(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超伝導コイルを内部に配置した冷却容器と、
前記冷却容器を冷却するコールドヘッドと、
前記コールドヘッドに冷媒ガスを第１のガス圧力で出力する圧縮器と、
前記冷却容器の状態に基づいて、前記第１のガス圧力から所定の冷却能力に対応する第２のガス圧力に変更するための情報を出力する出力部と、
を備え、
前記冷却容器の状態は、磁石シールド温度を少なくとも含む、
磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
超伝導コイルを内部に配置した冷却容器と、
前記冷却容器を冷却するコールドヘッドと、
前記コールドヘッドに冷媒ガスを第１のガス圧力で出力する圧縮器と、
前記冷却容器の状態に基づいて、前記第１のガス圧力から所定の冷却能力に対応する第２のガス圧力に変更するための情報を出力する出力部と、
を備え、
前記冷却容器の状態は、渦磁場特性を少なくとも含む、
磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記冷却能力と前記冷媒ガスのガス圧力との関係である特性情報を予め記憶させた記憶部と、
前記冷却容器の状態と前記特性情報とに基づいて、前記第２のガス圧力を求める圧力決定部と、
を備えた、
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】
前記圧力決定部は、磁気共鳴イメージング装置の撮像系が稼働しているか否かの情報に基づいて前記第２のガス圧力を求める、
請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
超伝導コイルを内部に配置した冷却容器と、
前記冷却容器を冷却するコールドヘッドと、
前記コールドヘッドに冷媒ガスを第１のガス圧力で出力する圧縮器と、
前記冷却容器の状態に基づいて、前記第１のガス圧力から所定の冷却能力に対応する第２のガス圧力に変更するための情報を出力する出力部と、
前記冷却能力と前記冷媒ガスのガス圧力との関係である特性情報を予め記憶させた記憶部と、
前記冷却容器の状態を計測する計測部と、
前記計測部で計測された情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記特性情報を更新する特性更新部と、
を備え、
前記出力部は、前記特性更新部により更新された前記特性情報に基づいて、前記第２のガス圧力を決定する、
磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記出力部は、外部端末と接続可能なインタフェースである、
請求項１、２及び５のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記出力部は、映像情報の表示機能を有する、
請求項１、２及び５のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記出力部は、前記圧縮器から冷媒ガスが漏れ出たことにより低下した前記第１のガス圧力を、冷媒ガスが漏れ出る前の前記第２のガス圧力に変更するための情報を出力する、
請求項１、２及び５のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記出力部は、前記コールドヘッド又は前記圧縮器の交換を促す情報を出力する、
請求項１、２及び５のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記冷却能力と前記冷媒ガスのガス圧力との関係である特性情報を予め記憶させた記憶部と、
前記特性情報に基づき、前記圧縮器から冷媒ガスが漏れたか、前記コールドヘッド又は前記圧縮器に一定以上の消耗があるかを判定する判定部と、
をさらに備えた、
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１１】
前記コールドヘッドに出力するガス圧力を調整する圧力調整機構と、
前記圧力調整機構を制御する圧力制御部と、
をさらに備え、
前記圧力制御部は、前記冷却容器が前記第２のガス圧力となるように前記圧力調整機構を制御する、
請求項１、２及び５のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記圧力調整機構は、通気弁と吸気弁とバッファタンクとを含み、
前記圧力制御部は、前記冷媒ガスの圧力を下げる場合に前記通気弁を開いて前記バッファタンクに前記冷媒ガスを排出し、前記冷媒ガスの圧力を上げる場合に前記吸気弁を開いて前記バッファタンクから冷媒ガスを吸気する、
請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記冷却容器の状態は、さらに、ヒータの消費電力と傾斜磁場強度とのうち少なくとも１つを含む、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１４】
前記特性情報に基づき、前記圧縮器から冷媒ガスが漏れたか、前記コールドヘッド又は前記圧縮器に一定以上の消耗があるかを判定する判定部をさらに備えた、
請求項５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（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージングでは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンは、ラーモア周波数のＲＦ信号により磁気的に励起される。そして、原子核スピンの磁気的な励起に伴って発生するＭＲ信号から、画像が再構成される。
【０００３】
磁気共鳴イメージング装置では、静磁場を形成するために、例えば、超電導マグネットユニットを用いる。超電導マグネットユニットは、例えば液体ヘリウムを貯蔵した冷却容器中に浸漬冷却することで、超電導状態を実現する。磁気共鳴イメージング装置では、冷却容器内のヘリウムの所定量が液体の状態に維持されるように、冷凍機が超電導マグネットユニットに設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目的は、必要な冷却能力を維持しつつ、無駄なエネルギー消費を低減することが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、磁気共鳴イメージング装置は、冷却容器、コールドヘッド、圧縮器、及び出力部を具備する。冷却容器には、超伝導コイルが内部に配置される。コールドヘッドは、前記冷却容器を冷却する。圧縮器は、前記コールドヘッドに冷媒ガスを第１のガス圧力で出力する。出力部は、前記冷却容器の状態に基づいて、前記第１のガス圧力から所定の冷却能力に対応する第２のガス圧力に変更するための情報を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】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の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示される超電導マグネットユニット及び冷凍機ユニットの構成を示す図である。
【図３】図３は、図２に示される圧縮器の消費電力に対する、圧縮器から出力される冷媒ガスの圧力を表す実験結果である。
【図４】図４は、図２に示される圧縮器が駆動している際における、圧縮器の消費電力及び圧縮器から出力される冷媒ガスの圧力に対する、磁石シールド温度及びヒータの消費電力を表す実験結果である。
【図５】図５は、図２に示されるガス圧制御回路が冷媒ガスの圧力を調整する際の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図２に示されるガス圧制御回路が冷媒ガスの圧力を調整する際の動作のその他の例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図１に示される超電導マグネットユニット及び冷凍機ユニットのその他の構成例を示す図である。
【図８】図８は、図１に示される超電導マグネットユニット及び冷凍機ユニットのその他の構成例を示す図である。
【図９】図９は、図１に示される超電導マグネットユニット及び冷凍機ユニットのその他の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、図１に示される超電導マグネットユニット及び冷凍機ユニットのその他の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１に示される超電導マグネットユニット及び冷凍機ユニットの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１に示される磁気共鳴イメージング装置を据え付ける際に実行される制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、図１１に示される磁気共鳴イメージング装置を据え付ける際に、圧縮器３を調整する手順を示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１２に示される冷凍機ユニットを再調整する際に実行される制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、冷媒ガスが漏れた圧縮器を再調整する手順を示す説明図である。
【図１７】図１７は、構成部品が消耗している冷凍機ユニットを再調整する手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
（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の構成を示す概略図である。図１に示される磁気共鳴イメージング装置１は、スキャナ装置１０、装置本体２０、冷凍機ユニット３０及び監視装置４０を具備する。
【００１０】
スキャナ装置１０は、超電導マグネットユニット１１、傾斜磁場コイル１２、送受信コイル１３、及び寝台１４を備える。超電導マグネットユニット１１、傾斜磁場コイル１２及び送受信コイル１３は、ガントリに設けられ寝台１４と共に検査室（シールドルーム）に設置される。
【００１１】
超電導マグネットユニット１１は、静磁場電源回路２１から供給される電流を受け、被検体Ｐの周囲に静磁場を形成する。なお、一旦、超電導マグネットユニット１１に設けられるコイルが励磁すると、コイルに流れる電流は永久電流となるため、通常時においては、超電導マグネットユニット１１は静磁場電源回路２１と接続していない。
【００１２】
傾斜磁場コイル１２は、概略円筒形状に形成され、超電導マグネットユニット１１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１２は、傾斜磁場電源回路２２から供給される電流により、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸方向の傾斜磁場を形成する。
【００１３】
送受信コイル１３は、傾斜磁場コイル１２の内側に配置される。送受信コイル１３は、被検体Ｐに対し、送信回路２３から出力されるＲＦパルス電流に基づき、ＲＦパルスを照射する。また、送受信コイル１３は、ＲＦパルスによる水素原子核の励起により被検体Ｐにて発生するＭＲ信号を受信する。なお、送受信コイル１３は、ＲＦパルスを送信するためのコイルと、ＭＲ信号を検出するためのコイルとが分離して設けられていてもよい。
【００１４】
寝台１４は、寝台１４に備えられる天板を、ガントリの撮像空間に挿入可能な構造を有する。これにより、寝台１４は、所望の撮像位置を設定するために、被検体Ｐを体軸方向の任意の位置に移動させることが可能となる。
【００１５】
