磁気共鳴イメージング装置
【課題】ＭＲＩ装置が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐ。
【解決手段】冷却水分配部１１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する。
【解決手段】冷却水分配部１１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体内を撮像する装置である。かかるＭＲＩ装置は、撮像領域に静磁場を発生させる静磁場磁石や、静磁場内に置かれた被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル、被検体に高周波パルスを印加する高周波コイルなど、被検体内を撮像するために必要な各種の機器を備える。これらの機器の中には、運転中に発熱するため冷却が必要なものもある。そのため、従来、ＭＲＩ装置が備える機器に冷却水などの冷媒を循環させることで、各機器を冷却する冷却技術があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、ここでいう冷却が必要な機器の中には、常時冷却が必要なものと、ＭＲＩ装置が稼動している間のみ冷却が必要なものとがある。常時冷却が必要な機器とは、例えば、ＭＲＩ装置が稼働していない間も運転を続ける機器である。このような機器の例としては、静磁場磁石として用いられる超伝導磁石の冷媒（液体ヘリウムなど）を冷却するための冷凍機などがある。一方、ＭＲＩ装置が稼働している間のみ冷却が必要な機器とは、例えば、ＭＲＩ装置が稼働していない間は運転が停止される機器である。このような機器の例としては、傾斜磁場コイルや傾斜磁場電源などがある。
【０００４】
しかし、前述した冷却技術では、ＭＲＩ装置の稼働状態に関わらず、冷却対象である全ての機器に冷媒を循環させるものが一般的である。したがって、ＭＲＩ装置が稼働していない間は、運転が停止している機器、すなわち冷却が不要な機器にも冷却水が循環されることになる。この結果、例えば夜間などにＭＲＩ装置が設置された部屋の室温と冷却水の水温との差が大きくなった場合に、運転が停止している機器に結露が生じてしまう可能性があった。
【０００５】
結露は、機器の故障を招く重大な原因となりうることが知られている。そのため、例えば、ＭＲＩ装置が稼働していない間は、エアコンなどの空調機器を運転することで、ＭＲＩ装置が設置された部屋の室温が結露を生じない温度になるように調整されていた。さらに、空調機器の故障に備えて、冷媒が循環される機器を温めることで結露を防止する結露防止用システムが用いられる場合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４０７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、ＭＲＩ装置が稼働していない間に、前述した空調機器や結露防止用システムを運転するために電力が消費される。これに対し、ＭＲＩ装置の利用者からは、省エネのため、ＭＲＩ装置が稼働していない間に消費される電力量を抑えたいという要望があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＭＲＩ装置が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、磁気共鳴イメージング装置が、常時冷却が必要な第１の機器と、装置が稼動している間のみ冷却が必要な第２の機器と、冷媒供給手段により供給される冷媒を前記第１の機器及び前記第２の機器に分配する冷媒分配手段とを備え、前記冷媒分配手段は、装置の電源がオンである間は前記第１の機器及び前記第２の機器それぞれに冷媒を配給し、前記電源がオンからオフに変わった場合に、前記第２の機器への冷媒の配給を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、ＭＲＩ装置が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る冷却水分配部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本実施例１に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（１）である。
【図４】図４は、本実施例１に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（２）である。
【図５】図５は、本実施例１に係る冷却水分配部の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施例２に係る冷却水分配部の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本実施例２に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（１）である。
【図８】図８は、本実施例２に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（２）である。
【図９】図９は、本実施例２に係る冷却水分配部の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係るＭＲＩ装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、ＭＲＩ装置が備える各機器を冷却するための冷媒として、冷却水が用いられる場合について説明する。
【実施例１】
【００１３】
まず、本実施例１に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明する。図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す構成図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、高周波コイル３、天板４、傾斜磁場電源５、送信部６、受信部７、シーケンス制御装置８、計算機システム９、冷凍機１０、冷却水分配部１１及び冷却水供給装置１２を有する。
【００１４】
例えば、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、高周波コイル３、天板４は、撮影室に設置される。また、例えば、傾斜磁場電源５、送信部６、受信部７、シーケンス制御装置８、計算機システム９、冷凍機１０及び冷却水分配部１１は、コンピュータ室に設置される。また、例えば、冷却水供給装置１２は、屋外に設置される。
【００１５】
静磁場磁石１は、被検体Ｐが置かれる撮像領域に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石１は、真空容器１ａ、冷媒容器１ｂ及び超電導コイル１ｃを有する。真空容器１ａは、概略円筒形状に形成されており、円筒壁内が真空状態に保たれる。この真空容器１ａの内側に形成された空間が、被検体Ｐが置かれる撮像領域となる。冷媒容器１ｂは、概略円筒形状に形成されており、真空容器１ａの円筒壁内に収納される。なお、一般的な例としては、冷媒容器１ｂは、容器内を十分に低温な状態に保つため、円筒壁内に冷媒として液体ヘリウムを収容する。超電導コイル１ｃは、冷媒容器１ｂの円筒壁内に配置され、液体ヘリウムに浸漬される。この超電導コイル１ｃは、真空容器１ａの内側にある撮像領域に静磁場を発生させる。
【００１６】
傾斜磁場コイル２は、概略円筒形状に形成され、静磁場磁石１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２は、傾斜磁場電源５から供給される電流により、撮像領域に設定されたＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を発生させる。かかる傾斜磁場コイル２は、スキャンの実行中にパルス電流が繰り返し供給されるため発熱する。
【００１７】
高周波コイル３は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。この高周波コイル３は、撮像領域に置かれた被検体Ｐに対して、送信部６から送信される高周波パルスを照射する。また高周波コイル３は、高周波パルスによる水素原子核の励起によって被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号を受信する。
【００１８】
天板４は、図示していない寝台によって支持される。また、天板４は、撮影時には被検体Ｐが載置され、被検体Ｐとともに撮像領域内へ移動される。
【００１９】
傾斜磁場電源５は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。この傾斜磁場電源５は、スキャンの実行中に発熱する。
