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JP7616865B2 - Magnetic resonance imaging equipment - Google Patents
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Description

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に関する。
The embodiments disclosed in this specification and in the drawings relate to a magnetic resonance imaging apparatus .

従来、超電導型の静磁場磁石(超電導コイル)を有する磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置と呼ぶ)は、冷媒として、例えば、1000リットル程度のヘリウム(He)を使っている。近年、ヘリウムの価格の高騰により、MRI装置の購入から廃却までにかかるライフタイムコストが圧迫されることがある。ライフタイムコストの抑制のためには冷媒容量を可能な限り少なくすることが有効である。しかしながら、冷媒容量を少なくした場合、自然災害や落雷等不慮の事故にともなう停電時に、超電導磁石内部の温度上昇によるクエンチが発生するまでの時間が短くなるというデメリットがある。クエンチが発生すると、超電導コイルの伝導状態を常伝導状態から超電導状態に移行させるために、例えば、1か月程度にわたってヘリウムを冷却し続けることや、冷却されたヘリウムに入れ替えることなどが必要となる。 Conventionally, a magnetic resonance imaging device (hereinafter referred to as an MRI (Magnetic Resonance Imaging) device) having a superconducting static magnetic field magnet (superconducting coil) uses, for example, about 1000 liters of helium (He) as a refrigerant. In recent years, the price of helium has risen sharply, which can put a strain on the lifetime cost of an MRI device from purchase to disposal. In order to suppress the lifetime cost, it is effective to reduce the refrigerant capacity as much as possible. However, when the refrigerant capacity is reduced, there is a disadvantage that the time until a quench occurs due to a rise in temperature inside the superconducting magnet during a power outage caused by an unexpected accident such as a natural disaster or lightning strike is shortened. When a quench occurs, it becomes necessary to continue cooling the helium for about one month, or to replace it with cooled helium, in order to transition the conductive state of the superconducting coil from a normal conductive state to a superconducting state.

瞬断などを除く停電に備えるために、例えば、病院設備などに商用電源とは別の独自の停電対応の電源(非常用電源)を配置し、停電時に商用電源から非常用電源に電力供給を切り替えることでクエンチを未然に防ぐことができる。しかしながら、非常用電源の使用時においてMRI装置全体を動作させた場合、非常用電源に要求される電源容量が大きくなり、非常用電源にかかるコストが増大し、かつ非常用電源による電力の供給可能時間が短縮することがある。 In order to prepare for power outages other than momentary blackouts, for example, hospital facilities can be provided with their own power source (emergency power source) that is separate from commercial power sources, and quenching can be prevented by switching the power supply from commercial power to the emergency power source during a power outage. However, if the entire MRI system is operated while using the emergency power source, the power capacity required for the emergency power source increases, the costs of the emergency power source increase, and the time that the emergency power source can supply power can be shortened.

国際公開第2013-172148号International Publication No. 2013-172148

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、磁気共鳴イメージング装置に関するコストを低減することにある。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。 One of the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve is to reduce the costs associated with magnetic resonance imaging apparatus. However, the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve are not limited to the above problem. Problems that correspond to the effects of each configuration shown in the embodiments described below can also be positioned as other problems.

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、電力供給元として常用電源とから非常用電源とに切り替え可能であって、冷却部と、給電選択部とを備える。冷却部は、静磁場を発生する超電導コイルを冷却する。給電選択部は、前記非常用電源が前記電力供給元である場合、前記常用電源による電力供給の状態の監視に関する監視情報に基づいて、電力供給先として前記冷却部が選択される給電関係を維持する。 The magnetic resonance imaging apparatus according to the embodiment is capable of switching the power supply source from a normal power source to an emergency power source, and includes a cooling unit and a power supply selection unit. The cooling unit cools a superconducting coil that generates a static magnetic field. When the emergency power source is the power supply source, the power supply selection unit maintains a power supply relationship in which the cooling unit is selected as the power supply destination based on monitoring information related to monitoring of the state of power supply by the normal power source.

図1は、実施形態に係り、常用電源からの電力供給時におけるMRI装置の一例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an MRI apparatus when power is supplied from a normal power source according to an embodiment. 図2は、実施形態に係り、非常用電源からの電力供給時におけるMRI装置の一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of an MRI apparatus when power is supplied from an emergency power supply according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る供給切替処理における動作タイミングの一例を示すタイミングチャート。FIG. 3 is a timing chart showing an example of operation timing in the supply switching process according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る供給切替処理の手順の一例を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a supply switching process according to the embodiment. 図5は、実施形態の第1変形例に係り、非常用電源からの電力供給時におけるMRI装置の一例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing an example of an MRI apparatus when power is supplied from an emergency power supply according to a first modified example of the embodiment. 図6は、実施形態の第2変形例に係り、非常用電源からの電力供給時におけるMRI装置の一例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing an example of an MRI apparatus when power is supplied from an emergency power supply according to a second modified example of the embodiment.

以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング装置および給電制御方法の実施形態について詳細に説明する。図1は、常用電源3からの電力供給時における磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置と呼ぶ)1の一例を示すブロック図である。常用電源3は、MRI装置1が設置された病院などにおける設備電源、すなわち商用電源に相当する。なお、本実施形態における技術的思想は、MRI装置1と、非常用電源5と、電源系統切替スイッチ7とを備えたMRIシステムとして実現されてもよい。 Hereinafter, an embodiment of a magnetic resonance imaging apparatus and a power supply control method will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus) 1 when power is supplied from a normal power source 3. The normal power source 3 corresponds to the facility power source in the hospital or the like in which the MRI apparatus 1 is installed, i.e., a commercial power source. Note that the technical idea of this embodiment may be realized as an MRI system including an MRI apparatus 1, an emergency power source 5, and a power system changeover switch 7.

MRI装置1は、常用電源3または非常用電源5に接続され、電力供給元として常用電源3と非常用電源5とに切り替え可能である。具体的には、MRI装置1は、電源系統切替スイッチ7を介して、常用電源3または少なくとも1つの非常用電源5と電気的に接続される。 The MRI apparatus 1 is connected to a normal power source 3 or an emergency power source 5, and can switch between the normal power source 3 and the emergency power source 5 as the power supply source. Specifically, the MRI apparatus 1 is electrically connected to the normal power source 3 or at least one emergency power source 5 via a power system changeover switch 7.

常用電源3は、電源系統切替スイッチ7を介して、電力をMRI装置1に供給する。このとき、常用電源3から供給された電力は、MRI装置1におけるシステムトランス13を介して、MRI装置1の全ユニット、例えば、撮像系11や静磁場発生ユニット15に供給される。なお、常用電源3から供給された電力は、不図示のコンソールや寝台などにも供給されてもよい。 The normal power supply 3 supplies power to the MRI apparatus 1 via the power supply system changeover switch 7. At this time, the power supplied from the normal power supply 3 is supplied to all units of the MRI apparatus 1, such as the imaging system 11 and the static magnetic field generating unit 15, via the system transformer 13 in the MRI apparatus 1. Note that the power supplied from the normal power supply 3 may also be supplied to a console or bed (not shown).

非常用電源5は、電源監視装置(もしくは機能)51を有する。非常用電源5は、常用電源3とは独立した電源であって、例えば、3相交流を生成する。3相交流を生成する非常用電源5は、例えば、発動機を伴う発電機を有し、当該発動機の駆動により3相交流を生成する。電源監視装置51は、常用電源3によるMRI装置1への電力供給の状態の監視するモニターとして機能する。非常用電源5は、常用電源3による電力供給の状態の監視に関する監視情報を、MRI装置1に出力する。監視情報は、例えば、常用電源3の通電状態の情報(以下、停電有無情報と呼ぶ)と、MRI装置1の電力供給元である常用電源3または非常用電源5との電気的な接続に関する情報(以下、接続先情報と呼ぶ)とを有する。監視情報は、例えば電流信号として、電源監視装置51から出力される。 The emergency power supply 5 has a power supply monitoring device (or function) 51. The emergency power supply 5 is a power supply independent of the normal power supply 3, and generates, for example, three-phase AC. The emergency power supply 5 that generates three-phase AC has, for example, a generator with a motor, and generates three-phase AC by driving the motor. The power supply monitoring device 51 functions as a monitor that monitors the state of power supply to the MRI apparatus 1 by the normal power supply 3. The emergency power supply 5 outputs monitoring information related to the monitoring of the state of power supply by the normal power supply 3 to the MRI apparatus 1. The monitoring information includes, for example, information on the power supply state of the normal power supply 3 (hereinafter referred to as power outage information) and information on the electrical connection with the normal power supply 3 or emergency power supply 5, which is the power supply source of the MRI apparatus 1 (hereinafter referred to as connection destination information). The monitoring information is output from the power supply monitoring device 51, for example, as a current signal.

停電有無情報は、常用電源3すなわち商用電源における停電の有無を示す情報であって、撮像系電力供給スイッチ17のON状態(閉塞)とOFF状態(開放)との切り替えに用いられる。具体的には、電源監視装置51は、停電有無情報を、MRI装置1における撮像系電力供給スイッチ17に出力する。なお、停電有無情報は、絶縁トランスを介して、撮像系電力供給スイッチ17へ出力されてもよい。このとき、絶縁トランスは、撮像系電力供給スイッチ17と電源監視装置51との間の経路上に設けられる。接続先情報は、電源系統切替スイッチ7における通電の接続先を変更する情報であって、電源系統切替スイッチ7における通電の接続先の切り替えに用いられる。電源監視装置51は、接続先情報を、電源系統切替スイッチ7に出力する。 The power outage information is information indicating the presence or absence of a power outage in the normal power source 3, i.e., the commercial power source, and is used to switch the imaging system power supply switch 17 between the ON state (closed) and the OFF state (open). Specifically, the power supply monitoring device 51 outputs the power outage information to the imaging system power supply switch 17 in the MRI device 1. The power outage information may be output to the imaging system power supply switch 17 via an insulating transformer. In this case, the insulating transformer is provided on the path between the imaging system power supply switch 17 and the power supply monitoring device 51. The connection destination information is information for changing the connection destination of the current in the power supply system changeover switch 7, and is used to change the connection destination of the current in the power supply system changeover switch 7. The power supply monitoring device 51 outputs the connection destination information to the power supply system changeover switch 7.

