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磁共振成像系统、磁共振成像装置、冷却控制装置及冷却控制方法与流程

磁共振成像系统、磁共振成像装置、冷却控制装置及冷却控制方法
1.相关申请的交叉参照
2.本技术基于2021年5月26日提出的日本专利申请第2021－088649号主张优先权，这里通过参照而引用其全部内容。
技术领域
3.实施方式涉及磁共振成像系统、磁共振成像装置、冷却控制装置及冷却控制方法。

背景技术：

4.在许多磁共振成像(mri)装置中，作为静磁场磁铁的制冷剂而使用液氦。但是，因为近年来的氦的市场价格的上升及需求的激增的原因，有想要减少液氦的使用量的需要。
5.由于如果制冷剂较少则总散热量也较少，所以在用来使用来冷却静磁场磁铁的冷冻机动作的冷冻机用压缩机或压缩机冷却用的冷水循环装置(也称作冷却器)中有故障的情况下，由于在几分钟到几小时中磁铁内温度上升，所以不能无视达到淬火(quench)的可能性。一旦达到淬火，则为了冷却到可再励磁的温度，需要大量的制冷剂及冷冻机的长时间运转，带来停机时间的增长及成本的增大。
6.因此，也可以考虑对于1个mri装置作为后备而分别准备两台冷冻机用压缩机及冷却器，但相应地需要空间，还有存在mri装置整体的价格上升等的问题。
7.现有技术文献
8.专利文献1：日本特表2019－506923号公报
9.专利文献2：日本特表2019－520910号公报

技术实现要素：

10.发明要解决的技术问题
11.在本说明书及附图中公开的技术方案要解决的技术问题之一，是以更简单的结构提供关于磁铁的冷却的后备系统。但是，在本说明书及附图中公开的技术方案要解决的技术问题并不限于上述技术问题。也可以将与由后述的实施方式所示的各结构带来的各效果对应的技术问题定位为其他技术问题。
12.有关本技术方案的磁共振成像系统包括第1磁共振成像装置、第1冷却系统、第2磁共振成像装置、第2冷却系统和冷却控制装置。第1磁共振成像装置包括产生静磁场的第1磁铁。第1冷却系统将上述第1磁铁冷却。第2磁共振成像装置包括产生静磁场的第2磁铁。第2冷却系统将上述第2磁铁冷却。冷却控制装置切换上述第1冷却系统及上述第2冷却系统的冷却对象。
13.发明效果
14.能够以更简单的结构提供关于磁铁的冷却的后备系统。
附图说明
15.图1是有关本实施方式的磁共振成像系统的概念图。
16.图2是表示有关本实施方式的磁共振成像装置的框图。
17.图3是表示包括冷却系统和冷却控制装置在内的冷却装置的具体的结构例的框图。
18.图4是表示磁共振成像系统的动作的流程图。
19.图5是表示在冷却系统的一部分中发生了异常的情况下的切换处理的第1例的图。
20.图6是表示在冷却系统的一部分中发生了异常的情况下的切换处理的第2例的图。
21.图7是表示在冷却系统的一部分中发生了异常的情况下的切换处理的第3例的图。
22.图8是表示冷却系统和磁共振成像装置的台数不同的情况下的一例的框图。
23.图9是表示通过分时的方式进行冷却的一例的图。
24.标号说明
25.1 mri系统
26.10、10－1、10－2 mri装置
27.20、20－1、20－2 冷却系统
28.21 冷却控制装置
29.30 磁铁管理单元
30.101、101－1、101－2、101－3 静磁场磁铁
31.103 梯度磁场线圈
32.105 梯度磁场电源
33.107 诊床
34.109 诊床控制电路
35.111 空腔
36.113 发送电路
37.115 发送线圈
38.117 接收线圈
39.119 接收电路
40.121 序列控制电路
41.123 总线
42.125 接口
43.127 显示器
44.129 存储装置
45.131 处理电路
46.201、201－1、201－2 冷却器
47.202 冷水切换器
48.203、203－1、203－2 压缩机
49.204 动作气体切换器
50.205、205－1、205－2 冷头
51.206 控制电路
52.301 温度测量电路
53.302 压力测量电路
54.1071 顶板
55.1311 系统控制功能
56.1313 图像生成功能
57.1315 检测功能
58.1317 推断功能
59.2061 检测功能
60.2063 切换功能
61.2065 通知功能
具体实施方式
62.概括地讲，根据一实施方式，磁共振成像系统、磁共振成像装置、冷却控制装置及冷却控制方法包括以下。
63.有关本实施方式的磁共振成像系统包括第1磁共振成像装置、第1冷却系统、第2磁共振成像装置、第2冷却系统和冷却控制装置。第1磁共振成像装置包括产生静磁场的第1磁铁。第1冷却系统将上述第1磁铁冷却。第2磁共振成像装置包括产生静磁场的第2磁铁。第2冷却系统将上述第2磁铁冷却。冷却控制装置切换上述第1冷却系统及上述第2冷却系统的冷却对象。
64.以下，一边参照附图一边对有关本实施方式的磁共振成像系统(以下称作mri(magnetic resonance imaging)系统)、mri装置、冷却控制装置及冷却控制方法进行说明。在以下的实施方式中，假设赋予了相同的标号的部分进行同样的动作，适当省略重复的说明。
65.图1是表示有关本实施方式的mri系统的概念图。
66.如图1所示，mri系统1包括多个mri装置10、多个冷却系统20和冷却控制装置21。另外，以下在如mri装置10那样不赋予分支号而说明的情况下，作为关于相同的结构整体共通的说明。
67.另外，在图1以后的例子中，主要说明在mri系统1中存在mri装置10－1和冷却系统20－1的组、mri装置10－2和冷却系统20－2的组这两组的情况。但是，并不限于此，也可以存在3组以上的mri装置10及冷却系统20。此外，冷却系统20也可以不与mri装置10一对一地对应。例如，冷却系统20也可以是两台以上且mri装置10的台数以下，关于该情况参照图8在后面叙述。