【００２０】
送信部６は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、高周波コイル３に高周波パルスを送信する。かかる送信部６は、高周波コイル３に送信する高周波パルスを発生させるための高周波電源を有する。この高周波電源は、スキャンの実行中に発熱する。
【００２１】
受信部７は、高周波コイル３によって受信された磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号をデジタル化することで生データを生成する。そして、受信部７は、生成した生データをシーケンス制御装置８に送信する。
【００２２】
シーケンス制御装置８は、計算機システム９による制御のもと、傾斜磁場電源５、送信部６及び受信部７をそれぞれ駆動することによって被検体Ｐのスキャンを行う。そして、シーケンス制御装置８は、スキャンを行った結果として受信部７から生データが送信されると、その生データを計算機システム９に送信する。
【００２３】
計算機システム９は、操作者によって行われる操作に基づいてＭＲＩ装置１００全体を制御する。例えば、計算機システム９は、入力部、表示部、シーケンス制御部、画像再構成部、記憶部、表示部、主制御部などを有する。入力部は、操作者から各種入力を受け付ける。表示部は、被検体の画像を含む各種情報を表示する。シーケンス制御部は、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御装置８にスキャンを実行させる。画像再構成部は、シーケンス制御装置８から送信された生データに基づいて被検体Ｐの画像を再構成する。記憶部は、再構成された画像などを記憶する。主制御部は、操作者からの指示に基づいて各機能部の動作を制御する。
【００２４】
冷凍機１０は、静磁場磁石１内の超伝導コイル１ｃを冷却する。一般的な例としては、冷凍機１０は、静磁場磁石１に充填された液体ヘリウムを介して超伝導コイル１ｃを冷却する。この冷凍機１０は、静磁場磁石１が常に超伝導の状態に保たれるように、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間も常時運転を続ける。
【００２５】
冷却水分配部１１は、冷却水供給装置１２により供給される冷却水を冷却が必要な各機器に分配する。例えば、冷却水分配部１１は、冷却水供給装置１２から冷却水が送られると、その冷却水を冷却が必要な各機器に設けられた冷却管それぞれに配給する。また、冷却水分配部１１は、各機器を循環した冷却水が各機器から戻されると、その冷却水を冷却水供給装置１２に送る。なお、かかる冷却水分配部１１については後に詳細に説明する。
【００２６】
冷却水供給装置１２は、冷却水分配部１１に冷却水を供給する。例えば、冷却水供給装置１２は、所定の温度に調整された冷却水を冷却水分配部１１に送る。また、冷却水供給装置１２は、冷却水分配部１１から冷却水が戻されると、その冷却水を所定の温度に冷却したうえで冷却水分配部１１に送る。
【００２７】
ここで、上述した各機器の中には、常時冷却が必要な機器（第１の機器）と、ＭＲＩ装置１００が稼動している間のみ冷却が必要な機器（第２の機器）とが含まれる。例えば、冷凍機１０は、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間も運転を続けるため、常時冷却が必要である。また、例えば、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６は、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間は運転が停止されるため、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要である。かかる冷却が必要な各機器には、それぞれ、冷却水分配部１１から送られる冷却水を機器に循環させるための冷却管が設けられる。
【００２８】
そして、このような構成のもと、本実施例１では、冷却水分配部１１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷却が必要な各機器に冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要な機器への冷却水の配給を停止する。
【００２９】
すなわち、本実施例１では、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間は、常時冷却が必要な機器のみに冷却水が循環され、運転が停止している機器すなわち冷却が不要な機器には冷却水が循環されない。このため、例えば夜間などにＭＲＩ装置１００が設置された部屋の室温と冷却水の水温との差が大きくなった場合でも、運転が停止している機器に結露が生じない。このことから、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、空調機器や結露防止用システムを運転させる必要がなくなる。したがって、本実施例１によれば、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能になる。
【００３０】
以下では、冷却水分配部１１による各機器の冷却について詳細に説明する。なお、本実施例１では、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６が冷却される場合について説明する。
【００３１】
まず、本実施例１に係る冷却水分配部１１の構成について説明する。図２は、本実施例１に係る冷却水分配部１１の構成を示すブロック図である。また、図３及び４は、本実施例１に係る冷却水分配部１１における流路の切り替えを説明するための図である。
【００３２】
図２に示すように、冷却水分配部１１は、制御端子１１ａを介して計算機システム９に接続される。また、計算機システム９と制御端子１１ａとの間には、絶縁トランス１３が挿入される。
【００３３】
絶縁トランス１３は、冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁する。このように、絶縁トランス１３が冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁することによって、水漏れ等により冷却水分配部１１に漏電が発生した場合でも、漏れた電流が計算機システム９に流れず、計算機システム９が安全な状態に保たれる。
【００３４】
計算機システム９は、ＭＲＩ装置１００の電源を制御するとともに、その電源の状態を冷却水分配部１１に伝達する。例えば、計算機システム９は、操作者によってＭＲＩ装置１００の電源をオフにする操作が行われた場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間も運転を続ける必要がある機器を除いて、ＭＲＩ装置１００が備える各機器への電源供給が停止するよう制御する。
【００３５】
また、計算機システム９は、操作者によってＭＲＩ装置１００の電源をオンにする操作が行われた後は、制御端子１１ａに電流を供給することで、ＭＲＩ装置の電源がオンであることを冷却水分配部１１に伝達する。また、計算機システム９は、操作者によってＭＲＩ装置１００の電源をオフにする操作が行われた後は、制御端子１１ａへの電流供給を停止することで、ＭＲＩ装置１００の電源がオフであることを冷却水分配部１１に伝達する。
【００３６】
冷却水分配部１１は、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷却が必要な各機器に冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要な機器への冷却水の配給を停止する。
【００３７】
例えば、図２に示すように、冷却水分配部１１は、カプラ１１ｂ〜１１ｋ、バルブ１１ｌ〜１１ｕ、第１電磁弁１１ｖ、第２電磁弁１１ｗ及び流量調節バルブ１１ｘを有する。そして、冷却水分配部１１内には、以下で説明するように冷却水を流通させる複数の流路が設けられている。
【００３８】
まず、冷却水供給装置１２から送られる冷却水は、カプラ１１ｂを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｌに送られる。バルブ１１ｌを通った冷却水は、バルブ１１ｍ、第１電磁弁１１ｖ及び第２電磁弁１１ｗそれぞれに送られる。バルブ１１ｍを通った冷却水は、カプラ１１ｃを介して冷凍機１０へ送られる。
【００３９】
第１電磁弁１１ｖを通った冷却水は、バルブ１１ｎ、１１ｏ及び１１ｐそれぞれに送られる。バルブ１１ｎを通った冷却水は、カプラ１１ｄを介して傾斜磁場コイル２へ送られる。バルブ１１ｏを通った冷却水は、カプラ１１ｅを介して傾斜磁場電源５へ送られる。バルブ１１ｐを通った冷却水は、カプラ１１ｆを介して送信部６へ送られる。第２電磁弁１１ｗを通った冷却水は、流量調節バルブ１１ｘを通って、バルブ１１ｕに送られる。
