(57)【要約】【課題】冷却装置の停止と稼働とを制御可能な磁気共鳴イメージング装置を提供すること。【解決手段】  実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、冷却容器２２と、冷却装置３と、撮像部と、制御部とを備える。冷却容器２２は、超伝導コイル２１を収容する。冷却装置３は、冷却容器２２の内部を冷却する。撮像部は、被検体に傾斜磁場および高周波磁場を印加し、発生したＭＲ信号を収集してＭＲ画像を生成する。制御部は、撮像部による被検体の撮像を行う検査の時間以外の時間において、冷却装置３による冷却の停止と稼働を制御する。また、制御部は、検査が開始される時刻において、ＭＲ画像の画質に関連するパラメータが撮像に適した値になるように、冷却装置３による冷却の停止または稼働の期間を制御する。【選択図】  図１
2018068775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超伝導コイルを収容する冷却容器と、
前記冷却容器の内部を冷却する冷却装置と、
被検体に傾斜磁場および高周波磁場を印加し、発生したＭＲ（Magnetic Resonance）信号を収集してＭＲ画像を生成する撮像部と、
前記撮像部による前記被検体の撮像を行う検査の時間以外の時間において、前記冷却装置による冷却の停止と稼働を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検査が開始される時刻において、前記ＭＲ画像の画質に関連するパラメータが撮像に適した値になるように、前記冷却装置による冷却の停止または稼働の期間を制御する、
磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記冷却装置による冷却の停止または稼働の期間を含む第１の情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１の情報に基づいて前記冷却装置による冷却の停止と稼働を制御した場合に、前記検査が開始される時刻における画質に関連するパラメータが撮像に適していないと判定すると、前記冷却装置による冷却の停止または稼働の期間を変更する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記冷却容器の内部の圧力に応じて前記冷却装置による冷却の停止または稼働の期間を制御する、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記冷却装置による冷却の停止と稼働の周期を変更する、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記冷却装置に含まれる部品の消耗度に応じて、前記冷却装置による冷却の稼働の期間を制御する、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記冷却容器の状態を計測するセンサーと、
前記センサーにより計測されるデータと前記ＭＲ画像の画質に関連するパラメータとを関連付けるテーブルを記憶する記憶部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記センサーにより計測されたデータと、前記テーブルとを用いて、前記検査が開始される時刻において、前記ＭＲ画像の画質に関連するパラメータが撮像に適した値になるかを判定する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記ＭＲ画像の画質に関するパラメータは、渦電流の値である、
請求項２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】
磁気共鳴イメージング装置には、超伝導磁石を用いるものがある。超伝導磁石は、超伝導コイルを有する。超伝導状態を維持するために、超伝導コイルは極低温に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５４２１７号公報
【特許文献２】特開平１１−３５４３１７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、冷却装置の停止と稼働とを制御可能な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】
実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、冷却容器２２と、冷却装置３と、撮像部と、制御部とを備える。冷却容器２２は、超伝導コイル２１を収容する。冷却装置３は、冷却容器２２の内部を冷却する。撮像部は、被検体Ｓに傾斜磁場および高周波磁場を印加し、発生したＭＲ信号を収集してＭＲ画像を生成する。制御部は、撮像部による被検体Ｓの撮像を行う検査の時間以外の時間において、冷却装置３による冷却の停止と稼働を制御する。また、制御部は、検査が開始される時刻において、ＭＲ画像の画質に関連するパラメータが撮像に適した値になるように、冷却装置３による冷却の停止または稼働の期間を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の概略図。
【図２】第１の実施形態に係るホストコンピュータ５の内部構成と周辺の構成とを示す図。
【図３】第１の実施形態に係る冷却装置３の制御を示す図。
【図４】第１の実施形態に係る冷却装置３による間欠運転の開始から終了までを示すフローチャート。
【図５】変形例１に係る冷却装置３の制御を示す図。
【図６】変形例１に係る冷却装置３による間欠運転の開始から終了までを示すフローチャート。
【図７】第２の実施形態に係る熱シールド温度の時間変化と、冷却装置３の運転状況とを対応付けて示した図。
【図８】第２の実施形態に係る冷却装置３の停止と稼働の周期が異なる２つの場合を比較する図。
【図９】第２の実施形態に係る冷却装置３による間欠運転の開始から終了までを示すフローチャート。
【図１０】第３の実施形態に係る磁石内圧の時間変化と冷却装置３の運転状況を対応付けて示した図。
【図１１】第３の実施形態に係る磁石内圧の時間変化と一次の渦電流の変化の一例とを冷却装置３の運転状況に対応付けて示した図。
【図１２】第３の実施形態に係る検査開始時刻付近の熱シールド温度の時間変化を表す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の概略図である。磁気共鳴イメージング装置１は、超伝導磁石２と、超伝導磁石２を冷却する冷却装置３とを有する。監視制御回路４は、超伝導磁石２の状態を表す情報を取得する。冷却運転制御回路６は、監視制御回路４やホストコンピュータ５から得た情報に基づいて、冷却装置３を制御する。ホストコンピュータ５は、操作者からの入力を受け付けたり、後述する各種機能を実行するための処理を行ったりする。
【０００９】
磁気共鳴イメージング装置１による磁気共鳴画像の取得は、超伝導磁石２によって形成される静磁場に被検体Ｓを置いて行われる。以下、磁気共鳴画像をＭＲ（Magnetic Resonance）画像と呼ぶこととする。本実施形態においては、超伝導磁石２が略円筒形状であることを前提に説明するが、本実施形態は略円筒形状以外の任意の形状の超伝導磁石にも適用できる。
【００１０】
