特許 6154204 磁気共鳴イメージング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6154204

(24)【登録日】2017年6月9日

(45)【発行日】2017年6月28日

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20170619BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/05 370

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-123018(P2013-123018)

(22)【出願日】2013年6月11日

(65)【公開番号】特開2014-239760(P2014-239760A)

(43)【公開日】2014年12月25日

【審査請求日】2016年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】今村 直樹

(72)【発明者】

【氏名】堀 雅志

(72)【発明者】

【氏名】川尻 将

(72)【発明者】

【氏名】三浦 資弘

【審査官】 島田 保

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１３５９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４３８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３０６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８９８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５６１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１０１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０６０６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１０７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１３１４１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１４８６０４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気部品を収容する筐体と、
前記筐体内を冷却する熱交換器と、
前記電気部品に冷媒を供給して当該電気部品を冷却する冷却系と、
前記電気部品又は前記電気部品周辺の温度及び湿度に基づいて、前記電気部品又は前記電気部品周辺の結露が発生しない状態であるか否かを判定する判定部と、
前記電気部品又は前記電気部品周辺の結露が発生しない状態であると判定された場合に、前記電気部品に前記冷媒を供給するように前記冷却系を制御する冷却制御部と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記温度及び湿度に基づいて、前記電気部品又は前記電気部品周辺の露点温度を検出し、当該露点温度が前記冷媒の温度より低い場合に、前記結露が発生しない状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

前記電気部品又は前記電気部品周辺の結露が検知された場合に、前記電気部品の電源を遮断する電源制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項4】

前記電源制御部は、前記結露が検知されない状態となった場合に、前記電気部品の電源を投入することを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項5】

前記筐体は、傾斜磁場アンプを含む複数の電気部品を収容し、
前記冷却制御部は、撮像条件に基づいて、データ収集が行われている間に、前記傾斜磁場アンプの発熱量が他の期間と比べて大きい期間については、前記複数の電気部品の中で前記傾斜磁場アンプを局所的に冷却するように前記冷却系を制御する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

前記冷却制御部は、前記筐体における前記冷媒の入口付近の結露が検知された場合に、前記筐体内への冷媒の供給を停止するように前記冷却系を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項7】

前記筐体における前記冷媒の入口付近に発生した水滴を回収する回収部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項8】

前記判定部は、前記筐体の外壁面の温度及び湿度と前記筐体内の温度とに基づいて、前記外壁面の結露が発生し得る状態であるか否かをさらに判定し、前記外壁面の結露が発生し得る状態であると判定した場合に、前記熱交換器の動作を停止することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、磁気共鳴イメージング装置は、傾斜磁場アンプやＲＦアンプなどの発熱量が大きい電気部品を備える。そのため、磁気共鳴イメージング装置において、発熱量が大きい電気部品を冷却するための各種の冷却方式が提案されている。例えば、磁気共鳴イメージング装置における冷却方式の一例として、発熱量が大きい電気部品に冷却水を供給して冷却する水冷方式がある。この水冷方式では、電気部品周辺の雰囲気の温度と電気部品との温度差によって結露が発生する場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−４３０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、結露によって筐体内の電気部品が故障するリスクをより確実に低減させることができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、筐体と、熱交換器と、冷却系と、判定部と、冷却制御部とを備える。筐体は、電気部品を収容する。熱交換器は、前記筐体内を冷却する。冷却系は、前記電気部品に冷媒を供給して当該電気部品を冷却する。判定部は、前記電気部品又は前記電気部品周辺の温度及び湿度に基づいて、前記電気部品又は前記電気部品周辺の結露が発生しない状態であるか否かを判定する。冷却制御部は、前記電気部品又は前記電気部品周辺の結露が発生しない状態であると判定された場合に、前記電気部品に前記冷媒を供給するように前記冷却系を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る筐体内の構成を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る判定部及び冷却制御部による冷却制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る電源制御部による電源制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図5】図５は、第２の実施形態に係る筐体内の構成を示す図である。

【図6】図６は、第３の実施形態に係る筐体内の構成を示す図である。

【図7】図７は、他の実施形態に係る筐体内の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、図面に基づいて、ＭＲＩ装置の実施形態を詳細に説明する。

【0008】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、架台１、静磁場磁石２、傾斜磁場コイル３、傾斜磁場電源４、送信コイル５、送信部６、受信コイル７、受信部８、シーケンス制御部９、収集部１０、画像再構成部１１、寝台１２、寝台制御部１３、及びホストコンピュータ１４を備える。

【0009】

架台１は、概略円筒形上に形成された静磁場磁石２、傾斜磁場コイル３及び送信コイル５を、それぞれの円筒の中心軸が揃うように配置して支持する。具体的には、架台１は、静磁場磁石２の内周側に傾斜磁場コイル３を配置し、傾斜磁場コイル３の内周側に送信コイル５を配置した状態で各部を支持し、送信コイル５の内周側に撮像空間を形成する。

