JPS63275105A

JPS63275105A - 磁気共鳴イメ−ジング用磁石装置

Info

Publication number: JPS63275105A
Application number: JP62111839A
Authority: JP
Inventors: Koji Kitamura; 浩司喜多村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1988-11-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、被検体の磁気共鳴像を得る磁気共鳴イメー
ジング（以下、ｒＭＲＩｊという）用磁石装置に係り、
特に、維持経費（ランニング・コスト）の低下を図った
ものに関する。

（従来の技術）磁気共鳴イメージングにおいては、時間的に安定なりＡ
＠＜静磁場）を必要とする。このために、常電導ＭＲＩ
においては、定電流電源装置（静磁場電源）が使用され
、時間的に安定な電流を常電導コイル（以下、単に「コ
イル」という）に供給するようにしている。

静磁場の強度は、一般に静磁場電源の出力電流の安定度
と、コイル形状の安定度とによって左右され、これらの
安定度を劣化させる第１の要因として温度変化が挙げら
れる。

そこで、温度の変化を抑制するため種々の方法がとられ
ている。

例えば、静磁場電源については、■温度変化の影響が少
ない部品を使用する、■重要部品を温度コントロールさ
れた条件下におく、■電源装置金体を温度コントロール
された条件下におく、などの方法がとられる。。

また、コイルについては、■コイルを冷却するだめの媒
体（冷却水）の温度をコントロールする、■コイル装置
全体を温度コントロールされた条件下におく、などの方
法がとられる。

ところで静磁場は、電源を−Ｈオフすると静磁場の安定
度に関与する部分（静磁場電源用の水冷シャント抵抗、
コイル等）での消費電力（発熱）が零となるため、温度
が低下する。従ってこの後に、再度電源をオンしたとぎ
には、これらの部分の温度が再び安定状態になるまでに
、長い時間を必要とする（これを「予熱時間」と称して
いる）。

この時間中には静磁場の強度も変化（ドワフト）するた
め、診断用として使用することができない。

そこで、従来、診断の医療の場においては撮影しない時
（例えば、患者の入れ換え時、昼休み時など）にも、静
磁場電源をオンのままとし、温度の安定状態を維持させ
、静磁場の安定度を維持するという苦肉の策がとられて
いた（第３図参照）。

しかしながらこの方法は、消費電力の増加をもたらし、
ＭＲＩ用磁石装置のランニング・コストをいたずらに増
加させると共に、装置の寿命を短くする原因となってい
た。

て発明が解決しようとする問題点）上述したように従来装置においては、磁場の対時間安定
度を維持するために、撮影時以外にも定格出力を発生さ
せておく必要があり、このために、ＭＲＩ装置のランニ
ング・コストが増加するという問題点を生じている。

この発明は上記事情に鑑みて成されたもので、その目的
とするところは、磁場の対時間安定度を維持することが
でき、しかもランニング・コストを低下させることがで
きるＭＲＩ用磁石装置を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、電流供給により磁気共鳴イメージング用磁場
を発生する磁場発生手段と、この磁場発生手段を冷却す
る冷却媒体の流通路とを有する磁気共鳴イメージング用
磁石装置において、装置のアイドリング期間中前記流通
路内の冷却媒体の流通を停止する第１の手段と、冷却媒
体の流通停止期間中前記磁場発生手段の自然放熱量に相
当する熱量分の電流値にまで前記磁場発生手段の供給電
流を低減する＠２の手段とを有するものである。

（作　用）上記構成によれば、装置のアイドリング期間中に冷却媒
体の流通を停止し、前記磁場発生手段の自然放熱量に相
当する熱量分の電流値にまで前記磁場発生手段の供給電
流を低減するようにしているので、磁場の対時間安定度
を維持することができ、しかもランニングコストを大幅
に低下させることができる。

（実施例）以下、図示実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものでおる。

同図に示すように本実施例装置は、静磁場電源（以下、
「電源」という）１６．磁場発生手段７゜冷却ユニット
１７．冷却ユニット制御手段２０゜入力手段１９を有す
る。

磁場発生手段７は、静磁場を形成するもので、常電導コ
イルが適用されている。

電源１６は、この磁場発生手段たるコイル７に電力を供
給するもので、ブリレギュレータ１．基準電圧発生回路
２．誤差増幅器３．直列制御素子４、シャント抵抗５を
有する。