【００４０】
一方、冷凍機１０から送られる冷却水は、カプラ１１ｇを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｑに送られる。傾斜磁場コイル２から送られる冷却水は、カプラ１１ｈを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｒに送られる。傾斜磁場電源５から送られる冷却水は、カプラ１１ｉを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｓに送られる。送信部６から送られる冷却水は、カプラ１１ｊを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｔに送られる。
【００４１】
バルブ１１ｑ、１１ｒ、１１ｓ及び１１ｔそれぞれを通った冷却水は、それぞれバルブ１１ｕに送られる。バルブ１１ｕを通った冷却水は、カプラ１１ｋを介して冷却水供給装置１２へ送られる。
【００４２】
ここで、バルブ１１ｌは、冷却水供給装置１２から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｍは、冷凍機１０へ送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｎは、傾斜磁場コイル２へ送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｏは、傾斜磁場電源５へ送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｐは、送信部６へ送られる冷却水の流量を調節する。
【００４３】
バルブ１１ｑは、冷凍機１０から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｒは、傾斜磁場コイル２から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｓは、傾斜磁場電源５から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｔは、送信部６から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｕは、冷却水供給装置１２へ送られる冷却水の流量を調節する。
【００４４】
そして、第１電磁弁１１ｖは、計算機システム９から電流が供給されると流路を開放し、計算機システム９からの電流供給が停止すると流露を閉塞する。一方、第２電磁弁１１ｗは、第１の電磁弁１１ｖとは逆に、計算機システム９から電流が供給されると流路を閉塞し、計算機システム９からの電流供給が停止すると流露を開放する。
【００４５】
つまり、計算機システム９から電流が供給されている場合には、第１電磁弁１１ｖが流路を開放し、第２電磁弁１１ｗが流路を閉塞する。この結果、図３に示すように、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水が配給されるようになる。一方、計算機システム９からの電流供給が停止した場合には、第１電磁弁１１ｖが流路を閉塞し、第２電磁弁１１ｗが流路を開放する。この結果、図４に示すように、冷凍機１０のみに冷却水が配給され、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６には冷却水が配給されないようになる。
【００４６】
すなわち、第１電磁弁１１ｖ及び第２電磁弁１１ｗは、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給するよう動作する。また、第１電磁弁１１ｖ及び第２電磁弁１１ｗは、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止するよう動作する。
【００４７】
なお、流量調節バルブ１１ｘは、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給が停止される前後で冷凍機１０に配給される冷却水の流量が概略一定に保たれるように、冷凍機１０に配給される冷却水の流量を調節する。すなわち、流量調節バルブ１１ｘに流れる冷却水の流量は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給が停止される前に傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれへ送られる冷却水の流量の合計と同じになるようにあらかじめ調整される。
【００４８】
このように、流量調節バルブ１１ｘが冷凍機１０に配給される冷却水の流量を調節することによって、冷凍機１０へ冷却水が過度に送られるのを防ぐことができる。これにより、冷却水分配部１１と冷凍機１０との間に設けられる配管の内壁や、冷凍機１０に設けられる冷却管の内壁が冷却水によって削り取られる現象を防ぐことができる。このように、管の内壁が削り取られる現象はエロージョンと呼ばれる。
【００４９】
なお、図２では図示を省略しているが、冷却水分配部１１において冷却水が流れる流路には、冷却水の圧力を計測可能な圧力計や、冷却水の水温を計測可能な温度計が設けられるのが望ましい。
【００５０】
次に、本実施例１に係る冷却水分配部１１の動作手順について説明する。図５は、本実施例１に係る冷却水分配部１１の動作手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図５に示すように、冷却水分配部１１では、ＭＲＩ装置１００の電源がオンの状態になった場合には（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、第１電磁弁１１ｖが流路を開放する（ステップＳ１１）。その後、第２電磁弁１１ｗが流路を閉塞する（ステップＳ１２）。これにより、冷却水分配部１１は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する（ステップＳ１３）。
【００５２】
一方、ＭＲＩ装置１００の電源がオフの状態になった場合には（ステップＳ１０，Ｎｏ）、第２電磁弁１１ｖが流路を開放する（ステップＳ１４）。その後、第１電磁弁１１ｗが流路を閉塞する（ステップＳ１５）。これにより、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する（ステップＳ１６）。
【００５３】
上述したように、本実施例１では、冷却水分配部１１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する。
【００５４】
すなわち、本実施例１では、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間は、冷凍機１０のみに冷却水が循環され、運転が停止している傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６には冷却水が循環されない。このため、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６に生じる結露を防ぐことができる。このことから、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、空調機器や結露防止用システムを運転させる必要がなくなる。したがって、本実施例１によれば、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能になる。
【００５５】
また、本実施例１では、流量調節バルブ１１ｘが、冷凍機１０に配給される冷却水の流量を調節する。したがって、冷凍機１０へ冷却水が過度に送られるのを防ぐことができるので、冷却水分配部１１と冷凍機１０との間に設けられる配管の内壁や、冷凍機１０に設けられる冷却管の内壁にエロージョンが生じるのを防ぐことができる。
【００５６】
また、本実施例１では、計算機システム９が、ＭＲＩ装置１００の電源の状態を冷却水分配部１１に伝達する。また、絶縁トランス１３が、冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁する。したがって、本実施例１によれば、水漏れ等により冷却水分配部１１に漏電が発生した場合でも、計算機システム９を保護することができる。なお、本実施例１では絶縁トランス１３を用いた場合について説明したが、冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁するための絶縁手段はこれに限られない。例えば、冷却水分配部１１と計算機システム９とを光伝達素子を介して接続するようにしてもよい。
【００５７】