【0010】

静磁場磁石２は、撮像空間に一様な静磁場を発生する。例えば、静磁場磁石２は、永久磁石や超伝導磁石などである。

【0011】

傾斜磁場コイル３は、傾斜磁場電源４から電流の供給を受けて、撮像空間に傾斜磁場を発生する。

【0012】

傾斜磁場電源４は、シーケンス制御部９による制御のもと、傾斜磁場コイル３に電流を供給する。具体的には、傾斜磁場電源４は、高圧発生回路や傾斜磁場アンプなどを含む。高圧発生回路は、商用交流電源から供給されるＡＣ（Alternate Current）電流を所定の電圧のＤＣ（Direct Current）電流に変換して傾斜磁場アンプに供給する。傾斜磁場アンプは、高圧発生回路から供給されるＤＣ電流を増幅して傾斜磁場コイルに供給する。

【0013】

送信コイル５は、送信部６からＲＦ（Radio Frequency）パルスの供給を受けて、撮像空間に高周波磁場を発生する。

【0014】

送信部６は、シーケンス制御部９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５に送信する。具体的には、送信部６は、発振部や位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、ＲＦアンプなどを含む。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、発信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、周波数変調部から出力されたＲＦパルスの振幅を例えばｓｉｎｃ関数に従って変調する。ＲＦアンプは、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５に供給する。

【0015】

受信コイル７は、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発生する磁気共鳴信号を受信する。そして、受信コイル７は、受信した磁気共鳴信号を内部の増幅器によって増幅して出力する。なお、図１に示す受信コイル７は腹部用の受信コイルであるが、頭部用の受信コイルや脊椎用の受信コイルであってもよい。

【0016】

受信部８は、シーケンス制御部９による制御のもと、受信コイル７から出力される磁気共鳴信号をＡ／Ｄ（Analog-to-Digital）変換することで、磁気共鳴（ＭＲ：Magnetic Resonance）信号データを生成する。そして、受信部８は、生成したＭＲ信号データを収集部１０に送信する。具体的には、受信部８は、選択器や前段増幅器、位相検波器、アナログデジタル変換器などを含む。選択器は、受信コイル７から出力される磁気共鳴信号を選択的に入力する。前段増幅器は、選択器から出力される磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前段増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログデジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をデジタル信号に変換する。

【0017】

シーケンス制御部９は、ホストコンピュータ１４から送信されるシーケンス実行データに従って傾斜磁場電源４、送信部６、及び受信部８を駆動することで、被検体Ｐから磁気共鳴データを収集するためのパルスシーケンスを実行する。ここで、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源４が傾斜磁場コイル３に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信部６が送信コイル５に送信するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを送信するタイミング、受信部８が磁気共鳴信号を検出するタイミングなど、磁気共鳴データを収集するための処理手順を定義した情報である。

【0018】

収集部１０は、シーケンス制御部９によって傾斜磁場電源４、送信部６、及び受信部８が駆動された結果、受信部８から送信されるＭＲ信号データを収集する。そして、収集部１０は、収集したＭＲ信号データに対してアベレージング処理、位相補正処理などの補正処理を行い、補正後のＭＲ信号データを画像再構成部１１に送信する。

【0019】

画像再構成部１１は、収集部１０から送信されたＭＲ信号データに対して、フィルタ処理や再構成処理等の画像処理を行って画像データを生成する。具体的には、画像再構成部１１は、ｋ空間変換フィルタ処理や２次元ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）又は３次元ＦＦＴ、画像フィルタ等の画像処理を行って２次元又は３次元の画像データを再構成し、再構成した画像データをホストコンピュータ１４に送信する。

【0020】

寝台１２は、被検体Ｐが載置される装置である。具体的には、寝台１２は、被検体Ｐが置かれる天板１２ａと、天板１２ａを長手方向、短手方向及び上下方向に移動するための移動機構を有する。通常、寝台１２は、天板１２ａの長手方向が静磁場磁石２の中心軸と平行になるように設置される。

【0021】

寝台制御部１３は、寝台１２を制御する装置であり、寝台１２の移動機構を駆動して、天板１２ａを長手方向、短手方向及び上下方向に移動する。例えば、寝台制御部１３は、被検体Ｐの撮像が行われる際に、被検体Ｐが置かれた天板１２ａを撮像空間に移動する。

【0022】

ホストコンピュータ１４は、入力部１４ａ、表示部１４ｂ、記憶部１４ｃ、及び制御部１４ｄを備える。入力部１４ａは、操作者から各種操作を受け付ける。表示部１４ｂは、画像再構成部１１によって生成された各種画像や、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。記憶部１４ｃは、画像再構成部１１によって生成された画像データや、ＭＲＩ装置１００の動作に必要な各種プログラムや各種データを記憶する。

【0023】

制御部１４ｄは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を有し、当該ＣＰＵ及びメモリにより各種プログラムを実行することで、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、制御部１４ｄは、入力部１４ａを介して操作者から入力された撮像条件に基づいて各種のシーケンス実行データを生成し、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御部９に送信する。

【0024】

以上、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成例を説明した。なお、本実施形態では、架台１、静磁場磁石２、傾斜磁場コイル３、送信コイル５、送信部６、受信コイル７、及び寝台１２は、撮影室に設置される。また、傾斜磁場電源４、受信部８、シーケンス制御部９、収集部１０、画像再構成部１１、寝台制御部１３、及びホストコンピュータ１４は、操作室に設置される。