68.各mri装置10通过对被检体施加高频磁场，收集通过生物体内的质子的磁共振现象得到的磁共振信号(mr信号)，生成mr图像。对于mri装置10参照图2在后面叙述。
69.各冷却系统20基本上与mri装置10一对一地连接，将作为冷却对象的mri装置10内的静磁场磁铁冷却。
70.冷却控制装置21与各mri装置10及各冷却系统20，执行冷却系统20与mri装置10之间的冷却控制的切换。例如，冷却控制装置21在发生了多个冷却系统20中的1个故障等的异常的情况下，将连接切换到正在正常动作的其他的冷却系统20，将连接着故障的冷却系统
20的mri装置10的静磁场磁铁冷却。
71.接着，参照图2的框图对mri装置10的详细情况进行说明。
72.如图2所示，mri装置10具备静磁场磁铁101、磁铁管理单元30、梯度磁场线圈103、梯度磁场电源105、诊床107、诊床控制电路109、发送电路113、发送线圈115、接收线圈117、接收电路119、序列控制电路121、总线123、接口125、显示器127、存储装置129和处理电路131。另外，mri装置10也可以在静磁场磁铁101与梯度磁场线圈103之间具有中空的圆筒形状的匀场线圈。
73.静磁场磁铁101是形成为中空的大致圆筒形状的磁铁。另外，静磁场磁铁101并不限于大致圆筒形状，也可以由开放型的形状构成。静磁场磁铁101在内部的空间中产生均匀的静磁场。作为静磁场磁铁101，在本实施方式中设想使用了超导线圈的超导磁铁。
74.梯度磁场线圈103是形成为中空的圆筒形状的线圈。梯度磁场线圈103配置在静磁场磁铁101的内侧。梯度磁场线圈103是将与相互正交的x、y、z的各轴对应的3个线圈组合而形成的。假设z轴方向是与静磁场的方向相同的方向。此外，假设y轴方向为铅垂方向，x轴方向为与z轴及y轴垂直的方向。梯度磁场线圈103的3个线圈从梯度磁场电源105单独地接受电流供给，产生磁场强度沿着x、y、z的各轴变化的梯度磁场。
75.由梯度磁场线圈103产生的x、y、z各轴的梯度磁场例如形成频率编码用梯度磁场(也称作读出梯度磁场)、相位编码用梯度磁场及切片选择用梯度磁场。频率编码用梯度磁场被用于根据空间的位置使mr信号的频率变化。相位编码用梯度磁场被用于根据空间的位置使mr信号的相位变化。切片选择用梯度磁场被用于决定摄像截面。
76.梯度磁场电源105是通过序列控制电路121的控制向梯度磁场线圈103供给电流的电源装置。
77.诊床107是具备供被检体p载置的顶板1071的装置。诊床107在由诊床控制电路109进行的控制下，将供被检体p载置的顶板1071向空腔111内插入。诊床107例如以长度方向与静磁场磁铁101的中心轴平行的方式被设置在设置有mri装置10的检查室内。
78.诊床控制电路109是对诊床107进行控制的电路，通过利用经由接口125的操作者的指示将诊床107驱动，从而使顶板1071向长度方向及上下方向移动。
79.发送线圈115是配置在梯度磁场线圈103的内侧的rf线圈。发送线圈115从发送电路113接受rf(radio frequency)脉冲的供给，产生相当于高频磁场的发送rf波。发送线圈115例如是全身线圈。也可以使用全身线圈作为收发线圈。在全身线圈与梯度磁场线圈103之间，设置有用来将这些线圈在磁性上分离的圆筒状的rf屏蔽部。
80.发送电路113通过序列控制电路121的控制，向发送线圈115供给与拉莫尔频率等对应的rf脉冲。
81.接收线圈117是配置在梯度磁场线圈103的内侧的rf线圈。接收线圈117接收通过高频磁场而从被检体p放射的mr信号。接收线圈117将接收到的mr信号向接收电路119输出。接收线圈117例如是具有1个以上、典型的是具有多个线圈元件的线圈阵列。接收线圈117例如是相控阵列线圈。
82.接收电路119通过序列控制电路121的控制，基于从接收线圈117输出的mr信号，生成被数字化的作为复数数据的数字的mr信号。具体而言，接收电路119在对从接收线圈117输出的mr信号施以各种信号处理后，对于被施以各种信号处理的数据执行模拟/数字(a/d)
变换。接收电路119将被a/d变换后的数据样本化(采样)。由此，接收电路119生成数字的mr信号(以下称作mr数据)。接收电路119将所生成的mr数据向序列控制电路121输出。
83.序列控制电路121按照从处理电路131输出的检查协议，对于梯度磁场电源105、发送电路113及接收电路119等进行控制，进行对于被检体p的摄像。检查协议具有与检查对应的各种脉冲序列(也称作摄像序列)。在检查协议中，定义了由梯度磁场电源105向梯度磁场线圈103供给的电流的大小、由梯度磁场电源105将电流向梯度磁场线圈103供给的定时、由发送电路113向发送线圈115供给的rf脉冲的大小、由发送电路113向发送线圈115供给rf脉冲的定时、由接收线圈117接收mr信号的定时等。
84.总线123是使数据在接口125、显示器127、存储装置129和处理电路131之间传送的传送通路。在总线123上，也可以经由网络等适当连接各种生物体信号计测器、外部存储装置、各种模态(modality)等。例如，作为生物体信号计测器而将未图示的心电计连接在总线上。
85.接口125具有受理来自操作者的各种指示及信息输入的电路。接口125例如具有关于鼠标等的指针设备或者键盘等的输入设备的电路。另外，接口125具有的电路并不限定于关于鼠标、键盘等的物理性的操作部件的电路。例如，接口125也可以具有从与mri装置10分体地设置的外部的输入机器接受与输入操作对应的电信号、并将接受到的电信号向各种电路输出那样的电信号的处理电路。
86.显示器127在由处理电路131中的系统控制功能1311进行的控制下，显示由图像生成功能1313生成的各种磁共振图像(mr图像)、摄像及图像处理相关的各种信息等。显示器127例如是crt显示器或液晶显示器、有机el显示器、led显示器、等离子显示器或在该技术领域中周知的其他任意的显示器、监视器等的显示设备。