図2は、非常用電源5からの電力供給時におけるMRI装置1の一例を示すブロック図である。図1との相違は、電源系統切替スイッチ7における通電の接続先が非常用電源5側であって、撮像系電力供給スイッチ17が解放されていることにある。 Figure 2 is a block diagram showing an example of the MRI device 1 when power is being supplied from the emergency power supply 5. The difference from Figure 1 is that the power supply system changeover switch 7 is connected to the emergency power supply 5 side, and the imaging system power supply switch 17 is open.

電源系統切替スイッチ7は、電源監視装置51から出力された接続先情報に基づいて、MRI装置1との通電の接続先を、常用電源3と非常用電源5との間で切り替える。例えば、常用電源3において停電が発生した場合、電源系統切替スイッチ7は、MRI装置1との通電の接続先を、常用電源3から非常用電源5に切り替える。また、常用電源3が復電した場合、電源系統切替スイッチ7は、MRI装置1との通電の接続先を、非常用電源5から常用電源3に切り替える。これにより、常用電源3が停電から復帰した場合、常用電源3から後述の冷却部へ電力が供給される、 The power supply system changeover switch 7 switches the connection of the current to the MRI device 1 between the normal power supply 3 and the emergency power supply 5 based on the connection information output from the power supply monitoring device 51. For example, if a power outage occurs in the normal power supply 3, the power supply system changeover switch 7 switches the connection of the current to the MRI device 1 from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5. Also, when the normal power supply 3 is restored, the power supply system changeover switch 7 switches the connection of the current to the MRI device 1 from the emergency power supply 5 to the normal power supply 3. As a result, when the normal power supply 3 recovers from the power outage, power is supplied from the normal power supply 3 to the cooling unit described below.

MRI装置1は、撮像系(撮像装置)11と、システムトランス13と、静磁場発生ユニット15と、撮像系電力供給スイッチ17とを有する。静磁場発生ユニット15は、静磁場の発生に関する超電導コイル152を有する冷却容器151と、冷凍機153と、冷凍機監視装置159とを有する。冷却容器151と、冷凍機153と、冷凍機監視装置159とは、静磁場を発生する超電導コイル152を冷却する冷却部(冷却装置)を構成する。すなわち、冷却部は、超電導コイル152の冷却に関する冷媒を冷却する冷凍機153を有する。冷媒は、例えばヘリウムである。 The MRI apparatus 1 has an imaging system (imaging device) 11, a system transformer 13, a static magnetic field generating unit 15, and an imaging system power supply switch 17. The static magnetic field generating unit 15 has a cooling vessel 151 having a superconducting coil 152 for generating a static magnetic field, a refrigerator 153, and a refrigerator monitoring device 159. The cooling vessel 151, the refrigerator 153, and the refrigerator monitoring device 159 constitute a cooling section (cooling device) that cools the superconducting coil 152 that generates the static magnetic field. That is, the cooling section has a refrigerator 153 that cools a refrigerant for cooling the superconducting coil 152. The refrigerant is, for example, helium.

撮像系11は、被検体の撮像に関する各種ユニットを有する。各種ユニットは、例えば、位置識別のための勾配磁場を出すため傾斜磁場電源111と、傾斜磁場コイルと、磁気共鳴現象を起こすためのエネルギー供給するためのRFアンプ113を搭載した送信回路と、送信コイルと、受信コイルと、受信回路と、シーケンス制御回路と、寝台と、磁気共鳴現象の結果得られた信号を画像化するための再構成ユニット115を搭載した計算機システムとを有する。撮像系11における各構成要素については後程説明する。 The imaging system 11 has various units related to imaging of the subject. The various units have, for example, a gradient magnetic field power supply 111 for generating a gradient magnetic field for position identification, a gradient magnetic field coil, a transmission circuit equipped with an RF amplifier 113 for supplying energy to cause a magnetic resonance phenomenon, a transmission coil, a receiving coil, a receiving circuit, a sequence control circuit, a bed, and a computer system equipped with a reconstruction unit 115 for imaging the signal obtained as a result of the magnetic resonance phenomenon. Each component of the imaging system 11 will be described later.

システムトランス13は、常用電源3または非常用電源5から供給された電力を、静磁場発生ユニット15と撮像系電力供給スイッチ17とに分配する機能(以下、分電機能と呼ぶ)を有する。システムトランス13は、分電機能により、常用電源3または非常用電源5から供給された電力を、静磁場発生ユニット15と、撮像系電力供給スイッチ17とに供給する。 The system transformer 13 has a function (hereinafter referred to as a power distribution function) of distributing the power supplied from the normal power supply 3 or the emergency power supply 5 to the static magnetic field generating unit 15 and the imaging system power supply switch 17. The system transformer 13 uses its power distribution function to supply the power supplied from the normal power supply 3 or the emergency power supply 5 to the static magnetic field generating unit 15 and the imaging system power supply switch 17.

静磁場発生ユニット15は、中空の略円筒形状に形成された超電導コイル152を有し、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場発生ユニット15による発生される静磁場は、超電導磁石により発生される。超電導磁石は、冷却容器151における超電導コイル152に、超電導状態で電流を供給することにより実現される。冷却容器151は、概略円筒形状に形成され、不図示の真空容器の円筒壁内に収納される。一般的な例としては、冷却容器151は、容器内を十分に低温な状態に保つため、円筒壁内に液体ヘリウムと、超電導コイル152とを収容する。冷却容器151内では、液体ヘリウムと、液体ヘリウムが気化されたヘリウムガスとが平衡状態にある。 The static magnetic field generating unit 15 has a superconducting coil 152 formed in a hollow, approximately cylindrical shape, and generates a static magnetic field in the internal space. The static magnetic field generated by the static magnetic field generating unit 15 is generated by a superconducting magnet. The superconducting magnet is realized by supplying a current to the superconducting coil 152 in the cooling vessel 151 in a superconducting state. The cooling vessel 151 is formed in an approximately cylindrical shape and is housed within the cylindrical wall of a vacuum vessel (not shown). As a general example, the cooling vessel 151 houses liquid helium and the superconducting coil 152 within the cylindrical wall to keep the inside of the vessel at a sufficiently low temperature. Inside the cooling vessel 151, liquid helium and helium gas obtained by vaporizing the liquid helium are in equilibrium.

冷却容器151の内部には、不図示のヒータが設けられる。ヒータは、冷却容器151内のヘリウムを暖めて気化させ、冷却容器151内の圧力を調整する。圧力の調整は、例えば、冷却容器151内に意図しない空気の流入を防ぐためである。冷却容器151内のヘリウムガスが過度に冷やされると、冷却容器151内の液体ヘリウムの割合が多くなり、冷却容器151内の圧力が低下する。冷却容器151内の圧力が下がり、負圧になると、冷却容器151内に空気が流入してしまう。ヒータは、冷却容器151内の圧力が予め設定された範囲内となるように、冷凍機監視装置159により制御され、冷却容器151内のヘリウムを暖める。 A heater (not shown) is provided inside the cooling container 151. The heater warms and vaporizes the helium in the cooling container 151, and adjusts the pressure inside the cooling container 151. The pressure is adjusted, for example, to prevent unintended air from flowing into the cooling container 151. If the helium gas in the cooling container 151 is cooled excessively, the proportion of liquid helium in the cooling container 151 increases, and the pressure inside the cooling container 151 decreases. If the pressure inside the cooling container 151 decreases and becomes negative pressure, air will flow into the cooling container 151. The heater is controlled by the refrigerator monitor 159 to keep the pressure inside the cooling container 151 within a preset range, and warms the helium inside the cooling container 151.

冷凍機153は、冷却容器151に収容された冷媒を冷却する。冷凍機153は、圧縮器155と、コールドヘッド157と、不図示の供給管、排出管と、通気弁、吸気弁、バッファタンク等を有する。また、冷凍機153は、冷媒を水冷する水冷装置または冷媒を空冷する空冷装置を有する。水冷装置は、冷凍機153における冷媒を、水を用いて連続的に冷却する。冷水装置は、冷却水循環装置に相当し外気との熱交換を行うチラー(chiller)とも称される。空冷装置およびチラーは、既存の装置を用いることができるため、空冷装置およびチラーに関する説明は省略する。 The refrigerator 153 cools the refrigerant contained in the cooling container 151. The refrigerator 153 has a compressor 155, a cold head 157, a supply pipe, an exhaust pipe, a vent valve, an intake valve, a buffer tank, etc. (not shown). The refrigerator 153 also has a water-cooling device that water-cools the refrigerant or an air-cooling device that air-cools the refrigerant. The water-cooling device continuously cools the refrigerant in the refrigerator 153 using water. The water-cooling device corresponds to a cooling water circulation device and is also called a chiller that exchanges heat with outside air. The air-cooling device and chiller can be existing devices, so a description of the air-cooling device and chiller will be omitted.

圧縮器155は、例えば、モーターによりヘリウムガス等の冷媒ガスを圧縮し、高圧状態となった冷媒ガスを、供給管を介してコールドヘッド157へ供給する。モーターは、例えば、インバータ駆動である。また、圧縮器155は、コールドヘッド157の内部で膨張した冷媒ガスを、排出管を介して回収する。また、圧縮器155は、冷媒ガスが充填されたバッファタンクと、通気弁および吸気弁を介して接続する。バッファタンクには、冷媒ガスが充填される。圧縮器155は、冷媒ガスを、通気弁を介してバッファタンクへ排気する。圧縮器155は、バッファタンクに充填される冷媒ガスを、吸気弁を介して吸気する。 The compressor 155 compresses a refrigerant gas such as helium gas using a motor, for example, and supplies the high-pressure refrigerant gas to the cold head 157 via a supply pipe. The motor is, for example, inverter-driven. The compressor 155 also recovers the refrigerant gas expanded inside the cold head 157 via a discharge pipe. The compressor 155 also connects to a buffer tank filled with refrigerant gas via a vent valve and an intake valve. The buffer tank is filled with refrigerant gas. The compressor 155 exhausts the refrigerant gas to the buffer tank via the vent valve. The compressor 155 draws in the refrigerant gas filled in the buffer tank via the intake valve.

コールドヘッド157は、供給管を介して供給される高圧状態の冷媒ガスを膨張させ、冷却容器151における冷媒を冷却する。これにより、コールドヘッド157は、冷媒の沸点以下の温度まで、冷媒を冷却する。一定以上冷却容器151が冷却されると、冷却容器151内のヘリウムガスが液体ヘリウムへ再凝縮される。なお、図1および図2では、1つのコールドヘッド157が冷却容器151に設置される場合を例に示したが、コールドヘッド157は、1つに限定されず、複数であってもよい。 The cold head 157 expands the high-pressure refrigerant gas supplied through the supply pipe, and cools the refrigerant in the cooling vessel 151. As a result, the cold head 157 cools the refrigerant to a temperature below the boiling point of the refrigerant. When the cooling vessel 151 is cooled to a certain level or more, the helium gas in the cooling vessel 151 is recondensed into liquid helium. Note that while Figures 1 and 2 show an example in which one cold head 157 is installed in the cooling vessel 151, the number of cold heads 157 is not limited to one, and multiple cold heads 157 may be used.