超伝導磁石２は、略円筒形状の超伝導コイル２１を有する。超伝導コイル２１は、冷却容器２２に収容されている。冷却容器２２は、冷却材を内部に有し、超伝導コイル２１を冷却材により冷却することができる。以下、冷却材としてヘリウムを例にとって説明する。なお、冷却容器２２の内部には、液体状態のヘリウムのほか、気体状態のヘリウムも一部存在する。超伝導コイル２１がヘリウムによって極低温に冷却された状態で、図示しない電源から電流の供給を受けると、超伝導コイル２１には永久電流が流れ始める。このようにして励磁された超伝導磁石２の超伝導コイル２１は静磁場を形成する。超伝導磁石２の励磁に用いられた電源は、励磁後は超伝導磁石２から切り離される。冷却容器２２の内部の液体または気体のヘリウムは、超伝導状態を維持するため、冷却装置３によって冷却される。
【００１１】
冷却装置３は、コンプレッサー３１とコールドヘッド３２とを有し、冷却容器２２の内部を冷却する。コンプレッサー３１とコールドヘッド３２とは流通管３３で接続され、冷媒ガスが循環している。冷媒ガスは例えばヘリウムガスである。コンプレッサー３１は、冷媒ガスを圧縮して、コールドヘッド３２へ供給する。コールドヘッド３２は、圧縮された冷媒ガスの供給を受けて、例えば冷却容器２２の内部を冷却する。コールドヘッド３２は、例えばギフォード−マクマホン（Gifford-McMahon、GM）方式で構成される。冷却容器２２の内部の気体状態のヘリウムは、極低温に冷却されると再び液体状態のヘリウムになる。冷却容器２２内部においてヘリウムの液化が進み、気体状態のヘリウムが減少すると、気体状態のヘリウムが冷却容器２２の内壁を押す力が小さくなる。すると、冷却容器２２の内部に大気が侵入してしまうおそれがある。このような冷却装置３による過冷却を防ぐために、冷却容器２２の内部には、ヒーター２２１が設けられる。ここで、冷却容器２２の内部の気体状態のヘリウムによって冷却容器２２の内壁が押される力を磁石内圧と呼ぶことにする。ヒーター２２１は、液体状態のヘリウムを温めて気化させ、気体状態のヘリウムの量を一定に保つことにより、磁石内圧を適正範囲内に収める。この磁石内圧は、冷却容器２２の内壁に取り付けられた圧力センサー２２２により計測される。圧力センサー２２２は、特許請求の範囲におけるセンサーの一例である。
【００１２】
冷却容器２２の外部には熱シールド２３が設けられる。熱シールド２３は、外部からの輻射熱による冷却材の温度上昇を防ぐために設けられ、例えば金属板によって構成される。図１において、熱シールド２３は、冷却容器２２を囲うように設けられている。ただし、熱シールド２３を冷却容器２２に対してどのように設けるかは任意である。熱シールド２３には、熱シールド２３の温度を計測するための熱シールド温度センサー２３１が設けられる。ここで、熱シールド２３の温度を熱シールド温度と呼ぶことにする。熱シールド温度センサー２３１は、特許請求の範囲におけるセンサーの一例である。
【００１３】
熱シールド２３および冷却容器２２の外部には、超伝導磁石２の最外層となる、磁石筐体２００が設けられる。磁石筐体２００の内部は、例えば真空な状態に保たれ、外部からの熱が伝導するのを防ぐ。
【００１４】
上述した超伝導磁石２や冷却装置３は、監視制御回路４によって監視または制御される。監視制御回路４は、例えばプロセッサで構成される。
【００１５】
「プロセッサ」とは、例えば、CPU（Central Processing Unit）や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）、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。プロセッサは、プロセッサの回路内に組み込まれた記憶領域から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。以下、本実施形態や変形例の記載で、プロセッサという文言を用いる場合は、同様な定義に基づくものとする。また、プロセッサとして例示する回路は、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ものとする。
【００１６】
監視制御回路４は、圧力センサー２２２が取得した磁石内圧や、熱シールド温度センサー２３１が取得した熱シールド温度、といった超伝導磁石２の状態を表す情報を受け取り、後述する冷却運転制御回路６に送信する。一方、監視制御回路４は、ヒーター２２１に対して加温の命令を送る。
【００１７】
図２は、ホストコンピュータ５の内部構成を、周辺の構成である冷却運転制御回路６や監視制御回路４、シーケンス制御回路７３、冷却装置３、ディスプレイ９、外部装置９９と関連付けて示す図である。
【００１８】
ホストコンピュータ５は、取得したデータを処理する処理回路５１と、操作者からの入力を受け付ける入力インターフェイス回路５２と、外部装置９９と通信する通信回路５３と、記憶部５４とを有する。外部装置９９は、磁気共鳴イメージング装置１の一部である必要はない。また、外部装置９９は、例えばサービスセンターに設けられた端末などである。
【００１９】
記憶部５４は、磁気ディスク（例えば、ハードディスク）やフラッシュメモリ（例えば、ソリッドステートドライブ、ＵＳＢメモリ、メモリカード）、そして光学ディスク（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ）に情報の読み書きを行う回路などで構成される。また、記憶部５４は、内部回路で接続される形態によらず、図示しないＵＳＢポートや、通信回路５３を経由して接続される、外付けの形態をとってもよい。
【００２０】
通信回路５３は、インターネット回線や電話回線などと接続するのに用いられるインターフェイスであり、例えば有線または無線のＬＡＮ（Local Area Network）ポートや電話回線ポートである。磁気共鳴イメージング装置１は、通信回路５３を介して、例えば監視制御回路４により取得された、超伝導磁石２の状態を表す情報を外部装置９９に送信することができる。また、磁気共鳴イメージング装置１は、例えば通信回路５３を介して、冷却装置３の運転に関する情報を外部装置９９から受信することができる。
【００２１】
冷却運転制御回路６は、内部に設けられた記憶部６１に記憶された、冷却装置３の運転に関する情報に基づいて、冷却装置３を稼働および停止を制御する命令を送信する。冷却運転制御回路６は、冷却装置３に対する停止と稼働の命令を交互に出力する。ここで、冷却装置３が停止と稼働を交互に繰り返す運転を、冷却装置３の間欠運転と呼ぶこととする。冷却装置３の運転に関する情報は、例えば、冷却装置３を停止または稼働させる期間や、冷却装置３の間欠運転を開始または終了させる時刻の情報を含む。
【００２２】
冷却装置３の間欠運転を開始させる時刻は、例えば冷却運転制御回路６がホストコンピュータ５の電源が落とされたことを検知した時刻とする。冷却運転制御回路６は、例えばホストコンピュータ５に対して信号を送信し、応答の有無によってホストコンピュータ５の通電状態を確認する。ただし、ホストコンピュータ５の電源が落とされたことを検知した時刻と間欠運転を開始する時刻は同一である必要はない。例えばホストコンピュータ５の電源が落とされたことを検知した時刻から所定の期間が経過してから間欠運転を開始するように構成してもよい。また、冷却装置３の間欠運転を開始させる時刻は、例えば入力インターフェイス回路５２を介して入力された時刻であってもよい。この場合、冷却運転制御回路６は、入力インターフェイス回路５２から送信されるデータを受信することにより、冷却装置３の間欠運転を開始する時刻を取得する。さらに例えば、冷却装置３の間欠運転を開始させる時刻は、通信回路５３を介して外部装置９９から入力された時刻の情報を、冷却運転制御回路６が受信してもよい。なお、冷却装置３の間欠運転を開始させる時刻は、記憶部６１にあらかじめ記憶された既定の時刻であってもよい。また、ホストコンピュータ５の電源が完全に落とされていなかったとしても、例えば、再構成回路７７で生成されたＭＲ画像に対してホストコンピュータ５が後処理を施している段階に至っていれば、冷却装置３の間欠運転を許可するように、冷却運転制御回路６は冷却装置３を制御してもよい。
