磁石を搭載する架台と、前記プラントから前記超電導磁石まで液体ヘリウムを送る供給パイプと、前記超電導磁石から前記プラントまでヘリウムガスを送る回収パイプとが備えられている励磁用施設を経由して、磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法であって、
予め製造された超電導磁石を、設置すべき施設とは異なる前記励磁用施設に輸送して前記架台に仮設置し、該超電導磁石の超電導コイルを冷媒により冷却し、外部電源より電流供給して励磁する作業を、所定の定格電流が流れるまで繰り返す冷却・励磁工程と、
前記定格電流により励磁された前記超電導コイルを一旦消磁し、前記冷媒により冷却した状態のまま、前記超電導磁石を前記設置すべき施設まで輸送する消磁・輸送工程と、
前記設置すべき施設に前記超電導磁石を据え付け、前記超電導コイルに外部電源から所定の定格電流を供給して励磁する据え付け工程と
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法において、
前記冷却・励磁工程では、前記超電導コイルに前記外部電源より電流供給する際に、所定の上昇率で電流値を上昇させ、前記超電導コイルにクエンチが生じ、冷媒が蒸発した場合には、再び冷媒を注入し、前記外部電源から所定の電流値上昇率で電流値を上昇させていくことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - 請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法において、
前記冷却・励磁工程では、前記超電導コイルに前記定格電流が流れた後、前記外部電源を切り離して永久電流が流れる閉ループとし、所定時間その状態を保持することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法において、
前記消磁・輸送工程では、前記消磁後、超電導コイルを液体ヘリウム温度以下に維持したまま輸送することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法において、
前記消磁・輸送工程では、前記消磁後、超電導コイルを液体ヘリウム温度以下に維持したまま所定日数保管することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法において、
前記消磁・輸送工程では、前記保管の際に、前記超電導磁石のクライオクーラの運転、および、冷媒補充の少なくとも一方を実施することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法において、
前記消磁・輸送工程では、前記保管の際に、前記超電導磁石のクライオクーラおよびクライオヒータを動作させ、前記超電導磁石の冷媒容器内の圧力を一定範囲内に維持することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法において、
前記消磁・輸送工程で前記超電導コイルの温度が所定値以上に上昇した場合には、前記据え付け工程での励磁の際に前記外部電源から供給する電流を所定の電流値上昇率で上昇させていくことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - ヘリウムガスを液体ヘリウムに濃縮するプラントと、超電導磁石を搭載する架台と、前記プラントから前記超電導磁石まで液体ヘリウムを送る供給パイプと、前記超電導磁石から前記プラントまでヘリウムガスを送る回収パイプとが備えられている励磁用施設を経由して、磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石を調整する調整方法であって、
予め製造された超電導磁石を、設置すべき施設とは異なる前記励磁用施設に輸送して前記架台に仮設置し、該超電導磁石の超電導コイルを冷媒により冷却し、外部電源より電流供給することにより、前記超電導コイルに生じた歪みを解放させるトレーニングを行うトレーニング工程と、
前記トレーニング後の前記超電導コイルを一旦消磁し、前記冷媒により冷却した状態のまま、前記超電導磁石を前記設置すべき施設まで輸送する消磁・輸送工程と、
前記設置すべき施設に前記超電導磁石を据え付け、前記超電導コイルに外部電源から所定の定格電流を供給して励磁する据え付け工程とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - ヘリウムガスを液体ヘリウムに濃縮するプラントと、超電導磁石を搭載する架台と、前記プラントから前記超電導磁石まで液体ヘリウムを送る供給パイプと、前記超電導磁石から前記プラントまでヘリウムガスを送る回収パイプと、前記超電導磁石に励磁用電流を供給するための電源と、該電源と前記超電導磁石とを接続するためのパワーリードとを有することを特徴とする超電導磁石励磁用ドック。
- 請求項10に記載の超電導磁石励磁用ドックにおいて、
前記超電導磁石から前記プラントまでヘリウムガスを送る回収パイプは、口径の異なる少なくとも2本が配置され、口径の大きい回収パイプは、クエンチ発生時に超電導磁石内で蒸発したヘリウムガスを外部に排気するための緊急排気孔に接続されることを特徴とする超電導磁石励磁用ドック。 - 請求項11に記載の超電導磁石励磁用ドックにおいて、
前記口径の大きい回収パイプには、回収パイプ内の圧力が所定圧を超えた場合に開放される定圧バルブが備えられていることを特徴とする超電導磁石励磁用ドック。 - 請求項12に記載の超電導磁石励磁用ドックにおいて、
前記定圧バルブが開放された場合に放出されるヘリウムガスを拡散させるためのファンを備えることを特徴とする超電導磁石励磁用ドック。 - ヘリウムガスを液体ヘリウムに濃縮するプラントと、超電導磁石を搭載する架台と、前記プラントから前記超電導磁石まで液体ヘリウムを送る供給パイプと、前記超電導磁石から前記プラントまでヘリウムガスを送る回収パイプとが備えられている励磁用施設を経由して、磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法であって、
予め製造された超電導磁石を、設置すべき施設とは異なる前記励磁用施設に向けて輸送する第1の輸送工程と、
前記励磁用施設で、冷媒により冷却され、外部電源より電流供給して励磁する作業を、所定の定格電流が流れるまで繰り返された後、一旦消磁された前記超電導磁石を、前記冷媒により冷却された状態のまま、該超電導磁石を前記設置すべき施設まで輸送する第2の輸送工程と、
前記設置すべき施設に前記超電導磁石を据え付け、該超電導磁石の超電導コイルに外部電源から所定の定格電流を供給して励磁する据え付け工程とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。 - ヘリウムガスを液体ヘリウムに濃縮するプラントと、超電導磁石を搭載する架台と、前記プラントから前記超電導磁石まで液体ヘリウムを送る供給パイプと、前記超電導磁石から前記プラントまでヘリウムガスを送る回収パイプとが備えられている励磁用施設を経由して、磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法であって、
予め製造された超電導磁石を、前記励磁用施設に輸送して仮設置し、該超電導磁石の超電導コイルを冷媒により冷却し、外部電源より電流供給して励磁する作業を、所定の定格電流が流れるまで繰り返す冷却・励磁工程と、
前記定格電流により励磁された前記超電導コイルを一旦消磁し、前記冷媒により冷却した状態のまま、前記超電導磁石を設置すべき施設に向けて輸送する消磁・輸送工程とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置に用いる超電導磁石の調整方法。
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