87.存储装置129存储经由图像生成功能1313填充在k空间中的mr数据、由图像生成功能1313生成的图像数据等。存储装置129存储各种检查协议、包括规定检查协议的多个摄像参数的摄像条件等。存储装置129存储与由处理电路131执行的各种功能对应的程序。存储装置129例如是ram(random access memory)、闪存等的半导体存储器元件、硬盘驱动器(hard disk drive)、固态硬盘驱动器(solid state drive)、光盘等。此外，存储装置129也可以是cd－rom驱动器或dvd驱动器、在与闪存等可移动存储介质之间读写各种信息的驱动装置等。
88.磁铁管理单元30包括温度测量电路301和压力测量电路302。
89.温度测量电路301例如使用电阻型的温度传感器，测量形成静磁场磁铁101的1处以上的超导线圈的温度。
90.压力测量电路302例如使用压力传感器，测量用来使对后述的静磁场磁铁101进行冷却的冷却系统20动作的动作气体的压力。
91.处理电路131作为硬件资源而具有未图示的处理器、rom(read－only memory)及ram等的存储器等，总括地控制mri装置10。处理电路131包括系统控制功能1311、图像生成功能1313、检测功能1315和推断功能1317。
92.处理电路131的各种功能以可由计算机执行的程序的形态被存储在存储装置129中。处理电路131是通过将与这些各种功能对应的程序从存储装置129读出并执行来实现与各程序对应的功能的处理器。换言之，将各程序读出后的状态的处理电路131具有在图2的
处理电路131内表示的多个功能等。
93.另外，在图2中假设由单一的处理电路131实现这些各种功能而进行了说明，但也可以将多个独立的处理器组合而构成处理电路131，通过各处理器执行程序来实现功能。换言之，既可以是将上述各个功能构成为程序而由1个处理电路执行各程序的情况，也可以是将特定的功能安装在专用独立的程序执行电路中的情况。
94.另外，在上述说明中使用的“处理器”的词语，例如是指cpu(central processing unit)、gpu(graphics processing unit)或面向特定用途的集成电路(application specific integrated circuit：asic)、可编程逻辑设备(例如，简单可编程逻辑设备(simple programmable logic device：spld)、复合可编程逻辑设备(complex programmable logic device：cpld)及现场可编程门阵列(field programmable gate array：fpga))等的电路。
95.处理器通过将保存在存储装置129中的程序读出并执行来实现各种功能。另外，也可以代替将程序保存到存储装置129中，而构成为将程序直接植入到处理器的电路内。在此情况下，处理器通过将植入在电路内的程序读出并执行来实现功能。另外，诊床控制电路109、发送电路113、接收电路119、序列控制电路121等也同样由上述处理器等的电子电路构成。
96.处理电路131通过系统控制功能1311控制mri装置10。具体而言，处理电路131将存储在存储装置129中的系统控制程序读出并展开到存储器上，按照所展开的系统控制程序对mri装置10的各电路进行控制。例如，处理电路131通过系统控制功能1311，基于经由接口125从操作者输入的摄像条件，将检查协议从存储装置129读出。另外，处理电路131也可以基于摄像条件来生成检查协议。处理电路131将检查协议向序列控制电路121发送，控制对于被检体p的摄像。
97.处理电路131通过系统控制功能1311进行控制，以按照激励脉冲序列来施加激励脉冲并施加梯度磁场。处理电路131通过系统控制功能1311，在执行激励脉冲序列后，按照各种数据收集用的脉冲序列即数据收集序列，收集来自被检体p的mr信号，生成mr数据。
98.处理电路131通过图像生成功能1313，按照读出梯度磁场的强度，沿着k空间的读出方向填充mr数据。处理电路131通过对填充在k空间中的mr数据进行傅里叶变换，生成mr图像。例如，处理电路131能够根据复数(日语：複素)的mr数据生成绝对值(magnitude)图像。此外，处理电路131能够使用复数的mr数据中的实部数据和虚部数据来生成相位图像。处理电路131将绝对值图像及相位图像等的mr图像向显示器127或存储装置129输出。
99.处理电路131通过检测功能1315，基于例如来自磁铁管理单元30的温度及压力相关的信息，检测在静磁场磁铁101的冷却系统20中是否发生了异常。
100.处理电路131通过推断功能1317，推断在冷却系统20没有相对于静磁场磁铁101动作的情况下能够继续进行对应于摄像条件的摄像的期间，换言之静磁场磁铁101的温度为阈值以上的时期。
101.接着，参照图3对包括冷却系统20和冷却控制装置21的冷却装置的具体的结构例进行说明。
102.图3所示的冷却装置包括冷却器201－1及冷却器201－2、冷水切换器202、压缩机203－1及压缩机203－2、动作气体切换器204、冷头205－1及冷头205－2和控制电路206。
103.冷却器201－1及冷却器201－2、压缩机203－1及压缩机203－2和冷头205－1及冷头205－2是对于mri装置10的冷却系统20的一部分。另外，在冷却系统20中，虽然没有图示，但包括供给管、排出管、通气阀、吸气阀和缓冲箱。冷水切换器202、动作气体切换器204和控制电路206是冷却控制装置21的一部分。
104.在图3中，设想两台mri装置10－1及mri装置10－2并列设置于各个检查室内、对于冷却装置分别连接mri装置10－1的静磁场磁铁101－1和mri装置10－2的静磁场磁铁101－2的情况。设想冷却装置关于与静磁场磁铁101连接的部分、例如冷头205以外的部分配置在检查室外的情况。另外，如果是即使配置到被施以噪声对策及非磁性处理等的检查室内对于摄像也没有影响的结构，则也可以将冷却装置配置在检查室内。此外，为了说明的方便，在各mri装置10中省略静磁场磁铁101以外的要素的图示。