通気弁および吸気弁は、圧縮器155とバッファタンクとを繋ぐ管に設けられる。通気弁は、冷凍機監視装置159からの指示に従い、圧縮器155内の冷媒ガスをバッファタンクへ排気する。圧縮器155内の冷媒ガスが排気されることにより、圧縮器155からコールドヘッド157へ供給される冷媒ガスの圧力が低下する。吸気弁は、冷凍機監視装置159からの指示に従い、バッファタンクに充填される冷媒ガスを圧縮器155へ供給する。圧縮器155へ冷媒ガスが供給されることにより、圧縮器155からコールドヘッド157へ供給される冷媒ガスの圧力が上昇する。 The vent valve and intake valve are provided on the pipe connecting the compressor 155 and the buffer tank. The vent valve exhausts the refrigerant gas in the compressor 155 to the buffer tank in accordance with instructions from the refrigerator monitoring device 159. As the refrigerant gas in the compressor 155 is exhausted, the pressure of the refrigerant gas supplied from the compressor 155 to the cold head 157 decreases. The intake valve supplies the refrigerant gas filled in the buffer tank to the compressor 155 in accordance with instructions from the refrigerator monitoring device 159. As the refrigerant gas is supplied to the compressor 155, the pressure of the refrigerant gas supplied from the compressor 155 to the cold head 157 increases.

冷凍機監視装置159は、冷凍機153および冷却容器151における冷媒を監視する。例えば、冷凍機監視装置159は、冷却容器151内の圧力を監視し、冷却容器151内の圧力が予め設定された範囲内となるように、ヒータを制御する。冷凍機監視装置159は、圧縮器155からコールドヘッド157へ供給される冷媒ガスの圧力を監視し、当該圧力が所定の範囲内となるように、通気弁および吸気弁を制御する。 The refrigerator monitoring device 159 monitors the refrigerant in the refrigerator 153 and the cooling vessel 151. For example, the refrigerator monitoring device 159 monitors the pressure in the cooling vessel 151 and controls the heater so that the pressure in the cooling vessel 151 is within a preset range. The refrigerator monitoring device 159 monitors the pressure of the refrigerant gas supplied from the compressor 155 to the cold head 157 and controls the vent valve and intake valve so that the pressure is within a predetermined range.

撮像系電力供給スイッチ17は、システムトランス13と撮像系11における電力供給に関する複数のユニッとの間に設けられる。すなわち、撮像系電力供給スイッチ17は、静磁場発生ユニット15の冷却に関わらない傾斜磁場電源111等の複数のユニットへの電力供給ラインの前に設けられる。撮像系電力供給スイッチ17は、撮像系11における当該複数のユニットへの電力供給に関する複数のスイッチを有する。撮像系電力供給スイッチ17は、図1および図2に示すように、例えば、傾斜磁場電源111と電気的に接続可能な第1スイッチSW1と、RFアンプ113に電気的に接続可能な第2スイッチSW2と、再構成ユニット115に電気的に接続可能な第3スイッチSW3とを有する。 The imaging system power supply switch 17 is provided between the system transformer 13 and multiple units related to power supply in the imaging system 11. That is, the imaging system power supply switch 17 is provided before the power supply line to multiple units such as the gradient magnetic field power supply 111 that are not involved in cooling the static magnetic field generating unit 15. The imaging system power supply switch 17 has multiple switches related to the power supply to the multiple units in the imaging system 11. As shown in Figures 1 and 2, the imaging system power supply switch 17 has, for example, a first switch SW1 that can be electrically connected to the gradient magnetic field power supply 111, a second switch SW2 that can be electrically connected to the RF amplifier 113, and a third switch SW3 that can be electrically connected to the reconstruction unit 115.

なお、図1および図2において、撮像系11における当該複数のユニットは、傾斜磁場電源111と、RFアンプ113と、再構成ユニット115とが記載されているが、これらに限定されず、例えば、寝台など撮像系11に関する他のユニットをさらに有していてもよい。このとき、撮像系電力供給スイッチ17は、他のユニットと電気的に接続可能なさらなるスイッチを有する。図1に示すように、常用電源3からの電力供給時において、撮像系電力供給スイッチ17における全スイッチは、クローズ(閉塞)している。このため、MRI装置1における全ユニットには、常用電源3から電力が供給される。一方、常用電源3による電力供給が停止、すなわち停電した場合、図2に示すように、電力供給元は電源系統切替スイッチ7により非常用電源5が選択され、且つ、非常用電源5から送出された監視情報に基づいて撮像系電力供給スイッチ17は、オープン(開放)される。これにより、常用電源3の停電時において、非常用電源5から供給された電力は超電導コイル152の冷却に必要なユニットのみに供給される。 1 and 2, the multiple units in the imaging system 11 are described as the gradient magnetic field power supply 111, the RF amplifier 113, and the reconstruction unit 115, but are not limited thereto, and may further include other units related to the imaging system 11, such as a bed. In this case, the imaging system power supply switch 17 has an additional switch that can be electrically connected to other units. As shown in FIG. 1, when power is supplied from the normal power supply 3, all switches in the imaging system power supply switch 17 are closed. Therefore, power is supplied from the normal power supply 3 to all units in the MRI device 1. On the other hand, when the power supply from the normal power supply 3 is stopped, that is, when a power outage occurs, as shown in FIG. 2, the power supply source is selected as the emergency power supply 5 by the power supply system changeover switch 7, and the imaging system power supply switch 17 is opened based on the monitoring information sent from the emergency power supply 5. As a result, when the normal power supply 3 is out of power, the power supplied from the emergency power supply 5 is supplied only to the units required for cooling the superconducting coil 152.

撮像系電力供給スイッチ17は、非常用電源5が電力供給元である場合、監視情報に基づいて、電力供給先として冷却部が選択される給電関係を維持する。具体的には、撮像系電力供給スイッチ17は、電源監視装置51から出力された停電有無情報に基づいて、複数のスイッチの閉塞(ON)と開放(OFF)とを切り替える。例えば、常用電源3において停電が発生した場合、撮像系電力供給スイッチ17は、複数のスイッチを開放する。また、常用電源3が復電した場合、撮像系電力供給スイッチ17は、複数のスイッチを閉塞する。撮像系電力供給スイッチ17は、給電選択部に相当する。なお、給電選択部は、上述の複数のスイッチと、当該スイッチの開閉を制御するプロセッサとにより構成されてもよい。このとき、プロセッサは、停電有無情報に基づいて、複数のスイッチの開閉を制御する。 When the emergency power supply 5 is the power supply source, the imaging system power supply switch 17 maintains a power supply relationship in which the cooling unit is selected as the power supply destination based on monitoring information. Specifically, the imaging system power supply switch 17 switches between closed (ON) and open (OFF) states of multiple switches based on power outage information output from the power supply monitoring device 51. For example, when a power outage occurs in the normal power supply 3, the imaging system power supply switch 17 opens the multiple switches. Also, when power is restored to the normal power supply 3, the imaging system power supply switch 17 closes the multiple switches. The imaging system power supply switch 17 corresponds to a power supply selection unit. The power supply selection unit may be composed of the multiple switches described above and a processor that controls the opening and closing of the switches. At this time, the processor controls the opening and closing of the multiple switches based on the power outage information.

なお、給電選択部は、MRI装置1の消費電力の低減時において、MRI装置1への電源投入指示、すなわちMRI装置1への電源ONの指示が、後述の入力インタフェースを介してユーザにより入力された場合でも、電力供給先として冷却部が選択される給電関係を維持する。 When the power consumption of the MRI device 1 is reduced, the power supply selection unit maintains the power supply relationship in which the cooling unit is selected as the power supply destination even if a power-on instruction to the MRI device 1, i.e., an instruction to turn on the power to the MRI device 1, is input by the user via the input interface described below.

以下、撮像系11に含まれる構成要素について簡単に説明する。 The components contained in the imaging system 11 are briefly described below.

傾斜磁場コイルは、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、円筒形の冷却容器151の内面側に配置される。傾斜磁場コイルは、互いに直交するX、Y、及びZの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。 The gradient magnetic field coil is a coil formed in a hollow, approximately cylindrical shape, and is disposed on the inner surface side of the cylindrical cooling vessel 151. The gradient magnetic field coil generates a gradient magnetic field whose magnetic field strength changes along the mutually orthogonal X, Y, and Z axes.

傾斜磁場電源111は、システムトランス13および撮像系電力供給スイッチ17を介して供給された電力により、MRI装置1におけるシーケンス制御回路の制御の下、傾斜磁場コイルに電流を供給する。 The gradient magnetic field power supply 111 supplies current to the gradient magnetic field coil under the control of a sequence control circuit in the MRI device 1 using power supplied via the system transformer 13 and the imaging system power supply switch 17.

送信コイルは、送信回路からRF(Radio Frequency)パルスの供給を受けて、MRI装置1における撮像空間に高周波磁場を発生する。 The transmitting coil receives RF (Radio Frequency) pulses from the transmitting circuit and generates a high-frequency magnetic field in the imaging space of the MRI device 1.

送信回路は、シーケンス制御回路による制御のもと、ラーモア周波数に対応するRFパルスを送信コイルに送信する。送信回路は、例えば、発振部や位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、RFアンプ113などを有する。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数のRFパルスを発生する。位相選択部は、発振部によって発生したRFパルスの位相を選択する。周波数変換部は、位相選択部から出力されたRFパルスの周波数を変換する。振幅変調部は、周波数変換部から出力されたRFパルスの振幅を例えばsinc関数に従って変調する。RFアンプ113は、システムトランス13および撮像系電力供給スイッチ17を介して供給された電力により振幅変調部から出力されたRFパルスを増幅して送信コイルに供給する。 The transmission circuit transmits an RF pulse corresponding to the Larmor frequency to the transmission coil under the control of the sequence control circuit. The transmission circuit includes, for example, an oscillator, a phase selection unit, a frequency conversion unit, an amplitude modulation unit, and an RF amplifier 113. The oscillator generates an RF pulse with a resonance frequency specific to the target atomic nucleus in the static magnetic field. The phase selection unit selects the phase of the RF pulse generated by the oscillator. The frequency conversion unit converts the frequency of the RF pulse output from the phase selection unit. The amplitude modulation unit modulates the amplitude of the RF pulse output from the frequency conversion unit according to, for example, a sinc function. The RF amplifier 113 amplifies the RF pulse output from the amplitude modulation unit using power supplied via the system transformer 13 and the imaging system power supply switch 17, and supplies it to the transmission coil.