装置本体２０は、静磁場電源回路２１、傾斜磁場電源回路２２、送信回路２３、受信回路２４、記憶回路２５、演算回路２６、入力インタフェース回路２７、出力インタフェース回路２８及び制御回路２９を備える。
【００１６】
傾斜磁場電源回路２２は、制御回路２９から与えられる傾斜磁場制御信号に従い、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の傾斜磁場コイル１２へパルス電流を供給する。これにより、スライス選択傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード傾斜磁場Ｇｅ及び読み出し（又は、周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｒが任意の方向に形成される。各方向の傾斜磁場は、超電導マグネットユニット１１によって形成された静磁場に重畳されて被検体Ｐに加えられる。
【００１７】
送信回路２３は、超電導マグネットユニット１１の静磁場強度によって決定される角周波数と同じ周波数をもち、かつ、選択励起波形で変調されたＲＦパルス電流を送受信コイル１３へ出力する。
【００１８】
受信回路２４は、送受信コイル１３が受信したＭＲ信号に対してＡ／Ｄ変換等の信号処理を行い、デジタル信号に変換する。受信回路２４は、デジタル信号を記憶回路２５のＭＲ信号記憶部２５１に一旦保存する。
【００１９】
記憶回路２５は、磁気的若しくは光学的記録媒体又は半導体メモリ等の、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。記憶回路２５は、ＭＲ信号記憶部２５１と画像データ記憶部２５２との記憶領域を備える。ＭＲ信号記憶部２５１は、受信回路２４によってデジタル変換されたＭＲ信号を記憶する。画像データ記憶部２５２は、ＭＲ信号が再構成処理されて得られる画像データを記憶する。
【００２０】
演算回路２６は、ＭＲ信号記憶部２５１に一旦保存されたＭＲ信号に対して、例えば、２次元フーリエ変換による画像再構成処理を行い、実空間の画像データを生成する。演算回路２６は、生成した画像データを画像データ記憶部２５２に記憶する。
【００２１】
入力インタフェース回路２７は、例えば、マウス、キーボード、及び、操作面へ触れることで指示が入力されるタッチパッド等により実現される。入力インタフェース回路２７は、制御回路２９に接続され、操作者から入力される、被検体情報、ＭＲ信号の収集条件、画像データの表示条件、天板の移動指示及び撮像開始コマンド等を電気信号へ変換し、電気信号を制御回路２９へ出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路２７はマウス及びキーボード等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、磁気共鳴イメージング装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示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２９へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース回路２７の例に含まれる。
【００２２】
出力インタフェース回路２８は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＤＶＩ端子及びＵＳＢ端子等の接続ポートにより実現される。出力インタフェース回路２８は、例えば、表示回路５０等と接続される。出力インタフェース回路２８は、制御回路２９から出力される映像信号を、接続される表示回路５０へ出力する。
【００２３】
表示回路５０は、例えば、液晶ディスプレイ又はＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等の、映像情報の表示機能を有する、一般的な表示出力装置である。表示回路５０は、制御回路２９から出力される映像信号を表示する。
【００２４】
制御回路２９は、磁気共鳴イメージング装置１を統括して制御する機能を有するプロセッサである。制御回路２９は、記憶回路（図示せず）を有する。制御回路２９の記憶回路には、被検体情報、ＭＲ信号の収集条件に関する情報、画像データの表示条件に関する情報、画像表示フォーマットに関する情報、及び、磁気共鳴イメージング装置１内の回路を制御するための動作プログラム等が記憶されている。制御回路２９は、記憶回路から各動作プログラムを呼び出し、呼び出したプログラムを実行することでシーケンス制御機能２９１、画像作成機能２９２、及び、冷凍機制御機能２９３を実現する。
【００２５】
シーケンス制御機能２９１は、傾斜磁場電源回路２２、送信回路２３及び受信回路２４を制御する機能である。シーケンス制御機能２９１では、制御回路２９は、ＭＲ信号の収集条件に関する情報等に基づき、パルスシーケンス情報を作成する。パルスシーケンス情報とは、例えば、傾斜磁場コイル１２及び送受信コイル１３に印加するパルス電流の大きさ、印加時間及び印加タイミング等に関する情報である。制御回路２９は、作成したパルスシーケンス情報に従い、傾斜磁場電源回路２２、送信回路２３及び受信回路２４を制御する。
【００２６】
画像作成機能２９２は、画像データ記憶部２５２に記憶される画像データから、表示回路５０に表示される映像信号を作成する機能である。画像作成機能２９２では、制御回路２９は、画像データ記憶部２５２から読み出される画像データと、被検体情報等の付帯情報とを合成して表示データを作成する。制御回路２９は、作成した表示データを所定の表示フォーマットの映像信号に変換し、映像信号を出力インタフェース回路２８へ出力する。
【００２７】
冷凍機制御機能２９３は、冷凍機ユニット３０への電流の供給を制御する機能である。
【００２８】
監視装置４０は、超電導マグネットユニット１１の状態を監視する。超電導マグネットユニット１１の状態を表すパラメータには、例えば、超電導マグネットユニット１１の冷却容器１１２内の圧力及び冷却容器１１２のシールドの温度が含まれる。シールドは例えば金属によって形成される。以下、冷却容器１１２内の圧力を磁石内圧力と呼び、シールドの温度を磁石シールド温度と呼ぶ。磁石内圧力は、冷却容器１１２内に設けられる圧力センサにより計測される。磁石シールド温度は、冷却容器１１２の内壁に設けられる温度センサにより計測される。
【００２９】
監視装置４０は、圧力センサと接続し、圧力センサから出力される検出信号を受信する。監視装置４０は、検出信号に基づいて磁石内圧力データを作成し、作成した磁石内圧力データを冷凍機ユニット３０へ出力する。また、監視装置４０は、温度センサと接続し、温度センサから出力される検出信号を受信する。監視装置４０は、検出信号に基づいて磁石シールド温度データを作成し、作成した磁石シールド温度データを冷凍機ユニット３０へ出力する。
【００３０】
図２は、図１に示される超電導マグネットユニット１１及び冷凍機ユニット３０の構成例を示す模式図である。なお、図２では、円筒型マグネットを用いた超電導マグネットユニット１１を例に説明する。図２に示される超電導マグネットユニット１１は、円筒の中心軸Ｃに沿った断面図により表される。
【００３１】
超電導マグネットユニット１１は、真空容器１１１、冷却容器１１２、超電導コイル１１３及びボビン（支持部材）１１４を有する。
【００３２】
真空容器１１１は、概略円筒形状に形成され、円筒壁内が真空状態に保たれる。
【００３３】
冷却容器１１２は、概略円筒形状に形成され、真空容器１１１の円筒壁内に収納される。なお、一般的な例としては、冷却容器１１２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を収容する。冷却容器１１２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。
【００３４】
冷却容器１１２の内部には、ヒータ（図示せず）が設けられる。ヒータは、冷却容器内のヘリウムを暖めて気化させ、磁石内圧力を調整する。磁石内圧力を調整するのは、例えば、冷却容器内に意図しない空気の流入を防ぐためである。冷却容器内のヘリウムガスが過度に冷やされると、冷却容器内の液体ヘリウムの割合が多くなり、磁石内圧力が低下する。磁石内圧力が下がり、負圧になると、冷却容器内に空気が流入してしまう。ヒータは、磁石内圧力の値が予め設定された範囲内となるように制御され、冷却容器１１２内のヘリウムを暖める。
【００３５】
ヒータは、例えば、目標とする磁石内圧力に対して実際の磁石内圧力が低ければ低いほど、より高い消費電力でヘリウムを暖める。換言すると、冷却容器内のヘリウムが必要以上に液体の状態であればあるほど、ヒータは、磁石内圧力を予め設定された範囲内の適正な値にするために、高い消費電力でヘリウムを暖める。すなわち、ヒータの消費電力は、冷凍機ユニット３０の冷却能力の指標と考えることができる。
【００３６】
超電導コイル１１３は、ボビン１１４に設けられる溝に巻き付けられ、ボビン１１４上に配置される。超電導コイル１１３は、冷却容器１１２の円筒壁内に配置され、液体ヘリウムに浸漬される。
【００３７】
冷凍機ユニット３０は、圧縮器３２、冷凍機本体３３、通気弁３４、吸気弁３５、圧力計測器３６、ガス圧制御回路３７、入力インタフェース回路３８、出力インタフェース回路３９及びバッファタンク３１０を備える。
【００３８】
圧縮器３２は、供給管３２１及び排出管３２２により冷凍機本体３３と接続する。圧縮器３２は、例えば、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３２１を介して冷凍機本体３３へ供給する。また、圧縮器３２は、冷凍機本体３３の内部で膨張した冷媒ガスを、排出管３２２を介して回収する。
【００３９】
また、圧縮器３２は、通気弁３４及び吸気弁３５を介してバッファタンク３１０と接続する。圧縮器３２は、冷媒ガスを、通気弁３４を介してバッファタンク３１０へ排気する。圧縮器３２は、バッファタンク３１０に充填される冷媒ガスを、吸気弁３５を介して吸気する。
【００４０】
冷凍機本体３３は、コールドヘッドを含む。冷凍機本体３３は、供給管３２１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１１２を冷却する。一定以上冷却容器１１２が冷却されると、冷却容器１１２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２では、１つの冷凍機本体３３が超電導マグネットユニット１１に設置される場合を例に示したが、冷凍機本体３３は、１つに限定されず、２つ以上の複数であっても構わない。
【００４１】
通気弁３４は、圧力調整機構の一例であり、圧縮器３２とバッファタンク３１０とを繋ぐ管に設けられる。通気弁３４は、ガス圧制御回路３７からの指示に従い、圧縮器３２内の冷媒ガスをバッファタンク３１０へ排気する。圧縮器３２内の冷媒ガスが排気されることにより、圧縮器３２から冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力が低下する。なお、圧縮器３２から冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力を低下させることが可能であれば、通気弁３４は、圧縮器３２とバッファタンク３１０とを繋ぐ管以外に設けられても構わない。例えば、冷凍機本体３３がバッファタンク３１０と繋がり、冷凍機本体３３とバッファタンク３１０とを繋ぐ管に通気弁３４が設けられてもよい。
【００４２】
吸気弁３５は、圧力調整機構の一例であり、圧縮器３２とバッファタンク３１０とを繋ぐ管に設けられる。吸気弁３５は、ガス圧制御回路３７からの指示に従い、バッファタンク３１０に充填される冷媒ガスを圧縮器３２へ供給する。圧縮器３２へ冷媒ガスが供給されることにより、圧縮器３２から冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力が上昇する。なお、圧縮器３２から冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力を上昇させることが可能であれば、吸気弁３５は、圧縮器３２とバッファタンク３１０とを繋ぐ管以外に設けられても構わない。例えば、冷凍機本体３３がバッファタンク３１０と繋がり、冷凍機本体３３とバッファタンク３１０とを繋ぐ管に吸気弁３５が設けられてもよい。