105.这里，对静磁场磁铁101的具体的结构进行说明。
106.静磁场磁铁101通过向超导线圈在超导状态下供给电流，实现超导磁铁，通过超导磁铁产生静磁场。超导线圈作为一例，被与用来将容器内保持为充分的低温状态以保持超导状态的、作为制冷剂的液氦一起，容纳在被形成为中空的大致圆筒形状的冷却容器(未图示)中。冷却容器被容纳在真空容器(未图示)的圆筒壁内。在冷却容器内，液氦和液氦气化后的氦气处于平衡状态。
107.在冷却容器的内部，设有未图示的加热器。加热器将冷却容器内的氦加温而使其气化，调整冷却容器内的压力。压力的调整例如是为了防止不希望的空气向冷却容器内的流入。如果冷却容器内的氦气被过度冷却，则冷却容器内的液氦的比例变多，冷却容器内的压力下降。冷却容器内的压力下降，如果成为负压，则空气流入到冷却容器内。对加热器进行控制，以使冷却容器内的压力成为预先设定的范围内。
108.在图3以后的例子中，设想mri装置10－1的静磁场磁铁101－1与mri装置10－2的静磁场磁铁101－2相比制冷剂量更多、即冷却容器内的液氦的量较多的情况。另外，并不限于此，在静磁场磁铁101－1和静磁场磁铁101－2中液氦的量也可以大致相同。
109.在正常运转时，对于静磁场磁铁101－1而言，冷却器201－1、压缩机203－1和冷头205－1作为冷却系统20－1动作，对于静磁场磁铁101－2而言，冷却器201－2、压缩机203－2和冷头205－2作为冷却系统20－2动作。即，在正常运转时，各磁铁被独立的冷却系统冷却。
110.冷却器201经由冷水切换器202而与压缩机203连接，通过使冷却水循环而将来自压缩机203的热散热，向大气中释放。换言之，冷却器201是将来自压缩机203的热散热的冷却水循环器。
111.冷水切换器202根据来自控制电路206的指示，切换冷却器201－1及冷却器201－2与压缩机203－1及压缩机203－2之间的冷却水的流路。例如，流路只要通过对阀进行控制来切换流路即可。由阀进行的流路(路径)的切换控制只要通过通常的方法来切换即可，省略具体的说明。
112.压缩机203经由供给管及排出管而与冷头205连接。例如，通过马达将氦气等的作为制冷剂的动作气压缩，将成为高压状态的动作气体经由供给管向冷头205供给。压缩机203将在冷头205的内部中膨胀的动作气体经由排出管回收。此外，压缩机203经由通气阀及吸气阀与填充有动作气体的缓冲箱连接。在缓冲箱中填充动作气体。压缩机203将动作气体
经由通气阀向缓冲箱排气。压缩机203经由吸气阀将填充在缓冲箱中的动作气体吸气。
113.动作气体切换器204根据来自控制电路206的指示，切换压缩机203－1及压缩机203－2与冷头205－1及冷头205－2之间的动作气体的流路。例如，只要通过对气体阀进行控制来切换流路即可。由阀进行的流路(路径)的切换控制只要通过通常的方法来切换即可，省略具体的说明。
114.冷头205是冷却系统20的与静磁场磁铁101相接的端部，使经由供给管被供给的高压状态的动作气体膨胀，将收容在冷却容器中的制冷剂冷却。冷头205将容纳在冷却容器内的制冷剂冷却到该制冷剂的沸点以下的温度。如果冷却容器被冷却一定以上，则冷却容器内的氦气被向液氦再冷凝。另外，在图1中表示了对于磁铁设置1个冷头205的情况的例子，但冷头205并不限定于1个，也可以是多个。
115.控制电路206包括检测功能2061、切换功能2063和通知功能2065，对冷却系统20及冷却控制装置21的动作进行控制。控制电路206只要由cpu、gpu、asic等的处理器实现即可。
116.控制电路206通过检测功能2061检测冷却系统20的异常。异常的检测例如只要在冷却磁铁的制冷剂的制冷剂剩余量、压缩机的运转状态、动作气体的气压、冷却器的运转状态、冷却水的流量等是正常范围外的值的情况下检测为在冷却系统20中有异常即可。
117.控制电路206在检测到冷却系统20的异常的情况下，通过切换功能2063，根据异常的状态，对冷水切换器202及动作气体切换器204中的至少一方进行控制，切换冷却水或动作气体的流路。
118.控制电路206通过通知功能2065，在检测到异常的情况下，向外部通知发生了异常。此外，控制电路206通过通知功能2065，向外部通知表示将冷却系统20的流路切换而运转这一情况的切换信号。
119.另外，通气阀及吸气阀设在将压缩机203与缓冲箱相连的管中。通气阀将压缩机203内的动作气体向缓冲箱排气。通过将压缩机203内的动作气体排气，从压缩机203向冷头205供给的动作气体的压力下降。吸气阀例如按照来自控制电路206的指示，将填充在缓冲箱中的动作气体向压缩机203供给。通过向压缩机203供给动作气体，从压缩机203向冷头205供给的制冷剂气体的压力上升。
120.接着，参照图4的流程图对有关本实施方式的mri系统1的切换动作进行说明。
121.在步骤s401中，检测冷却系统20的异常。检测异常的方法例如除了控制电路206的检测功能2061的上述方法以外，也可以是，在由冷却器201或压缩机203自身能够发出错误信号的情况下，冷却器201或压缩机203向控制电路206发送错误信号，控制电路206接收该错误信号，来检测冷却系统20的异常。此外，在控制电路206从冷却系统20经常性或定期地取得表示正在正常运转的状态信号的情况下，也可以在不能通过检测功能2061取得该动作信号的情况下判定为冷却系统20是异常的。此外，也可以不是在控制电路206中，而是在各mri装置10的处理电路131中执行异常的检测处理。