ブリレギュレータ１は、入力手段１９により入力された
アイドリング指令信号により電源１６の出力を低下させ
るものであり、例えばスライダックやサイリスタ回路に
よって構成される。このブリレギュレータ１が本発明に
おける第２の手段に相当する。そしてこのブリレギュレ
ータ１の一方の出力端は前記コイル７の一端に接続され
、ブリレギュレータ１の他端は直列制御素子４及びシャ
ント抵抗５を介して該コイル７の他端に接続されている
。直列制御素子４としてはトランジスタを適用している
。また、コイル７の通電によりシャント抵抗５に生じた
電圧と、基準電圧発生回路２により生成された基準電圧
との差が誤差増幅器３により増幅され、この誤差増幅出
力に応じて前記直列制御素子４が駆動されるようになっ
ている。

尚、基準電圧発生回路２及び誤差増幅器３は恒温槽６内
に配置され、安定動作が図られている。

また、冷却ユニット１７は、熱交換により、コイル７及
び電源１６の主要部（特にシャント抵抗５）の冷却を行
うもので、第３の熱交換手段１０゜冷凍機１２．第１の
電磁弁８．第２の電磁弁９゜第３の電磁弁１　’！、　
＠１の温度センサ１３．第２の温度センサ１４．第３の
温度センサ１５を有する。

第１の熱交換手段１８ａはシャント抵抗５との間で熱交
換を行うものであり、第２の熱交換手段１８ｂは常電導
コイル７との間で熱交換を行うもので市る。この第１．
第２の熱交換手段１８ａ。

１８ｂと第３の熱交換手段１０とは冷却媒体例えば水を
循環させるための流通路例えば流通管２１によって結合
されている。そしてこの流通管２１内の冷却水の流通量
は、冷却ユニット制御手段２０の制御下にある第１．第
２の電磁弁８，９によって調節可能となっている。また
、第３の熱交換手段１０の冷却水出口側及び入口側には
冷却水の温度を検出するための第１の温度センサ１３及
び第２．第３の温度センサ１４，１５がそれぞれ取り付
けられている。温度センサ１３，１４゜１５としては例
えばサーミスタが適用される。このセンサ出力は冷却ユ
ニット制御手段２０に取り込まれるようになっている。

さらに、第３の熱交換手段１０と冷凍機１２とは低温水
流通路２２によって結合されており、この低温水流通路
２２中には、冷却ユニット制御手段２０の制御下にある
第３の電磁弁１１が設けられている。

冷却ユニット制御手段２０は、冷却ユニット１７の動作
制御を司るものであり、特に装置のアイドリング期間中
においては冷却媒体（冷却水）の流れを停止させるよう
にしており、これが本実施例装置の特徴点の一つとなっ
ている。尚、この冷却ユニット制御手段２０が本発明に
おける第１の手段に相当する。

次に上記構成による実施例装置の作用について説明する
。

第２図は本実施例装置の動作タイミングの一例を示して
いる。

本実施例装置は撮影（スキャン）可能状態とアイドリン
グ状態とを有する（第２図参照）。

撮影状態においては、コイル７により、所定強度の一様
静磁場を形成する必要がおるため、電源１６はこのコイ
ル７に所定の電力を供給することになる。

一方、患者の入れ替え時等のために撮影を行わない場合
には、入力手段１９によりアイドリング指令信号が入力
され、この信号によりブリレギュレータ１は、出力電圧
Ｖ　ＰＲＥを低下させ、コイル電流■。、ｔを減少させ
る。このときの電流値はコイル７の自然放熱を考慮して
予め設定される。また、アイドリング指令信号の入力に
より冷却ユニット制御手段２０は、第１．第２電磁弁８
，９を閉じて低温水の循環を停止する。

冷却水の循環停止により、コイル７の放熱は自然放熱の
みとなる。そこで、前記ブリレギュレータ１はこのコイ
ル７の自然放熱量を補い得る電流値にまでコイル電流■
。ｕｔを低減する。