【００４３】
バッファタンク３１０は、圧力調整機構の一例であり、冷媒ガスが充填されている。圧縮器３２内の冷媒ガスは、通気弁３４を介してバッファタンク３１０へ排気される。また、バッファタンク３１０に充填されている冷媒ガスは、吸気弁３５を介して圧縮器３２へ供給される。
【００４４】
なお、圧縮器３２から冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力を変動させることが可能であれば、圧力調整機構は、通気弁３４、吸気弁３５及びバッファタンク３１０に限定されない。例えば、通気弁３４、吸気弁３５及びバッファタンク３１０の代わりに、供給管３２１と排出管３２２とをバイパスする管路を設け、この管路に調整弁を設けるようにしてもよい。調整弁は、ガス圧制御回路３７からの指示に従い、管路の流量を調整する。また、通気弁３４、吸気弁３５及びバッファタンク３１０の代わりに、圧縮器３２内においてガスが循環される管路に、これらの管路をバイパスする管路を設け、この管路に調整弁を設けるようにしてもよい。調整弁は、ガス圧制御回路３７からの指示に従い、管路の流量を調整する。
【００４５】
圧力計測器３６は、例えば、圧力センサにより実現される。圧力計測器３６は、圧縮器３２から冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力を、予め設定された周期で計測する。圧力計測器３６は、計測値をガス圧制御回路３７へ出力する。
【００４６】
入力インタフェース回路３８は、例えば、マウス、キーボード、及び、操作面へ触れることで指示が入力されるタッチパッド等により実現される。入力インタフェース回路３８は、ガス圧制御回路３７に接続され、操作者から入力される、例えば、冷媒ガスの圧力の目標値等を電気信号へ変換し、電気信号をガス圧制御回路３７へ出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路３８はマウス及びキーボード等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、磁気共鳴イメージング装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号をガス圧制御回路３７へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース回路３８の例に含まれる。また、冷凍機ユニット３０は、独自の入力インタフェース回路３８を必ずしも有する必要はなく、制御回路２９に接続される入力インタフェース回路２７を、装置本体２０と共有するようにしてもよい。
【００４７】
出力インタフェース回路３９は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＤＶＩ端子及びＵＳＢ端子等の接続ポートにより実現される。出力インタフェース回路３９は、特許請求の範囲における出力部の一例である。出力インタフェース回路３９は、例えば、表示回路６０等と接続される。出力インタフェース回路３９は、ガス圧制御回路３７から出力される映像信号を、接続される表示回路６０へ出力する。なお、冷凍機ユニット３０は、独自の出力インタフェース回路３９を必ずしも有する必要はなく、制御回路２９に接続される出力インタフェース回路２８を、装置本体２０と共有するようにしてもよい。
【００４８】
表示回路６０は、例えば、液晶ディスプレイ又はＯＬＥＤディスプレイ等の一般的な表示出力装置を有する。表示回路６０は、特許請求の範囲における出力部の一例である。表示回路６０は、ガス圧制御回路３７から出力される情報を表示する。なお、冷凍機ユニット３０は、出力インタフェース回路２８と接続する表示回路５０を、装置本体２０と共有するようにしてもよい。
【００４９】
ガス圧制御回路３７は、冷凍機ユニット３０を統括して制御する機能を有するプロセッサである。ガス圧制御回路３７は、冷凍機ユニット３０を制御するための動作プログラム等が記憶されている記憶回路（図示せず）を有する。ガス圧制御回路３７は、記憶回路から各動作プログラムを呼び出し、呼び出したプログラムを実行することで圧力決定機能３７１、圧力制御機能３７２及び差圧測定機能３７３を実現する。
【００５０】
圧力決定機能３７１は、監視装置４０から送信される磁石内圧力データ及び磁石シールド温度データに基づき、冷媒ガスの目標圧力値を決定する機能である。
【００５１】
ここで、冷媒ガスの目標圧力値について図３及び図４を用いて説明する。図３は、圧縮器３２の消費電力に対する、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力を表す実験結果である。また、図４は、圧縮器３２が駆動している際における、圧縮器３２の消費電力及び圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力に対する、磁石シールド温度及びヒータの消費電力を表す実験結果である。なお、図３及び図４は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１に関する実験により予め取得されているものとする。
【００５２】
図３において、丸は、圧縮器３２が駆動している際の消費電力に対する圧力を表す。また、三角は、丸で示される圧力が計測される圧縮器３２の動作を停止させた際の圧力を表す。なお、三角で示される圧力が計測される圧縮器３２は停止しているため電力は消費されないが、図３では、三角を丸と並列して表示し、動作中の圧力と停止中の圧力とを比較するようにしている。
【００５３】
図３によれば、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力が増大すると、圧縮器３２による消費電力も増大することがわかる。すなわち、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力と、圧縮器３２の消費電力とには、相関関係があることがわかる。また、圧縮器３２が駆動している際の冷媒ガスの圧力は、圧縮器３２が駆動していない際の冷媒ガスの圧力よりも高い。
【００５４】
図４において、丸は磁石シールド温度を示し、圧縮器３２の消費電力及び圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力に対応する。また、三角はヒータの消費電力を示し、圧縮器３２の消費電力及び圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力に対応する。
【００５５】
図４によれば、圧縮器３２の消費電力がＷＣ２［Ｗ］からＷＣ４［Ｗ］へ増大すると、磁石シールド温度はＴ５［Ｋ］付近からＴ２［Ｋ］まで減少する。このことは、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力をＰａ［ｂａｒ］からＰｆ［ｂａｒ］へ増大させると、磁石シールド温度はＴ５［Ｋ］付近からＴ２［Ｋ］まで減少すると言い換えることができる。
【００５６】
また、圧縮器３２の消費電力がＷＣ２［Ｗ］からＷＣ４［Ｗ］へ増大すると、ヒータの消費電力はＷＨ２［ＶＡ］からＷＨ５［ＶＡ］付近まで増大する。このことは、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力をＰａ［ｂａｒ］からＰｆ［ｂａｒ］へ増大させると、ヒータの消費電力はＷＨ２［ＶＡ］からＷＨ５［ＶＡ］付近まで増大すると言い換えることができる。
【００５７】
これらのことは、冷媒ガスの圧力をＰｆ［ｂａｒ］以下で操作することで、冷凍機ユニット３０の冷却能力及び圧縮器３２の消費電力を制御することができることを示している。例えば、冷媒ガスの圧力をＰａ［ｂａｒ］に設定した場合、冷凍機ユニット３０の冷却能力を低くし、圧縮器３２の消費電力を低減させることが可能となる。
【００５８】
また、図４によれば、圧縮器３２の消費電力がＷＣ４［Ｗ］以上に増大すると、磁石シールド温度はＴ２［Ｋ］を最小値として緩やかな上昇を始める。これは、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力をＰｆ［ｂａｒ］以上に増大させると、磁石シールド温度はＴ２［Ｋ］を最小値として緩やかな上昇を始めると言い換えることができる。
【００５９】
また、圧縮器３２の消費電力がＷＣ４［Ｗ］以上に増大すると、ヒータの消費電力はＷＨ６［ＶＡ］付近を最大値として急激な下降を始める。これは、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力をＰｆ［ｂａｒ］以上に増大させると、ヒータの消費電力はＷＨ６［ＶＡ］付近を最大値として急激な下降を始めると言い換えることができる。
【００６０】
これらのことは、Ｐｆ［ｂａｒ］において冷凍機ユニット３０の冷却能力は最大となり、磁石シールド温度を最も低下させることが可能であることを表す。つまり、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力をパラメータとして冷却能力を向上させる場合、Ｐｆ［ｂａｒ］以上では、冷凍機ユニット３０の冷却能力は向上しない。言い換えると、図４によれば、Ｐｆ［ｂａｒ］がガス圧力をパラメータとする際の上限値となる。
【００６１】
以上のように、図４から、圧縮器３２の消費電力及び圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力と、磁石シールド温度及びヒータの消費電力とには、相関関係があることがわかる。また、図４によれば、ガス圧力をＰａ［ｂａｒ］からＰｆ［ｂａｒ］へ変化させることで、圧縮器３２での消費電力値はＷＣ２［Ｗ］からＷＣ４［Ｗ］へ変化することになる。この消費電力の変化は有用なものである。
【００６２】
圧力決定機能３７１において、ガス圧制御回路３７は、図３及び図４で示される傾向に従い、目標圧力値を設定する。ガス圧制御回路３７は、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系、すなわち、図１に示されるスキャナ装置１０及び装置本体２０が稼働しているか否か、及び、磁石シールド温度に応じて、目標圧力値を設定する。
【００６３】
具体的には、ガス圧制御回路３７は、例えば、磁石シールド温度の正常範囲をＴ４［Ｋ］を中心とする所定の範囲内とする。磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が稼働している際に、磁石シールド温度が正常範囲における最大値を超える場合、ガス圧制御回路３７は、最大の冷却能力を有する圧力値Ｐｆ［ｂａｒ］を冷媒ガスの目標圧力値と設定する。また、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が稼働している際に、磁石シールド温度が正常範囲内にある場合、ガス圧制御回路３７は、圧力値Ｐｃ［ｂａｒ］を目標圧力値と設定する。このとき目標圧力値として設定する圧力値Ｐｃ［ｂａｒ］は、この圧力により圧縮器３２から出力される冷媒ガスが、撮像系が稼働している際の冷却容器１１２内のヘリウムガスを過度に冷却しない程度の値とする。すなわち、本実施形態においては、撮像系が稼働している際に、磁石シールド温度が正常範囲を下回ることは想定していない。
【００６４】