122.在步骤s402中，具体地判定在哪个部位发生了异常。这里，判定在压缩机203或冷却器201的哪个中发生了异常。即，在冷却控制装置21的控制电路206或各mri装置10中，只要在从压缩机203取得了错误信号的情况下或不能取得状态信号的情况下判定为在压缩机203中发生了异常即可，只要在从冷却器201取得了错误信号的情况下或不能取得状态信号的情况下判定为在冷却器201中发生了异常即可。如果是压缩机203的异常，则向步骤s403
前进，如果是冷却器201的异常，则向步骤s405前进。
123.在步骤s403中，控制电路206的切换功能2063对动作气体切换器204进行控制，对于与发生了异常的压缩机203在正常时连接的mri装置10的静磁场磁铁101，切换动作气体的流路，以将来自正常的压缩机203的动作气体向冷头205供给。
124.在步骤s404中，例如控制电路206的通知功能2065将与通常的摄像相比、表示进行被限制的摄像的低效(fall back)运行指示的低效运行信号，向各mri装置10分别发送。
125.在步骤s405中，控制电路206的切换功能2063对冷水切换器202进行控制，切换冷却水的流路，以对与发生了异常的冷却器201在正常时连接的压缩机203供给来自正常的冷却器201的冷却水。然后，向步骤s404前进，将低效运行信号向各mri装置10分别发送。
126.另外，也可以是，在冷却系统20中发生了异常以及检测到故障部位的情况下，通过控制电路206的通知功能2065，向外部通知将发生了异常、异常的发生部位及正在实施低效运行、切换哪个冷却系统的流路来运转中的至少某1个包含在内的切换信号。例如通过从冷却控制装置21将切换信号自动地对医疗从业者及服务人员通知，能够缩短到修理着手为止的期间，能够有利于不能使用mri装置10的期间即停机时间及成本的削减。
127.接着，参照图5对在冷却系统20的一部分中发生了异常的情况下的切换处理的第1例进行说明。
128.图5设想了作为图3所示的冷却系统20之一的压缩机203－2故障的情况。在此情况下，假设控制电路206根据压缩机203－2的状态信号检测到异常。通过来自控制电路206的指示，动作气体切换器204切换流路，以将压缩机203－1的动作气体向与静磁场磁铁101－2连接的冷头205－2供给。通过该切换，静磁场磁铁101－1不被冷却系统20冷却。由此，根据mri装置10－1的控制动作，有具有如下功能的情况：例如通过检测向冷头205－1供给的动作气体的压力的压力传感器，来检测静磁场磁铁101的冷却的异常，作为错误处理而停止进入下个摄像。
129.对于这样成为停止状态的mri装置10，既可以是停止状态的原状，也可以在规定的摄像条件下继续摄像。例如，也可以在从控制电路206发送对于动作气体切换器204的切换指示之前或与该切换指示大致同时，对于mri装置10的序列控制电路121等，从控制电路206发送低效运行信号。在接收到低效运行指示的mri装置10中，在规定的摄像条件下继续摄像，所述规定的摄像条件是指，例如1天能够进行通常的摄像，但其以后限定1天的摄像人数、摄像次数，或不能进行epi(echo planar imaging)摄影等的磁场的切换较多而线圈的发热量变大的摄像序列的摄像。作为摄像条件，如上述那样，可以考虑摄像次数、摄像人数、摄像序列的种类等的条件，但并不限于此，只要是能够尽可能防止静磁场磁铁101的温度上升或尽可能减小温度的上升率那样的条件即可。
130.此外，在mri装置10－1中，也可以推断在静磁场磁铁101－1没有被冷却的状态下摄像能够继续到何时为止或可摄像的期间。例如，通过mri装置10－1的处理电路131的推断功能1317，基于来自磁铁管理单元30的静磁场磁铁101－1的当前的温度、以及根据今后的检查计划等设想的执行了摄像序列的情况下的静磁场磁铁101－1的推断上升温度，推断静磁场磁铁101的温度成为阈值以上的时期。由此，能够估计摄像能够到何时为止，所以在尽量减少停机时间的同时容易设定冷却系统20的修理计划。另外，冷却控制装置21的控制电路206也可以取得mri装置10－1的静磁场磁铁101－1的温度相关的信息，来推断上述那样
的可摄像的期间。
131.即使静磁场磁铁101的冷却停止也能够继续摄像的理由是因为，在静磁场磁铁101的制冷剂(液氦)的量较多的情况下，即使冷却系统20停止，通过由液氦的蒸发带来的散热，静磁场磁铁内部的温度也不会立即上升到打破超导状态的温度。由此，在规定的期间中能够继续摄像。
132.另外，在为在压缩机203－1中如果动作气体的气压做出阈值以上的变化则停止动作那样的设定的情况下，通过动作气体切换器204，在从冷头205－1向冷头205－2的切换处理中气压变化，所以压缩机203－1也有可能停止。在此情况下，表示进行了切换处理的低效运行信号被分别发送给mri装置10－1及mri装置10－2，所以只要从mri装置10向压缩机203－1发送敦促再起动的复位信号，再开始压缩机203－1的动作即可。此外，也可以通过控制电路206将压缩机203－1再起动，在此情况下，不论是mri装置10－1及mri装置10－2的哪个，都能够经由控制电路206将压缩机203－1再起动。
133.另外，也可以对于压缩机203设定与在切换处理中所设想的气压的变化有关的容许范围。由此，即使执行了切换处理，由于是预先设想的气压的变化，所以压缩机203也能够不停止而动作。
134.接着，参照图6对在冷却系统20的一部分中发生了异常的情况下的切换处理的第2例进行说明。
135.图6与图5相比，设想了不是压缩机203－2而是冷却器201－2故障的情况。
136.例如通过检测功能2061，控制电路206根据冷却器201－2的状态信号检测到冷却器201－2是异常。
137.按照基于切换功能2063的控制电路206的指示，冷水切换器202切换流路，以将冷却器201－1的冷却水向压缩机203－2供给。通过该切换，根据mri装置10的控制设计，有通过冷却水不流动而压缩机203－1停止、接着通过压缩机203－1停止而静磁场磁铁101－1的冷却停止的情况。结果，与图5的情况同样，有具有作为错误处理而停止进入下个摄影的功能的情况。