【0025】

さらに、本実施例に係るＭＲＩ装置１００は、傾斜磁場アンプやＲＦアンプなどの電気部品を収容する筐体を備える。この筐体は、操作室に設置される。

【0026】

ここで、一般的に、ＭＲＩ装置には、傾斜磁場アンプやＲＦアンプなどの発熱量が大きい電気部品を冷却するための冷却機構が設けられる。そのため、傾斜磁場アンプやＲＦアンプなどの電気部品を筐体に収容する場合には、筐体内に発生する結露によって電気部品が故障するリスクが課題となる。このリスクを低減させるために、例えば、温度及び湿度が管理された機械室に筐体を設置することが考えられる。しかし、近年では、ＭＲＩ装置は高性能化に伴って装置が大型化していることや、装置導入時の設備投資を抑えたいという要求などから、機械室を不要にすることが求められている。

【0027】

また、例えば、結露によるリスクを低減させるために、冷却機構として空冷方式を用いることが考えられる。空冷方式を用いる場合、例えば、筐体内には、空気を循環させるためのファンや、暖まった空気を排出するための排気口が設けられる。そのため、例えば、筐体を操作室に設置することを想定した場合には、ファンによる騒音が課題となる。この騒音を低減させる方法として、例えば、ファンの回転数を抑えながら冷却能力を保つために、大きなサイズのファンを用いることが考えられる。しかし、近年のＭＲＩ装置では、省スペース化やコストの低減、騒音の抑制が求められていることから、大きなサイズのファンを用いることは難しい。

【0028】

一方、空冷方式によるリスクを低減させるための冷却方法として、水冷方式がある。しかし、水冷方式を採用した場合には、電源投入時に筐体内の雰囲気の温度と電気部品との温度差によって結露が発生するリスクが高まることになる。冷却水の温度を上げることによって結露のリスクを低減させることも可能であるが、近年のＭＲＩ装置では、撮像の高速化によって高出力の傾斜磁場アンプやＲＦアンプが用いられるようになっており、それに比例して傾斜磁場アンプやＲＦアンプの発熱量が増大している。このため、冷却能力をより向上させることが求められており、冷却水の温度を上げることは難しい。

【0029】

本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、上述した構成に加え、筐体内を冷却する熱交換器と、筐体内の電気部品に冷媒を供給して当該電気部品を冷却する冷却系とを備える。そして、ＭＲＩ装置１００は、電気部品又は電気部品周辺の温度及び湿度に基づいて、電気部品又は電気部品周辺の結露が発生しない状態であるか否かを判定し、結露が発生しない状態であると判定した場合に、筐体内の電気部品に冷媒を供給するように冷却系を制御する。

【0030】

このような構成によれば、熱交換器によって筐体内が冷却されて、筐体に収容された電気部品又は電気部品周辺に結露が発生しない状態となった場合に、電気部品に冷媒が供給されることになる。したがって、結露によって筐体内の電気部品が故障するリスクをより確実に低減させることができる。また、筐体に大きなサイズのファンを用いることがないので、騒音が小さく、かつ、設置スペースも小さくて済む。したがって、筐体を操作室に設置することができるので、温度及び湿度が管理された機械室が不要になり、装置導入時の設備投資を抑えることができる。

【0031】

図２は、第１の実施形態に係る筐体内の構成を示す図である。図２に示すように、本実施例に係る筐体２１内には、傾斜磁場アンプ４ａと、ＲＦアンプ６ａと、熱交換器２２と、冷却系２３と、温度センサ２４ａ〜２４ｃと、湿度センサ２５ａ〜２５ｃと、結露センサ２６ａ及び２６ｂと、判定部２７と、冷却制御部２８と、電源制御部２９とが設置される。

【0032】

筐体２１は、電気部品を収容する。具体的には、筐体２１は、傾斜磁場電源４に含まれる傾斜磁場アンプ４ａと、送信部６に含まれるＲＦアンプ６ａとを収容する。ここで、筐体２１は、内部と外部との間の熱交換が抑制されるように、密閉構造又は準密閉構造とするのが望ましい。また、筐体２１内に収容される熱交換器２２、傾斜磁場アンプ４ａ及びＲＦアンプ６ａには、それぞれヒートシンクが設けられる。

【0033】

熱交換器２２は、筐体２１内を冷却する。具体的には、熱交換器２２は、筐体２１内における空気と冷媒との間で熱交換を行う。言い換えると、熱交換器２２は、筐体２１内における雰囲気の熱を冷媒に伝えることによって筐体２１内の雰囲気を冷却する。

【0034】

冷却系２３は、筐体２１に収容された電気部品に冷媒を供給して当該電気部品を冷却する。具体的には、冷却系２３は、筐体２１に収容された熱交換器２２、傾斜磁場アンプ４ａ及びＲＦアンプ６ａに冷媒を供給して当該電気部品を冷却する。ここで、電気部品の冷却に用いられる冷媒は、例えば、冷却水であり、機械室の外に設置されたチラー２００によって供給される。