また、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が停止している際に、磁石シールド温度が正常範囲における最大値を超える場合、ガス圧制御回路３７は、最大の冷却能力を有する圧力値Ｐｆ［ｂａｒ］を目標圧力値と設定する。また、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が停止している際に、磁石シールド温度が正常範囲内にある場合、ガス圧制御回路３７は、圧力値Ｐａ［ｂａｒ］を目標圧力値と設定する。このとき目標圧力値として設定する圧力値Ｐａ［ｂａｒ］は、この圧力により圧縮器３２から出力される冷媒ガスが、撮像系が停止している際の冷却容器１１２内のヘリウムガスを過度に冷却しない程度の値とする。すなわち、本実施形態においては、撮像系が停止している際に、磁石シールド温度が正常範囲を下回ることは想定していない。
【００６５】
ガス圧制御回路３７による目標圧力値の設定は、例えば、記憶回路に予め記憶されている、目標圧力値と磁石シールド温度との関係を表す対応テーブルに基づいて行われる。また、ガス圧制御回路３７は、例えば、図４に示される傾向を表す関数を記憶回路に記憶し、この関数に基づいて目標圧力値を設定するようにしてもよい。
【００６６】
なお、図３及び図４では表されていないが、圧縮器３２が駆動している際、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力値は常に微少に変動している。そのため、図４に基づいて設定される目標圧力値は、所定の大きさの幅を許容するようにしても構わない。
【００６７】
目標圧力値は、入力インタフェース回路３８を介して操作者から入力される圧力値に基づいて設定されても構わない。ガス圧制御回路３７は、入力された圧力値を、撮像系のＯＮ／ＯＦＦ、及び、磁石シールド温度に基づいて設定される圧力値よりも優先して採用する。ガス圧制御回路３７は、入力された圧力値が解除されるまで、入力された圧力値を目標圧力値として採用する。
【００６８】
圧力制御機能３７２は、圧力決定機能３７１で決定された目標圧力値に基づき、圧力調整機構を制御する機能である。圧力制御機能３７２において、ガス圧制御回路３７は、冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力が、圧力決定機能３７１にて決定された目標圧力値となるように、通気弁３４及び吸気弁３５に対し、通気弁３４の開度、又は、吸気弁３５の開度を制御する制御信号を出力する。
【００６９】
具体的には、ガス圧制御回路３７は、後述する差圧測定機能３７３で算出される、目標圧力値と、圧力計測器３６で計測される圧力値との差圧を取得する。ガス圧制御回路３７は、取得した差圧が０になるように通気弁３４の開度、又は、吸気弁３５の開度を制御する。
【００７０】
ガス圧制御回路３７は、例えば、フィードバック制御により、通気弁３４及び吸気弁３５の制御の精度を向上させてもよい。具体的には、ガス圧制御回路３７は、差圧測定機能３７３で算出される差圧が所定の値以下になるまで、通気弁３４及び吸気弁３５の制御を繰り返す。
【００７１】
差圧測定機能３７３は、目標圧力値と冷媒ガスの圧力の計測値との差圧を算出する機能である。差圧測定機能３７３において、ガス圧制御回路３７は、予め設定される周期で圧力計測器３６から出力される計測値を取得する。ガス圧制御回路３７は、取得した計測値を圧力値に変換し、変換した圧力値と目標圧力値との差を算出する。
【００７２】
次に、以上のように構成される冷凍機ユニット３０が冷媒ガスの圧力を調整する動作を、ガス圧制御回路３７の処理手順に従って説明する。図５は、本実施形態に係るガス圧制御回路３７が冷媒ガスの圧力を調整する際の動作例を示すフローチャートである。なお、図５の説明では、初期条件として、目標圧力値が図４に示されるＰｃ［ｂａｒ］に設定されているものとする。
【００７３】
ガス圧制御回路３７は、圧力計測器３６から計測値を取得する。ガス圧制御回路３７は、取得した計測値から圧力値を計算する。ガス圧制御回路３７は、計算した圧力値を表示回路６０に表示させる（ステップＳ５１）。
【００７４】
ガス圧制御回路３７は、監視装置４０から、磁石シールド温度データを取得する（ステップＳ５２）。ガス圧制御回路３７は、監視装置４０から取得したシールド温度データが、正常に取得されたデータであるか否かを判断する（ステップＳ５３）。
【００７５】
正常に取得される場合（ステップＳ５３のＹｅｓ）、ガス圧制御回路３７は、圧力値が入力インタフェース回路３８を介し、操作者から手動で入力されたか否かを判断する（ステップＳ５４）。正常に取得されていない場合（ステップＳ５３のＮｏ）、ガス圧制御回路３７は、圧力値が入力インタフェース回路３８を介し、操作者から手動で入力されたか否かを判断する（ステップＳ５５）。
【００７６】
ステップＳ５４において、手動での入力がない場合（ステップＳ５４のＮｏ）、ガス圧制御回路３７は、磁気共鳴イメージング装置１の撮像系が稼働しているか否かを判断する（ステップＳ５６）。手動での入力がある場合（ステップＳ５４のＹｅｓ）、ガス圧制御回路３７は、手動で入力された圧力値を目標圧力値に設定する（ステップＳ５７）。
【００７７】
ステップＳ５６において、磁気共鳴イメージング装置１の撮像系が稼働している場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）、ガス圧制御回路３７は、ステップＳ５２にて監視装置４０から供給された磁石シールド温度が、正常範囲における最大値を超えるか否かを判断する（ステップＳ５８）。磁気共鳴イメージング装置１の撮像系が稼働していない場合（ステップＳ５６のＮｏ）、ガス圧制御回路３７は、ステップＳ５２にて監視装置４０から供給された磁石シールド温度が、正常範囲における最大値を超えるか否かを判断する（ステップＳ５９）。
【００７８】
ステップＳ５８において、磁石シールド温度が正常範囲を超える場合（ステップＳ５８のＹｅｓ）、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値をＰｆ［ｂａｒ］に設定し、急速冷却制御を開始する（ステップＳ５１０）。磁石シールド温度が正常範囲内に含まれる場合（ステップＳ５８のＮｏ）、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値をＰｃ［ｂａｒ］に設定し、正常状態時制御を開始する（ステップＳ５１１）。
【００７９】
ステップＳ５９において、磁石シールド温度が正常範囲における最大値を超える場合（ステップＳ５９のＹｅｓ）、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値をＰｆ［ｂａｒ］に設定し、急速冷却制御を開始する（ステップＳ５１２）。
【００８０】
磁石シールド温度が正常範囲内に含まれる場合（ステップＳ５９のＮｏ）、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値をＰａ［ｂａｒ］に設定し、消費電力低減制御を開始する（ステップＳ５１３）。このとき、ガス圧制御回路３７は、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力がＰａ［ｂａｒ］となるように、ステップＳ５１にて圧力計測器３６から供給された圧力と、Ｐａ［ｂａｒ］との差圧に基づいて通気弁３４の開度を制御する。
【００８１】
ガス圧制御回路３７は、ステップＳ５７，ステップＳ５１０，ステップＳ５１１，ステップＳ５１２及びステップＳ５１３において目標値圧力を決定し、各制御を開始すると、目標圧力値と、ステップＳ５１にて取得した冷媒ガスの圧力値との差圧を算出する（ステップＳ５１４）。ガス圧制御回路３７は、算出した差圧が０となるように通気弁の開度又は吸気弁３５の開度を制御する（ステップＳ５１５）。
【００８２】
例えば、目標圧力値がＰｆ［ｂａｒ］である場合、ガス圧制御回路３７は、ステップＳ５１にて圧力計測器３６から供給された圧力と、Ｐｆ［ｂａｒ］との差圧が０となるように吸気弁３５の開度を制御する。また、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値がＰｃ［ｂａｒ］である場合、ステップＳ５１にて圧力計測器３６から供給された圧力と、Ｐｃ［ｂａｒ］との差圧が０となるように通気弁３４又は吸気弁３５の開度を制御する。また、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値がＰａ［ｂａｒ］である場合、ステップＳ５１にて圧力計測器３６から供給された圧力と、Ｐａ［ｂａｒ］との差圧が０となるように通気弁３４の開度を制御する。また、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値が入力値である場合、ステップＳ５１にて圧力計測器３６から供給された圧力と、入力値との差圧が０となるように通気弁３４又は吸気弁３５の開度を制御する。
【００８３】
ガス圧制御回路３７は、所定の期間が経った後に圧力計測器３６から出力される計測値を取得する。ガス圧制御回路３７は、目標圧力値と、計測値から算出される圧力値との差圧が所定の値以下、例えば、０．５［ｂａｒ］以下となるか否かを判断する（ステップＳ５１６）。
【００８４】
目標圧力値と実測の圧力値との差圧が所定の値以下である場合（ステップＳ５１６のＹｅｓ）、ガス圧制御回路３７は、処理をＡへ移行させ、図５に示される処理を繰り返す。目標圧力値と実測の圧力値との差が所定の値を超える場合（ステップＳ５１６のＮｏ）、ガス圧制御回路３７は、処理をステップＳ５１５へ移行させ、差圧が所定の値以内となるまでステップＳ５１５及びステップＳ５１６の処理を繰り返す。
【００８５】
ステップＳ５５において、手動での入力がない場合（ステップＳ５５のＮｏ）、ガス圧制御回路３７は、目標圧力値をＰｃ［ｂａｒ］に設定し（ステップＳ５１７）、処理をステップＳ５１４へ移行させる。手動での入力がある場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、ガス圧制御回路３７は、手動で入力された圧力を目標圧力値と設定し（ステップＳ５１８）、処理をステップＳ５１４へ移行させる。
【００８６】
以上のように、第１の実施形態では、図４に示されるように、冷媒ガスの圧力変動に対するその他のパラメータの変動傾向が明らかとなった。ガス圧制御回路３７は、この傾向に基づき、監視装置４０から受け取った監視結果に応じて冷媒ガスの圧力値を制御するようにしている。これにより、ガス圧制御回路３７は、超電導マグネットユニット１１の状態に応じ、冷凍機本体３３の冷却能力、及び、圧縮器３２の消費電力を制御することが可能となる。したがって、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、必要な冷却能力を維持しつつ、無駄なエネルギー消費を低減することができる。
【００８７】
なお、第１の実施形態では、ガス圧制御回路３７は、磁石シールド温度に基づき、目標圧力値を設定する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。図４では、圧縮器３２が駆動している際における、圧縮器３２の消費電力及び圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力に対する、磁石シールド温度が表されている。磁石内圧力も、図４における磁石シールド温度の変動傾向と同様の変動傾向を示すことが判明している。このため、ガス圧制御回路３７は、磁石シールド温度に代えて、磁石内圧力に基づいて目標圧力値を設定するようにしても構わない。
【００８８】
さらに例えば、渦磁場特性や傾斜磁場強度に基づいて目標圧力値を設定してもよい。渦磁場特性とは、例えば、渦磁場強度や渦磁場の時定数などである。渦磁場特性は磁石シールド温度の変化に伴って変動するので、磁石シールド温度に基づいて求めることができる。例えば、図４で示した圧縮器の消費電力と磁石シールド温度を圧縮器の消費電力と渦磁場特性に置き換えること、あるいは、冷媒ガスの圧力と磁石シールド温度との関係を、冷媒ガスの圧力と渦磁場特性との関係に置き換えることも可能である。渦磁場特性の計測は、例えば、一日の検査の最後あるいは最初に行われる磁気共鳴イメージング装置の品質チェックの際に計測しておくことが可能である。