138.在这样的情况下，也可以在从控制电路206发送对于冷水切换器202的切换指示之前或与该切换指示大致同时，对于mri装置10－1的序列控制电路121发送低效运行信号。
139.此外，关于压缩机203－2及冷却器201－1，也由于在切换动作中冷却水的水压变动，所以可以想到压缩机203－2及冷却器201－1的动作会停止。在此情况下也与图5同样，只要mri装置10－1对于冷却器201－1、mri装置10－2对于压缩机203－2分别发送用于再起动的复位信号即可。
140.接着，参照图7对在冷却系统的一部分中发生了异常的情况下的切换处理的第3例进行说明。
141.图7与图6同样表示在冷却器201－2中发生了异常的情况，但与图6相比切换机构不同。即，通过冷水切换器202，不是将冷却器201－1的冷却水的流路向压缩机203－2侧切换，而是与正常运转时同样，冷却器201－1的流路是与压缩机203－1连接的原状，但通过动作气体切换器204将压缩机203－1的动作气体的流路切换到冷头205－2侧。由此，在冷却器201中发生了异常的情况下，将冷水切换器202及动作气体切换器204的哪个流路切换都可以。
142.接着，参照图8对在mri系统1中存在冷却系统20的台数以上mri装置的情况下的例子进行说明。
143.在mri装置10和冷却系统20的组有3台以上的情况下，也与从图5到图7所示的情况同样能够进行冷却系统20的流路的切换。即，只要使用除了发生了异常的冷却器201或压缩机203以外的正在正常动作的其他的冷却系统20将冷却水或动作气体的流路切换而将静磁场磁铁101冷却即可。
144.此外，也可以是，冷却系统20与mri装置10相比台数更少，在此情况下，只要在正常运转时也依次切换流路而将静磁场磁铁101冷却即可。在图8的例子中，表示冷却器201配置有两台(冷却器201－1、冷却器201－2)、压缩机配置有3台(压缩机203－1、压缩机203－2、压缩机203－3)及静磁场磁铁101配置有3台(静磁场磁铁101－1、静磁场磁铁101－2、静磁场磁铁101－3)的情况。控制电路206只要进行控制，以对于冷水切换器202将冷却器201－1及冷却器201－2通过分时的方式切换，冷却水均等地循环到各压缩机203中，结果将各静磁场磁铁101冷却即可。
145.另外，在上述的图5至图7的情况下也同样，也可以通过分时的方式将各静磁场磁铁101冷却。在图9中表示了将冷却系统20的流路通过分时的方式切换的一例。
146.图9的(a)是在冷却系统20中发生了异常的情况下将静磁场磁铁101－1和静磁场磁铁101－2以均等的时间冷却时的冷却样式。此外，图9的(b)是将静磁场磁铁101－1和静磁场磁铁101－2以不均等的时间冷却时的冷却样式。例如在同种的两个磁铁的情况下，由于到达静磁场磁铁101－1及静磁场磁铁101－2的淬火为止的时间大致依存于制冷剂剩余量，所以只要根据剩余制冷剂量分配进行冷却的时间即可。
147.此外，在静磁场磁铁101－1和静磁场磁铁101－2中磁铁的尺寸不同的情况下，冷却所需要的制冷剂量也不同。由此，也可以按照磁铁计算到达淬火为止的推断时间，以到达淬火为止的推断时间越短则冷却越长的时间的方式，通过分时的方式分配进行冷却的时间。
148.例如，只要以静磁场磁铁101的制冷剂量越少则冷却越长的时间的方式，通过分时的方式切换冷却系统20的流路即可。在图9的(b)的情况下，由于设想了静磁场磁铁101－1与静磁场磁铁101－2相比制冷剂量更多，所以只要以冷却静磁场磁铁101－1的时间较短、冷却静磁场磁铁101－2的时间较长的方式分配进行冷却的时间即可。通过这样，即使在冷却系统中发生了异常，也能够进行冷却控制以使得在多台mri装置10整体中尽可能继续摄像。
149.另外，在上述的例子中，设想了冷却控制装置21通过冷水切换器202及动作气体切换器204将流路完全切换的情况，但并不限于此，也可以由1个冷却系统20对流路进行控制以将多个静磁场磁铁101分别冷却。换言之，也可以对于冷水切换器202将冷却水向各个路径分配，对于动作气体切换器204将动作气体向各个路径分配。例如，只要构成冷水切换器202的阀，以能够形成使冷却水分别从冷却器201－1向压缩机203－1和压缩机203－2循环的流路即可。
150.根据以上所示的本实施方式，通过设置将切换多台冷却系统的流路的冷水切换器及动作气体切换器和控制这些切换器的控制电路包含在内的冷却控制装置，即使是在冷却系统中发生了异常的情况，也能够切换正常动作的其他冷却系统的路径而将mri装置冷却。
例如通过在制冷剂量较多的mri装置中继续几天摄像，在制冷剂量较少的mri装置中切换来自冷却系统的流路进行连接以将静磁场磁铁冷却，从而能够继续摄像。
151.结果，能够在避免制冷剂量较少的mri装置淬火等的与停机时间有关的因素的同时，尽可能继续摄像，能够消除或缩短不能继续摄像等的停机时间(down time)的时间。此外，由于在制冷剂量较少的mri装置中继续冷却，所以能够确保用于修理的期间。
152.根据以上说明的至少1个实施方式，能够以更简单的结构提供关于磁铁的冷却的后备系统。
153.说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，不是要限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种各样的形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。
154.关于以上的实施方式，作为发明的一技术方案及选择性的特征，公开以下的附述。
155.(附记1)
156.一种磁共振成像系统，具备：第1磁共振成像装置，包括产生静磁场的第1磁铁；第1冷却系统，将上述第1磁铁冷却；第2磁共振成像装置，包括产生静磁场的第2磁铁；第2冷却系统，将上述第2磁铁冷却；以及冷却控制装置，切换上述第1冷却系统及上述第2冷却系统的冷却对象。