なお、上記実施例１では、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の分配を制御するための手段として２つの電磁弁を用いた場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、２つの電磁弁の代わりに３方弁が用いられてもよい。なお、ここでいう３方弁とは、１つの入水口と２つの出水口を有し、入水口から流入した水が２つの出水口のいずれか一方から流出するように流路を切り替えることが可能な弁である。
【実施例２】
【００５８】
以下では、実施例２として、３方弁を用いた場合について説明する。なお、本実施例２に係るＭＲＩ装置の構成は図１に示したものと同様であり、冷却水分配部の構成が異なるのみである。そこで、本実施例２では、冷却水分配部の構成及び動作手順について説明する。
【００５９】
まず、本実施例２に係る冷却水分配部の構成について説明する。図６は、本実施例２に係る冷却水分配部２１の構成を示すブロック図である。また、図７及び８は、本実施例２に係る冷却水分配部２１における流路の切り替えを説明するための図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各機器と同様の役割を果たす機器については、同一の符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００６０】
本実施例２に係る冷却水分配部２１は、実施例１で説明した冷却水分配部１１と同様に、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷却が必要な各機器に冷却水を配給する。また、冷却水分配部２１は、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要な機器への冷却水の配給を停止する。
【００６１】
例えば、図６に示すように、冷却水分配部２１は、カプラ１１ｂ〜１１ｋ、バルブ１１ｌ〜１１ｕ、３方弁２１ｙ及び流量調節バルブ１１ｘを有する。そして、冷却水分配部２１内には、以下で説明するように冷却水を流通させる複数の流路が設けられている。
【００６２】
まず、冷却水供給装置１２から送られる冷却水は、カプラ１１ｂを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｌに送られる。バルブ１１ｌを通った冷却水は、バルブ１１ｍ及び３方弁２１ｙの入水口それぞれに送られる。バルブ１１ｍを通った冷却水は、カプラ１１ｃを介して冷凍機１０へ送られる。
【００６３】
３方弁２１ｙの一方の出水口から流出した冷却水は、バルブ１１ｎ、１１ｏ及び１１ｐそれぞれに送られる。バルブ１１ｎを通った冷却水は、カプラ１１ｄを介して傾斜磁場コイル２へ送られる。バルブ１１ｏを通った冷却水は、カプラ１１ｅを介して傾斜磁場電源５へ送られる。バルブ１１ｐを通った冷却水は、カプラ１１ｆを介して送信部６へ送られる。３方弁２１ｙの他方の出水口から流出した冷却水は、流量調節バルブ１１ｘを通って、バルブ１１ｕに送られる。
【００６４】
一方、冷凍機１０から送られる冷却水は、カプラ１１ｇを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｑに送られる。傾斜磁場コイル２から送られる冷却水は、カプラ１１ｈを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｒに送られる。傾斜磁場電源５から送られる冷却水は、カプラ１１ｉを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｓに送られる。送信部６から送られる冷却水は、カプラ１１ｊを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｔに送られる。
【００６５】
バルブ１１ｑ、１１ｒ、１１ｓ及び１１ｔそれぞれを通った冷却水は、それぞれバルブ１１ｕに送られる。バルブ１１ｕを通った冷却水は、カプラ１１ｋを介して冷却水供給装置１２へ送られる。
【００６６】
そして、３方弁２１ｙは、計算機システム９から電流が供給されると、入水口から流入した冷却水がバルブ１１ｎ、１１ｏ及び１１ｐそれぞれに流れるように流路を切り替える。この結果、図７に示すように、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水が配給されるようになる。一方、３方弁２１ｙは、計算機システム９から電流が供給されると、入水口から流入した冷却水が流量調節バルブ１１ｘに流れるように流路を切り替える。この結果、図８に示すように、冷凍機１０のみに冷却水が配給され、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６には冷却水が配給されないようになる。
【００６７】
すなわち、３方弁２１ｙは、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給するよう動作する。また、３方弁２１ｙは、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止するよう動作する。
【００６８】
次に、本実施例２に係る冷却水分配部２１の動作手順について説明する。図９は、本実施例２に係る冷却水分配部２１の動作手順を示すフローチャートである。
【００６９】
図９に示すように、冷却水分配部２１では、ＭＲＩ装置１００の電源がオンの状態になった場合には（ステップＳ２０，Ｙｅｓ）、３方弁２１ｙが、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６へ通じるバルブ側に冷却水が流れるように流路を切り替える（ステップＳ２１）。これにより、冷却水分配部２１は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する（ステップＳ２２）。
【００７０】
一方、ＭＲＩ装置１００の電源がオフの状態になった場合には（ステップＳ２０，Ｎｏ）、３方弁２１ｙが、流量調節バルブ１１ｘ側に冷却水が流れるように流路を切り替える（ステップＳ２３）。これにより、冷却水分配部２１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する（ステップＳ２４）。
【００７１】
上述したように、本実施例２では、冷却水分配部２１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する。
【００７２】
したがって、本実施例２によれば、実施例１と同様に、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６に生じる結露を防ぐことができる。このことから、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、空調機器や結露防止用システムを運転させる必要がなくなる。したがって、本実施例２によれば、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能になる。さらに、３方弁を用いることで、より確実に流路を切り替えることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００ ＭＲＩ装置
１ 静磁場磁石
２ 傾斜磁場コイル
３ 高周波コイル
４ 天板
５ 傾斜磁場電源
６ 送信部
７ 受信部
８ シーケンス制御装置
９ 計算機システム
１０ 冷凍機
１１ 冷却水分配部
１１ｖ 第１電磁弁
１１ｗ 第２電磁弁
１１ｘ 流量調節バルブ
１２ 冷却水供給装置
１３ 絶縁トランス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体内を撮像する装置である。かかるＭＲＩ装置は、撮像領域に静磁場を発生させる静磁場磁石や、静磁場内に置かれた被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル、被検体に高周波パルスを印加する高周波コイルなど、被検体内を撮像するために必要な各種の機器を備える。これらの機器の中には、運転中に発熱するため冷却が必要なものもある。そのため、従来、ＭＲＩ装置が備える機器に冷却水などの冷媒を循環させることで、各機器を冷却する冷却技術があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、ここでいう冷却が必要な機器の中には、常時冷却が必要なものと、ＭＲＩ装置が稼動している間のみ冷却が必要なものとがある。常時冷却が必要な機器とは、例えば、ＭＲＩ装置が稼働していない間も運転を続ける機器である。このような機器の例としては、静磁場磁石として用いられる超伝導磁石の冷媒（液体ヘリウムなど）を冷却するための冷凍機などがある。一方、ＭＲＩ装置が稼働している間のみ冷却が必要な機器とは、例えば、ＭＲＩ装置が稼働していない間は運転が停止される機器である。このような機器の例としては、傾斜磁場コイルや傾斜磁場電源などがある。