【００２３】
なお、冷却運転制御回路６は、監視制御回路４から得られる超伝導磁石２の状態を表す情報を用いて冷却装置３の運転を制御することも可能であるが、かかる具体的な構成については他の実施形態において説明する。また、冷却運転制御回路６は、例えばホストコンピュータ５などの他の構成に内蔵させてもよい。なお、冷却運転制御回路６は、特許請求の範囲における制御部の一例である。
【００２４】
処理回路５１は、撮像を実行するための撮像制御機能５１３を機能として有する。撮像制御機能５１３は、記憶部５４にあらかじめ記憶された撮像条件や、入力インターフェイス回路５２を介して操作者により入力された撮像条件を、後述するシーケンス制御回路７３に送信する。撮像条件には、例えば、被検体Ｓに対して印加する磁場の波形情報であるシーケンスの種類やシーケンスの実行順序、患者の身体情報、撮像対象となる部位などの情報が含まれる。
【００２５】
以下、図１に戻って説明する。  
傾斜磁場コイル７１は、例えば、略円筒形状の超伝導磁石２の中心軸方向に沿うＺ軸方向に傾斜磁場を発生させるＺ軸コイルと、鉛直方向であるＹ軸方向に傾斜磁場を発生させるＹ軸コイルと、Ｚ軸とＹ軸のそれぞれと直交するＸ軸方向に傾斜磁場を発生させるＸ軸コイルとを有する。
【００２６】
ＲＦ（Radio Frequency）コイル７２は、高周波磁場を送信または受信するコイルである。図１に示したＲＦコイル７２は、被検体Ｓの広い領域に対して高周波磁場を送信することができるＷＢ（Whole Body）コイルである。ＷＢコイルは、高周波磁場を送信する送信コイルとして機能する他、被検体Ｓに磁場を印加した結果発生するＭＲ信号を受信する受信コイルとしても機能するように構成してもよい。ＲＦコイル７２は、図１に示すＷＢコイルに限らず、例えば頭部や膝など、部位に合わせた局所コイルであってもよい。局所コイルは、送信コイルと受信コイルの機能を兼ねるように構成してもよいし、送信コイルまたは受信コイルの機能のみを有するように構成してもよい。
【００２７】
寝台装置８は、ホストコンピュータ５による命令に応じて駆動し、超伝導磁石２により形成される静磁場内の撮像領域まで被検体Ｓを移動させる。なお、寝台装置８は、床に固定されていてもよいし、例えば車輪を取り付けて移動可能なようにしてもよい。
【００２８】
シーケンス制御回路７３は、撮像制御機能５１３から撮像条件を受け付けると、撮像領域に置かれた被検体Ｓに対して印加する傾斜磁場および高周波磁場の波形情報、つまりシーケンスを生成する。生成された傾斜磁場の波形情報は、傾斜磁場アンプ７４で増幅されて傾斜磁場コイル７１に供給される。また、生成された高周波磁場の波形情報は、送信回路７５で増幅などの処理が施されＲＦコイル７２に供給される。磁場の印加によって被検体Ｓから発生するＭＲ信号は、ＲＦコイル７２で受信され、受信回路７６に送信される。ＭＲ信号は受信回路７６においてディジタル信号に変換され、シーケンス制御回路に送信される。このディジタル信号は、傾斜磁場コイル７１の各軸コイルによって発生する、周波数エンコード傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、スライス選択傾斜磁場によって位置情報が付加されており、ｋ空間データと呼ばれる。シーケンス制御回路７３は、受け取ったｋ空間データを再構成回路７７に送信する。
【００２９】
再構成回路７７は、ｋ空間データに対してフーリエ変換などの処理を行い、ＭＲ画像を生成する。生成されたＭＲ画像は、ホストコンピュータ５に送られる。ホストコンピュータ５は、ＭＲ画像に対して必要に応じて画像処理を施して、ディスプレイ９に表示させる。ディスプレイ９は、例えば液晶ディスプレイや、ＬＥＤ（light emitting diode）ディスプレイなど、任意の表示装置によって構成される。
【００３０】
上述した、傾斜磁場コイル７１やＲＦコイル７２、シーケンス制御回路７３、傾斜磁場アンプ７４、送信回路７５、受信回路７６、再構成回路７７などは特許請求の範囲における撮像部の構成の一例である。以下、冷却運転制御回路６による冷却装置３の制御について具体的に説明する。
【００３１】
図３は、第１の実施形態に係る冷却運転制御回路６による、冷却装置３の制御を示す図である。図３は、熱シールド温度の時間変化と、冷却装置３の運転状況とを対応付けている。時刻t0は、冷却装置３の間欠運転の開始時刻である。
【００３２】
図３に示した、時刻t0、t2、t4は冷却装置３を停止させる時刻であり、時刻t1、t3、t5は冷却装置３を稼働させ始める時刻である。ここで、「停止」とは、例えば冷却装置３のコンプレッサー３１が、コールドヘッド３２を稼働させるのを停止した状態である。つまり、冷却装置３が冷却運転制御回路６から命令を受け取る機能などは停止させる必要はない。また、冷却装置３を停止させる代わりに、例えばコンプレッサー３１やコールドヘッド３２の動作周波数を減少させることにより、冷却装置３の冷却出力を制御してもよい。ただし、以下は、例として冷却装置３の消費電力を低減した状態として停止させる場合をなお、冷却装置３を停止させる期間は、記憶部６１に記憶させておき、冷却運転制御回路６が読み出し可能にする。冷却装置３を停止させる期間は、例えば冷却装置３を停止させた場合の磁石内圧や熱シールド温度などをシミュレーションして得られる、超伝導磁石２を安全に使用できる期間として、記憶部６１に記憶される。
【００３３】
冷却運転制御回路６は、まず時刻t0において、監視制御回路４を起動させ、超伝導磁石２の状態を確認する。超伝導磁石２の状態が間欠運転を開始させても支障がない状態であれば、冷却運転制御回路６は冷却装置３を停止させる。一方で、超伝導磁石２の状態が間欠運転を開始させると支障をきたす状態であれば、冷却運転制御回路６は、冷却装置３の停止を保留し、超伝導磁石２の状態が間欠運転を開始させても支障がない状態となるまで待機する。そして、冷却運転制御回路６は、時刻t1になるか、あるいは監視制御回路４により取得される超伝導磁石２の状態に関する情報があらかじめ設定された条件を満たした場合に、冷却装置３を稼働させる。時刻t2になるか、あるいは監視制御回路４により取得される超伝導磁石２の状態に関する情報があらかじめ設定された条件を満たした場合に、冷却運転制御回路６は、再び冷却装置３を停止させる。
【００３４】
冷却装置３を停止させる期間の長さは、例えば熱シールド温度がTthを超えないことがあらかじめ保証された長さを設定する。また、冷却装置３を停止させる期間の長さは、図３に例示された熱シールド温度に限らず、例えば磁石内圧に基づいて定めてもよいし、熱シールド温度と磁石内圧とを組み合わせてもよい。なお、例えば、熱シールド温度や磁石内圧が所定の閾値を超えた場合は、冷却運転制御回路６は、冷却装置３を強制的に稼働させるように構成してもよい。また、熱シールド温度や磁石内圧が冷却装置３による冷却を必要とする温度の領域または圧力の領域に入った場合は、冷却運転制御回路６は、冷却装置３を強制的に稼働させるように構成してもよい。これにより、冷却装置３による間欠運転の安全性が高まる。
【００３５】