次に、再度撮影を行う場合には、入力手段１９によりア
イドリング指令を解除する。するとブリレギュレータ１
の出力電流すなわちコイル電流■ｏｕｔが撮影時の所定
値にまで増加し、またこれと同時に冷却ユニット制御手
段２０の制御下で第１、第２．第３の電磁弁８．９．１
１が開かれ冷却水及び低温水の循環が再び開始される。

また、冷却ユニット制御手段２０は、第３の温度センサ
１３の出力に基いて第３の熱交換手段１０の流出口より
流出する冷却水の温度が常に一定となるように第３の電
磁弁１１を制御し、さらに第１．第２の温度センサ１４
．１５の出力に基づいて、第１、第２の熱交換器１８ａ
、１８ｂより流出する冷却水の温度が撮影時における所
定の値となるように第１．第２の電磁便８，９を制御す
る。

このような制御により、アイドリング状態から撮影状態
に移行してもコイル７の温度はほとんど変化せず、従っ
てコイル７に熱歪を生ずることなく即座に安定な静磁場
を形成することができる。

しかも、コイル７の自然放熱量を補い得る程度にまでア
イドリング状態時のコイル電流を低減しているので、消
費電力低減により装置のランニングコストを大幅に低減
することができる。

例えば、撮影状態においてコイル電流が２４５Ａ。

冷却水流量が５　Ｏｆ！　／ｍｉｎである場合、アイド
リング状態においてはコイル電流が２０Ａ、冷却水流量
が０１！　／ｍｉｎとなり、コイル電流が約１７１２に
低減する。これを消費電力に換算すると、１／１４５に
低減することになる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形実施が可能となる。

例えば断熱材等の使用により磁場発生手段たるコイル７
の自然放熱量を低減するようにすれば、アイドリング状
態時のコイル電流を更に低減することができる。

また、冷却媒体として気体などを適用してもよい。

更に、冷却媒体の流量を変化させる機能を電源１６内、
常電導コイル７内にそれぞれ備えるようにしてもよい。

上記実施例におっては、ブリレギュレータ１による静磁
場電源１６の出力をアイドリング指令信号に応じて低下
させる方法が採用されているが、基準電圧発生回路２に
よって生成される基準電圧ＶＲＥＦを低くすることによ
っても同様の効果が得られる。この場合、基準電圧発生
回路２が本発明における第２の手段となる。

また、上記実施例では、シャント抵抗５が熱交換手段１
８ａによって冷却される構成になっているが、シャント
抵抗５からの発熱量が小さいため必ずしも冷却ユニット
を必要とせず、恒温槽６を利用して恒温することも考え
られる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、静磁場の対時間安
定度を維持することができ、しかもランニング・コスト
を大幅に低下させることができるＭＲＩ用磁石装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロック図、第２図は同上作
用説明図、第３図は従来例の作用説明図である。１・・・ブリレギュレータ（第２の手段）、７・・・コ
イル、１６・・・静磁場電源１．１７・・・冷却ユニッ
ト、２０・・・冷却ユニット制御手段（第１の手段）。代理人　弁理士　三　　澤　　正　　義＝　１３− １６１１諾傷電源１　　・　　　　　　　　　　７樋塙奇庄１唄ｒ−３”
、ｙ６゛　　　　　　　７・１　垣け・　２　　　、−２キ゛″ Ｌ　　　　−−」１１　　　′ ・　ｙ　　　１　　　　　　　　　　１８ｂ’　　　　
　４１１８０Ｌ−Ｊイト・　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２１′！− ｎ　　　　　　　りパ　　　　　　８　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　９月シ段　令　　　　１４了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５５夕捧・１第１ｆｆｌＯ＃　　　　１３　　　　　１０子ユ肢う２２　　　′ ｏ１１

Claims

【特許請求の範囲】

電流供給により磁気共鳴イメージング用磁場を発生する
磁場発生手段と、この磁場発生手段を冷却する冷却媒体
の流通路とを有する磁気共鳴イメージング用磁石装置に
おいて、装置のアイドリング期間中前記流通路内の冷却
媒体の流通を停止する第１の手段と、冷却媒体の流通停
止期間中前記磁場発生手段の自然放熱量に相当する熱量
分の電流値にまで前記磁場発生手段の供給電流を低減す
る第２の手段とを有することを特徴とする磁気共鳴イメ
ージング用磁石装置。