【００８９】
渦磁場は、画質の劣化を引き起こす要因のひとつであるため、渦磁場特性に基づいて、磁石シールド温度の変動を抑制するような目標圧力値を設定することにより、画質の劣化を防ぐことができる。
【００９０】
また、傾斜磁場強度が大きい場合、磁石シールド温度や磁石内圧力を上昇させる要因になる。そのため、傾斜磁場強度に基づいて、磁石シールド温度を抑制するような目標圧力値を設定することにより、画質の劣化を防ぐことができる。
【００９１】
上述したように、磁石シールド温度や磁石内圧力、渦磁場特性、傾斜磁場強度などに基づいて、冷却容器の内部状態を計測することにより、適切な目標圧力値を設定することが可能になる。
【００９２】
このとき、ガス圧制御回路３７は、圧力決定機能３７１において、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が稼働しているか否か、及び、磁石内圧力に応じて、目標圧力値を設定する。
【００９３】
具体的には、ガス圧制御回路３７は、例えば、磁石内圧力の正常範囲をＰ’［ｂａｒ］を中心とする所定の範囲内とする。磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が稼働している際に、磁石内圧力が正常範囲における最大値を超える場合、ガス圧制御回路３７は、最大の冷却能力を有する圧力値Ｐｆ［ｂａｒ］を目標圧力値と設定する。また、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が稼働している際に、磁石内圧力が正常範囲内にある場合、ガス圧制御回路３７は、圧力値Ｐｃ［ｂａｒ］を目標圧力値と設定する。
【００９４】
また、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が停止している際に、磁石内圧力が正常範囲における最大値を超える場合、ガス圧制御回路３７は、最大の冷却能力を有する圧力値Ｐｆ［ｂａｒ］を目標圧力値と設定する。また、磁気共鳴イメージング装置１における撮像系が停止している際に、磁石内圧力が正常範囲内にある場合、ガス圧制御回路３７は、圧力値Ｐａ［ｂａｒ］を目標圧力値と設定する。
【００９５】
図６は、本実施形態に係るガス圧制御回路３７が磁石内圧力に基づいて冷媒ガスの圧力を調整する際の動作例を示すフローチャートである。図６におけるガス圧制御回路３７に動作は、図５におけるガス圧制御回路３７の動作と同様である。なお、図５では、ガス圧制御回路３７は、磁石シールド温度に基づいて目標圧力値を設定する場合を説明し、図６では、磁石内圧力に基づいて目標圧力値を設定する場合を説明したが、ガス圧制御回路３７は、磁石シールド温度及び磁石内圧力に基づいて目標圧力を設定してもよい。
【００９６】
また、第１の実施形態では、図３及び図４に示される傾向が事前の実験により取得されている場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。例えば、図３及び図４に示される傾向は、磁気共鳴イメージング装置１を据え付ける際に取得されるようにしても構わない。このとき、冷凍機ユニット３０は、図７に示されるように、消費電力計測器３１１を備える。消費電力計測器３１１は、圧縮器３２で消費される消費電力を予め設定される周期で計測し、計測した消費電力をガス圧制御回路３７へ出力する。ガス圧制御回路３７は、通気弁３４及び吸気弁３５を制御して圧縮器３２により出力される冷媒ガスの圧力を操作し、そのときに消費電力計測器３１１で計測される消費電力、並びに、監視装置４０で取得される磁石内圧力データ、磁石シールド温度、及びヒータでの消費電力を取得する。ガス圧制御回路３７は、取得したデータに基づき、図３及び図４に示される傾向を取得する。なお、消費電力計測器３１１は、計測した消費電力を装置本体２０へ出力してもよい。
【００９７】
また、第１の実施形態では、図４に示される傾向、すなわち、圧縮器３２が駆動している際における傾向に基づいて冷媒ガスの目標圧力値を設定する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。図３の三角で示されるように、圧縮器３２が動作を停止している際においても、図４に示される傾向と同様の傾向が得られることが確認されている。ガス圧制御回路３７は、圧縮器３２が動作を停止している際において取得される傾向に基づき、冷媒ガスの目標圧力値を設定しても構わない。ただし、この目標圧力値を用いて圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力を制御する場合、圧力計測器３６にて冷媒ガスの圧力を計測する際には、圧縮器３２を停止させる必要がある。
【００９８】
圧縮器が駆動している際における傾向に基づいて冷媒ガスの目標圧力値を設定することにより、圧縮器３２を停止させる必要がないので、例えば、圧縮器３２を繰り返し停止させることによる部品の消耗を防ぐことができる。また、圧縮器３２を停止させることに起因する作業時間のロスを防ぐことができる。さらに例えば、圧縮器３２を停止させている間にも磁石内の温度が上昇するため、圧縮器３２が動作中の状態で冷媒ガスの目標圧力値を設定するほうが好適である。
【００９９】
また、図４に示される傾向は、一実施例を用いての試験結果から導き出された一例である。実験により取得される数値は、実際に使用する冷凍機ユニット３０の特性、及び、冷凍機ユニット３０が取り付けられる磁気共鳴イメージング装置１の特性等に依存する。したがって、ガス圧制御回路３７が設定する目標圧力値は、冷凍機ユニット、及び、冷凍機ユニットが取り付けられる磁気共鳴イメージング装置に応じて適宜調整する必要がある。
【０１００】
また、第１の実施形態では、磁気共鳴イメージング装置１に冷凍機ユニット３０及び監視装置４０が設けられる場合を例に説明したが、これに限定されない。冷凍機ユニット３０は、図８に示されるように、監視装置４０を冷凍機ユニット３０の一部として含んでいても構わない。
【０１０１】
また、第１の実施形態では、図２に示されるように、冷凍機ユニット３０がガス圧制御回路３７を備える場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。ガス圧制御回路３７は、図９に示されるように、圧縮器３２に設けられていても構わない。また、監視装置４０が冷凍機ユニット３０に設けられる場合においては、ガス圧制御回路３７は、図１０に示されるように、監視装置４０に設けられていても構わない。
【０１０２】
また、第１の実施形態では、制御回路２９が記憶回路を備える場合を例に説明したが、これに限定されない。制御回路２９に設けられる記憶回路に記憶されている各種情報及び動作プログラムは、装置本体２０の記憶回路２５に記憶されても構わない。この場合、制御回路２９は、機能を実現するのに必要な情報及び動作プログラムを記憶回路２５から読み出して利用する。
【０１０３】
また、第１の実施形態では、ガス圧制御回路３７が記憶回路を備える場合を例に説明したが、これに限定されない。ガス圧制御回路３７に設けられる記憶回路に記憶されている各種情報及び動作プログラムは、冷凍機ユニット３０内に独立して設けられる記憶回路に記憶されても構わない。この場合、ガス圧制御回路３７は、機能を実現するのに必要な情報及び動作プログラムを、冷凍機ユニット３０に設けられた記憶回路から読み出して利用する。
【０１０４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ガス圧制御回路３７が、圧縮器３２から出力される冷媒ガスの圧力を、磁石内圧力又は磁石シールド温度に応じて制御する場合を例に説明した。第２の実施形態では、圧縮器から出力される冷媒ガスの圧力を自動的に制御する機構を設けずに、必要な冷却能力を維持しつつ、無駄なエネルギー消費を低減することが可能な磁気共鳴イメージング装置について説明する。
【０１０５】
図１１は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１Ａの構成を示す概略図である。図１１に示される磁気共鳴イメージング装置１Ａは、スキャナ装置１０、装置本体２０Ａ、冷凍機ユニット３０Ａ及び監視装置４０を具備する。
【０１０６】
装置本体２０Ａは、静磁場電源回路２１、傾斜磁場電源回路２２、送信回路２３、受信回路２４、記憶回路２５Ａ、演算回路２６、入力インタフェース回路２７、出力インタフェース回路２８、制御回路２９Ａ、及び通信インタフェース回路２１０を備える。
【０１０７】
記憶回路２５Ａは、磁気的若しくは光学的記録媒体又は半導体メモリ等の、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。記憶回路２５Ａは、ＭＲ信号記憶部２５１、画像データ記憶部２５２、特性記憶部２５３、及び計測結果記憶部２５４の記憶領域を備える。ＭＲ信号記憶部２５１は、受信回路２４によってデジタル変換されたＭＲ信号を記憶する。画像データ記憶部２５２は、ＭＲ信号が再構成処理されて得られる画像データを記憶する。
【０１０８】
特性記憶部２５３は、圧縮器３２Ａから出力される冷媒ガスの圧力値と磁石シールド温度との関係を表す特性曲線に関する特性情報、及び磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］を記憶する。特性曲線は、例えば、ｘを圧力値、ｙを磁石シールド温度とする４次方程式と２次方程式とを含む高次方程式等により近似される。初期状態においては、一般的な磁気共鳴イメージング装置に対し、理論値、計測値、又は経験則等に基づいて予測される特性情報が予め記憶されている。予め記憶される特性情報は、後述する制御回路２９Ａにより予測される磁気共鳴イメージング装置１Ａに固有の特性情報により更新される。磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］は、想定し得る最も過酷な環境下であっても、磁気共鳴イメージング装置１Ａを持続的に使用可能な最低温度、言い換えると、磁石内圧力及び渦調整に対して問題を与えず、かつ、消費電力を低減可能な温度である。磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］は、磁気共鳴イメージング装置１Ａに設けられる圧縮器３２Ａに固有のガス圧力を設定する際に、磁石シールド温度の目標値として用いられる。
【０１０９】
計測結果記憶部２５４は、冷凍機ユニット３０Ａにより取得される冷媒ガス圧力データ、並びに、監視装置４０Ａにより取得されるヒータの消費電力データ、及び磁石シールド温度データを記憶する。計測結果記憶部２５４で記憶されるデータは、例えば、ログ情報として活用される。
【０１１０】
通信インタフェース回路２１０は、例えば、通信ポート、並びに、ＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＤＶＩ端子及びＵＳＢ端子等の接続ポートにより実現される。通信インタフェース回路２１０は、通信ポートにより、例えば、院内ＬＡＮ（Local Area Network）と接続する。通信インタフェース回路２１０は、制御回路２９Ａから出力されるデータを予め設定した方式に則って変換し、変換したデータを院内ＬＡＮへ出力する。通信インタフェース回路２１０は、接続ポートにより、例えば、操作者が所有するサービス端末と接続する。サービス端末は、例えば、可搬性のある端末としてのラップトップＰＣや据付型のデスクトップＰＣ、タブレット端末など、任意の端末で構成してよい。
【０１１１】
通信インタフェース回路２１０は、制御回路２９Ａから出力されるデータをサービス端末７０へ出力する。また、通信インタフェース回路２１０は、サービス端末７０から入力される指示を制御回路２９Ａへ出力する。