【０００４】
しかし、前述した冷却技術では、ＭＲＩ装置の稼働状態に関わらず、冷却対象である全ての機器に冷媒を循環させるものが一般的である。したがって、ＭＲＩ装置が稼働していない間は、運転が停止している機器、すなわち冷却が不要な機器にも冷却水が循環されることになる。この結果、例えば夜間などにＭＲＩ装置が設置された部屋の室温と冷却水の水温との差が大きくなった場合に、運転が停止している機器に結露が生じてしまう可能性があった。
【０００５】
結露は、機器の故障を招く重大な原因となりうることが知られている。そのため、例えば、ＭＲＩ装置が稼働していない間は、エアコンなどの空調機器を運転することで、ＭＲＩ装置が設置された部屋の室温が結露を生じない温度になるように調整されていた。さらに、空調機器の故障に備えて、冷媒が循環される機器を温めることで結露を防止する結露防止用システムが用いられる場合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４０７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、ＭＲＩ装置が稼働していない間に、前述した空調機器や結露防止用システムを運転するために電力が消費される。これに対し、ＭＲＩ装置の利用者からは、省エネのため、ＭＲＩ装置が稼働していない間に消費される電力量を抑えたいという要望があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＭＲＩ装置が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、磁気共鳴イメージング装置が、常時冷却が必要な第１の機器と、装置が稼動している間のみ冷却が必要な第２の機器と、冷媒供給手段により供給される冷媒を前記第１の機器及び前記第２の機器に分配する冷媒分配手段とを備え、前記冷媒分配手段は、装置の電源がオンである間は前記第１の機器及び前記第２の機器それぞれに冷媒を配給し、前記電源がオンからオフに変わった場合に、前記第２の機器への冷媒の配給を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、ＭＲＩ装置が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る冷却水分配部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本実施例１に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（１）である。
【図４】図４は、本実施例１に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（２）である。
【図５】図５は、本実施例１に係る冷却水分配部の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施例２に係る冷却水分配部の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本実施例２に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（１）である。
【図８】図８は、本実施例２に係る冷却水分配部における流路の切り替えを説明するための図（２）である。
【図９】図９は、本実施例２に係る冷却水分配部の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係るＭＲＩ装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、ＭＲＩ装置が備える各機器を冷却するための冷媒として、冷却水が用いられる場合について説明する。
【実施例１】
【００１３】
まず、本実施例１に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明する。図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す構成図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、高周波コイル３、天板４、傾斜磁場電源５、送信部６、受信部７、シーケンス制御装置８、計算機システム９、冷凍機１０、冷却水分配部１１及び冷却水供給装置１２を有する。
【００１４】
例えば、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、高周波コイル３、天板４は、撮影室に設置される。また、例えば、傾斜磁場電源５、送信部６、受信部７、シーケンス制御装置８、計算機システム９、冷凍機１０及び冷却水分配部１１は、コンピュータ室に設置される。また、例えば、冷却水供給装置１２は、屋外に設置される。
【００１５】
静磁場磁石１は、被検体Ｐが置かれる撮像領域に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石１は、真空容器１ａ、冷媒容器１ｂ及び超電導コイル１ｃを有する。真空容器１ａは、概略円筒形状に形成されており、円筒壁内が真空状態に保たれる。この真空容器１ａの内側に形成された空間が、被検体Ｐが置かれる撮像領域となる。冷媒容器１ｂは、概略円筒形状に形成されており、真空容器１ａの円筒壁内に収納される。なお、一般的な例としては、冷媒容器１ｂは、容器内を十分に低温な状態に保つため、円筒壁内に冷媒として液体ヘリウムを収容する。超電導コイル１ｃは、冷媒容器１ｂの円筒壁内に配置され、液体ヘリウムに浸漬される。この超電導コイル１ｃは、真空容器１ａの内側にある撮像領域に静磁場を発生させる。
【００１６】
傾斜磁場コイル２は、概略円筒形状に形成され、静磁場磁石１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２は、傾斜磁場電源５から供給される電流により、撮像領域に設定されたＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を発生させる。かかる傾斜磁場コイル２は、スキャンの実行中にパルス電流が繰り返し供給されるため発熱する。
【００１７】
高周波コイル３は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。この高周波コイル３は、撮像領域に置かれた被検体Ｐに対して、送信部６から送信される高周波パルスを照射する。また高周波コイル３は、高周波パルスによる水素原子核の励起によって被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号を受信する。
【００１８】
天板４は、図示していない寝台によって支持される。また、天板４は、撮影時には被検体Ｐが載置され、被検体Ｐとともに撮像領域内へ移動される。
【００１９】
傾斜磁場電源５は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。この傾斜磁場電源５は、スキャンの実行中に発熱する。
【００２０】
送信部６は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、高周波コイル３に高周波パルスを送信する。かかる送信部６は、高周波コイル３に送信する高周波パルスを発生させるための高周波電源を有する。この高周波電源は、スキャンの実行中に発熱する。
【００２１】
受信部７は、高周波コイル３によって受信された磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号をデジタル化することで生データを生成する。そして、受信部７は、生成した生データをシーケンス制御装置８に送信する。
【００２２】
シーケンス制御装置８は、計算機システム９による制御のもと、傾斜磁場電源５、送信部６及び受信部７をそれぞれ駆動することによって被検体Ｐのスキャンを行う。そして、シーケンス制御装置８は、スキャンを行った結果として受信部７から生データが送信されると、その生データを計算機システム９に送信する。
【００２３】
計算機システム９は、操作者によって行われる操作に基づいてＭＲＩ装置１００全体を制御する。例えば、計算機システム９は、入力部、表示部、シーケンス制御部、画像再構成部、記憶部、表示部、主制御部などを有する。入力部は、操作者から各種入力を受け付ける。表示部は、被検体の画像を含む各種情報を表示する。シーケンス制御部は、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御装置８にスキャンを実行させる。画像再構成部は、シーケンス制御装置８から送信された生データに基づいて被検体Ｐの画像を再構成する。記憶部は、再構成された画像などを記憶する。主制御部は、操作者からの指示に基づいて各機能部の動作を制御する。
【００２４】