【0035】

また、冷却系２３は、配管２３ａ〜２３ｆと、電磁弁２３ｇ〜２３ｉとを含む。配管２３ａは、電磁弁２３ｇを介して、チラー２００から熱交換器２２へ冷媒を供給する。配管２３ｂは、熱交換器２２からチラー２００へ冷媒を戻す。配管２３ｃは、配管２３ｂから分岐し、電磁弁２３ｈを介して、傾斜磁場アンプ４ａへ冷媒を供給する。配管２３ｄは、傾斜磁場アンプ４ａからチラー２００へ冷媒を戻す。配管２３ｅは、配管２３ｂから分岐し、電磁弁２３ｉを介して、ＲＦアンプ６ａへ冷媒を供給する。配管２３ｆは、ＲＦアンプ６ａからチラー２００へ冷媒を戻す。

【0036】

このような構成によれば、電磁弁２３ｇが開かれ、かつ、電磁弁２３ｈ及び２３ｉが閉じられた場合には、熱交換器２２のみに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｇが開かれ、かつ、電磁弁２３ｈが開かれた場合には、熱交換器２２及び傾斜磁場アンプ４ａに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｇが開かれ、かつ、電磁弁２３ｉが開かれた場合には、熱交換器２２及びＲＦアンプ６ａに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｇが閉じられた場合には、熱交換器２２、傾斜磁場アンプ４ａ及びＲＦアンプ６ａのいずれにも冷媒は供給されないことになる。

【0037】

温度センサ２４ａ〜２４ｃは、筐体２１に収容された電気部品又は電気部品周辺に設けられ、電気部品又は電気部品周辺の温度を測定する。例えば、温度センサ２４ａ〜２４ｃは、電気部品の表面や電気部品の内部、電気部品周辺の配管などに設けられる。具体的には、温度センサ２４ａは、熱交換器２２又は熱交換器２２周辺に設けられ、熱交換器２２又は熱交換器２２周辺の温度を測定する。また、温度センサ２４ｂは、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺に設けられ、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺の温度を測定する。また、温度センサ２４ｃは、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺に設けられ、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺の温度を測定する。

【0038】

湿度センサ２５ａ〜２５ｃは、筐体２１に収容された電気部品又は電気部品周辺に設けられ、電気部品又は電気部品周辺の湿度を測定する。例えば、湿度センサ２５ａ〜２５ｃは、電気部品の表面や電気部品の内部、電気部品周辺の配管などに設けられる。具体的には、湿度センサ２５ａは、熱交換器２２又は熱交換器２２周辺に設けられ、熱交換器２２又は熱交換器２２周辺の湿度を測定する。また、湿度センサ２５ｂは、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺に設けられ、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺の湿度を測定する。また、湿度センサ２５ｃは、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺に設けられ、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺の湿度を測定する。

【0039】

結露センサ２６ａ及び２６ｂは、筐体２１に収容された電気部品又は電気部品周辺に設けられ、電気部品又は電気部品周辺の結露を検知する。例えば、結露センサ２６ａ及び２６ｂは、電気部品の表面や電気部品の内部、電気部品周辺の配管などに設けられる。具体的には、結露センサ２６ａは、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺に設けられ、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺の結露を検知する。また、結露センサ２６ｂは、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺に設けられ、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺の結露を検知する。ここで、結露センサ２６ａ及び２６ｂは、温度及び湿度から露点を算出することで結露を検知するタイプのものでもよいし、結露検知素子を用いて結露を検知するタイプのものでもよい。

【0040】

判定部２７は、筐体２１に収容された電気部品又は電気部品周辺の温度及び湿度に基づいて、電気部品又は電気部品周辺の結露が発生しない状態であるか否かを判定する。例えば、判定部２７は、電気部品又は電気部品周辺の温度及び湿度に基づいて、電気部品又は電気部品周辺の露点温度を検出し、検出した露点温度が電気部品に供給される冷媒の温度より低い場合に、結露が発生しない状態であると判定する。また、判定部２７は、検出した露点温度が電気部品に供給される冷媒の温度以上である場合に、結露が発生し得る状態であると判定する。ここで、判定部２７によって用いられる冷媒の温度は、例えば、あらかじめ操作者によって入力されて、判定部２７が有する内部メモリなどに記憶される。または、判定部２７は、チラー２００から冷媒の温度を取得してもよい。なお、判定部２７によって行われる処理については、後に詳細に説明する。

【0041】

冷却制御部２８は、判定部２７によって電気部品又は電気部品周辺の結露が発生しない状態であると判定された場合に、当該電気部品に冷媒を供給するように冷却系２３を制御する。なお、冷却制御部２８によって行われる処理については、後に詳細に説明する。

【0042】

電源制御部２９は、電気部品又は電気部品周辺に設けられた結露センサによって結露が検知された場合に、当該電気部品の電源を遮断する。さらに、電源制御部２９は、電気部品に設けられた結露センサによって結露が検知されない状態となった場合に、当該電気部品の電源を投入する。なお、電源制御部２９によって行われる処理については、後に詳細に説明する。