【０１１２】
制御回路２９Ａは、磁気共鳴イメージング装置１Ａを統括して制御する機能を有するプロセッサである。制御回路２９Ａは、記憶回路（図示せず）を有する。制御回路２９Ａの記憶回路には、被検体情報、ＭＲ信号の収集条件に関する情報、画像データの表示条件に関する情報、画像表示フォーマットに関する情報、及び、磁気共鳴イメージング装置１Ａ内の回路を制御するための動作プログラム等が記憶されている。制御回路２９Ａは、記憶回路から各動作プログラムを呼び出し、呼び出したプログラムを実行することでシーケンス制御機能２９１、画像作成機能２９２、冷凍機制御機能２９３、情報提示機能２９４、特性予測機能２９５、特性更新機能２９６、判定機能２９７、及び通信制御機能２９８を実現する。
【０１１３】
情報提示機能２９４は、冷凍機ユニット３０Ａの設定に必要な情報、例えば、圧縮器３２Ａにおけるガス圧力を変更させるための変更情報等を、通信インタフェース回路２１０を介してサービス端末７０に表示させる機能である。特性予測機能２９５は、計測される磁石シールド温度等に基づき、磁気共鳴イメージング装置１Ａの特性を予測する機能である。特性更新機能２９６は、記憶回路２５Ａの特性記憶部２５３に記憶されている特性を、特性予測機能２９５により予測された特性により更新する機能である。判定機能２９７は、圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れたこと、又は冷凍機ユニット３０Ａを構成する部品に一定以上の消耗があること等を判定する機能である。ここで、冷凍機ユニット３０Ａを構成する部品のうち、消耗される部品とは、例えば、冷凍機本体３３、圧縮器３２Ａ、及び蓄冷材等である。また、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品における一定以上の消耗とは、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品に、例えば、据付時に設定された冷却能力を維持できない程度の消耗があることをいう。通信制御機能２９８は、冷凍機ユニット３０Ａの設定に必要な情報等を、通信インタフェース回路２１０へ出力する機能である。
【０１１４】
監視装置４０Ａは、超電導マグネットユニット１１の冷却容器１１２の磁石シールド温度、及び冷却容器１１２内に設けられるヒータの消費電力を監視する。監視装置４０Ａは、冷却容器１１２内に設けられる温度センサから出力される検出信号を受信する。監視装置４０Ａは、検出信号に基づいて磁石シールド温度データを作成し、作成した磁石シールド温度データを装置本体２０Ａへ出力する。監視装置４０Ａは、ヒータへ供給される電力を監視することで、ヒータの消費電力を取得する。監視装置４０Ａは、取得したヒータの消費電力に基づいてヒータの消費電力データを作成し、作成した消費電力データを装置本体２０Ａへ出力する。
【０１１５】
図１２は、図１１に示される超電導マグネットユニット１１及び冷凍機ユニット３０Ａの構成例を示す模式図である。図１２に示される冷凍機ユニット３０Ａは、圧縮器３２Ａ、冷凍機本体３３、及び圧力計測器３６Ａを備える。
【０１１６】
圧縮器３２Ａは、供給管３２１及び排出管３２２により冷凍機本体３３と接続する。圧縮器３２Ａは、例えば、ヘリウムガス等の冷媒ガスを設定された圧力で圧縮し、高圧状態となった冷媒ガスを、供給管３２１を介して冷凍機本体３３へ供給する。また、圧縮器３２は、冷凍機本体３３の内部で膨張した冷媒ガスを、排出管３２２を介して回収する。
【０１１７】
圧縮器３２Ａは、操作者が冷媒ガスを注入又は排出するためのガス出入口３２３を備える。操作者は、サービス端末７０に表示される指示内容に従い、ガス出入口３２３からガスを注入すること、又は、ガス出入口３２３からガスを排出することで、圧縮器３２Ａから冷凍機本体３３へ供給される冷媒ガスの圧力を調整する。
【０１１８】
圧力計測器３６Ａは、例えば、圧力センサにより実現される。圧力計測器３６Ａは、圧縮器３２から冷凍機本体３３へ出力される冷媒ガスの圧力を、予め設定された周期で計測する。圧力計測器３６Ａは、計測値を装置本体２０Ａへ出力する。
【０１１９】
次に、以上のように構成される磁気共鳴イメージング装置１Ａにおける制御回路２９Ａの動作を、据付時及び運用時に分けて詳細に説明する。
【０１２０】
（据付時）  
図１３は、図１１に示される磁気共鳴イメージング装置１Ａを据え付ける際に実行される情報提示機能２９４、特性予測機能２９５、及び特性更新機能２９６の動作の例を示すフローチャートである。図１４は、磁気共鳴イメージング装置１Ａを据え付ける際に、圧縮器３２Ａを調整する手順を模式的に示す説明図である。
【０１２１】
まず、磁気共鳴イメージング装置１Ａが搬入される。磁気共鳴イメージング装置１Ａの搬入を担当する操作者は、通信インタフェース回路２１０にサービス端末７０を接続する。操作者は、サービス端末７０を操作し、冷凍機ユニット３０Ａを稼働させる。
【０１２２】
冷凍機ユニット３０Ａが稼働されると、冷凍機ユニット３０Ａの圧力計測器３６Ａは、圧縮器３２Ａから出力される冷媒ガスの圧力を計測し、計測値を装置本体２０Ａへ出力する。このときの計測値をＰｓｔａｒｔ［ｂａｒ］とする。計測値Ｐｓｔａｒｔ［ｂａｒ］は、装置本体２０Ａの記憶回路２５Ａに記憶され、制御回路２９Ａからの指示により、サービス端末７０に表示される（ステップＳ１３１）。なお、図１４では、計測値Ｐｓｔａｒｔ［ｂａｒ］は、冷凍機ユニット３０Ａの冷却能力が最大となるガス圧力を表している。しかしながら、冷凍機ユニット３０Ａを稼働した後に最初に計測されるガス圧力は、冷却能力が最大となるガス圧力に限定される訳ではなく、その他の値をとってもよい。
【０１２３】
制御回路２９Ａは、記憶回路２５Ａから予め記憶されている特性情報を読み出す。図１４に示される実線は、このとき読み出される特性情報で規定される、圧力値と磁石シールド温度との関係を表す特性曲線である。制御回路２９Ａは、読み出した特性情報を用い、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］となるときのガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］を算出する（ステップＳ１３２）。制御回路２９Ａは、計測値Ｐｓｔａｒｔ［ｂａｒ］と、ガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］との差圧を算出し、算出した差圧、及びガス圧力Ｐｓｔａｒｔ［ｂａｒ］からの増減方向を、変更情報としてサービス端末７０に表示させる（ステップＳ１３３）。なお、制御回路２９Ａは、算出したガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］を変更情報として表示してもよい。また、制御回路２９Ａは、増減方向のみ、又は数［ｂａｒ］等のおよその差圧と増減方向とを変更情報として表示してもよい。
【０１２４】
操作者は、サービス端末７０に表示される変更情報を参照し、圧縮器３２Ａのガス出入口３２３から冷媒ガスを排出する。監視装置４０Ａは、所定の周期で磁石シールド温度を監視し、磁石シールド温度データを装置本体２０Ａへ出力する。なお、新たにガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］が設定された後、磁気共鳴イメージング装置１Ａの磁石シールド温度が安定した状態になるまで、例えば、およそ１日程度待機する。
【０１２５】
制御回路２９Ａは、磁石シールド温度が安定すると、そのときの磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］をサービス端末に表示させる（ステップＳ１３４）。制御回路２９Ａは、磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］と、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］との差が予め設定される閾値以下となるか否かを判断する（ステップＳ１３５）。閾値以下である場合（ステップＳ１３５のＹｅｓ）、制御回路２９Ａは、処理を終了させる。閾値を超える場合（ステップＳ１３５のＮｏ）、制御回路２９Ａは、計測値Ｐｓｔａｒｔ［ｂａｒ］、ガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］、及びガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］を設定した後の磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］に基づき、圧力値と磁石シールド温度との関係を予測する（ステップＳ１３６）。図１４に示される破線は、このとき予測される、圧力値と磁石シールド温度との関係を表す特性曲線である。制御回路２９Ａは、予測した特性曲線を新たな特性情報として記憶回路２５Ａを記憶する（ステップＳ１３７）。制御回路２９Ａは、新たな特性情報を用い、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］となるときのガス圧力ＰＸ１［ｂａｒ］を算出する（ステップＳ１３８）。制御回路２９Ａは、ガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］と、ガス圧力ＰＸ１［ｂａｒ］との差圧を算出し、算出した差圧、及びガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］からの増減方向を、変更情報としてサービス端末７０に表示させる（ステップＳ１３９）。なお、制御回路２９Ａは、算出したガス圧力ＰＸ１［ｂａｒ］を変更情報として表示してもよい。
【０１２６】
操作者は、サービス端末７０に表示される変更情報を参照し、圧縮器３２Ａのガス出入口３２３へ冷媒ガスを注入する。監視装置４０Ａは、所定の周期で磁石シールド温度を監視し、磁石シールド温度データを装置本体２０Ａへ出力する。
【０１２７】
制御回路２９Ａは、磁石シールド温度が安定すると、そのときの磁石シールド温度Ｘ２［Ｋ］をサービス端末に表示させる（ステップＳ１３１０）。制御回路２９Ａは、磁石シールド温度Ｘ２［Ｋ］と、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］との差が予め設定される閾値以下となるか否かを判断する（ステップＳ１３１１）。閾値以下である場合（ステップＳ１３１１のＹｅｓ）、制御回路２９Ａは、新たに記憶した特性情報を、磁気共鳴イメージング装置１Ａ固有の特性情報とし、この特性情報で、予め記憶している特性情報を更新し（ステップＳ１３１２）、処理を終了させる。閾値を超える場合（ステップＳ１３１１のＮｏ）、制御回路２９Ａは、処理をステップＳ１３６へ移行させる。なお、図１４に示される場合では、ステップＳ１３１０において磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］が提示され、ステップＳ１３１２において、破線で示される特性情報により予め記憶している特性情報が更新される。
【０１２８】
なお、図１４では、磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］が磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］よりも高い場合を例に示しているが、磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］が磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］よりも低くても、制御回路２９Ａは同様の処理を実施可能である。
【０１２９】