受信コイルは、傾斜磁場コイルの内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体から発せられるMR信号を受信する。受信コイルは、受信したMR信号を受信回路へ出力する。なお、受信コイルが送信コイルと兼用される構成を採用してもよい。 The receiving coil is disposed inside the gradient coil and receives MR signals emitted from the subject under the influence of the high-frequency magnetic field. The receiving coil outputs the received MR signals to a receiving circuit. Note that a configuration in which the receiving coil also serves as the transmitting coil may be adopted.

受信回路は、受信コイルから出力されるアナログのMR信号をアナログ・デジタル(AD)変換して、MRデータを生成する。受信回路は、生成したMRデータをシーケンス制御回路へ送信する。 The receiving circuit performs analog-to-digital (AD) conversion on the analog MR signal output from the receiving coil to generate MR data. The receiving circuit transmits the generated MR data to a sequence control circuit.

シーケンス制御回路は、計算機システムから送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源111、送信回路および受信回路を駆動することによって、被検体の撮像を行う。シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス制御回路は、傾斜磁場電源111、送信回路及び受信回路を駆動して被検体を撮像した結果、受信回路からMRデータを受信すると、受信したMRデータを計算機システムへ転送する。シーケンス制御回路は、例えばプロセッサにより実現される。 The sequence control circuit drives the gradient magnetic field power supply 111, the transmission circuit, and the reception circuit based on sequence information transmitted from the computer system, thereby imaging the subject. The sequence information defines the procedure for performing imaging. When the sequence control circuit drives the gradient magnetic field power supply 111, the transmission circuit, and the reception circuit to image the subject, and receives MR data from the reception circuit, it transfers the received MR data to the computer system. The sequence control circuit is realized, for example, by a processor.

寝台は、被検体が載置される天板を備える。寝台は、天板および寝台を駆動する各種モーターなどのアクチュエータと、アクチュエータにより発生された動力を可動部に伝達する動力伝達ユニットなどとにより構成される。寝台および天板は、計算機システムによる制御の下で、天板の長手方向および上下方向に移動される。 The bed has a top plate on which the subject is placed. The bed is composed of actuators such as various motors that drive the top plate and the bed, and a power transmission unit that transmits the power generated by the actuators to the moving parts. The bed and the top plate are moved in the longitudinal direction and the vertical direction of the top plate under the control of a computer system.

計算機システムは、MRI装置1の全体制御や、MR画像の生成等を行う。計算機システムは、例えば、ネットワークインタフェース、記憶回路、処理回路、入力インタフェース、およびディスプレイなどを備える。 The computer system performs overall control of the MRI apparatus 1 and generates MR images. The computer system includes, for example, a network interface, a memory circuit, a processing circuit, an input interface, and a display.

記憶回路は、ネットワークインタフェースによって受信されたMRデータ、後述の処理回路によってk空間に配置されたk空間データ、および処理回路によって生成された画像データ等を記憶する。記憶回路は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、または光ディスク等により実現される。 The memory circuit stores the MR data received by the network interface, the k-space data arranged in the k-space by the processing circuit described below, and the image data generated by the processing circuit. The memory circuit is realized, for example, by a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, a hard disk, or an optical disk.

入力インタフェースは、操作者からの各種指示(例えば、電源投入指示)や情報入力を受け付ける。入力インタフェースは、例えば、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。入力インタフェースは、処理回路に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェースは、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、計算機システムとは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェースの例に含まれる。 The input interface accepts various instructions (e.g., a power-on instruction) and information input from an operator. The input interface can be realized by, for example, a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a touch screen that integrates a display screen and a touchpad, a non-contact input circuit that uses an optical sensor, and a voice input circuit. The input interface is connected to a processing circuit, and converts input operations received from an operator into electrical signals and outputs them to the processing circuit. Note that in this specification, the input interface is not limited to those that have physical operating parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electrical signal processing circuit that receives electrical signals corresponding to input operations from an external input device provided separately from the computer system and outputs these electrical signals to a control circuit is also included as an example of an input interface.

ディスプレイは、処理回路の制御の下、各種のGUI(Graphical User Interface)や、処理回路によって生成された磁気共鳴画像等を表示する。ディスプレイは、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。 Under the control of the processing circuit, the display displays various GUIs (Graphical User Interfaces) and magnetic resonance images generated by the processing circuit. The display is, for example, a display device such as a liquid crystal display.

処理回路は、MRI装置1の全体の制御を行う。より詳細には、処理回路は、例えば、撮像制御機能、および再構成機能などを備える。再構成機能を実現する処理回路は、再構成ユニット115の一例である。撮像制御機能および再構成機能などの各機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路に記憶されている。処理回路は、プロセッサである。例えば、処理回路は、プログラムを記憶回路から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、撮像制御機能および再構成機能などの各機能を有することとなる。 The processing circuitry controls the entire MRI apparatus 1. More specifically, the processing circuitry has, for example, an imaging control function and a reconstruction function. The processing circuitry that realizes the reconstruction function is an example of the reconstruction unit 115. Each function, such as the imaging control function and the reconstruction function, is stored in the storage circuitry in the form of a program that can be executed by a computer. The processing circuitry is a processor. For example, the processing circuitry realizes the function corresponding to each program by reading and executing the program from the storage circuitry. In other words, the processing circuit in a state in which each program has been read has each function, such as the imaging control function and the reconstruction function.

上記説明では、「プロセッサ」が各機能に対応するプログラムを記憶回路から読み出して実行行する例を説明したが、実施形態はこれに限定されない。「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。 In the above description, an example was described in which the "processor" reads out a program corresponding to each function from a storage circuit and executes it, but the embodiment is not limited to this. The term "processor" refers to circuits such as a CPU, a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), and a Field Programmable Gate Array (FPGA)).

プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。一方、プロセッサがASICである場合、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。また、単一の記憶回路が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。 When the processor is, for example, a CPU, the processor realizes a function by reading and executing a program stored in a memory circuit. On the other hand, when the processor is an ASIC, instead of storing a program in a memory circuit, the function is directly incorporated as a logic circuit in the circuit of the processor. Note that each processor in this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its function. Also, while a single memory circuit has been described as storing a program corresponding to each processing function, multiple memory circuits may be distributed and arranged, and the processing circuit may read the corresponding program from each individual memory circuit.

撮像制御機能は、MRI装置1の各部を制御して、磁気共鳴画像の撮像を実行する。より詳細には、撮像制御機能は、シーケンス情報の生成、MRデータの収集などを実行する。 The imaging control function controls each part of the MRI device 1 to capture magnetic resonance images. More specifically, the imaging control function generates sequence information, collects MR data, etc.

再構成機能は、システムトランス13および撮像系電力供給スイッチ17を介して供給された電力により、k空間データの生成および磁気共鳴画像の生成を実行する。再構成機能は、生成されたk空間データに対して2次元もしくは3次元フーリエ変換による画像再構成処理を行い、磁気共鳴画像を生成する。再構成機能は、生成した磁気共鳴画像を、例えば、記憶回路に保存する。 The reconstruction function generates k-space data and a magnetic resonance image using power supplied via the system transformer 13 and the imaging system power supply switch 17. The reconstruction function performs image reconstruction processing on the generated k-space data using a two-dimensional or three-dimensional Fourier transform to generate a magnetic resonance image. The reconstruction function stores the generated magnetic resonance image, for example, in a memory circuit.

以上のように構成された本実施形態のMRI装置1により実行される電力供給元の切り替えに伴ってMRI装置1における電力供給先を切り替える制御の処理(以下、供給切替処理と呼ぶ)について、図3および図4を用いて説明する。図3は、実施形態に係る供給切替処理における動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。図4は、実施形態に係る供給切替処理の手順の一例を示すフローチャートである。 The control process (hereinafter referred to as supply switching process) for switching the power supply destination in the MRI apparatus 1 in association with switching the power supply source executed by the MRI apparatus 1 of this embodiment configured as described above will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig. 3 is a timing chart showing an example of the operation timing in the supply switching process according to the embodiment. Fig. 4 is a flowchart showing an example of the procedure of the supply switching process according to the embodiment.

(供給切替処理)
(ステップS401)
非常用電源5における電源監視装置51により、常用電源3における停電が検知されなければ(ステップS401のNO)、本ステップが繰り返される。電源監視装置51により、常用電源3における停電が検知されれば(ステップS401のYES)、ステップS402の処理が実行される。図3における停電の検知は、時刻t1に相当する。停電の検知を契機として、電源監視装置51は、停電有無情報を、撮像系電力供給スイッチ17に出力する。このとき、停電有無情報は、停電を知らせる信号であって、撮像系電力供給スイッチ17を開放することに用いられる。また、停電の検知を契機として、電源監視装置51は、接続先情報を、電源系統切替スイッチ7に出力する。このとき、接続先情報は、電力供給元の通電の接続先を、常用電源3から非常用電源5に切り替える信号に相当する。
(Supply switching process)
(Step S401)
If the power supply monitoring device 51 in the emergency power supply 5 does not detect a power outage in the normal power supply 3 (NO in step S401), this step is repeated. If the power supply monitoring device 51 detects a power outage in the normal power supply 3 (YES in step S401), the process of step S402 is executed. The detection of a power outage in FIG. 3 corresponds to time t1. Upon detection of a power outage, the power supply monitoring device 51 outputs power outage presence/absence information to the imaging system power supply switch 17. At this time, the power outage presence/absence information is a signal notifying of a power outage and is used to open the imaging system power supply switch 17. Furthermore, upon detection of a power outage, the power supply monitoring device 51 outputs connection destination information to the power system changeover switch 7. At this time, the connection destination information corresponds to a signal for switching the connection destination of the power supply source from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5.

(ステップS402)
非常用電源5が始動する。具体的には、図3における時刻t1において、非常用電源5における発動機が始動し、非常用電源5は発電を開始する。
(Step S402)
The emergency power supply 5 is started. Specifically, at time t1 in Fig. 3, the engine in the emergency power supply 5 is started, and the emergency power supply 5 starts generating power.

