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公開番号2025026972
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-26
出願番号2024203173,2020186599
出願日2024-11-21,2020-11-09
発明の名称磁気共鳴イメージング装置及び制御方法
出願人キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類A61B 5/055 20060101AFI20250218BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】クエンチの発生可能性を低減すること。
【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、静磁場を発生する超電導磁石と、冷媒の容量が少ない冷却方式又は伝導冷却方式によって前記超電導磁石を冷却する冷却部と、前記冷却部に電力を供給可能な主電源と、前記主電源の停電時に前記冷却部に電力を供給可能な副電源と、前記超電導磁石の温度を取得する取得部と、前記主電源の停電の開始に伴い、前記副電源の容量と、前記超電導磁石の温度と、前記超電導磁石の励磁電流とに基づいて、前記超電導磁石に対する減磁を開始する減磁部と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
静磁場を発生する超電導磁石と、
冷媒の容量が少ない冷却方式又は伝導冷却方式によって前記超電導磁石を冷却する冷却部と、
前記冷却部に電力を供給可能な主電源と、
前記主電源の停電時に前記冷却部に電力を供給可能な副電源と、
前記超電導磁石の温度を取得する取得部と、
前記主電源の停電の開始に伴い、前記副電源の容量と、前記超電導磁石の温度と、前記超電導磁石の励磁電流とに基づいて、前記超電導磁石に対する減磁を開始する減磁部と、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記主電源の停電時において、前記副電源の容量に基づいて前記副電源が前記冷却部に電力を供給可能な第１の時間を決定する第１決定部を備え、
前記第１決定部は、前記副電源の出力可能な容量又は前記副電源の残容量に基づいて前記第１の時間を決定し、
前記減磁部は前記第１の時間に基づき前記超電導磁石に対する減磁を開始する、
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記超電導磁石の励磁電流と前記温度とに基づいて、前記超電導磁石の減磁に要する第２の時間を決定する第２決定部を備え、
前記第２決定部は、前記励磁電流と前記温度と前記減磁部の減磁に要する電力とに基づいて前記第２の時間を決定し、
前記減磁部は前記第２の時間に基づき前記超電導磁石に対する減磁を開始する、
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記副電源は、前記主電源の停電時において、更に前記第１決定部を有する処理回路に電力を供給する、請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記副電源は、前記主電源の停電時において、更に前記第２決定部を有する処理回路に電力を供給する、請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記減磁が開始される前に、前記超電導磁石の構造物に配置された１以上の温度計により計測された前記温度を取得し、
前記第２決定部は、取得された前記温度を用いて前記第２の時間を決定する、
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記第２決定部は、前記励磁電流と前記温度に加え、前記温度計、前記超電導磁石に含まれる超電導コイル及び前記冷却部に含まれる冷凍機の位置と、前記温度計、前記超電導コイル及び前記冷凍機の間の伝熱量とに基づいて前記第２の時間を決定する、請求項６記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記第２決定部は、前記励磁電流の単位時間あたりの電流変化量のもと前記減磁を行う場合において前記超電導磁石の発熱による温度の上昇値が、クエンチの発生する温度に到達しないような前記減磁に要する時間を前記第２の時間として決定する、請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記第２決定部は、前記励磁電流の単位時間あたりの電流変化と前記温度と前記超電導磁石の単位時間あたりの温度変化とに基づいて前記第２の時間を決定する、請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記温度変化は、タイプテストにより予め計測される、請求項９記載の磁気共鳴イメージング装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び制御方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
超電導型の磁気共鳴イメージング装置では冷媒としてヘリウムを使用している。近年、ヘリウムの価格が高騰し、磁気共鳴イメージング装置のライフタイムコストを圧迫している。ライフタイムコストを抑止するためには冷媒の容量を可能な限り少なくすることが有効ではある。しかし、自然災害や落雷等の不慮の事故に伴う停電時に磁石冷却系が動作しなくなった場合、冷媒の容量を少なくしたことにより、超電導磁石の内部の温度上昇によるクエンチ発生までの時間が短くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１４／１９９７９３号
米国特許第８，３８５，０３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、クエンチの発生可能性を低減することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、静磁場を発生する超電導磁石と、冷媒の容量が少ない冷却方式又は伝導冷却方式によって前記超電導磁石を冷却する冷却部と、前記冷却部に電力を供給可能な主電源と、前記主電源の停電時に前記冷却部に電力を供給可能な副電源と、前記超電導磁石の温度を取得する取得部と、前記主電源の停電の開始に伴い、前記副電源の容量と、前記超電導磁石の温度と、前記超電導磁石の励磁電流とに基づいて、前記超電導磁石に対する減磁を開始する減磁部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成例を示す図である。
図２は、超電導磁石制御装置と超電導磁石との構成例を示す図である。
図３は、停電時における少冷媒型の超電導磁石の内部温度の時間推移を示す図である。
図４は、減磁法を用いた場合における停電時における少冷媒型の超電導磁石の内部温度の時間推移を示す図である。
図５は、図２の超電導磁石制御装置による適応的減磁法に関する超電導磁石の制御処理例の流れを示す図である。
図６は、適応的減磁法を用いた場合における停電時における少冷媒型の超電導磁石の内部温度の時間推移を示す図である。
図７は、通常モードにおける励磁／減磁部と超電導磁石との等価回路を示す図である。
図８は、減磁モードにおける励磁／減磁部と超電導磁石との等価回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング装置及び超電導磁石の制御方法の実施形態について詳細に説明する。なお、超電導は超伝導と同義である。
【０００８】
図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の構成例を示す図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、架台１１、寝台１３、傾斜磁場電源２１、送信回路２３、受信回路２５、寝台駆動装置２７、シーケンス制御回路２９、超電導磁石制御装置３０及びホストコンピュータ（Host Computer）５０を有する。
【０００９】
架台１１は、超電導磁石４１と傾斜磁場コイル４３とを有する。超電導磁石４１と傾斜磁場コイル４３とは架台１１の筐体に収容されている。架台１１の筐体には中空形状を有するボアが形成されている。架台１１のボア内には送信コイル４５と受信コイル４７とが配置される。
【００１０】
超電導磁石４１は、中空の略円筒形状を有し、略円筒内部に静磁場を発生する。ここで、超電導磁石４１の中心軸をＺ軸に規定し、Ｚ軸に対して鉛直に直交する軸をＹ軸に規定し、Ｚ軸に水平に直交する軸をＸ軸に規定する。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、直交３次元座標系を構成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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