以上のように、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１Ａでは、制御回路２９Ａは、磁気共鳴イメージング装置１Ａに対して設定される特性に基づき、ワーストケースにおいても異常を生じない最低温度Ｘ［Ｋ］と対応するガス圧力を算出する。制御回路２９Ａは、現状のガス圧力を、算出したガス圧力へ変更するための変更情報をサービス端末７０に表示させる。制御回路２９Ａは、変更情報に基づいて変更したガス圧力で冷却される冷却容器１１２の磁石シールド温度がＸ［Ｋ］から所定値以上離れている場合、取得したデータに基づいて磁気共鳴イメージング装置１Ａに対する新たな特性を予測する。変更情報に基づいて変更したガス圧力で冷却される冷却容器１１２の磁石シールド温度がＸ［Ｋ］と略一致する場合、制御回路２９Ａは、設定されている特性を、磁気共鳴イメージング装置１Ａに固有の特性とするようにしている。これにより、ワーストケースにおいても異常を生じない最低温度Ｘ［Ｋ］を実際に実現させるガス圧力を、据付時に圧縮器３２Ａのガス圧力として設定することが可能となる。すなわち、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］を実際に実現させるガス圧力を圧縮器３２Ａに設定することが可能となるため、必要とされる冷却能力に応じた冷却を行うことが可能となる。
【０１３０】
したがって、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１Ａによれば、必要な冷却能力を維持しつつ、無駄なエネルギー消費を低減することができる。
【０１３１】
なお、図１３では、予め設定されている特性情報と、磁気共鳴イメージング装置１Ａに固有の特性情報とが一致する可能性を考慮し、ステップＳ１３５にて、磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］と、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］との差が予め設定される閾値以下となるか否かを判断するようにしている。しかしながら、これに限定されない。制御回路２９Ａは、予め設定されている特性情報と、磁気共鳴イメージング装置１Ａに固有の特性情報とは一致しないものとして、ステップＳ１３５の判断を省略するようにしても構わない。こうすることにより、制御回路２９Ａによる処理の負担を抑えながら、据付時において圧縮器３２Ａのガス圧力を設定することが可能となる。
【０１３２】
また、図１３では、磁気共鳴イメージング装置１Ａに固有の特性情報を予測し、予測した特性情報に基づいて圧縮器３２Ａのガス圧力を設定する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。制御回路２９Ａは、ステップＳ１３４にて磁石シールド温度が安定した際の磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］をサービス端末に表示させ、操作者からの冷媒ガスの注入又は排出を受け付けるようにしてもよい。こうすることにより、制御回路２９Ａによる処理の負担を抑えながら、据付時において圧縮器３２Ａのガス圧力を設定することが可能となる。
【０１３３】
（運用時）  
据付時に設定される磁気共鳴イメージング装置１Ａ固有の特性情報は、磁気共鳴イメージング装置１Ａの運用時、例えば、冷凍機ユニット３０Ａの点検及び保守等の際に活用される。冷凍機ユニット３０Ａの冷却能力は、時間の経過と共に低下する。冷凍機ユニット３０Ａの冷却能力が低下する原因は、例えば、圧縮器３２Ａからの冷媒ガスのリーク、及び冷凍機ユニット３０Ａを構成する部品の消耗等である。以下に、冷媒ガスが漏れた圧縮器３２Ａを再調整する際の手順、及び、構成部品が一定以上消耗している冷凍機ユニット３０Ａを再調整する際の手順を説明する。
【０１３４】
図１５は、冷凍機ユニット３０Ａ又は圧縮器３２Ａを再調整する際に実行される情報提示機能２９４、特性予測機能２９５、特性更新機能２９６、及び判定機能２９７の動作の例を示すフローチャートである。図１６は、冷媒ガスが漏れた圧縮器３２Ａを再調整する手順を模式的に示す説明図である。図１７は、構成部品が消耗している冷凍機ユニット３０Ａを再調整する手順を模式的に示す説明図である。
【０１３５】
磁気共鳴イメージング装置１Ａの定期点検の際、点検者は、磁気共鳴イメージング装置１Ａの磁石シールド温度を計測結果記憶部２５４から読み出す。制御回路２９Ａは、読み出した磁石シールド温度が予め設定するＸｅｒｒｏｒ［Ｋ］以上か否かを判断する（ステップＳ１５１）。読み出した磁石シールド温度が予め設定するＸｅｒｒｏｒ［Ｋ］以上である場合（ステップＳ１５１のＹｅｓ）、制御回路２９Ａは、磁石シールド温度Ｘｅｒｒｏｒ［Ｋ］が計測された際のガス圧力を、計測結果記憶部２５４から読み出す（ステップＳ１５２）。図１６及び図１７では、磁石シールド温度がＸｅｒｒｏｒ［Ｋ］に達するため、このときのガス圧力が計測結果記憶部２５４から読み出される。読み出されるガス圧力は、図１６においてはガス圧力Ｐｅｒｒｏｒ［ｂａｒ］であり、図１７においてはガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］である。読み出した磁石シールド温度が予め設定するＸｅｒｒｏｒ［Ｋ］未満である場合（ステップＳ１５１のＮｏ）、制御回路２９Ａは、処理を終了させる。
【０１３６】
ステップＳ１５２に続き、制御回路２９Ａは、読み出したガス圧力と、磁気共鳴イメージング装置１Ａを据え付ける際に設定されたガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］との差が予め設定された範囲以内であるか否かを判断する（ステップＳ１５３）。予め設定された範囲以内である場合（ステップＳ１５３のＹｅｓ）、制御回路２９Ａは、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品に一定以上の消耗があると判断する（ステップＳ１５４）。図１７に示される例では、読み出したガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］と、磁気共鳴イメージング装置１Ａを据え付ける際に設定されたガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］とは等しい。そのため、制御回路２９Ａは、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品に一定以上の消耗があると判断する。
【０１３７】
予め設定された範囲を超える場合（ステップＳ１５３のＮｏ）、制御回路２９Ａは、圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れたと判断する（ステップＳ１５５）。図１６に示される例では、読み出したガス圧力Ｐｅｒｒｏｒ［ｂａｒ］と、磁気共鳴イメージング装置１Ａを据え付ける際に設定されたガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］とには所定の差が存在する。そのため、制御回路２９Ａは、圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れたと判断する。
【０１３８】
制御回路２９Ａは、ステップＳ１５５にて、圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れたと判断すると、例えば、計測結果記憶部２５４から読み出されたガス圧力Ｐｅｒｒｏｒ［ｂａｒ］と、磁気共鳴イメージング装置１Ａを据え付ける際に設定されたガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］との差圧、及びガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］からの増減方向を、変更情報としてサービス端末７０に表示させ（ステップＳ１５６）、処理を終了させる。なお、制御回路２９Ａは、算出したガス圧力Ｐｅｒｒｏｒ［ｂａｒ］を変更情報として表示してもよい。
【０１３９】
点検者は、サービス端末７０に表示される変更情報を参照し、圧縮器３２Ａのガス出入口３２３へ冷媒ガスを注入する。
【０１４０】
圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れると、圧縮器３２Ａに充填されている冷媒ガスのガス圧力が低下する。そのため、冷却容器１１２内のヘリウムガスを冷却する能力が下がり、磁石シールド温度が上昇することになる。第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１Ａによれば、制御回路２９Ａは、特性記憶部２５３に記憶される特性情報を利用することで、圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れたか否かを判断するようにしている。これにより、点検者は、圧縮器３２Ａから冷媒ガスの漏れがあったことを容易に検知することが可能となる。また、制御回路２９Ａは、圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れたと判断する場合、現状のガス圧力を、据付時に設定したガス圧力へ変更するための変更情報をサービス端末７０に表示させるようにしている。これにより、点検者は、圧縮器３２Ａのガス圧力をリーク前の状態に戻すことが容易になる。
【０１４１】
また、制御回路２９Ａは、ステップＳ１５４にて、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品に一定以上の消耗があると判断すると、計測結果記憶部２５４からヒータの消費電力に関するログ情報を取得する（ステップＳ１５７）。制御回路２９Ａは、取得したログ情報に基づき、ヒータの消費電力が定常的に０［Ｗ］となっているか否かを判断する（ステップＳ１５８）。なお、ヒータの消費電力が定常的に０［Ｗ］となる場合とは、例えば、予め設定される期間内においてヒータの消費電力が０［Ｗ］となる期間の合計が所定の時間を超える場合をいう。例えば、ヒータの消費電力の定期的なログ情報の取得の結果、所定の時間以上、ヒータの消費電力が０［Ｗ］である場合に、ヒータの消費電力が定常的に０［Ｗ］となったとみなすことができる。
【０１４２】
図１７に示される一点鎖線は、磁気共鳴イメージング装置１Ａの据付時の、磁石内圧力値とヒータの消費電力との関係を表す特性曲線である。冷凍機ユニット３０Ａの構成部品に一定以上の消耗があると、ヒータの消費電力についての特性は、図１７に示される二点鎖線のように下方にシフトされる。設定されているガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］と対応する磁石内圧力において、ヒータの消費電力が定常的に０［Ｗ］を超えている場合は、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品はまだ交換不要であると判断される。一方で、図１７に示される三点鎖線では、設定されているガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］と対応する磁石内圧力において、ヒータの消費電力は０［Ｗ］となる。このような場合、磁石性能を担保できないこととなる。
【０１４３】