冷凍機１０は、静磁場磁石１内の超伝導コイル１ｃを冷却する。一般的な例としては、冷凍機１０は、静磁場磁石１に充填された液体ヘリウムを介して超伝導コイル１ｃを冷却する。この冷凍機１０は、静磁場磁石１が常に超伝導の状態に保たれるように、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間も常時運転を続ける。
【００２５】
冷却水分配部１１は、冷却水供給装置１２により供給される冷却水を冷却が必要な各機器に分配する。例えば、冷却水分配部１１は、冷却水供給装置１２から冷却水が送られると、その冷却水を冷却が必要な各機器に設けられた冷却管それぞれに配給する。また、冷却水分配部１１は、各機器を循環した冷却水が各機器から戻されると、その冷却水を冷却水供給装置１２に送る。なお、かかる冷却水分配部１１については後に詳細に説明する。
【００２６】
冷却水供給装置１２は、冷却水分配部１１に冷却水を供給する。例えば、冷却水供給装置１２は、所定の温度に調整された冷却水を冷却水分配部１１に送る。また、冷却水供給装置１２は、冷却水分配部１１から冷却水が戻されると、その冷却水を所定の温度に冷却したうえで冷却水分配部１１に送る。
【００２７】
ここで、上述した各機器の中には、常時冷却が必要な機器（第１の機器）と、ＭＲＩ装置１００が稼動している間のみ冷却が必要な機器（第２の機器）とが含まれる。例えば、冷凍機１０は、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間も運転を続けるため、常時冷却が必要である。また、例えば、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６は、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間は運転が停止されるため、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要である。かかる冷却が必要な各機器には、それぞれ、冷却水分配部１１から送られる冷却水を機器に循環させるための冷却管が設けられる。
【００２８】
そして、このような構成のもと、本実施例１では、冷却水分配部１１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷却が必要な各機器に冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要な機器への冷却水の配給を停止する。
【００２９】
すなわち、本実施例１では、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間は、常時冷却が必要な機器のみに冷却水が循環され、運転が停止している機器すなわち冷却が不要な機器には冷却水が循環されない。このため、例えば夜間などにＭＲＩ装置１００が設置された部屋の室温と冷却水の水温との差が大きくなった場合でも、運転が停止している機器に結露が生じない。このことから、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、空調機器や結露防止用システムを運転させる必要がなくなる。したがって、本実施例１によれば、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能になる。
【００３０】
以下では、冷却水分配部１１による各機器の冷却について詳細に説明する。なお、本実施例１では、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６が冷却される場合について説明する。
【００３１】
まず、本実施例１に係る冷却水分配部１１の構成について説明する。図２は、本実施例１に係る冷却水分配部１１の構成を示すブロック図である。また、図３及び４は、本実施例１に係る冷却水分配部１１における流路の切り替えを説明するための図である。
【００３２】
図２に示すように、冷却水分配部１１は、制御端子１１ａを介して計算機システム９に接続される。また、計算機システム９と制御端子１１ａとの間には、絶縁トランス１３が挿入される。
【００３３】
絶縁トランス１３は、冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁する。このように、絶縁トランス１３が冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁することによって、水漏れ等により冷却水分配部１１に漏電が発生した場合でも、漏れた電流が計算機システム９に流れず、計算機システム９が安全な状態に保たれる。
【００３４】
計算機システム９は、ＭＲＩ装置１００の電源を制御するとともに、その電源の状態を冷却水分配部１１に伝達する。例えば、計算機システム９は、操作者によってＭＲＩ装置１００の電源をオフにする操作が行われた場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間も運転を続ける必要がある機器を除いて、ＭＲＩ装置１００が備える各機器への電源供給が停止するよう制御する。
【００３５】
また、計算機システム９は、操作者によってＭＲＩ装置１００の電源をオンにする操作が行われた後は、制御端子１１ａに電流を供給することで、ＭＲＩ装置の電源がオンであることを冷却水分配部１１に伝達する。また、計算機システム９は、操作者によってＭＲＩ装置１００の電源をオフにする操作が行われた後は、制御端子１１ａへの電流供給を停止することで、ＭＲＩ装置１００の電源がオフであることを冷却水分配部１１に伝達する。
【００３６】
冷却水分配部１１は、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷却が必要な各機器に冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要な機器への冷却水の配給を停止する。
【００３７】
例えば、図２に示すように、冷却水分配部１１は、カプラ１１ｂ〜１１ｋ、バルブ１１ｌ〜１１ｕ、第１電磁弁１１ｖ、第２電磁弁１１ｗ及び流量調節バルブ１１ｘを有する。そして、冷却水分配部１１内には、以下で説明するように冷却水を流通させる複数の流路が設けられている。
【００３８】
まず、冷却水供給装置１２から送られる冷却水は、カプラ１１ｂを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｌに送られる。バルブ１１ｌを通った冷却水は、バルブ１１ｍ、第１電磁弁１１ｖ及び第２電磁弁１１ｗそれぞれに送られる。バルブ１１ｍを通った冷却水は、カプラ１１ｃを介して冷凍機１０へ送られる。
【００３９】
第１電磁弁１１ｖを通った冷却水は、バルブ１１ｎ、１１ｏ及び１１ｐそれぞれに送られる。バルブ１１ｎを通った冷却水は、カプラ１１ｄを介して傾斜磁場コイル２へ送られる。バルブ１１ｏを通った冷却水は、カプラ１１ｅを介して傾斜磁場電源５へ送られる。バルブ１１ｐを通った冷却水は、カプラ１１ｆを介して送信部６へ送られる。第２電磁弁１１ｗを通った冷却水は、流量調節バルブ１１ｘを通って、バルブ１１ｕに送られる。
【００４０】
一方、冷凍機１０から送られる冷却水は、カプラ１１ｇを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｑに送られる。傾斜磁場コイル２から送られる冷却水は、カプラ１１ｈを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｒに送られる。傾斜磁場電源５から送られる冷却水は、カプラ１１ｉを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｓに送られる。送信部６から送られる冷却水は、カプラ１１ｊを介して冷却水分配部１１に流入し、バルブ１１ｔに送られる。
【００４１】
バルブ１１ｑ、１１ｒ、１１ｓ及び１１ｔそれぞれを通った冷却水は、それぞれバルブ１１ｕに送られる。バルブ１１ｕを通った冷却水は、カプラ１１ｋを介して冷却水供給装置１２へ送られる。
【００４２】
ここで、バルブ１１ｌは、冷却水供給装置１２から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｍは、冷凍機１０へ送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｎは、傾斜磁場コイル２へ送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｏは、傾斜磁場電源５へ送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｐは、送信部６へ送られる冷却水の流量を調節する。
【００４３】