157.(附记2)
158.上述第1冷却系统也可以包括：第1压缩机，控制用来将上述第1磁铁冷却的动作气体的压缩及膨胀；以及第1冷却器，使用来对来自上述第1压缩机的热进行散热的冷却水循环。上述第2冷却系统也可以包括：第2压缩机，控制用来将上述第2磁铁冷却的动作气体的压缩及膨胀；以及第2冷却器，使用来对来自上述第2压缩机的热进行散热的冷却水循环。
159.(附记3)
160.上述冷却控制装置也可以包括：动作气体切换部，能够切换上述第1压缩机及上述第2压缩机与上述第1磁铁及上述第2磁铁之间的动作气体的流路；以及冷水切换部，能够切换上述第1冷却器及上述第2冷却器与上述第1压缩机及上述第2压缩机之间的冷却水的流路。
161.(附记4)
162.上述动作气体切换部也可以是，在上述第1压缩机中发生了异常的情况下，将上述第2压缩机的动作气体的流路切换为对上述第1磁铁进行冷却；在上述第2压缩机中发生了异常的情况下，将上述第1压缩机的动作气体的流路切换为对上述第2磁铁进行冷却。
163.(附记5)
164.上述冷水切换部也可以是，在上述第1冷却器中发生了异常的情况下，将上述第2冷却器的冷却水的流路切换为与上述第1压缩机连接；在上述第2冷却器中发生了异常的情况下，将上述第1冷却器的冷却水的流路切换为与上述第2压缩机连接。
165.(附记6)
166.上述动作气体切换部也可以是，在上述第1冷却器中发生了异常的情况下，将上述第2压缩机的动作气体的流路切换为对上述第1磁铁进行冷却；在上述第2冷却器中发生了异常的情况下，将上述第1压缩机的动作气体的流路切换为对上述第2磁铁进行冷却。
167.(附记7)
168.也可以是，上述冷却控制装置对于没有连接冷却系统的磁共振成像装置生成在规定的摄像条件下使摄像继续的低效运行信号；接收到上述低效运行信号的上述第1磁共振成像装置或上述第2磁共振成像装置按照上述摄像条件来继续摄像。
169.(附记8)
170.也可以是，上述冷却控制装置对于没有连接冷却系统的磁共振成像装置生成在规定的摄像条件下使摄像继续的低效运行信号；接收到上述低效运行信号的第1磁共振成像装置或上述第2磁共振成像装置根据上述摄像条件来推断可摄像的期间。
171.(附记9)
172.上述摄像条件也可以包括摄像次数和摄像序列的种类中的至少一方。
173.(附记10)
174.上述磁共振成像系统也可以还包括：检测部，检测上述第1冷却系统及上述第2冷却系统的异常；以及通知部，在由上述检测部检测到异常的情况下，向外部通知表示将上述第1冷却系统或上述第2冷却系统的流路切换而运转的切换信号。
175.(附记11)
176.上述冷却控制装置也可以在上述第1冷却系统及上述第2冷却系统中的一方发生了异常的情况下，使用正常动作的冷却系统，通过分时的方式将上述第1磁铁及上述第2磁铁冷却。
177.(附记12)
178.上述第1磁铁保持的第1制冷剂量也可以比上述第2磁铁保持的第2制冷剂量多。
179.(附记13)
180.上述冷却控制装置也可以以上述第2磁铁的冷却时间比上述第1磁铁的冷却时间长的方式通过分时的方式进行冷却。
181.(附记14)
182.一种磁共振成像系统，具备：多个磁共振成像装置，分别包括产生静磁场的磁铁；多个冷却系统，对上述磁铁进行冷却，其数量为上述多个磁共振成像装置的数量以下；以及冷却控制装置，在上述多个冷却系统与上述多个磁共振成像装置之间切换冷却对象。
183.(附记15)
184.一种控制方法，是关于多个磁共振成像装置与多个冷却系统的控制方法，上述多个磁共振成像装置分别包括产生静磁场的磁铁，上述多个冷却系统对上述磁铁进行冷却，上述多个冷却系统的数量为上述多个磁共振成像装置的数量以下，在上述多个冷却系统的一部分中发生了异常的情况下，通过切换正常动作的冷却系统与上述多个磁共振成像装置之间的流路的连接，来将冷却对象切换。
185.(附记16)
186.上述冷却控制装置也可以根据上述第1磁铁及上述第2磁铁的制冷剂量及到达淬火为止的推断时间，以上述制冷剂量越少则冷却越长的时间的方式、且以到达淬火为止的推断时间越短则冷却越长的时间的方式，通过分时的方式进行冷却。
187.(附记17)
188.上述第1磁铁保持的第1制冷剂量也可以与上述第2磁铁保持的第2制冷剂量大致
相同。
189.(附记18)
190.上述冷却控制装置也可以以由1个冷却系统将上述第1磁铁及上述第2磁铁的两者冷却的方式控制流路。
191.(附记19)
192.一种磁共振成像装置，具备：第1磁铁，产生静磁场；第1冷却系统，将上述第1磁铁冷却；以及冷却切换部，以将上述第1冷却系统与其他磁共振成像装置所具有的第2磁铁连接、并通过上述第1冷却系统将上述第2磁铁冷却的方式进行切换。
193.(附记20)
194.一种磁共振成像装置，具备：第1磁铁，产生静磁场；第1冷却系统，将上述第1磁铁冷却；以及冷却切换部，以与用来将其他磁共振成像装置所具有的第2磁铁冷却的第2冷却系统连接、并通过上述第2冷却系统将上述第1磁铁冷却的方式进行切换。
195.(附记21)
196.一种冷却控制装置，执行多个磁共振成像装置与多个冷却系统之间的冷却控制，上述多个磁共振成像装置分别包括产生静磁场的磁铁，上述多个冷却系统对上述磁铁进行冷却，上述多个冷却系统的数量为上述多个磁共振成像装置的数量以下，在上述多个冷却系统的一部分中发生了异常的情况下，通过切换正常动作的冷却系统与上述多个磁共振成像装置之间的流路的连接，将冷却对象切换。

技术特征：