(ステップS403)
電源系統切替スイッチ7において、常用電源3から非常用電源5に接続が切り替えられる。具体的には、電源系統切替スイッチ7は、接続先情報の受信を契機として、すなわち図3に示す時刻t2において、接続先情報にしたがって、MRI装置1への電力供給元を、常用電源3から非常用電源5に切り替える。すなわち、電力供給元は、常用電源3の停電時に、常用電源3から非常用電源5に切り替わる。
(Step S403)
The power supply system changeover switch 7 switches the connection from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5. Specifically, the power supply system changeover switch 7 switches the power supply source to the MRI apparatus 1 from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5 in accordance with the connection destination information upon receipt of the connection destination information, i.e., at time t2 shown in Fig. 3. In other words, the power supply source switches from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5 when the normal power supply 3 fails.

(ステップS404)
撮像系電力供給スイッチ17が解放される。具体的には、撮像系電力供給スイッチ17は、停電有無情報の受信を契機として、すなわち図3に示す時刻t2において、停電有無情報にしたがって、第1スイッチSW1乃至第3スイッチSW3を開放する。
(Step S404)
The imaging system power supply switch 17 is opened. Specifically, the imaging system power supply switch 17 opens the first switch SW1 to the third switch SW3 in accordance with the power outage presence/absence information upon receipt of the power outage presence/absence information, i.e., at time t2 shown in FIG. 3 .

(ステップS405)
停電の検知から切替時間が経過したか否かが、例えば、電源監視装置51により判定される。切替時間とは、非常用電源5の始動後、非常用電源5から出力される電力(例えば電圧)が安定するまでの期間に相当する。すなわち、切替時間は、非常用電源5の始動時刻(図3におけるt1)から、非常用電源5で生成された電力が安定するまでの期間TLであって、例えば40秒以内である。なお、切替時間TLは、例えば、常用電源3における周波数の1サイクル以上で10分以内の時間幅で適宜設定されてもよい。また、非常用電源5として、大容量の蓄電池が用いられる場合、本ステップは不要となる。
(Step S405)
For example, the power supply monitoring device 51 determines whether or not the switching time has elapsed since the detection of the power outage. The switching time corresponds to the period from the start of the emergency power supply 5 until the power (e.g., voltage) output from the emergency power supply 5 becomes stable. That is, the switching time is a period TL from the start time (t1 in FIG. 3) of the emergency power supply 5 until the power generated by the emergency power supply 5 becomes stable, and is, for example, within 40 seconds. Note that the switching time TL may be appropriately set to, for example, a time width of one cycle or more of the frequency of the normal power supply 3 and within 10 minutes. In addition, when a large-capacity storage battery is used as the emergency power supply 5, this step is not necessary.

停電の検知、すなわち非常用電源5における発動機の始動開始時刻t1から、切替時間TLが経過しなければ(ステップS405のNO)、本ステップにおける処理が繰り返される。停電の検知、すなわち非常用電源5における発動機の始動開始時刻t1から、切替時間TLが経過すれば(ステップS405のYES)、ステップS406の処理が実行される。 If the switching time TL has not elapsed since the detection of a power outage, i.e., the start time t1 of the engine in the emergency power source 5 (NO in step S405), the processing in this step is repeated. If the switching time TL has elapsed since the detection of a power outage, i.e., the start time t1 of the engine in the emergency power source 5 (YES in step S405), the processing in step S406 is executed.

(ステップS406)
非常用電源5から静磁場発生ユニット15への電力の供給が開始される。すなわち、非常用電源5から冷却部へ選択的に電力が供給される。換言すれば、電力供給先として冷却部が選択される給電関係が維持される。非常用電源5から静磁場発生ユニット15への電力の供給開始時刻は、図3に示す時刻t3に相当する。すなわち、時刻t3において、非常用電源5から静磁場発生ユニット15に電力が供給される。
(Step S406)
The supply of power from the emergency power supply 5 to the static magnetic field generating unit 15 is started. That is, power is selectively supplied from the emergency power supply 5 to the cooling unit. In other words, a power supply relationship is maintained in which the cooling unit is selected as the power supply destination. The time when the supply of power from the emergency power supply 5 to the static magnetic field generating unit 15 starts corresponds to time t3 shown in FIG. 3. That is, at time t3, power is supplied from the emergency power supply 5 to the static magnetic field generating unit 15.

(ステップS407)
非常用電源5における電源監視装置51により、常用電源3における復電が検知されなければ(ステップS407のNO)、本ステップが繰り返される。ステップS401のYESから本ステップのNOまでの期間において、電源投入指示が入力インタフェースを介してユーザにより入力された場合であっても、非常用電源5により生成された電力は、撮像系11へ供給されず、冷却部へ供給されることとなる。
(Step S407)
If the power supply monitoring device 51 in the emergency power supply 5 does not detect the restoration of power in the normal power supply 3 (NO in step S407), this step is repeated. Even if a power-on instruction is input by the user via the input interface during the period from YES in step S401 to NO in this step, the power generated by the emergency power supply 5 is not supplied to the imaging system 11 but is supplied to the cooling unit.

電源監視装置51より、常用電源3における復電が検知されれば(ステップS407のYES)、ステップS408の処理が実行される。図3における復電の検知は、時刻t4に相当する。復電の検知を契機として、電源監視装置51は、停電有無情報を、撮像系電力供給スイッチ17に出力する。このとき、停電有無情報は、復電を知らせる信号であって、撮像系電力供給スイッチ17を閉塞することに用いられる。また、復電の検知を契機として、電源監視装置51は、接続先情報を、電源系統切替スイッチ7に出力する。このとき、接続先情報は、電力供給元の通電の接続先を、非常用電源5から常用電源3に切り替える信号に相当する。 When the power supply monitoring device 51 detects the restoration of power to the normal power supply 3 (YES in step S407), the process of step S408 is executed. The detection of power restoration in FIG. 3 corresponds to time t4. Upon detecting the restoration of power, the power supply monitoring device 51 outputs power outage information to the imaging system power supply switch 17. At this time, the power outage information is a signal notifying the restoration of power, and is used to close the imaging system power supply switch 17. Furthermore, upon detecting the restoration of power, the power supply monitoring device 51 outputs connection destination information to the power system changeover switch 7. At this time, the connection destination information corresponds to a signal that switches the connection destination of the power supply source from the emergency power supply 5 to the normal power supply 3.

(ステップS408)
撮像系電力供給スイッチ17が閉塞される。具体的には、撮像系電力供給スイッチ17は、停電有無情報の受信を契機として、すなわち図3に示す時刻t5において、停電有無情報にしたがって、第1スイッチSW1乃至第3スイッチSW3を閉塞する。
(Step S408)
The imaging system power supply switch 17 is closed. Specifically, the imaging system power supply switch 17 closes the first switch SW1 to the third switch SW3 in accordance with the power outage presence/absence information upon receipt of the power outage presence/absence information, i.e., at time t5 shown in FIG. 3 .

(ステップS409)
電源系統切替スイッチ7において、非常用電源5から常用電源3に接続が切り替えられる。具体的には、電源系統切替スイッチ7は、接続先情報の受信を契機として、すなわち図3に示す時刻t6において、接続先情報にしたがって、MRI装置1への電力供給元を、非常用電源5から常用電源3に切り替える。これにより、常用電源3が停電から復帰した場合、常用電源3から冷却部へ電力が供給される。
(Step S409)
The power supply system changeover switch 7 switches the connection from the emergency power supply 5 to the normal power supply 3. Specifically, the power supply system changeover switch 7 switches the power supply source to the MRI apparatus 1 from the emergency power supply 5 to the normal power supply 3 in accordance with the connection destination information upon receipt of the connection destination information, i.e., at time t6 shown in Fig. 3. As a result, when the normal power supply 3 recovers from a power outage, power is supplied from the normal power supply 3 to the cooling unit.

(ステップS410)
非常用電源5において、発電が停止される。具体的には、非常用電源5における発動機の動作が停止する。以上により、供給切り替え処理は終了する。
(Step S410)
Power generation is stopped in the emergency power supply 5. Specifically, the operation of the engine in the emergency power supply 5 is stopped. With the above, the supply switching process is completed.

以上に述べた実施形態に係るMRI装置1は、電力供給元として常用電源3と非常用電源5とに切り替え可能であって、静磁場を発生する超電導コイル152を冷却し、非常用電源5が電力供給元である場合、常用電源3による電力供給の状態の監視に関する監視情報に基づいて、電力供給先として冷却部が選択される給電関係を維持する。また、実施形態に係るMRI装置1における冷却部は、冷媒を水冷する冷水装置または冷媒を空冷する空冷装置をさらに有する。 The MRI apparatus 1 according to the embodiment described above can switch between the normal power supply 3 and the emergency power supply 5 as the power supply source, cools the superconducting coil 152 that generates a static magnetic field, and maintains a power supply relationship in which the cooling unit is selected as the power supply destination based on monitoring information regarding the monitoring of the power supply state by the normal power supply 3 when the emergency power supply 5 is the power supply source. In addition, the cooling unit in the MRI apparatus 1 according to the embodiment further includes a water cooling device that water-cools the refrigerant or an air cooling device that air-cools the refrigerant.

これにより、本実施形態に係るMRI装置1は、常用電源3の停電時においても超電導コイル152を冷却する冷却部に優先的に電力を供給することができるため、ヘリウムなどの高価な冷媒の使用量を極力削減することができる。これにより、冷媒に係るコストを低減することができる。加えて、本MRI装置1によれば、非常用電源5における電源監視装置51から出力された監視情報(停電有無情報および接続先情報)に基づいて、常用電源3の停電時において電力の供給先を冷却部に限定して電力を供給することができるため、非常用電源5の電源容量を低減することができる。 As a result, the MRI apparatus 1 according to this embodiment can supply power preferentially to the cooling section that cools the superconducting coil 152 even when the normal power supply 3 is interrupted, so that the amount of expensive refrigerant such as helium used can be reduced as much as possible. This allows the cost associated with refrigerants to be reduced. In addition, according to this MRI apparatus 1, when the normal power supply 3 is interrupted, power can be supplied only to the cooling section based on the monitoring information (power interruption information and connection destination information) output from the power supply monitoring device 51 in the emergency power supply 5, so that the power capacity of the emergency power supply 5 can be reduced.