バルブ１１ｑは、冷凍機１０から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｒは、傾斜磁場コイル２から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｓは、傾斜磁場電源５から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｔは、送信部６から送られる冷却水の流量を調節する。バルブ１１ｕは、冷却水供給装置１２へ送られる冷却水の流量を調節する。
【００４４】
そして、第１電磁弁１１ｖは、計算機システム９から電流が供給されると流路を開放し、計算機システム９からの電流供給が停止すると流露を閉塞する。一方、第２電磁弁１１ｗは、第１の電磁弁１１ｖとは逆に、計算機システム９から電流が供給されると流路を閉塞し、計算機システム９からの電流供給が停止すると流露を開放する。
【００４５】
つまり、計算機システム９から電流が供給されている場合には、第１電磁弁１１ｖが流路を開放し、第２電磁弁１１ｗが流路を閉塞する。この結果、図３に示すように、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水が配給されるようになる。一方、計算機システム９からの電流供給が停止した場合には、第１電磁弁１１ｖが流路を閉塞し、第２電磁弁１１ｗが流路を開放する。この結果、図４に示すように、冷凍機１０のみに冷却水が配給され、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６には冷却水が配給されないようになる。
【００４６】
すなわち、第１電磁弁１１ｖ及び第２電磁弁１１ｗは、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給するよう動作する。また、第１電磁弁１１ｖ及び第２電磁弁１１ｗは、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止するよう動作する。
【００４７】
なお、流量調節バルブ１１ｘは、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給が停止される前後で冷凍機１０に配給される冷却水の流量が概略一定に保たれるように、冷凍機１０に配給される冷却水の流量を調節する。すなわち、流量調節バルブ１１ｘに流れる冷却水の流量は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給が停止される前に傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれへ送られる冷却水の流量の合計と同じになるようにあらかじめ調整される。
【００４８】
このように、流量調節バルブ１１ｘが冷凍機１０に配給される冷却水の流量を調節することによって、冷凍機１０へ冷却水が過度に送られるのを防ぐことができる。これにより、冷却水分配部１１と冷凍機１０との間に設けられる配管の内壁や、冷凍機１０に設けられる冷却管の内壁が冷却水によって削り取られる現象を防ぐことができる。このように、管の内壁が削り取られる現象はエロージョンと呼ばれる。
【００４９】
なお、図２では図示を省略しているが、冷却水分配部１１において冷却水が流れる流路には、冷却水の圧力を計測可能な圧力計や、冷却水の水温を計測可能な温度計が設けられるのが望ましい。
【００５０】
次に、本実施例１に係る冷却水分配部１１の動作手順について説明する。図５は、本実施例１に係る冷却水分配部１１の動作手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図５に示すように、冷却水分配部１１では、ＭＲＩ装置１００の電源がオンの状態になった場合には（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、第１電磁弁１１ｖが流路を開放する（ステップＳ１１）。その後、第２電磁弁１１ｗが流路を閉塞する（ステップＳ１２）。これにより、冷却水分配部１１は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する（ステップＳ１３）。
【００５２】
一方、ＭＲＩ装置１００の電源がオフの状態になった場合には（ステップＳ１０，Ｎｏ）、第２電磁弁１１ｖが流路を開放する（ステップＳ１４）。その後、第１電磁弁１１ｗが流路を閉塞する（ステップＳ１５）。これにより、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する（ステップＳ１６）。
【００５３】
上述したように、本実施例１では、冷却水分配部１１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する。
【００５４】
すなわち、本実施例１では、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間は、冷凍機１０のみに冷却水が循環され、運転が停止している傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６には冷却水が循環されない。このため、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６に生じる結露を防ぐことができる。このことから、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、空調機器や結露防止用システムを運転させる必要がなくなる。したがって、本実施例１によれば、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能になる。
【００５５】
また、本実施例１では、流量調節バルブ１１ｘが、冷凍機１０に配給される冷却水の流量を調節する。したがって、冷凍機１０へ冷却水が過度に送られるのを防ぐことができるので、冷却水分配部１１と冷凍機１０との間に設けられる配管の内壁や、冷凍機１０に設けられる冷却管の内壁にエロージョンが生じるのを防ぐことができる。
【００５６】
また、本実施例１では、計算機システム９が、ＭＲＩ装置１００の電源の状態を冷却水分配部１１に伝達する。また、絶縁トランス１３が、冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁する。したがって、本実施例１によれば、水漏れ等により冷却水分配部１１に漏電が発生した場合でも、計算機システム９を保護することができる。なお、本実施例１では絶縁トランス１３を用いた場合について説明したが、冷却水分配部１１と計算機システム９とを絶縁するための絶縁手段はこれに限られない。例えば、冷却水分配部１１と計算機システム９とを光伝達素子を介して接続するようにしてもよい。
【００５７】
なお、上記実施例１では、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の分配を制御するための手段として２つの電磁弁を用いた場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、２つの電磁弁の代わりに３方弁が用いられてもよい。なお、ここでいう３方弁とは、１つの入水口と２つの出水口を有し、入水口から流入した水が２つの出水口のいずれか一方から流出するように流路を切り替えることが可能な弁である。
【実施例２】
【００５８】
以下では、実施例２として、３方弁を用いた場合について説明する。なお、本実施例２に係るＭＲＩ装置の構成は図１に示したものと同様であり、冷却水分配部の構成が異なるのみである。そこで、本実施例２では、冷却水分配部の構成及び動作手順について説明する。
【００５９】
まず、本実施例２に係る冷却水分配部の構成について説明する。図６は、本実施例２に係る冷却水分配部２１の構成を示すブロック図である。また、図７及び８は、本実施例２に係る冷却水分配部２１における流路の切り替えを説明するための図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各機器と同様の役割を果たす機器については、同一の符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００６０】
本実施例２に係る冷却水分配部２１は、実施例１で説明した冷却水分配部１１と同様に、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷却が必要な各機器に冷却水を配給する。また、冷却水分配部２１は、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、ＭＲＩ装置１００が稼働している間のみ冷却が必要な機器への冷却水の配給を停止する。
【００６１】
例えば、図６に示すように、冷却水分配部２１は、カプラ１１ｂ〜１１ｋ、バルブ１１ｌ〜１１ｕ、３方弁２１ｙ及び流量調節バルブ１１ｘを有する。そして、冷却水分配部２１内には、以下で説明するように冷却水を流通させる複数の流路が設けられている。