冷却装置３を稼働させる期間は、例えば冷却装置３の消耗品の耐久性に基づいてあらかじめ定めてもよい。例えばコンプレッサー３１の中のコンダクターやモーター、コールドヘッド３２のディスプレーサーは、一般に冷却装置３の消耗品である。例えば、冷却装置３が頻繁に停止と稼働を繰り返した場合、冷却装置３の消耗品の寿命が短くなる可能性がある。したがって、冷却装置３を稼働させる期間は、冷却装置３の消耗品の寿命に基づいて、所定の時間以上となるように構成してもよい。冷却装置３を停止させる期間は、超伝導磁石２を安全に使用する観点から所定の長さ以上に延長することができない一方で、冷却装置３を稼働させる期間は、自由に延長することができる。なお、冷却装置３の消耗品の消耗度合いをカウントしておき、カウントの結果に応じて、冷却装置３の間欠運転を実行するか否かを判定してもよい。なお、冷却装置３の消耗品の消耗度合いをカウントした結果は、例えば通信回路５３を介して、外部装置９９に送信してもよい。カウントした結果は、例えば冷却装置３を構成する部品の故障を予測するのに用いてもよい。さらに例えば、ある間欠運転の期間において、冷却装置３の停止と稼働の繰り返し回数の上限値を決めておき、上限値に達した段階で、冷却運転制御回路６が間欠運転を停止するようにしてもよい。例えば、検査を行なう日と行わない日とで別に上限値を設定していてもよい。このように、冷却装置３を構成する部品の消耗度に応じて、冷却装置３を稼働させる時間を変更することで、冷却装置３を構成する部品の寿命を伸ばすことができる。
【００３６】
時刻t2からt4までの冷却装置３の運転は、時刻t0からt2までと同様に行われる。
【００３７】
時刻tsは、磁気共鳴イメージング装置１による検査が開始される時刻である。この時刻において、熱シールド温度Tsは、磁気共鳴イメージング装置１による撮像を行うのに適した定常状態の熱シールド温度まで下がっている必要がある。一般的に、磁気共鳴イメージング装置においては、渦電流に起因した渦磁場を相殺する磁場を発生させることにより磁場均一性を整えている。渦電流は例えば熱シールド温度に相関がある。渦磁場を相殺する補正磁場をどのように発生させるかは、磁気共鳴イメージング装置の据付時に設定される。補正磁場は、冷却容器２２内部が定常状態の温度下で設定されるので、磁気共鳴イメージング装置１による検査が開始される時刻において熱シールド温度が定常状態のときよりも高いと、渦磁場が十分に相殺できず、ＭＲ画像の画質が劣化することになる。
【００３８】
時刻tsは、例えば冷却装置３による間欠運転が開始されるときに、入力インターフェイス回路５２を介して入力された値を冷却運転制御回路６が読み出す。また、例えば、記憶部６１にあらかじめ記憶された検査開始の時刻を冷却運転制御回路６が読み出してもよい。さらには、例えば医療機関では検査開始の時刻は一週間の中で曜日ごとに定められている場合があるので、検査開始の時刻は曜日と関連付けて記憶させておいてもよい。一日中冷却装置３による間欠運転が行われる日が設定されていても構わない。一方で、例えば一日中検査が行われない場合であっても、間欠運転を行わないように設定してもよい。検査が開始される時刻は、間欠運転が開始される度に入力される必要はなく、設定されている検査開始時刻を例えばディスプレイ９で確認のみ行えるように構成してもよい。以下は、時刻tsを検査開始時刻として説明するが、時刻tsは例えば検査の開始時刻から数時間前の時刻として定めていてもよい。
【００３９】
上述した例では、検査開始の時刻があらかじめ記憶部６１などに記憶され、検査開始の時刻には冷却装置３の間欠運転が終了している場合を説明した。しかしながら、医療機関における検査時間が変則的になる場合があるので、冷却運転制御回路６は、ホストコンピュータ５の通電状態に応じて、あらかじめ設定されたスケジュールとは異なる、冷却装置３の間欠運転を行ってもよい。例えば、あらかじめ定められた検査開始時刻が午前８時である場合、冷却運転制御回路６は、午前８時には熱シールド温度が定常状態の温度になるように冷却装置３を制御する。午前８時を過ぎた時、例えば冷却運転制御回路６がホストコンピュータ５の通電状態を確認して、電源が落ちていたと仮定する。この場合、医療機関が例えば午前休診になったことなどが考えられ、冷却装置３を間欠運転させたほうが、消費電力を低減させることができる。このように、冷却運転制御回路６は、例えばホストコンピュータ５の通電状態に基づいて、変則的な冷却装置３の間欠運転が実行できるように構成してもよい。また、この構成によれば、曜日ごとの間欠運転のスケジュールをあらかじめ記憶部６１に記憶させておらずとも、日ごとのホストコンピュータ５の通電状態に応じた間欠運転の制御が可能となる。なお、上述した例では、午前休診の場合を示したが、午後には検査が開始される場合がある。つまり、検査を開始する時刻にホストコンピュータ５の通電状態を確認して冷却装置３の間欠運転を開始させた場合は、次の日の検査開始時刻よりも前の時刻で検査が開始される場合に対応できるようにすることが好ましい。例えば、午前８時に間欠運転が開始された場合、冷却運転制御回路６は、一旦、午前１２時には熱シールド温度が定常状態の温度になるように冷却装置３を制御する。これにより、午後から検査が開始される場合に対応できる。続いて、午後２時において、再びホストコンピュータ５の通電状態を確認し、依然ホストコンピュータ５の電源が落ちていれば、午後においても検査が行われないとみなし、冷却運転制御回路６は、冷却装置３による間欠運転を停止させる。
【００４０】
図３において、時刻t5から点線で示された温度変化は、時刻t2からt4までと同様な時間間隔で、冷却運転制御回路６により冷却装置３の稼働と停止が制御されたと仮定した場合の、時刻t5からの熱シールド温度の変化を示す。この場合、時刻tsでは熱シールド温度が、撮像を行うのに適した定常状態の温度Tsまで下がっていない。第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、冷却装置３に対して、稼働と停止を周期的に行わせるほか、検査を開始する時刻に近づいた場合に停止と稼働の周期を変更する。なお、停止と稼働の１周期は、冷却装置３の間欠運転における、一連の停止と稼働の期間を指す。
【００４１】
冷却運転制御回路６は、例えば時刻tsまでの時間を常時監視する。冷却運転制御回路６は、設定されている冷却装置３の稼働および停止の周期を適用した場合に、時刻tsの熱シールド温度が定常状態の温度Tsまで下がらない場合に、冷却装置３を停止させる時間を短縮する。例えば図３では、時刻t4から時刻tsまでの時間が、冷却装置３の停止および稼働に係る期間（t4−t2）を超えているので、冷却装置３を停止させる時間が（t3−t2）から（t5−t4）に変更される。冷却運転制御回路６が、時刻t5において、冷却装置３を停止から稼働に切り替えることで、時刻tsよりも前に熱シールド温度を定常状態の温度まで下げることができる。なお、時刻tsまでの時間は、常時監視しておかなくてもよい。例えば、所定の時間間隔で冷却運転制御回路６が監視するようにしてもよい。また、冷却装置３を停止させるタイミングのみ時刻tsまでの時間を算出するようにしてもよい。
【００４２】
図４は、冷却装置３による間欠運転の開始から終了までの一例を示すフローチャートである。以下、図４を用いて間欠運転の流れを説明する。
【００４３】
ステップＳ１では、冷却運転制御回路６が冷却装置３の間欠運転を開始するかを判定する。例えば、冷却運転制御回路６は、ホストコンピュータ５に対して信号を送信し、応答がなければホストコンピュータ５の電源が落とされたと判定し、間欠運転を開始する。一方、ホストコンピュータ５から応答が返ってきた場合は、間欠運転は開始しない。
【００４４】