【0043】

図３は、第１の実施形態に係る判定部２７及び冷却制御部２８による冷却制御の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、ＭＲＩ装置１００の電源が投入される前の状態で、全ての電磁弁２３ｇ〜２３ｉが閉じられていることとする。

【0044】

図３に示すように、本実施形態では、ＭＲＩ装置１００が有する各部の電源が投入された場合に（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、冷却制御部２８が、電磁弁２３ｇを開くことで、熱交換器２２のみに冷媒を供給する（ステップＳ１０２）。ここで、熱交換器２２に冷媒が供給されると、熱交換器２２によって筐体２１内の冷却が開始される。

【0045】

その後、判定部２７が、温度センサ２４ｂによって測定された温度及び湿度センサ２５ｂによって測定された湿度に基づいて、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺の露点温度を検出する（ステップＳ１０３）。

【0046】

そして、判定部２７は、検出した露点温度が傾斜磁場アンプ４ａに供給される冷媒の温度より低い場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、傾斜磁場アンプ４ａに冷媒を供給する旨の制御信号を冷却制御部２８に送る。冷却制御部２８は、この制御信号を受け付けると、電磁弁２３ｈを開くことで、傾斜磁場アンプ４ａに冷媒を供給する（ステップＳ１０５）。なお、判定部２７は、検出した露点温度が傾斜磁場アンプ４ａに供給される冷媒の温度以上である場合には（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、冷却制御部２８には制御信号を送らずに、ステップＳ１０６に進む。

【0047】

また、判定部２７は、温度センサ２４ｃによって測定された温度及び湿度センサ２５ｃによって測定された湿度に基づいて、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺の露点温度を検出する（ステップＳ１０６）。

【0048】

そして、判定部２７は、検出した露点温度がＲＦアンプ６ａに供給される冷媒の温度より低い場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、ＲＦアンプ６ａに冷媒を供給する旨の制御信号を冷却制御部２８に送る。冷却制御部２８は、この制御信号を受け付けると、電磁弁２３ｉを開くことで、ＲＦアンプ６ａに冷媒を供給する（ステップＳ１０８）。なお、判定部２７は、検出した露点温度がＲＦアンプ６ａに供給される冷媒の温度以上である場合には（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、冷却制御部２８には制御信号を送らずに、ステップＳ１０３に戻る。

【0049】

このような処理手順によれば、熱交換器２２によって筐体２１内が冷却された結果、傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺の露点温度が冷媒の温度より低くなった場合に、傾斜磁場アンプ４ａに冷媒が供給され、ＲＦアンプ６ａ又はＲＦアンプ６ａ周辺の露点温度が冷媒の温度より低くなった場合に、ＲＦアンプ６ａに冷媒が供給されることになる。

【0050】

図４は、第１の実施形態に係る電源制御部２９による電源制御の処理手順を示すフローチャートである。電源制御部２９は、ＭＲＩ装置１００の電源が投入されてからＭＲＩ装置１００の電源が遮断されるまでの間、所定の時間間隔で以下の処理手順を繰り返す。なお、ここでは、傾斜磁場アンプ４ａに関する電源制御について説明するが、電源制御部２９は、ＲＦアンプ６ａについても、結露センサ２６ｂによる結露の検知に基づいて、同様の処理手順で電源制御を行う。

【0051】

図４に示すように、本実施形態では、電源制御部２９が、結露センサ２６ａによって傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺の結露が検知された場合に（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、傾斜磁場アンプ４ａの電源を遮断する（ステップＳ２０２）。

【0052】

一方、結露センサ２６ａによって傾斜磁場アンプ４ａ又は傾斜磁場アンプ４ａ周辺の結露が検知されていない場合には（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、電源制御部２９は、傾斜磁場アンプ４ａの電源が遮断されているか否かを確認する（ステップＳ２０３）。

【0053】

そして、傾斜磁場アンプ４ａの電源が遮断されていた場合には（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、電源制御部２９は、傾斜磁場アンプ４ａの電源を投入する（ステップＳ２０４）。なお、傾斜磁場アンプ４ａの電源が遮断されていなかった場合には（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、電源制御部２９は、ステップＳ２０１の処理に戻る。

【0054】

このような処理手順によれば、傾斜磁場アンプ４ａやＲＦアンプ６ａなどの電気部品又は電気部品周辺に結露が発生した場合に、電気部品の電源が自動的に遮断されるので、結露による電気部品の故障のリスクを低減させることができる。

【0055】

上述したように、第１の実施形態では、熱交換器２２によって筐体２１内が冷却されて、筐体２１に収容された傾斜磁場アンプ４ａやＲＦアンプ６ａなどの電気部品又は電気部品周辺の露点温度が冷媒の温度より低くなった場合に、電気部品に冷媒が供給される。したがって、第１の実施形態によれば、結露によって筐体内の電気部品が故障するリスクをより確実に低減させることができる。