1.一种磁共振成像系统，其中，具备：第1磁共振成像装置，包括产生静磁场的第1磁铁；第1冷却系统，将上述第1磁铁冷却；第2磁共振成像装置，包括产生静磁场的第2磁铁；第2冷却系统，将上述第2磁铁冷却；以及冷却控制装置，切换上述第1冷却系统及上述第2冷却系统的冷却对象。2.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，上述第1冷却系统包括：第1压缩机，控制用来将上述第1磁铁冷却的动作气体的压缩及膨胀；以及第1冷却器，使用来对来自上述第1压缩机的热进行散热的冷却水循环，上述第2冷却系统包括：第2压缩机，控制用来将上述第2磁铁冷却的动作气体的压缩及膨胀；以及第2冷却器，使用来对来自上述第2压缩机的热进行散热的冷却水循环。3.如权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，上述冷却控制装置包括：动作气体切换部，能够切换上述第1压缩机及上述第2压缩机与上述第1磁铁及上述第2磁铁之间的动作气体的流路；以及冷水切换部，能够切换上述第1冷却器及上述第2冷却器与上述第1压缩机及上述第2压缩机之间的冷却水的流路。4.如权利要求3所述的磁共振成像系统，其中，在上述第1压缩机中发生了异常的情况下，上述动作气体切换部将上述第2压缩机的动作气体的流路切换为对上述第1磁铁进行冷却，在上述第2压缩机中发生了异常的情况下，上述动作气体切换部将上述第1压缩机的动作气体的流路切换为对上述第2磁铁进行冷却。5.如权利要求3所述的磁共振成像系统，其中，在上述第1冷却器中发生了异常的情况下，上述冷水切换部将上述第2冷却器的冷却水的流路切换为与上述第1压缩机连接，在上述第2冷却器中发生了异常的情况下，上述冷水切换部将上述第1冷却器的冷却水的流路切换为与上述第2压缩机连接。6.如权利要求3所述的磁共振成像系统，其中，在上述第1冷却器中发生了异常的情况下，上述动作气体切换部将上述第2压缩机的动作气体的流路切换为对上述第1磁铁进行冷却，在上述第2冷却器中发生了异常的情况下，上述动作气体切换部将上述第1压缩机的动作气体的流路切换为对上述第2磁铁进行冷却。7.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，上述冷却控制装置对于没有连接冷却系统的磁共振成像装置生成在规定的摄像条件下使摄像继续的低效运行信号，接收到上述低效运行信号的上述第1磁共振成像装置或上述第2磁共振成像装置按照上述摄像条件来继续摄像。
8.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，上述冷却控制装置对于没有连接冷却系统的磁共振成像装置生成在规定的摄像条件下使摄像继续的低效运行信号，接收到上述低效运行信号的上述第1磁共振成像装置或上述第2磁共振成像装置根据上述摄像条件来推断可摄像的期间。9.如权利要求7所述的磁共振成像系统，其中，上述摄像条件包括摄像次数和摄像序列的种类中的至少一方。10.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，还具备：检测部，检测上述第1冷却系统及上述第2冷却系统的异常；以及通知部，在由上述检测部检测到异常的情况下，向外部通知切换信号，上述切换信号表示将上述第1冷却系统或上述第2冷却系统的流路切换而运转。11.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，上述冷却控制装置在上述第1冷却系统及上述第2冷却系统中的一方发生了异常的情况下，使用正常动作的冷却系统，通过分时的方式将上述第1磁铁及上述第2磁铁冷却。12.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，上述第1磁铁保持的第1制冷剂量比上述第2磁铁保持的第2制冷剂量多，或上述第1磁铁到达淬火为止的推断时间比上述第2磁铁达到淬火为止的推断时间长。13.如权利要求12所述的磁共振成像系统，其中，上述冷却控制装置以上述第2磁铁的冷却时间比上述第1磁铁的冷却时间长的方式通过分时的方式进行冷却。14.一种磁共振成像系统，其中，具备：多个磁共振成像装置，分别包括产生静磁场的磁铁；对上述磁铁进行冷却的多个冷却系统，上述多个冷却系统的数量为上述多个磁共振成像装置的数量以下；以及冷却控制装置，在上述多个冷却系统与上述多个磁共振成像装置之间切换冷却对象。15.一种磁共振成像系统，其中，具备：第1磁铁，产生静磁场；第1冷却系统，将上述第1磁铁冷却；以及冷却切换部，以将上述第1冷却系统与其他磁共振成像装置具有的第2磁铁连接、并通过上述第1冷却系统将上述第2磁铁冷却的方式，进行切换。16.一种磁共振成像系统，其中，具备：第1磁铁，产生静磁场；第1冷却系统，将上述第1磁铁冷却；以及冷却切换部，以与用于冷却其他磁共振成像装置所具有的第2磁铁的第2冷却系统连接、并通过上述第2冷却系统将上述第1磁铁冷却的方式，进行切换。17.一种冷却控制装置，执行多个磁共振成像装置与多个冷却系统之间的冷却控制，上述多个磁共振成像装置分别包括产生静磁场的磁铁，上述多个冷却系统对上述磁铁进行冷却，上述多个冷却系统的数量为上述多个磁共振成像装置的数量以下，其中，在上述多个冷却系统的一部分中发生了异常的情况下，通过切换正常动作的冷却系统
与上述多个磁共振成像装置之间的流路的连接，对冷却对象进行切换。18.一种冷却控制方法，是关于多个磁共振成像装置与多个冷却系统的控制方法，上述多个磁共振成像装置分别包括产生静磁场的磁铁，上述多个冷却系统对上述磁铁进行冷却，上述多个冷却系统的数量为上述多个磁共振成像装置的数量以下，其中，在上述多个冷却系统的一部分中发生了异常的情况下，通过切换正常动作的冷却系统与上述多个磁共振成像装置之间的流路的连接，对冷却对象进行切换。

技术总结

目的是能够以更简单的结构提供关于磁铁的冷却的后备系统。有关本实施方式的磁共振成像系统包括第1磁共振成像装置、第1冷却系统、第2磁共振成像装置、第2冷却系统和冷却控制装置。第1磁共振成像装置包括产生静磁场的第1磁铁。第1冷却系统将上述第1磁铁冷却。第2磁共振成像装置包括产生静磁场的第2磁铁。第2冷却系统将上述第2磁铁冷却。冷却控制装置切换上述第1冷却系统及上述第2冷却系统的冷却对象。第1冷却系统及上述第2冷却系统的冷却对象。第1冷却系统及上述第2冷却系统的冷却对象。