ステップＳ２では、時刻tsにおいて熱シールド温度が定常状態の温度まで下がるかを冷却運転制御回路６が判定する。例えば、設定されている期間で間欠運転を停止させ、再び稼働させた後に、定常状態の温度まで下がるまで間に、現時刻から検査を開始する時刻までの期間よりも長い場合は、ステップＳ３に進み、冷却装置３の停止期間を短縮する。それ以外の場合は、冷却装置３の停止期間は変更せずにステップＳ４に進む。
【００４５】
ステップＳ３では、冷却運転制御回路６は、冷却装置３の運転の停止期間を短縮する。
【００４６】
ステップＳ４では、冷却運転制御回路６が、冷却装置３に対して運転を停止する命令を送信する。
【００４７】
ステップＳ５では、冷却運転制御回路６が、冷却装置３の運転の停止期間が終了しているかを判定する。例えば、冷却運転制御回路６は、記憶部６１から停止期間の限度値を読み出して、運転を停止した時刻からの時間と比較する。停止期間が終了している場合は、ステップＳ６に進み、まだ停止期間である場合はステップＳ５で待つ。
【００４８】
ステップＳ６では、冷却運転制御回路６が冷却装置３を稼働させる。
【００４９】
ステップＳ７では、冷却運転制御回路６が冷却装置３による間欠運転を終了するかを判定する。例えば、本ステップに入った段階で検査開始時刻を過ぎていれば、間欠運転を終了し、一連のフローを終わらせる。一方、本ステップに入った段階で、検査開始時刻に至っていなければ、間欠運転を継続し、ステップＳ８に進む。
【００５０】
ステップＳ８では、冷却運転制御回路６が、冷却装置３の稼働期間が終了しているかを判定する。稼働期間が終了しているかは、冷却装置３の運転に関する情報を記憶部６１に記憶された値や入力インターフェイス回路５２を介して入力された値、通信回路５３を介して外部装置９９から取得した値などを参照して判定する。稼働期間が終了している場合は、ステップＳ２に戻り、まだ稼働期間である場合は、ステップＳ８で待つ。
【００５１】
以上説明した流れにより、冷却装置３は間欠運転を行うことができる。
【００５２】
上述した第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１によれば、検査が終了してから次に開始されるまでの期間において、冷却運転制御回路６が、冷却装置３に対して停止と稼働を交互に繰り返す間欠運転を行わせる。そして、冷却運転制御回路６は、検査を開始する時刻までに、熱シールド温度が定常状態の温度まで下がるかを判定する。例えば、冷却装置３を停止させる時刻から検査を開始する時刻までの時間と、冷却装置３の停止および稼働の周期とを比較する。検査を開始する時刻までに、熱シールド温度が定常状態の温度まで下がらない場合は、冷却装置３を停止させる時間を短縮する。
【００５３】
この構成により、磁気共鳴イメージング装置１による検査を行わない期間において、冷却容器２２の冷却に用いる消費電力を低減することができる。そして、検査を開始する時刻において、熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度となるため、ＭＲ画像の画質を損なうことなく消費電力を低減できる。つまり、磁気共鳴イメージング装置１による検査を行わない期間において冷却装置３の運転を停止させることによる熱シールド温度の温度上昇の影響を受けない撮像を行うことができる。また、磁気共鳴イメージング装置１による検査を行わない期間において、冷却装置３を停止させる期間を可能な限り長く設けているので、冷却容器２２の冷却に用いる消費電力を低減させる効果が大きい。
【００５４】
また、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、冷却装置３を稼働させる期間を、冷却装置３を構成する部品の消耗度合いに基づいてあらかじめ定めることが可能である。これにより、冷却装置３を過度に停止または稼働させないようにすることができるので、冷却装置３の消耗品の寿命を伸ばすことができる。
【００５５】
さらに、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、冷却装置３の間欠運転を開始させるか否かをホストコンピュータ５の通電状態に応じて判定できる。これにより、あらかじめ設定された冷却装置３による間欠運転のスケジュールとは異なる変則的な磁気共鳴イメージング装置１の運用に対して柔軟に対応できるようになる。また、あらかじめ冷却装置３による間欠運転の開始時刻が記憶部６１や記憶部５４に記憶されていなくても、冷却装置３の間欠運転を開始させることが可能なタイミングを検知することができる。
【００５６】
（変形例１）  
上述した第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１では、検査を開始する時刻までに、熱シールド温度が定常状態の温度まで下がらない場合は、冷却装置３を停止させる時間を短縮させていた。一方、変形例１に係る磁気共鳴イメージング装置１では、検査を開始する時刻までに、熱シールド温度が定常状態の温度まで下がらない場合に、冷却運転制御回路６は間欠運転を終了させる。
【００５７】
図５は、変形例１に係る冷却運転制御回路６による、冷却装置３の制御を示す図である。図５は、熱シールド温度の時間変化と、冷却装置３の運転状況とを対応付けている。時刻t0は、冷却装置３の間欠運転の開始時刻である。
【００５８】
図５において、時刻t0、t2は冷却装置３を停止させる時刻であり、時刻t1、t3は冷却装置３を稼働させ始める時刻である。図３で説明した冷却装置３の制御と異なる点は、時刻t4における冷却装置３の運転停止を行わないことである。時刻t4は、検査を開始する時刻tsまでの時間が、冷却装置３の停止および稼働の周期よりも短くなるような時刻である。
【００５９】
図６は、変形例１に係る冷却装置３による間欠運転の開始から終了までを示すフローチャートである。以下、図６を用いて間欠運転の流れを説明する。ただし、図４で示したフローチャートと重複するステップは省略して説明する。
【００６０】
ステップＳ１１は、図４のステップＳ１に対応する。
【００６１】
ステップＳ１２では、時刻tsにおいて熱シールド温度が定常状態の温度まで下がるかを冷却運転制御回路６が判定する。例えば冷却運転制御回路６が、設定されている間欠運転の停止と稼働の周期が検査を開始する時刻よりも短いか判定する。設定されている間欠運転の停止と稼働の周期が検査を開始する時刻よりも短ければ、ステップＳ１３に進む。一方、設定されている間欠運転の停止と稼働の周期が検査を開始する時刻よりも長ければ、間欠運転を終了し、一連のフローを終わらせる。
【００６２】
ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５は、それぞれ図４のステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６に対応する。
【００６３】
ステップＳ１６では、冷却運転制御回路６が、冷却装置３の稼働期間が終了しているかを判定する。稼働期間が終了しているかは、冷却装置３の運転に関する情報を記憶部５４や記憶部６１に記憶された値や入力インターフェイス回路５２を介して入力された値、通信回路５３を介して外部装置から取得した値などを参照して判定する。稼働期間が終了している場合は、ステップＳ１２に戻り、まだ稼働期間である場合は、ステップＳ１６で待つ。
【００６４】
以上説明した流れにより、冷却装置３は間欠運転を行うことができる。
【００６５】