【0056】

なお、上述した第１の実施形態では、判定部２７が、電気部品又は電気部品周辺の露点温度と電気部品に供給される冷媒の温度とを比較して、結露が発生し得る状態であるか否かを判定する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、判定部２７は、電気部品又は電気部品周辺の露点温度と配管表面の温度とを比較してもよい。その場合には、判定部２７は、電気部品周辺の配管に設けられた温度センサによって、配管表面の温度を検出する。そして、判定部２７は、電気部品又は電気部品周辺の露点温度が配管表面の温度より低い場合に、結露が発生しない状態であると判定する。また、判定部２７は、電気部品又は電気部品周辺の露点温度が配管表面の温度以上である場合に、結露が発生し得る状態であると判定する。この実施形態によれば、冷媒の温度をあらかじめ入力又は取得するための機構が不要になり、コストを抑制することができる。

【0057】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、チラーから供給される冷媒が、熱交換器を介することなく、傾斜磁場アンプへ直接的に供給される場合の例を説明する。なお、本実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１に示したものと同じであるので、第１の実施形態で説明した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については、同一の符号を付することとして、その説明を省略する。

【0058】

図５は、第２の実施形態に係る筐体２１内の構成を示す図である。図５に示すように、本実施例では、冷却系３３が、配管３３ａ〜３３ｆと、電磁弁２３ｇ〜２３ｉとを含む。配管３３ａは、電磁弁２３ｇを介して、チラー２００から熱交換器２２へ冷媒を供給する。配管３３ｂは、熱交換器２２からチラー２００へ冷媒を戻す。配管３３ｃは、電磁弁２３ｈを介して、傾斜磁場アンプ４ａへ冷媒を供給する。配管３３ｄは、傾斜磁場アンプ４ａからチラー２００へ冷媒を戻す。配管３３ｅは、配管３３ｂから分岐し、電磁弁２３ｉを介して、ＲＦアンプ６ａへ冷媒を供給する。配管３３ｆは、ＲＦアンプ６ａからチラー２００へ冷媒を戻す。

【0059】

このような構成によれば、電磁弁２３ｇが開かれ、かつ、電磁弁２３ｉが閉じられた場合には、熱交換器２２のみに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｈが開かれた場合には、チラー２００から傾斜磁場アンプ４ａへ冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｇが開かれ、かつ、電磁弁２３ｉが開かれた場合には、熱交換器２２及びＲＦアンプ６ａに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｇが閉じられた場合には、熱交換器２２及びＲＦアンプ６ａのいずれにも冷媒は供給されないことになる。

【0060】

なお、本実施形態でも、図３に示した処理手順と同様に、判定部２７及び冷却制御部２８によって冷却制御が行われ、図４に示した処理手順と同様に、電源制御部２９によって電源制御が行われる。

【0061】

このように、第２の実施形態では、電磁弁２３ｈが開かれた場合には、チラー２００から傾斜磁場アンプ４ａへ直接的に冷媒が供給される。したがって、第２の実施形態によれば、熱交換器を介して傾斜磁場アンプ４ａへ冷媒が供給される場合と比べて、他の電気部品と比べて発熱量が大きい傾斜磁場アンプ４ａを効率よく冷却することができる。

【0062】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、筐体に収容された複数の電気部品の中で傾斜磁場アンプを局所的に冷却する場合の例を説明する。なお、本実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１に示したものと同じであるので、本実施形態では、第１の実施形態で説明した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については、同一の符号を付することとして、その説明を省略する。

【0063】

図６は、第３の実施形態に係る筐体２１内の構成を示す図である。図６に示すように、本実施形態では、筐体２１が、傾斜磁場アンプ４ａを含む複数の電気部品を収容する。具体的には、筐体２１は、第１の実施形態と同様に、傾斜磁場アンプ４ａとＲＦアンプ６ａとを収容する。

【0064】

また、冷却系４３が、配管４３ａ〜４３ｆと、電磁弁２３ｇ〜２３ｉとを含む。配管４３ａは、電磁弁２３ｇを介して、チラー２００から熱交換器２２へ冷媒を供給する。配管４３ｂは、熱交換器２２からチラー２００へ冷媒を戻す。配管４３ｃは、電磁弁２３ｇの手前で配管４３ａから分岐し、電磁弁２３ｈを介して、傾斜磁場アンプ４ａへ冷媒を供給する。配管４３ｄは、傾斜磁場アンプ４ａからチラー２００へ冷媒を戻す。配管４３ｅは、配管４３ｂから分岐し、電磁弁２３ｉを介して、ＲＦアンプ６ａへ冷媒を供給する。配管４３ｆは、ＲＦアンプ６ａからチラー２００へ冷媒を戻す。

【0065】

このような構成によれば、電磁弁２３ｇが開かれ、かつ、電磁弁２３ｈ及び２３ｉが閉じられた場合には、熱交換器２２のみに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｈが開かれた場合には、傾斜磁場アンプ４ａに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｇが開かれ、かつ、電磁弁２３ｉが開かれた場合には、熱交換器２２及びＲＦアンプ６ａに冷媒が供給されることになる。また、電磁弁２３ｇが閉じられた場合には、熱交換器２２及びＲＦアンプ６ａのいずれにも冷媒は供給されないことになる。また、電磁弁２３ｈが閉じられた場合には、傾斜磁場アンプ４ａに冷媒が供給されないことになる。