特に、非常用電源5が常用電源3とは独立した電源であって、発動機により3相交流を生成可能な発電機である場合、本実施形態に係るMRI装置1によれば、非常用電源5の電源容量を低減できるため、非常用電源5の電源容量に応じて増加する非常用電源5の購入コストを低減することができる。これらのことから、本実施形態に係るMRI装置1によれば、MRI装置1に関するトータルコスト(購入から破却までに要するコストであってライフタイムコストともいう)を低減することができる。すなわち、本MRI装置1によれば、非常用電源5の発電能力の低容量化により、MRI装置1のトータルコストの低減を実現することができる。 In particular, when the emergency power supply 5 is a power supply independent of the normal power supply 3 and is a generator capable of generating three-phase AC by a motor, the MRI apparatus 1 according to this embodiment can reduce the power supply capacity of the emergency power supply 5, thereby reducing the purchase cost of the emergency power supply 5, which increases according to the power supply capacity of the emergency power supply 5. For these reasons, the MRI apparatus 1 according to this embodiment can reduce the total cost related to the MRI apparatus 1 (the cost required from purchase to disposal, also known as the lifetime cost). In other words, the MRI apparatus 1 according to this embodiment can reduce the total cost of the MRI apparatus 1 by reducing the generating capacity of the emergency power supply 5.

例えば、代表的には冷凍機153は約25kVAの消費電力、撮像系11は75kVAの消費電力がある場合、本実施形態によれば、更なる効果として、非常用電源5における発電機の稼働時間を、例えば4倍近く延長することが可能となる。また、100kVAと25kVAとにおける非常用電源5の価格差により、MRI装置1のライフタイムコストの低減が図れ、かつ消費電力の差に応じて、非常用電源5の設置スペースを削減することができる。 For example, typically, the refrigerator 153 consumes approximately 25 kVA of power, and the imaging system 11 consumes 75 kVA. According to this embodiment, as an additional effect, it is possible to extend the operating time of the generator in the emergency power supply 5 by, for example, nearly four times. In addition, due to the price difference between the emergency power supplies 5 of 100 kVA and 25 kVA, it is possible to reduce the lifetime cost of the MRI apparatus 1, and the installation space for the emergency power supply 5 can be reduced according to the difference in power consumption.

また、本実施形態に係るMRI装置1によれば、非常用電源5の始動後、非常用電源5から出力される電力が安定するまでの期間(切替時間TL)の経過を契機として、非常用電源5から冷却部へ選択的に電力を供給する。これにより、例えば、MRI装置1の動作に影響がない常用電源3の瞬断(例えば1/4サイクル程度の瞬間停電)が起きた場合、電力供給元を非常用電源5へ切り替えるスイッチング動作の不要な発生を未然に防ぐことができ、非常用電源5の使用に係るコストを低減すること、すなわちMRI装置1のライフタイムコストを低減することができる。なお、上記瞬断は、1/4サイクルに限定されず、例えば、1/2サイクルから1秒以内であってもよい。 In addition, according to the MRI apparatus 1 of this embodiment, after the start of the emergency power supply 5, the period (switching time TL) until the power output from the emergency power supply 5 stabilizes is reached, and then power is selectively supplied from the emergency power supply 5 to the cooling unit. This makes it possible to prevent unnecessary switching operations for switching the power supply source to the emergency power supply 5 from occurring in advance, for example, when a momentary interruption (e.g., a momentary power outage of about 1/4 cycle) occurs in the normal power supply 3 that does not affect the operation of the MRI apparatus 1, and thus reduces the cost associated with the use of the emergency power supply 5, i.e., reduces the lifetime cost of the MRI apparatus 1. Note that the momentary interruption is not limited to 1/4 cycle, and may be, for example, within 1/2 cycle to 1 second.

また、本実施形態に係るMRI装置1によれば、絶縁トランスを介して、停電有無情報を非常用電源5から給電選択部へ出力することができる。これにより、本MRI装置1によれば、非常用電源5自体を漏れ電流測定の対象となる構成から排除でき、非常用電源5まで医療機器の構成に含める必要がなくなるため、漏れ電流測定に関するコストを削減することができる。また、本実施形態に係るMRI装置1によれば、MRI装置1の消費電力の低減時において、MRI装置1への電源投入指示がユーザにより入力された場合であっても、電力供給先として冷却部が選択される給電関係を継続して維持できる。これにより、本MRI装置1によれば、冷却部へ優先して電力を供給することができるため、クエンチなどによる冷媒の放出を防ぐことができ、冷媒に係るコストを低減することができる。 In addition, according to the MRI apparatus 1 of this embodiment, the power outage information can be output from the emergency power supply 5 to the power supply selection unit via the insulating transformer. As a result, according to the MRI apparatus 1 of this embodiment, the emergency power supply 5 itself can be excluded from the configuration that is the target of leakage current measurement, and it is no longer necessary to include the emergency power supply 5 in the configuration of the medical device, so that the cost related to leakage current measurement can be reduced. Furthermore, according to the MRI apparatus 1 of this embodiment, even if a user inputs a power-on command to the MRI apparatus 1 when the power consumption of the MRI apparatus 1 is reduced, the power supply relationship in which the cooling unit is selected as the power supply destination can be continuously maintained. As a result, according to the MRI apparatus 1 of this embodiment, power can be supplied preferentially to the cooling unit, so that the release of refrigerant due to quenching or the like can be prevented, and the cost related to the refrigerant can be reduced.

また、本実施形態に係るMRI装置1によれば、常用電源3が停電から復帰した場合、常用電源3から冷却部へ電力が供給される。これにより、常用電源3の復電を契機として、MRI装置1への電力供給元が常用電源3に切り替わるため、非常用電源5の電源容量を低減することができる。また、本実施形態に係るMRI装置1によれば、冷凍機153に用いられるモーターとして、インバータ駆動のモーターを用いる。これにより、常用電源3の停電時において、冷凍機153におけるモーターの駆動の際に発生する突入電流を低減することができるため、非常用電源5の電源容量をさらに低減することができる。これらにより、非常用電源5の購入コストを低減することができる。 Furthermore, according to the MRI apparatus 1 of this embodiment, when the normal power supply 3 recovers from a power outage, power is supplied from the normal power supply 3 to the cooling unit. As a result, when the normal power supply 3 is restored, the power supply source for the MRI apparatus 1 is switched to the normal power supply 3, so the power capacity of the emergency power supply 5 can be reduced. Furthermore, according to the MRI apparatus 1 of this embodiment, an inverter-driven motor is used as the motor used in the refrigerator 153. This makes it possible to reduce the inrush current generated when the motor in the refrigerator 153 is driven during a power outage of the normal power supply 3, and therefore the power capacity of the emergency power supply 5 can be further reduced. As a result, the purchase cost of the emergency power supply 5 can be reduced.

(第1変形例)
第1変形例は、図1および図2に示すMRI装置1において、無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply:以下、UPSと呼ぶ)をさらに有することにある。図5は、第1変形例に係り、非常用電源5からの電力供給時におけるMRI装置2の一例を示すブロック図である。第1変形例において、UPS12を有しているために停電発生時でも冷凍機153への電力供給が中断されず、結果として冷凍機153のモーターの始動に起因する突入電流の発生が無くなるために、冷凍機153に設けられるモーターとしてインバータ駆動に限定されず、任意の駆動方式のモーターの適用が容易になる。
(First Modification)
The first modification is characterized in that the MRI apparatus 1 shown in Fig. 1 and Fig. 2 further includes an uninterruptible power supply (hereinafter, referred to as UPS). Fig. 5 is a block diagram showing an example of the MRI apparatus 2 according to the first modification when power is supplied from the emergency power supply 5. In the first modification, since the UPS 12 is included, the power supply to the refrigerator 153 is not interrupted even in the event of a power outage, and as a result, no inrush current occurs due to starting the motor of the refrigerator 153. Therefore, the motor provided in the refrigerator 153 is not limited to being inverter-driven, and any motor drive method can be easily applied.

UPS12は、システムトランス13と静磁場発生ユニット15との間に設けられる。UPS12は、電力供給元が常用電源3から非常用電源5への切り替え期間において、冷却部へ電力を供給する。具体的には、図4におけるステップS401のYESの後からステップS405のYESとなるまでの期間、換言すれば図3における時刻t1から時刻t3までの期間において、UPS12は、静磁場発生ユニット15に電力を供給する。タイミングチャートおよび供給切替処理の手順は、図3および図4とそれぞれ同様なため、説明は省略する。 UPS 12 is provided between the system transformer 13 and the static magnetic field generating unit 15. UPS 12 supplies power to the cooling unit during the period when the power supply source is switched from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5. Specifically, UPS 12 supplies power to the static magnetic field generating unit 15 during the period from after YES in step S401 in FIG. 4 until YES in step S405, in other words, during the period from time t1 to time t3 in FIG. 3. The timing chart and the procedure for the supply switching process are similar to those in FIG. 3 and FIG. 4, respectively, and therefore will not be described.

本実施形態の第1変形例に係るMRI装置2によれば、電力供給元が常用電源3から非常用電源5への切り替え期間において、冷却部へ電力を供給するUPS12をシステムトランス13と静磁場発生ユニット15との間に設ける。これにより、本MRI装置2によれば、停電時において冷凍機153へ非常用電源5から電力の投入を開始する場合に発生するモーターの始動にかかる突入電流の発生を抑制することができる。このため、本MRI装置2によれば、モーターにより消費される突入電流を許容できる電源容量を有する非常用電源を選択する必要がなく、場合によっては突入電流を加味した電源容量の半分以下の電源容量を有する非常用電源5を用意すればよいため、非常用電源5の購入に関して大幅にコストを低減することができる。すなわち、本実施形態の第1変形例に係るMRI装置2によれば、UPS12を配置することで冷凍機153におけるモーターの始動による突入電流の発生が抑えられ、準備する非常用電源5の電源容量の低減に寄与することができ、MRI装置2のライフタイムコストを低減することができる。 According to the MRI apparatus 2 according to the first modification of this embodiment, during the period when the power supply source is switched from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5, the UPS 12 that supplies power to the cooling unit is provided between the system transformer 13 and the static magnetic field generating unit 15. As a result, according to this MRI apparatus 2, it is possible to suppress the generation of an inrush current that occurs when the emergency power supply 5 starts supplying power to the refrigerator 153 during a power outage. Therefore, according to this MRI apparatus 2, it is not necessary to select an emergency power supply having a power supply capacity that can tolerate the inrush current consumed by the motor, and in some cases, it is sufficient to prepare an emergency power supply 5 having a power supply capacity of less than half the power supply capacity taking the inrush current into account, so that the cost of purchasing the emergency power supply 5 can be significantly reduced. In other words, according to the MRI apparatus 2 according to the first modification of this embodiment, the UPS 12 is provided to suppress the generation of an inrush current caused by the start of the motor in the refrigerator 153, which can contribute to reducing the power supply capacity of the emergency power supply 5 to be prepared, and the lifetime cost of the MRI apparatus 2 can be reduced.