上述した変形例１に係る磁気共鳴イメージング装置１によれば、冷却運転制御回路６は、検査を開始する時刻までに、熱シールド温度が定常状態の温度まで下がらない場合に、冷却装置３の間欠運転を終了させる。これにより、検査を開始する時刻において、熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度となるため、ＭＲ画像の画質を損なうことなく消費電力を低減できる。つまり、磁気共鳴イメージング装置１による検査を行わない期間において冷却装置３の運転を停止させることによる熱シールド温度の温度上昇の影響を受けない撮像を行うことができる。さらに、冷却装置３の運転を停止させる時間を変更する必要がないため、冷却運転制御回路６の機能を簡単にすることができる。そして、検査を開始する時刻よりもある程度早い段階で、熱シールド温度を定常状態の温度まで下げることができる場合があり、検査を開始する時刻が何らかの事情で前倒しになった場合に好都合である。
【００６６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態および変形例１に係る磁気共鳴イメージング装置１は、検査を開始する時刻までに、熱シールド温度が定常状態の温度まで下がらない場合において、冷却装置３の運転を変化させるものである。一方、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１では、冷却運転制御回路６が、検査を開始する時刻に基づいて、冷却装置３の停止と運転の周期を、間欠運転が開始される時点で調整する。以下、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１について説明するが、第１の実施形態と重複する内容については省略する。また、図面において共通する構成は同じ符号を用いて説明する。
【００６７】
冷却運転制御回路６は、冷却装置３の運転に関する情報を、例えば記憶部６１や記憶部５４に記憶された既定値を冷却運転制御回路６が読み出すことにより取得する。また、冷却装置３の運転に関する情報は、入力インターフェイス回路５２を介して操作者が入力した値や通信回路５３を介して外部から取得した値などを取得可能なように構成してもよい。冷却運転制御回路６は、冷却装置３の運転に関する情報のうち、例えば、冷却装置３の停止と稼働の周期や検査を開始する時刻を取得する。
【００６８】
図７は、熱シールド温度の時間変化と、冷却装置３の稼働状況とを対応付けて示した図であり、冷却運転制御回路６による冷却装置３の停止と稼働の周期の調整前後で比較している。図７において、調整前の時刻t0、t2、t4は冷却装置３を停止させる時刻であり、時刻t1、t3、t5は冷却装置３を稼働させ始める時刻である。また、調整後の時刻t0、t12、t14は冷却装置３を停止させる時刻であり、時刻t11、t13、t15は冷却装置３を稼働させ始める時刻である。
【００６９】
図７の上段は、冷却装置３の停止と稼働の周期を調整する前の一例を示す。調整前においては、検査を開始する時刻である時刻tsにおいて、熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度Tsまで下がっていない。この場合、ＭＲ画像の画質が劣化するおそれがあるため、冷却装置３の停止と稼働の周期を修正する必要がある。冷却運転制御回路６は、例えば冷却装置３を停止させる期間を短く、または長くすることで、検査を開始する時刻である時刻tsに熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度Tsまで下がるようにする。冷却装置３を停止させる期間を調整する場合は、例えば超伝導磁石２が安全に使用できる範囲で設定された熱シールド温度以下となるように設定することが好ましい。
【００７０】
図７の下段は、冷却装置３の停止と稼働の周期を調整した後の一例を示す。冷却運転制御回路６により、冷却装置３の停止と稼働の周期が短く設定されたことにより、検査を開始する時刻において、熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度まで下がっている。
【００７１】
ここで冷却装置３の停止と稼働の周期について補足する。図８は、冷却装置３の停止と稼働の周期が異なる２つの場合を比較する図である。図８の上段の周期に対して、図８の下段の周期は短い。図８の上段に示す停止と稼働の周期で冷却装置３を運転させた場合、熱シールド温度は最大でT0まで上昇する。一方、図８の下段に示す停止と稼働の周期で冷却装置３を運転させた場合、熱シールド温度は最大でもT0より低いT1までしか上昇しない。つまり、撮像に適した定常状態の温度と上昇しうる熱シールド温度との開きが小さい。例えば、緊急患者の受け入れが多い病院では、冷却装置３の間欠運転を実施している最中に、急遽熱シールド温度を撮像に適した温度まで下げる必要が生じた場合に対応できるように、冷却装置３の停止と稼働の周期を短く設定しておくことが一例として挙げられる。定常状態の熱シールド温度と、上昇しうる最大の熱シールド温度との差が小さいので、撮像に適した状態になるまでの時間が短くて済む。なお、冷却装置３による間欠運転を実施する期間は、例えば停止と稼働の周期が短い期間と停止と稼働の周期が長い期間とが組み合わせられていてもよい。また、急遽熱シールド温度を撮像に適した温度まで下げる必要が生じた場合に、コンプレッサー３１から供給されるガス圧やコンプレッサー３１の動作周波数を変更できるように構成してもよい。
【００７２】
図９は、第２の実施形態に係る冷却装置３による間欠運転の開始から終了までを示すフローチャートである。以下、図９を用いて間欠運転の流れを説明する。ただし、図４で示したフローチャートと重複するステップは省略して説明する。
【００７３】
ステップＳ２１は、図４のステップＳ１に対応する。
【００７４】
ステップＳ２２では、冷却運転制御回路６が検査の開始時刻を取得する。
【００７５】
ステップＳ２３では、冷却運転制御回路６が、冷却装置３の停止と稼働の周期を調整する必要があるか判定する。冷却運転制御回路６は、例えば記憶部６１や記憶部５４に記憶された熱シールド温度の変化モデルを読み出して、取得した検査開始時刻における熱シールド温度を計算する。熱シールド温度の変化モデルは、例えば冷却装置３の停止期間と稼働期間とを熱シールド温度に対応付けるモデルである。検査開始時刻における熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度まで下がらないことが求まった場合、冷却運転制御回路６は、冷却装置３の停止と稼働の周期を調整する必要があると判定し、ステップＳ２４へ進む。検査開始時刻における熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度まで下がっていることが求まった場合、冷却運転制御回路６は、冷却装置３の停止と稼働の周期を調整する必要がないと判定し、ステップＳ２５に進む。
【００７６】
ステップＳ２４では、冷却運転制御回路６が、冷却装置３の停止と稼働の周期を調整する。例えば、冷却運転制御回路６は、冷却装置３を停止させる期間を短くする。
【００７７】
ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７は、図４のステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６に対応する。
【００７８】
ステップＳ２８では、冷却運転制御回路６が冷却装置３による間欠運転を終了するかを判定する。例えば、本ステップに入った段階で検査開始時刻を過ぎていれば、間欠運転を終了し、一連のフローを終わらせる。一方、本ステップに入った段階で、検査開始時刻に至っていなければ、間欠運転を継続し、ステップＳ２９に進む。