【0066】

なお、本実施形態でも、図３に示した処理手順と同様に、判定部２７及び冷却制御部２８によって冷却制御が行われ、図４に示した処理手順と同様に、電源制御部２９によって電源制御が行われる。

【0067】

また、本実施形態では、冷却制御部４８が、撮像条件に基づいて、データ収集が行われている間に、傾斜磁場アンプ４ａの発熱量が他の期間と比べて大きい期間については、筐体２１に収容された複数の電気部品の中で傾斜磁場アンプ４ａを局所的に冷却するように冷却系４３を制御する。

【0068】

具体的には、冷却制御部４８は、シーケンス制御部９又はホストコンピュータ１４からシーケンス実行データを取得し、取得したシーケンス実行データに基づいて、傾斜磁場アンプ内の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor)が所定の温度以上に過熱した状態となる期間を特定する。そして、冷却制御部４８は、データ収集が開始した後に、特定した期間が始まるタイミングで、電磁弁２３ｇを閉じ、かつ、電磁弁２３ｈを開くことで、熱交換器２２及びＲＦアンプ６ａへの冷媒の供給を停止し、傾斜磁場アンプ４ａのみに冷媒を供給する。

【0069】

このように、第３の実施形態によれば、傾斜磁場アンプ４ａが過熱する期間は傾斜磁場アンプ４ａのみが局所的に冷却されるので、筐体２１内の冷却効率を向上させることができる。

【0070】

（他の実施形態）
次に、上述した第１、第２及び第３の実施形態以外の複数の実施形態について、まとめて説明する。なお、ここで説明する各実施形態に係るＭＲＩ装置の構成も、基本的には図１に示したものと同じであるので、第１の実施形態で説明した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については、同一の符号を付することとして、その説明を省略する。また、ここでは、第１の実施形態に係る筐体２１内の構成をベースにした実施形態を説明するが、ここで説明する各実施形態は、上述した第１、第２及び第３の実施形態のいずれにも適用することが可能である。

【0071】

図７は、他の実施形態に係る筐体２１内の構成を示す図である。例えば、図７に示すように、１つの実施形態では、筐体２１における冷媒の入口付近に、結露センサ２６ｃが設けられる。また、電磁弁２３ｇが、筐体２１における冷媒の入口付近に設けられる。なおここでいう冷媒の入口は、例えば、筐体２１の天井部分に設けられる。そして、この実施形態では、冷却制御部５８が、結露センサ２６ｃによって筐体２１における冷媒の入口付近の結露が検知された場合に、筐体２１内への冷媒の供給を停止するように冷却系２３を制御する。具体的には、冷却制御部５８は、結露センサ２６ｃによって結露が検知された場合に、電磁弁２３ｇを閉じることで、筐体２１内への冷媒の供給を停止する。

【0072】

この実施形態によれば、結露が発生しやすい冷媒の入口付近で発生した結露によって電気部品が故障するリスクを低減させることができる。

【0073】

また、例えば、図７に示すように、１つの実施形態では、筐体２１内に、回収部５４が設けられる。回収部５４は、筐体２１における冷媒の入口付近に発生した水滴を回収する。例えば、回収部５４は、水滴受け５４ａと、排水管５４ｂと、容器５４ｃとを有する。水受け５４ａは、筐体２１における冷媒の入口付近の下側に設けられる。排水管５４ｂは、水滴受け５４ａと容器５４ｃとの間に設けられ、水滴受け５４ａが受けた水滴を容器５４ｃへ流す。容器５４ｃは、筐体２１内にある電気部品から隔離された位置に設けられ、水滴受け５４ａが受けた水滴を貯水する。

【0074】

この実施形態によれば、結露が発生しやすい冷媒の入口付近で発生した結露によって電気部品が故障するリスクをより確実に低減させることができる。

【0075】

また、例えば、図７に示すように、１つの実施形態では、筐体２１の外壁面に、温度センサ５４ｄ及び湿度センサ５５ｄが設けられる。そして、判定部５７が、筐体２１の外壁面の温度及び湿度と筐体２１内の温度とに基づいて、外壁面の結露が発生し得る状態であるか否かをさらに判定し、外壁面の結露が発生し得る状態であると判定した場合に、熱交換器２２の動作を停止する。

【0076】

具体的には、判定部５７は、温度センサ５４ｄによって測定された温度及び湿度センサ５５ｄによって測定された湿度に基づいて、外壁面の露点温度を測定する。そして、判定部５７は、筐体２１内に設けられた温度センサ２４ａ〜２４ｃによって測定された温度が外壁面の露点温度を下回った場合に、外壁面の結露が発生し得る状態であると判定し、熱交換器２２の動作を停止する。例えば、判定部５７は、温度センサ２４ａ〜２４ｃそれぞれによって測定された温度の全てが外壁面の露点温度を下回った場合に、熱交換器２２の動作を停止する。または、判定部５７は、温度センサ２４ａ〜２４ｃのうち、適宜に選択されたいずれか１つによって測定された温度、又は、いずれか２つによって測定された温度の両方が外壁面の露点温度を下回った場合に、熱交換器２２の動作を停止してもよい。