(第2変形例)
第2変形例は、常用電源3の出力先がシステムトランス13と直接的に接続され、非常用電源5による電力が、システムトランス13を介さずに静磁場発生ユニット15に供給されることにある。
(Second Modification)
In the second modified example, the output destination of the normal power supply 3 is directly connected to the system transformer 13 , and the power from the emergency power supply 5 is supplied to the static magnetic field generating unit 15 without passing through the system transformer 13 .

図6は、第2変形例に係り、非常用電源5からの電力供給時におけるMRI装置4の一例を示す図である。図6に示すように、MRI装置4は、電源系統切替スイッチ18を有する。本変形例における電源系統切替スイッチ18は、給電選択部に相当する。図6に示すように、電源系統切替スイッチ18は、被検体の撮像に関する撮像系11へ電力を分配するシステムトランス13を非経由で、電力供給先として冷却部が選択される給電関係として非常用電源5と冷却部とを電気的に接続する。第2変形例における電源系統切替スイッチ18は、接続先情報に基づいて、システムトランス13からの出力と非常用電源5からの出力とを切り替える。また、電源系統切替スイッチ18と静磁場発生ユニット15との間には、UPS12が配置される。 Figure 6 is a diagram showing an example of the MRI apparatus 4 when power is supplied from the emergency power supply 5 according to the second modified example. As shown in Figure 6, the MRI apparatus 4 has a power supply system changeover switch 18. The power supply system changeover switch 18 in this modified example corresponds to a power supply selection unit. As shown in Figure 6, the power supply system changeover switch 18 electrically connects the emergency power supply 5 and the cooling unit in a power supply relationship in which the cooling unit is selected as the power supply destination, without passing through the system transformer 13 that distributes power to the imaging system 11 related to imaging of the subject. The power supply system changeover switch 18 in the second modified example switches between the output from the system transformer 13 and the output from the emergency power supply 5 based on the connection destination information. In addition, a UPS 12 is arranged between the power supply system changeover switch 18 and the static magnetic field generating unit 15.

第2変形例における供給切替処理は、図4を参照にして図4と異なる処理について説明する。第2変形例では、実施形態および第1変形例で説明した撮像系電力供給スイッチ17は不要であるため、ステップS404は不要となる。 The supply switching process in the second modified example will be described with reference to FIG. 4, focusing on the process that differs from that in FIG. 4. In the second modified example, the imaging system power supply switch 17 described in the embodiment and the first modified example is not required, and therefore step S404 is not required.

(ステップS403)
電源系統切替スイッチ18において、常用電源3と接続されたシステムトランス13の出力から非常用電源5に接続が切り替えられる。具体的には、電源系統切替スイッチ18は、接続先情報の受信を契機として、すなわち図3に示す時刻t2において、接続先情報にしたがって、MRI装置4への電力供給元を、常用電源3から非常用電源5に切り替える。
(Step S403)
The power supply system changeover switch 18 switches the connection from the output of the system transformer 13 connected to the normal power supply 3 to the emergency power supply 5. Specifically, upon receipt of the connection destination information, i.e., at time t2 shown in Fig. 3, the power supply system changeover switch 18 switches the power supply source to the MRI apparatus 4 from the normal power supply 3 to the emergency power supply 5 in accordance with the connection destination information.

UPS12は、電力供給元が常用電源3から非常用電源5への切り替え期間において、静磁場発生ユニット15における冷却部へ電力を供給する。具体的には、図4におけるステップS401のYESの後からステップS405のYESとなるまでの期間、換言すれば図3における時刻t1から時刻t3までの期間において、UPS12は、静磁場発生ユニット15に電力を供給する。タイミングチャートおよび供給切替処理の手順は、図3および図4とそれぞれ同様なため、説明は省略する。 UPS 12 supplies power to the cooling section of static magnetic field generating unit 15 during the period when the power supply source is switched from normal power supply 3 to emergency power supply 5. Specifically, UPS 12 supplies power to static magnetic field generating unit 15 during the period from after YES in step S401 in FIG. 4 until YES in step S405, in other words, during the period from time t1 to time t3 in FIG. 3. The timing chart and the procedure for the supply switching process are similar to those in FIG. 3 and FIG. 4, respectively, and therefore will not be described.

本実施形態の第2変形例に係るMRI装置4によれば、被検体の撮像に関する撮像系11へ電力を分配するシステムトランス13を非経由で、電力供給先として冷却部が選択される給電関係として非常用電源5と冷却部とを電気的に接続する。これにより、本MRI装置4によれば、システムトランス13の始動における残留磁化に伴う突入電流を、非常用電源5における電源容量で支援する必要がなく、かつ冷凍機153はUPS12でバックアップされる。このため、本MRI装置4によれば、非常用電源5の始動から電力供給の開までの間(時刻t1から時刻t3までの期間であって、非常用電源5が発動機型の場合は、例えば40秒)において、冷凍機153は停止することなく、冷凍機153おける突入電流の消費を、非常用電源5の電源容量で賄う必要が無い。 According to the MRI apparatus 4 according to the second modification of this embodiment, the emergency power supply 5 and the cooling unit are electrically connected as a power supply relationship in which the cooling unit is selected as the power supply destination, without passing through the system transformer 13 that distributes power to the imaging system 11 related to imaging of the subject. As a result, according to this MRI apparatus 4, the inrush current caused by residual magnetization at the start of the system transformer 13 does not need to be supported by the power capacity of the emergency power supply 5, and the refrigerator 153 is backed up by the UPS 12. Therefore, according to this MRI apparatus 4, during the period from the start of the emergency power supply 5 to the turning off of the power supply (the period from time t1 to time t3, for example 40 seconds if the emergency power supply 5 is a motor type), the refrigerator 153 does not stop, and it is not necessary to cover the consumption of the inrush current in the refrigerator 153 with the power capacity of the emergency power supply 5.

これらのことから、第2変形例に係るMRI装置4によれば、電力供給側から見てシステムトランス13の後段に電源系統切替スイッチ18を配置し、かつ電源系統切替スイッチ18の後段にUPS12を配置することで、冷凍機153におけるモーターの始動およびシステムトランス13の始動による突入電流の発生が抑えられ、非常用電源5の発電容量をさらに低減することができる。これにより、MRI装置4のコストをさらに低減することができる。 For these reasons, with the MRI device 4 according to the second modification, the power supply system changeover switch 18 is disposed after the system transformer 13 as viewed from the power supply side, and the UPS 12 is disposed after the power supply system changeover switch 18, thereby suppressing the generation of inrush currents caused by starting the motor in the refrigerator 153 and the system transformer 13, and further reducing the power generation capacity of the emergency power supply 5. This allows the cost of the MRI device 4 to be further reduced.

実施形態における技術的思想を給電制御方法で実現する場合、給電制御方法は、常用電源3または非常用電源5により、静磁場を発生する超電導コイル152を冷却し、非常用電源5が電力供給元である場合、常用電源3による電力供給の状態の監視に関する監視情報に基づいて、超電導コイル152を冷却する冷却部が電力供給先として選択される給電関係を維持する。給電制御方法により実行される供給切替処理の手順および効果は、実施形態と同様なため、説明は省略する。 When the technical idea of the embodiment is realized by a power supply control method, the power supply control method cools the superconducting coil 152 that generates a static magnetic field using the normal power supply 3 or the emergency power supply 5, and when the emergency power supply 5 is the power supply source, the power supply relationship is maintained in which the cooling unit that cools the superconducting coil 152 is selected as the power supply destination based on monitoring information regarding the monitoring of the power supply state by the normal power supply 3. The procedure and effect of the supply switching process executed by the power supply control method are the same as those of the embodiment, so a description will be omitted.

以上説明した実施形態等によれば、MRI装置1に関するコストを低減することができる。 According to the embodiments described above, the costs associated with the MRI device 1 can be reduced.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations of embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.

以上の実施形態に関し、発明の一側面および選択的な特徴として以下の付記を開示する。
(付記1)
電力供給元として常用電源から非常用電源に切り替え可能な磁気共鳴イメージング装置であって、
静磁場を発生する超電導コイルを冷却する冷却部と、
前記非常用電源が前記電力供給元である場合、前記常用電源による電力供給の状態の監視に関する監視情報に基づいて、電力供給先として前記冷却部が選択される給電関係を維持する給電選択部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
(付記2)
前記電力供給元は、前記常用電源の停電時に、前記常用電源から前記非常用電源に切り替わってもよい。
(付記3)
前記冷却部は、前記超電導コイルの冷却に関する冷媒を冷却する冷凍機を有してもよい。
(付記4)
前記冷却部は、前記冷媒を水冷する冷水装置または前記冷媒を空冷する空冷装置をさらに有してもよい。
(付記5)
前記非常用電源は、前記常用電源とは独立した電源であって、3相交流を生成してもよい。
(付記6)
前記監視情報は、前記常用電源の通電状態の情報と、前記電力供給元である前記常用電源または前記非常用電源との電気的な接続に関する情報とを有してもよい。
(付記7)
前記非常用電源の始動後、前記非常用電源から出力される電力が安定するまでの期間の経過を契機として、前記非常用電源から前記冷却部へ選択的に電力が供給されてもよい。 (付記8)
前記通電状態の情報は、絶縁トランスを介して、前記非常用電源から前記給電選択部へ出力されてもよい。