【００７９】
ステップＳ２９では、冷却運転制御回路６が、冷却装置３の稼働期間が終了しているかを判定する。稼働期間が終了しているかは、冷却装置３の運転に関する情報を記憶部６１や記憶部５４に記憶された値や入力インターフェイス回路５２を介して入力された値、通信回路５３を介して外部装置から取得した値などを参照して判定する。稼働期間が終了している場合は、ステップＳ２５に戻り、まだ稼働期間である場合は、ステップＳ２９で待つ。
【００８０】
以上説明した流れにより、冷却装置３は間欠運転を行うことができる。なお、上述した説明では、冷却装置３の間欠運転を開始してから終了するまでの全てに亘って、冷却装置３の停止と稼働の周期を変更することとしたが、例えば検査開始時刻の数時間前などのある時刻で変更してもよい。
【００８１】
上述した第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１によれば、冷却運転制御回路６が、検査を開始する時刻を踏まえて、冷却装置３の停止と運転の周期を変更する必要があるかを判定し、必要に応じて冷却装置３の停止と運転の周期を変更する。これにより、検査を開始する時刻において、熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度となるため、ＭＲ画像の画質を損なうことなく消費電力を低減できる。つまり、磁気共鳴イメージング装置１による検査を行わない期間において冷却装置３の運転を停止させることによる熱シールド温度の温度上昇の影響を受けない撮像を行うことができる。
【００８２】
なお、第１および第２の実施形態、それに付随する変形例において、熱シールド温度を超伝導磁石２の状況を表す情報として説明したが、熱シールド温度に限らない。例えば、磁石内圧や、コールドヘッド３２の本体または周辺の温度を超伝導磁石２の状況を表す情報として用いてもよい。
【００８３】
（第３の実施形態）  
第１の実施形態および変形例１、そして第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１では、冷却運転制御回路６が、あらかじめ決められた冷却装置３の停止と稼働の周期に基づいて、冷却装置３を制御していた。一方、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、超伝導磁石２の状態を表す情報に基づいて、冷却装置３を停止または稼働させる期間が動的に変更される。以下、超伝導磁石２の状態を表す情報として磁石内圧をモニタリングして冷却装置３を停止させる期間を変更する例を示す。
【００８４】
［磁石内圧に応じた制御例］  
冷却運転制御回路６は、圧力センサー２２２から出力される磁石内圧を、監視制御回路４を介して取得し、冷却装置３を制御する。図１０は、磁石内圧の時間変化と冷却装置３の運転状況を対応付けて示した図である。図１０の磁石内圧の時間変化の横軸において、時刻t0は、冷却装置３の間欠運転の開始時刻である。時刻t0、t32は、冷却装置３を停止させる時刻である。時刻t31、t33は、冷却装置３を稼働させる時刻である。冷却装置３を稼働させる時刻、検査を開始する時刻である。また、縦軸において、磁石内圧Pthは、磁石内圧の上限値である。
【００８５】
冷却運転制御回路６は、時刻t0を過ぎると、冷却装置３を停止させる。冷却装置３が停止すると、磁石内圧が上昇する。冷却運転制御回路６は、圧力センサー２２２から送信される磁石内圧を、監視制御回路４を介して受信する。冷却運転制御回路６は、磁石内圧があらかじめ記憶部６１に記憶させておいた磁石内圧の上限値Pthに近づくと、冷却装置３を稼働させ始める。図１０では、時刻t31において冷却装置３が稼働する。冷却装置３が稼働し始めてから、所定の期間が経過すると、冷却運転制御回路６は、再び冷却装置３を停止させる。ここで、冷却装置３を稼働させる期間は、例えば記憶部６１にあらかじめ記憶させておく。また、例えば冷却装置３を稼働させ始めてから、磁石内圧や熱シールド温度が所定の値に達するまで冷却装置３を稼働させ続けるように構成してもよい。なお、圧力Psは、定常状態における磁石内圧である。
【００８６】
冷却運転制御回路６は、検査を開始する時刻tsにおいて、磁石内圧が上限値を超えないように、または磁石内圧が定常状態における磁石内圧に近づくように冷却装置３を制御するほか、ＭＲ画像の画質が検査を開始する時刻において安定した状態となるように、例えば一次の渦電流の値が、検査開始時刻において閾値Ethを超えていないように冷却装置３を制御する。図１１は、磁石内圧の時間変化と一次の渦電流の変化の一例とを冷却装置３の運転状況に対応付けて示した図である。なお、一次の渦電流は逐次計測しているわけではなく、図１１は、磁石内圧の変化に応じて想定される一次の渦電流の変化を示している。冷却運転制御回路６は、検査を開始する時刻において、一次の渦電流の値が上限値を超えないようにする。例えば、冷却装置３による冷却を停止させる期間の長さと一次の渦電流の値とを対応付けたテーブルを記憶部６１や記憶部５４に記憶させておく。冷却運転制御回路６は、記憶部６１や記憶部５４からテーブルを読み出し、検査開始時刻からどれだけ前の時刻までに冷却装置３による冷却を開始させるかを決定する。
【００８７】
上述した、一次の渦電流の値は、磁石内圧に対応付けられた画質パラメータの一例である。画質パラメータは、一次の渦電流の値のほか、ＲＦコイルで受信する受信信号の安定性を評価するパラメータを、画質パラメータとして採用することができる。画質パラメータとして、例えば拡散強調画像（ＤＷＩ、Diffusion Weighted Image）を取得する際のＮ／２アーチファクトやＤＷＩ画像歪みに対応する値を採用してもよい。また例えば、時間軸方向に関する信号安定性や撮像面内の感度むらに対応する値を画質パラメータとして採用してもよい。さらに例えば、オフセンターにおける画質を指標化して、画質パラメータとして採用してもよい。被検体Ｓに印加する高周波磁場の中心周波数を画質パラメータとして用いてもよい。したがって、磁石内圧と併せて用いる画質パラメータは種々の値を採用することが可能である。これらの画質パラメータは、磁石内圧と対応付けて記憶部５４や記憶部６１に記憶させておく。なお、これらの画質パラメータは、例えば、日々の検査を開始する前に実行される、磁気共鳴イメージング装置１の動作チェック時に、ファントムを用いて取得しておいてもよい。また、上記においては、画質パラメータを磁石内圧と対応付ける例を示したが、磁石内圧の代わりに、熱シールド温度と対応付けて、記憶部５４や記憶部６１に記憶させてもよい。さらに、上記においては、磁石内圧を上限値や定常状態における磁石内圧と比較していたが、磁石内圧は閾値との比較に限らない。例えば磁石内圧が所定の圧力の範囲に含まれるか否かを冷却運転制御回路６が判定してもよい。
【００８８】
［冷却装置３の制御に用いる情報の他の例］  
上述した第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１では、冷却運転制御回路６は、磁石内圧を用いて冷却装置３を制御していた。しかしながら、冷却運転制御回路６は、磁石内圧以外に、たとえば、コンプレッサー３１とコールドヘッド３２との間で循環する冷媒ガスの圧力を冷却装置３の停止と稼働に用いてもよい。例えば、冷媒ガスの圧力が大きい場合は冷却装置３による冷却能力は高く、逆に冷媒ガスの圧力が小さい場合は、冷却能力は低くなる性質がある。冷却運転制御回路６は、例えば磁気共鳴イメージング装置１の据付時に取得される、コンプレッサー３１に充填される冷媒ガスの圧力情報に基づいて冷却装置３の稼働および停止の期間を設定してもよい。