【００６２】
まず、冷却水供給装置１２から送られる冷却水は、カプラ１１ｂを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｌに送られる。バルブ１１ｌを通った冷却水は、バルブ１１ｍ及び３方弁２１ｙの入水口それぞれに送られる。バルブ１１ｍを通った冷却水は、カプラ１１ｃを介して冷凍機１０へ送られる。
【００６３】
３方弁２１ｙの一方の出水口から流出した冷却水は、バルブ１１ｎ、１１ｏ及び１１ｐそれぞれに送られる。バルブ１１ｎを通った冷却水は、カプラ１１ｄを介して傾斜磁場コイル２へ送られる。バルブ１１ｏを通った冷却水は、カプラ１１ｅを介して傾斜磁場電源５へ送られる。バルブ１１ｐを通った冷却水は、カプラ１１ｆを介して送信部６へ送られる。３方弁２１ｙの他方の出水口から流出した冷却水は、流量調節バルブ１１ｘを通って、バルブ１１ｕに送られる。
【００６４】
一方、冷凍機１０から送られる冷却水は、カプラ１１ｇを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｑに送られる。傾斜磁場コイル２から送られる冷却水は、カプラ１１ｈを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｒに送られる。傾斜磁場電源５から送られる冷却水は、カプラ１１ｉを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｓに送られる。送信部６から送られる冷却水は、カプラ１１ｊを介して冷却水分配部２１に流入し、バルブ１１ｔに送られる。
【００６５】
バルブ１１ｑ、１１ｒ、１１ｓ及び１１ｔそれぞれを通った冷却水は、それぞれバルブ１１ｕに送られる。バルブ１１ｕを通った冷却水は、カプラ１１ｋを介して冷却水供給装置１２へ送られる。
【００６６】
そして、３方弁２１ｙは、計算機システム９から電流が供給されると、入水口から流入した冷却水がバルブ１１ｎ、１１ｏ及び１１ｐそれぞれに流れるように流路を切り替える。この結果、図７に示すように、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水が配給されるようになる。一方、３方弁２１ｙは、計算機システム９から電流が供給されると、入水口から流入した冷却水が流量調節バルブ１１ｘに流れるように流路を切り替える。この結果、図８に示すように、冷凍機１０のみに冷却水が配給され、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６には冷却水が配給されないようになる。
【００６７】
すなわち、３方弁２１ｙは、計算機システム９から制御端子１１ａに電流が供給されている間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給するよう動作する。また、３方弁２１ｙは、計算機システム９から電流が供給されなくなった場合に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止するよう動作する。
【００６８】
次に、本実施例２に係る冷却水分配部２１の動作手順について説明する。図９は、本実施例２に係る冷却水分配部２１の動作手順を示すフローチャートである。
【００６９】
図９に示すように、冷却水分配部２１では、ＭＲＩ装置１００の電源がオンの状態になった場合には（ステップＳ２０，Ｙｅｓ）、３方弁２１ｙが、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６へ通じるバルブ側に冷却水が流れるように流路を切り替える（ステップＳ２１）。これにより、冷却水分配部２１は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する（ステップＳ２２）。
【００７０】
一方、ＭＲＩ装置１００の電源がオフの状態になった場合には（ステップＳ２０，Ｎｏ）、３方弁２１ｙが、流量調節バルブ１１ｘ側に冷却水が流れるように流路を切り替える（ステップＳ２３）。これにより、冷却水分配部２１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する（ステップＳ２４）。
【００７１】
上述したように、本実施例２では、冷却水分配部２１が、ＭＲＩ装置１００の電源がオンである間は、冷凍機１０、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６それぞれに冷却水を配給する。また、冷却水分配部１１は、ＭＲＩ装置１００の電源がオンからオフに変わった場合に、冷却水分配部１１は、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６への冷却水の配給を停止する。
【００７２】
したがって、本実施例２によれば、実施例１と同様に、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源５及び送信部６に生じる結露を防ぐことができる。このことから、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に、空調機器や結露防止用システムを運転させる必要がなくなる。したがって、本実施例２によれば、ＭＲＩ装置１００が稼働していない間に消費される電力量を抑えつつ、機器に生じる結露を防ぐことが可能になる。さらに、３方弁を用いることで、より確実に流路を切り替えることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００ ＭＲＩ装置
１ 静磁場磁石
２ 傾斜磁場コイル
３ 高周波コイル
４ 天板
５ 傾斜磁場電源
６ 送信部
７ 受信部
８ シーケンス制御装置
９ 計算機システム
１０ 冷凍機
１１ 冷却水分配部
１１ｖ 第１電磁弁
１１ｗ 第２電磁弁
１１ｘ 流量調節バルブ
１２ 冷却水供給装置
１３ 絶縁トランス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常時冷却が必要な第１の機器と、
装置が稼動している間のみ冷却が必要な第２の機器と、
冷媒供給手段により供給される冷媒を前記第１の機器及び前記第２の機器に分配する冷媒分配手段とを備え、
前記冷媒分配手段は、装置の電源がオンである間は前記第１の機器及び前記第２の機器それぞれに冷媒を配給し、前記電源がオンからオフに変わった場合に、前記第２の機器への冷媒の配給を停止することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記冷媒分配手段は、前記第２の機器への冷媒の配給が停止される前後で前記第１の機器に配給される冷媒の流量が概略一定に保たれるように、当該第１の機器に配給される冷媒の流量を調節する流量調節部を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記電源の状態を前記冷媒分配手段に伝達する制御手段と、
前記冷媒分配手段と前記制御手段との間に挿入され、前記冷媒分配手段と前記制御手段とを絶縁する絶縁手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１】
常時冷却が必要な第１の機器と、
装置が稼動している間のみ冷却が必要な第２の機器と、
冷媒供給手段により供給される冷媒を前記第１の機器及び前記第２の機器に分配する冷媒分配手段とを備え、
前記冷媒分配手段は、装置の電源がオンである間は前記第１の機器及び前記第２の機器それぞれに冷媒を配給し、前記電源がオンからオフに変わった場合に、前記第２の機器への冷媒の配給を停止することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記冷媒分配手段は、前記第２の機器への冷媒の配給が停止される前後で前記第１の機器に配給される冷媒の流量が概略一定に保たれるように、当該第１の機器に配給される冷媒の流量を調節する流量調節部を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記電源の状態を前記冷媒分配手段に伝達する制御手段と、
前記冷媒分配手段と前記制御手段との間に挿入され、前記冷媒分配手段と前記制御手段とを絶縁する絶縁手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１５６１１３（Ｐ２０１１−１５６１１３Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５７５（Ｐ２０１０−１９５７５）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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