(付記9)
前記給電選択部は、前記磁気共鳴イメージング装置の消費電力の低減時において、前記磁気共鳴イメージング装置への電源投入指示がユーザにより入力された場合、前記給電関係を維持してもよい。
(付記10)
前記常用電源が停電から復帰した場合、前記常用電源から前記冷却部へ電力が供給されてもよい。
(付記11)
前記冷却部は、前記超電導コイルの冷却に関する冷媒を冷却する冷凍機を有してもよく、
前記冷凍機における圧縮器のモーターは、インバータ駆動であってもよい。
(付記12)
前記電力供給元が前記常用電源から前記非常用電源への切り替え期間において、前記冷却部へ電力を供給する無停電電源装置をさらに有してもよい。
(付記13)
前記給電選択部は、被検体の撮像に関する撮像系へ電力を分配するシステムトランスを非経由で、前記給電関係として前記非常用電源と前記冷却部とを電気的に接続してもよい。
(付記14)
常用電源または非常用電源により、静磁場を発生する超電導コイルを冷却し、
前記非常用電源が電力供給元である場合、前記常用電源による電力供給の状態の監視に関する監視情報に基づいて、前記超電導コイルを冷却する前記冷却部が電力供給先として選択される給電関係を維持する、
ことを備える給電制御方法。
Regarding the above embodiment, the following supplementary notes are disclosed as one aspect and optional features of the invention.
(Appendix 1)
A magnetic resonance imaging apparatus capable of switching from a normal power source to an emergency power source as a power supply source,
a cooling unit for cooling a superconducting coil that generates a static magnetic field;
a power supply selection unit that maintains a power supply relationship in which the cooling unit is selected as a power supply destination based on monitoring information regarding monitoring of a state of power supply by the normal power source when the emergency power source is the power supply source;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
(Appendix 2)
The power supply source may be switched from the normal power supply to the emergency power supply when a power failure occurs in the normal power supply.
(Appendix 3)
The cooling unit may include a refrigerator that cools a refrigerant for cooling the superconducting coil.
(Appendix 4)
The cooling unit may further include a water cooling device that water-cools the refrigerant or an air cooling device that air-cools the refrigerant.
(Appendix 5)
The emergency power supply may be a power supply independent of the normal power supply, and may generate three-phase AC.
(Appendix 6)
The monitoring information may include information on a power-on state of the normal power source, and information on an electrical connection to the normal power source or the emergency power source which is the power supply source.
(Appendix 7)
After the start of the emergency power supply, power may be selectively supplied from the emergency power supply to the cooling unit when a period until the power output from the emergency power supply becomes stable has elapsed. (Additional Note 8)
The information on the power supply state may be output from the emergency power supply to the power supply selection unit via an insulating transformer.

(Appendix 9)
The power supply selection unit may maintain the power supply relationship when a user inputs an instruction to power on the magnetic resonance imaging apparatus during reduction of power consumption of the magnetic resonance imaging apparatus.
(Appendix 10)
When the utility power source recovers from a power outage, power may be supplied from the utility power source to the cooling unit.
(Appendix 11)
The cooling unit may include a refrigerator that cools a refrigerant for cooling the superconducting coil,
The motor of the compressor in the refrigerator may be inverter driven.
(Appendix 12)
The power supply source may further include an uninterruptible power supply device that supplies power to the cooling unit during a period in which the power supply source is switched from the normal power supply to the emergency power supply.
(Appendix 13)
The power supply selection section may electrically connect the emergency power supply and the cooling section as the power supply relationship without passing through a system transformer that distributes power to an imaging system related to imaging of a subject.
(Appendix 14)
The superconducting coil that generates the static magnetic field is cooled by a normal power source or an emergency power source.
maintaining a power supply relationship in which the cooling unit that cools the superconducting coil is selected as a power supply destination based on monitoring information regarding monitoring of a state of power supply by the normal power supply when the emergency power supply is a power supply source;
The power supply control method includes the steps of:

1 MRI装置
2 MRI装置
3 常用電源
4 MRI装置
5 非常用電源
7 電源系統切替スイッチ
11 撮像系
12 無停電電源装置(UPS)
13 システムトランス
15 静磁場発生ユニット
17 撮像系電力供給スイッチ
18 電源系統切替スイッチ
51 電源監視装置
111 傾斜磁場電源
113 RFアンプ
115 再構成ユニット
151 冷却容器
152 超電導コイル
153 冷凍機
155 圧縮器
157 コールドヘッド
159 冷凍機監視装置

1 MRI device 2 MRI device 3 Regular power supply 4 MRI device 5 Emergency power supply 7 Power supply system changeover switch 11 Imaging system 12 Uninterruptible power supply (UPS)
13 System transformer 15 Static magnetic field generating unit 17 Imaging system power supply switch 18 Power supply system changeover switch 51 Power supply monitoring device 111 Gradient magnetic field power supply 113 RF amplifier 115 Reconstruction unit 151 Cooling vessel 152 Superconducting coil 153 Refrigerator 155 Compressor 157 Cold head 159 Refrigerator monitoring device

Claims (12)

静磁場を発生する超電導コイルを冷却する冷却部と、
前記冷却部とは異なる負荷と、
商用電源から前記冷却部及び前記負荷に電力が供給され且つ前記商用電源とは異なる非常用電源から前記冷却部及び前記負荷に電力が供給されない第1の状態と、前記非常用電源から前記冷却部に電力が供給され且つ前記非常用電源から前記負荷に電力が供給されず且つ前記商用電源から前記冷却部及び前記負荷に電力が供給されない第2の状態と、に切り替わる切替部と、を備え、
前記切替部は、
前記商用電源から前記冷却部に電力が供給され且つ前記非常用電源から前記冷却部に電力が供給されない第3の状態と、前記非常用電源から前記冷却部に電力が供給され且つ前記商用電源から前記冷却部に電力が供給されない第4の状態と、に切り替わる第1のスイッチ部と、
前記負荷に電力が供給される第5の状態と前記負荷に電力が供給されない第6の状態とに切り替わる第2のスイッチ部と、を備え、
前記第2のスイッチ部は、前記第1のスイッチ部が前記第3の状態である場合は前記第5の状態になり、前記第1のスイッチ部が前記第4の状態である場合は前記第6の状態になる、
磁気共鳴イメージング装置。
a cooling unit for cooling a superconducting coil that generates a static magnetic field;
A load different from the cooling unit;
a switching unit that switches between a first state in which power is supplied to the cooling unit and the load from a commercial power source and power is not supplied to the cooling unit and the load from an emergency power source different from the commercial power source, and a second state in which power is supplied to the cooling unit from the emergency power source and power is not supplied to the load from the emergency power source and power is not supplied to the cooling unit and the load from the commercial power source ,
The switching unit is
a first switch unit that switches between a third state in which power is supplied to the cooling unit from the commercial power source and power is not supplied to the cooling unit from the emergency power source and a fourth state in which power is supplied to the cooling unit from the emergency power source and power is not supplied to the cooling unit from the commercial power source;
a second switch unit that switches between a fifth state in which power is supplied to the load and a sixth state in which power is not supplied to the load,
the second switch section is in the fifth state when the first switch section is in the third state, and in the sixth state when the first switch section is in the fourth state;
Magnetic resonance imaging device.
静磁場を発生する超電導コイルを冷却する冷却部と、
前記冷却部とは異なる負荷と、
商用電源から前記冷却部及び前記負荷に電力が供給され且つ前記商用電源とは異なる非常用電源から前記冷却部及び前記負荷に電力が供給されない第1の状態と、前記非常用電源から前記冷却部に電力が供給され且つ前記非常用電源から前記負荷に電力が供給されず且つ前記商用電源から前記冷却部及び前記負荷に電力が供給されない第2の状態と、に切り替わる切替部と、を備え、
前記切替部は、前記商用電源から前記冷却部に電力が供給され且つ前記非常用電源から前記冷却部に電力が供給されない第3の状態と、前記非常用電源から前記冷却部に電力が供給され且つ前記商用電源から前記冷却部に電力が供給されない第4の状態と、に切り替わるスイッチ部を備え、
前記商用電源は、前記スイッチ部が前記第3の状態であるか前記第4の状態であるかにかかわらず前記負荷に電気的に接続される、
磁気共鳴イメージング装置。
a cooling unit for cooling a superconducting coil that generates a static magnetic field;
A load different from the cooling unit;
a switching unit that switches between a first state in which power is supplied to the cooling unit and the load from a commercial power source and power is not supplied to the cooling unit and the load from an emergency power source different from the commercial power source, and a second state in which power is supplied to the cooling unit from the emergency power source and power is not supplied to the load from the emergency power source and power is not supplied to the cooling unit and the load from the commercial power source ,
the switching unit includes a switch unit that switches between a third state in which power is supplied to the cooling unit from the commercial power source and power is not supplied to the cooling unit from the emergency power source, and a fourth state in which power is supplied to the cooling unit from the emergency power source and power is not supplied to the cooling unit from the commercial power source;
the commercial power supply is electrically connected to the load regardless of whether the switch unit is in the third state or the fourth state;
Magnetic resonance imaging device.
前記切替部は、前記商用電源からの電力の供給が停止した際に、前記第1の状態から前記第2の状態に切り替わる、請求項1または2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the switching unit switches from the first state to the second state when the supply of power from the commercial power source is stopped. 前記切替部は、前記商用電源からの電力の供給が復帰した場合、前記第2の状態から前記第1の状態に切り替わる、請求項1乃至3の何れか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the switching unit switches from the second state to the first state when the supply of power from the commercial power source is restored. 前記商用電源からの電力の供給が停止したか否かを検知する検知部であって、前記第1のスイッチ部に絶縁トランスを介して電気的に接続される検知部、を更に備え、
前記検知部の検知結果は、前記絶縁トランスを介して、前記第2のスイッチ部へ出力される、
請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
a detection unit that detects whether or not the supply of power from the commercial power source has been stopped, the detection unit being electrically connected to the first switch unit via an isolation transformer;
A detection result of the detection unit is output to the second switch unit via the isolation transformer.
2. A magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 .
前記冷却部は、前記超電導コイルの冷却に関する冷媒を冷却する冷凍機を有する、請求項1乃至の何れか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 6. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the cooling unit has a refrigerator that cools a refrigerant for cooling the superconducting coil. 前記冷却部は、前記超電導コイルの冷却に関する冷媒を水冷する冷水装置または前記冷媒を空冷する空冷装置をさらに有する、請求項1乃至の何れか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 6. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the cooling unit further comprises a water cooling device that water-cools a refrigerant for cooling the superconducting coil, or an air cooling device that air-cools the refrigerant. 前記非常用電源は、前記商用電源とは独立した電源であって、発電機を備える、請求項1乃至の何れか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 8. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the emergency power supply is a power supply independent of the commercial power supply and includes a generator. 前記非常用電源は、3相交流を生成する、請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 8 , wherein the emergency power supply generates a three-phase alternating current. 前記負荷は、被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場ユニットである、請求項1乃至の何れか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the load is a gradient magnetic field unit that applies a gradient magnetic field to the subject. 前記負荷は、被検体に印加されるRF信号を生成するRFアンプである、請求項1乃至の何れか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 10. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the load is an RF amplifier that generates an RF signal to be applied to the subject. 前記負荷は、被検体により生成される磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する生成部である、請求項1乃至の何れか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the load is a generator that generates an image based on a magnetic resonance signal generated by a subject.
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