【００８９】
また、コンプレッサー３１やコールドヘッド３２は、その冷却能力に個体差を有する場合がある。冷却能力の個体差を表す情報は、例えば、装置を据え付ける際に測定される、冷却容器２２の温度やコールドヘッド３２の温度、ヒーター２２１の消費電力値などが挙げられ、これらの情報に基づいて、冷却装置３の稼働および停止の期間を設定してもよい。例えば、磁気共鳴イメージング装置１を据え付ける際に、冷却容器２２の温度減少特性を計測しておき、得られた温度減少特性に基づいて、冷却装置３の稼働および停止の期間を設定してもよい。
【００９０】
さらに、磁気共鳴イメージング装置１が有する構成の経年劣化の状態を冷却装置３の稼働および停止の期間を設定してもよい。例えば、冷却容器２２の過冷却を防止するヒーター２１１の消費電力が、例えばひと月、一日の期間で見て減少傾向にある場合、冷却装置３による冷却能力が経年低下していることがわかる。例えば、コールドヘッド３２や冷却容器２２の温度が、あらかじめ据付時に計測したデータと比較して高い場合、冷却装置３による冷却能力が低下していると判断できる。このような経年劣化の状態として使用することが可能な情報は、例えば定期点検時や監視制御回路４から数日や数ヶ月単位で送信されるデータ、あるいはサービス用の端末により得られるデータを冷却運転制御回路６が取得して用いることができる。
【００９１】
上述した第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１によれば、超伝導磁石２の状態を表す情報に基づいて、冷却運転制御回路６が冷却装置３の停止または稼働させる期間を動的に変更する。これにより、刻一刻と変化する超伝導磁石２の状態に応じた、冷却装置３の運転が可能になる。また、例えば、超伝導磁石２は個体ごとに特性が若干異なる場合があったり、据付時からの時間経過で特性が異なる場合があったりする。超伝導磁石２の状態に応じて冷却装置３の運転を制御することにより、このような超伝導磁石２の状態の個体差や経年変化にも対応できるようになる。
【００９２】
（定常状態の温度の定義に関する他の例）  
以上説明した第１、２、３の実施形態およびそれらに付随する変形例では、検査を開始する時刻において、熱シールド温度が撮像に適した定常状態の温度となるように、冷却運転制御回路６は冷却装置３を制御していた。しかしながら、検査を開始する時刻において定常状態の温度まで下がっていない場合であっても、条件付きで撮像を許容してもよい。以下、図１２を用いながら、条件付きで撮像を許可する場合を説明する。
【００９３】
図１２は、検査開始時刻付近の熱シールド温度の時間変化を表す図である。縦軸において、Tsは定常状態の温度である。図１２では、Tsよりも高い温度T1と、温度T1よりも高いT2とを定める。熱シールド温度がT1よりも低い場合は、ほぼ定常状態に到達したとみなし、他の条件によらず、冷却運転制御回路６は、撮像に適した状態であると判定する。図１２では、時刻t1でこのような判定が行われる。一方、熱シールド温度がT2以上である場合は、他の条件によらず、冷却運転制御回路６は、撮像に適さない状態であると判定する。図１２では、時刻t3でこのような判定が行われる。
【００９４】
熱シールド温度がT1よりも高く、T2よりも低い場合は、冷却運転制御回路６は、熱シールド温度以外に、超伝導磁石２の状態を表す情報を取得して、撮像に適した状態であるかを判定する。図１２では、時刻t2で超伝導磁石２が撮像に適した状態であるかを判定する。熱シールド温度以外の超伝導磁石２の状態を表す情報として、例えば、磁石内圧などのパラメータを取得する。磁石内圧が、定常状態の圧力まで下がりきっていない状態で検査を開始すると、冷却容器２２内の気体状態のヘリウムが急速に増加する場合がある。気体状態のヘリウムが急速に増加すると、磁石内圧を正常に保つため、冷却容器２２から気体状態のヘリウムを外部に逃さざるをえない。ヘリウムは高価であるため、ヘリウムの損失がないように撮像を行うことができれば、磁気共鳴イメージング装置１の運用コストが低減できる。冷却運転制御回路６は、磁石内圧がヘリウムの損失のおそれがない値の範囲であれば、検査を開始してもよいと判定する。なお、磁石内圧などの超伝導磁石２の状態を表す情報は、必ずしもセンサーなどで計測された値でなくてもよい。例えば、熱シールド温度と超伝導磁石２の状態を表す情報とをあらかじめ記憶部６１などにテーブルとして記憶しておく。冷却運転制御回路６は、熱シールド温度の情報に基づいて、超伝導磁石２の状態を表す情報を読み出し、検査を開始するのに適した状態であるかを判定するように構成することもできる。
【００９５】
なお、パラメータは磁石内圧に限らず、その他のシステム調整値を採用してもよい。採用するシステム調整値としては、例えばＭＲ画像の画質に影響を及ぼす渦電流の発生に寄与するパラメータが挙げられる。
【００９６】
上述したように、熱シールドの温度領域を複数のステージに分け、条件付きで検査開始を許容することにより、磁気共鳴イメージング装置１による撮像を柔軟に行うことができる。つまり、熱シールド温度が定常状態の温度まで下がらずとも、冷却運転制御回路６はＭＲ画像の撮像が可能だと判定することができるようになる。
【００９７】
以上説明した各実施形態は、組み合わせることも可能である。例えば、冷却装置３の間欠運転の期間のうち、冷却運転制御回路６が第１の実施形態に係る制御と第３の実施形態に係る制御とを組み合わせて行なうようにしてもよい。
【００９８】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、冷却運転制御回路６は、撮像部による被検体Ｓの撮像を行う検査の時間以外の時間において、冷却装置３による冷却の停止と稼働を制御する。また、冷却運転制御回路６は、検査が開始される時刻において、ＭＲ画像の画質に関連するパラメータが撮像に適した値になるように、冷却装置３による冷却の停止または稼働の期間を制御する。この構成により、被検体Ｓの撮像を行わない期間において、磁気共鳴イメージング装置１の冷却装置３における消費電力を低減することができる。また、検査が開始される時刻において、超伝導磁石２の状態が、撮像に適した状態になっているので、消費電力を低減した結果ＭＲ画像の画質が劣化するおそれがない。
【００９９】
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。この新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【０１００】
１  磁気共鳴イメージング装置
３  冷却装置
４  監視制御回路
６  冷却運転制御回路
【図１】
2018068775.tif 000003
【図２】
2018068775.tif 000004
【図３】
2018068775.tif 000005
【図４】
2018068775.tif 000006
【図５】
2018068775.tif 000007
【図６】
2018068775.tif 000008
【図７】
2018068775.tif 000009
【図８】
2018068775.tif 000010
【図９】
2018068775.tif 000011
【図１０】
2018068775.tif 000012
【図１１】
2018068775.tif 000013
【図１２】
2018068775.tif 000014