【0077】

この実施形態によれば、筐体２１の外壁面における結露の発生を抑えることができる。

【0078】

また、ＭＲＩ装置１００が、ＭＲＩ装置１００を遠隔操作したり、ネットワーク経由でＭＲＩ装置１００から各種情報を収集したりする遠隔監視システムと接続されている場合には、筐体内の温度や湿度に関する情報を遠隔監視システムに送信するようにしてもよい。その場合には、例えば、判定部２７が、遠隔監視システムに対して、定期的に、筐体２１内に設けられた各温度センサによって計測された温度や各湿度センサによって計測された湿度に関する情報を送信する。または、判定部２７は、遠隔監視システムからの要求に応じて、筐体内の温度や湿度に関する情報を送信してもよい。または、判定部２７は、計測された温度や湿度をホストコンピュータ１４に送信し、ホストコンピュータ１４が、定期的に、または、遠隔監視システムからの要求に応じて、温度や湿度に関する情報を遠隔監視システムに送信してもよい。

【0079】

これにより、遠隔監視システムが設置された管理施設などで、ＭＲＩ装置１００の筐体２１内の状態を把握することができるようになる。

【0080】

また、例えば、１つの実施形態では、冷却制御部が、冷却対象の電気部品の性能に応じて、チラーから供給される冷媒の温度を調整してもよい。電気部品の冷却に必要な冷媒の温度は、その電気部品の性能に依存する。すなわち、発熱量が大きい電気部品については、冷媒の温度を低く設定する必要があるが、発熱量がさほど大きくない電気部品については、発熱量が大きい電気部品よりも冷媒の温度を高く設定することができる。そして、冷媒の温度を高く設定すれば、それだけ結露の発生も抑えられることになる。そこで、冷却制御部は、発熱量が大きい電気部品には低い温度の冷媒が供給されるようにチラーを制御し、発熱量が小さい電気部品には、発熱量が大きい電気部品と比べて高い温度の冷媒が供給されるようにチラーを制御してもよい。

【0081】

また、例えば、１つの実施形態では、冷却制御部が、冷却対象の電気部品の温度に応じて、チラーから供給される冷媒の温度を調整してもよい。例えば、冷却制御部は、冷媒による冷却の開始時には、高い温度の冷媒が供給されるようにチラーを制御し、ＭＲＩ装置が稼働することで電気部品の温度が高くなるにつれて、電気部品の温度に応じた低い温度の冷媒が供給されるようにチラーを制御する。このとき、例えば、冷却制御部は、筐体内の温度が一定に保たれるように、冷媒の温度を制御する。

【0082】

また、例えば、１つの実施形態では、電源制御部が、傾斜磁場アンプに冷媒が供給される前に、傾斜磁場アンプの電源を投入することで、傾斜磁場アンプに設けられたヒートシンクを温めるようにしてもよい。このように、冷媒が供給される前にヒートシンクを温めておくことで、冷媒が供給された後に、筐体内の雰囲気の温度とヒートシンクとの温度差が小さくなる。これにより、ヒートシンクに結露が発生するリスクを低減させることができる。なお、ＲＦアンプなどの他の電気部品に設けられたヒートシンクについても、同様の方法により、結露が発生するリスクを低減させることが可能である。

【0083】

なお、上述した各実施形態では、傾斜磁場アンプ４ａへの冷媒の供給とＲＦアンプ６ａへの冷媒の供給とを別々に制御する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、傾斜磁場アンプ４ａ及びＲＦアンプ６ａそれぞれに同時に冷媒を供給するようにしてもよい。その場合には、例えば、判定部２７は、温度センサ２４ａによって測定された温度と湿度センサ２５ａによって測定された湿度から露点温度を検出し、温度センサ２４ｂによって測定された温度と湿度センサ２５ｂによって測定された湿度から露点温度を検出し、温度センサ２４ｃによって測定された温度と湿度センサ２５ｃによって測定された湿度から露点温度を検出し、検出した全ての露点温度が冷媒の温度より低い場合に、傾斜磁場アンプ４ａ及びＲＦアンプ６ａの両方に冷媒を供給する旨の制御信号を冷却制御部２８に送る。冷却制御部２８は、この制御信号を受け付けると、電磁弁２３ｈ及び２３ｉの両方を開くことで、傾斜磁場アンプ４ａ及びＲＦアンプ６ａそれぞれに同時に冷媒を供給する。

【0084】

また、上述した各実施形態では、傾斜磁場アンプ４ａとＲＦアンプ６ａとが筐体２１に収容される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、筐体２１には、傾斜磁場アンプ４ａ及びＲＦアンプ６ａの一方のみが収容されていてもよいし、傾斜磁場アンプ４ａやＲＦアンプ６ａ以外の電気部品が収容されていてもよい。

【0085】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、結露によって筐体内の電気部品が故障するリスクをより確実に低減させることができる。

【0086】

本発明の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。

【符号の説明】

【0087】

１００ ＭＲＩ装置
２１ 筐体
２２ 熱交換器
２３ 冷却系
２７ 判定部
２８ 冷却制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】