ヒータの消費電力が定常的に０［Ｗ］となっていない場合（ステップＳ１５８のＮｏ）、すなわち、図１７に示される二点鎖線で表すようにヒータの消費電力が推移する場合、制御回路２９Ａは、磁石シールド温度Ｘｅｒｒｏｒ［Ｋ］、このときのガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］等から、圧力値と磁石シールド温度との関係を予測する（ステップＳ１５９）。図１７に示される破線は、このとき予測される、圧力値と磁石シールド温度との関係を表す特性曲線である。制御回路２９Ａは、予測した特性曲線を新たな特性情報として記憶回路２５Ａを記憶する（ステップＳ１５１０）。制御回路２９Ａは、新たな特性曲線を用い、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］となるときのガス圧力Ｐｅｒｒｏｒ１［ｂａｒ］を算出する（ステップＳ１５１１）。制御回路２９Ａは、ガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］と、ガス圧力Ｐｅｒｒｏｒ１［ｂａｒ］との差圧を算出し、算出した差圧、及びガス圧力ＰＸ［ｂａｒ］からの増減方向を、変更情報としてサービス端末７０に表示させる（ステップＳ１５１２）。なお、制御回路２９Ａは、算出したガス圧力Ｐｅｒｒｏｒ１［ｂａｒ］を変更情報として表示してもよい。
【０１４４】
点検者は、サービス端末７０に表示される変更情報を参照し、圧縮器３２Ａのガス出入用治具３２３へ冷媒ガスを注入する。監視装置４０Ａは、所定の周期で磁石シールド温度を監視し、磁石シールド温度データを装置本体２０Ａへ出力する。
【０１４５】
制御回路２９Ａは、磁石シールド温度が安定すると、そのときの磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］をサービス端末に表示させる（ステップＳ１５１３）。制御回路２９Ａは、磁石シールド温度Ｘ１［Ｋ］と、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］との差が予め設定される閾値以下となるか否かを判断する（ステップＳ１５１４）。閾値以下である場合（ステップＳ１５１４のＹｅｓ）、制御回路２９Ａは、新たに記憶した特性情報を、再調整後の特性情報とし、この特性情報で、予め記憶している特性情報を更新し（ステップＳ１５１５）、処理を終了させる。閾値を超える場合（ステップＳ１５１４のＮｏ）、制御回路２９Ａは、処理をステップＳ１５９へ移行させる。なお、図１７に示される場合では、ステップＳ１５１３において磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］が提示され、ステップＳ１５１５において、破線で示される特性情報により予め記憶している特性情報が更新される。
【０１４６】
ステップＳ１５８において、ヒータの消費電力が定常的に０［Ｗ］となっている場合（ステップＳ１５８のＹｅｓ）、すなわち、図１７に示される三点鎖線で表すようにヒータの消費電力が推移する場合、制御回路２９Ａは、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品の交換を促す情報をサービス端末７０に表示させる（ステップＳ１５１６）。ただし、構成部品の在庫不足等、部品の交換に即座に対応できない場合もある。そこで、制御回路２９Ａは、表示された交換を促す情報に加え、又は代えて、応急処置に関する情報をサービス端末７０に表示させるようにしてもよい。応急処置とは、例えば、Ｐｍａｘ［ｂａｒ］を超えない範囲で、圧縮器３２Ａへ冷媒ガスを２［ｂａｒ］以上チャージすることである。
【０１４７】
冷凍機ユニット３０Ａを構成する部品に一定以上の消耗がある場合、冷凍機ユニット３０Ａの冷却能力が劣化する。そのため、磁気共鳴イメージング装置１Ａの特性は、据付時等に設定された特性とは異なることになる。このような場合、冷媒ガスのリークへの対処のように冷媒ガスを圧縮器３２Ａにチャージするだけでは対応できない。第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１Ａによれば、制御回路２９Ａは、特性記憶部２５３に記憶される特性情報を利用することで、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗したか否かを判断するようにしている。これにより、点検者は、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗したことを容易に検知することが可能となる。また、制御回路２９Ａは、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗したと判断する場合、磁気共鳴イメージング装置１Ａの構成部品の交換を促す情報を提示するか、新たな特性に基づくガス圧力値を提示するようにしている。これにより、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗した場合に、冷凍機ユニット３０Ａを再調整することが可能となる。
【０１４８】
なお、図１５では、ステップＳ１５８において、制御回路２９Ａは、ヒータの消費電力が定常的に０［Ｗ］となっている場合に、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品の交換を促す情報をサービス端末７０に表示させる場合を例に説明したが、これに限定されない。制御回路２９Ａは、図１５におけるステップＳ１５４で、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗していると判断した場合、ヒータの消費電力に関わらず、ステップＳ１５９で示されるように磁石シールド温度Ｘｅｒｒｏｒ［Ｋ］、このときのガス圧力Ｐｘ［ｂａｒ］等から、圧力値と磁石シールド温度との関係を予測し、ステップＳ１５１０〜ステップＳ１５１５の処理を実施しても構わない。制御回路２９Ａがこのように磁気共鳴イメージング装置１Ａの特性情報を更新する場合、図１７に示されるヒータの消費電力に関する曲線は、特性情報が更新される度に、徐々に下方にシフトされる。制御回路２９Ａは、例えば、図１７の細線に示す程度までヒータの消費電力に関する曲線がシフトされた場合、すなわち、再調整されるガス圧力と、ガス圧力の最大値であるＰｍａｘ［ｂａｒ］との差が予め設定される値未満と成る場合、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品の交換を促す情報をサービス端末７０に表示させる。これにより、圧縮器３２Ａでの消費電力を抑えながら、構成部品の交換時期を延ばすことが可能となる。
【０１４９】
また、制御回路２９Ａは、図１５におけるステップＳ１５４で、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗していると判断した場合、ヒータの消費電力に関わらず、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品の交換を促す情報をサービス端末７０に表示させても構わない。これにより、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上に消耗している可能性がある場合に、即座に対応することが可能となる。
【０１５０】
また、図１５では、磁気共鳴イメージング装置１Ａの定期点検の際に、冷凍機ユニット３０Ａを再調整する場合を例に説明した。しかしながら、図１５に示される動作は、定期点検以外の場合でも実行されてもよい。例えば、制御回路２９Ａは、数ヶ月に一度等の所定の周期で磁石シールド温度を取得し、図１５に記載されるステップＳ１５１〜ステップＳ１５１６の処理を自動で実行してもよい。制御回路２９Ａは、通信制御機能２９８により、自動で実行された点検の結果、例えば、冷媒ガスの漏れがあるとの判断、冷媒ガスの漏れに対する対処策、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品に一定以上の消耗があるとの判断、又は冷凍機ユニット３０Ａの構成部品の消耗に対する対処策等の情報を、通信インタフェース回路２１０を介して院内ＬＡＮへ出力する。この情報は、院内に設けられる通信設備から、保守者が有するサービス端末及び保守業者等へ通知される。これにより、制御回路２９Ａは、保守に必要とされる情報を、自動的にサービス端末等へ通知することが可能となる。
【０１５１】
また、図１５では、制御回路２９ＡがステップＳ１５３の判断により、圧縮器３２Ａからの冷媒ガスの漏れ、及び冷凍機ユニット３０Ａの構成部品の一定以上の消耗を自動的に判別する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。圧縮器３２Ａから冷媒ガスが漏れたか否かは、点検者が判断してもよい。この場合、制御回路２９Ａは、例えば、冷媒ガスの漏れを解消するのに必要な変更情報をサービス端末７０に表示させる。また、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗したか否かは、点検者が判断してもよい。この場合、制御回路２９Ａは、例えば、計測情報に基づいて新たな特性情報を予測し、予測した特性情報に基づいてガス圧力を設定する。または、制御回路２９Ａは、消耗した構成部品の交換を促す情報、又は応急処置に関する情報をサービス端末７０に表示させる。これにより、制御回路２９Ａによる処理の負担を抑えながら、圧縮器３２Ａからの冷媒ガスの漏れを解消し、又は冷凍機ユニット３０Ａにおいて一定以上消耗した構成部品に対応することが可能となる。
【０１５２】
また、図１５では、磁気共鳴イメージング装置１Ａの定期点検の際に、冷凍機ユニット３０Ａを再調整する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。制御回路２９Ａは、通信制御機能２９８により、磁石シールド温度が予め設定するＸｅｒｒｏｒ［Ｋ］に達したことを、通信インタフェース回路２１０、及び院内ＬＡＮを介し、保守者が有するサービス端末及び保守業者等へ通知してもよい。なお、この通知は、監視装置４０Ａが院内ＬＡＮを介してサービス端末及び保守業者等へ通知してもよい。これにより、制御回路２９Ａは、点検が必要となったことを表す情報を、自動的にサービス端末等へ通知することが可能となる。保守者は、この通知を受けると、磁気共鳴イメージング装置１Ａの保守のため、磁気共鳴イメージング装置１Ａが据え付けられる医療機関へ訪れる。保守者は、磁気共鳴イメージング装置１Ａを点検し、例えば、圧縮器３２Ａからの冷媒ガスの漏れが発生したこと、又は冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗したこと等を発見する。制御回路２９Ａは、圧縮器３２Ａからの冷媒ガスの漏れが発生したと判断された場合、例えば、冷媒ガスの漏れを解消するのに必要な変更情報をサービス端末７０に表示させる。また、制御回路Ａは、冷凍機ユニット３０Ａの構成部品が一定以上消耗したと判断された場合、例えば、計測情報に基づいて新たな特性情報を予測し、予測した特性情報に基づいてガス圧力を設定する。または、制御回路２９Ａは、消耗した構成部品の交換を促す情報、又は応急処置に関する情報をサービス端末７０に表示させる。
【０１５３】
また、第２の実施形態では、制御回路２９Ａが冷凍機ユニット３０Ａの設定に必要な情報をサービス端末７０に表示させる場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。制御回路２９Ａは、冷凍機ユニット３０Ａの設定に必要な情報を表示回路５０に表示させてもよい。これにより、サービス端末７０等がなくても冷凍機ユニット３０Ａの設定に必要な情報を、操作者へ表示することが可能となる。
【０１５４】
また、第２の実施形態では、磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］が固定の値とする場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］は、例えば、点検又は保守の際に変更されても構わない。磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］は、想定し得る最も過酷な環境下であっても、磁気共鳴イメージング装置１Ａを持続的に使用可能な最低温度、言い換えると、磁石内圧力及び渦調整に対して問題を与えず、かつ、消費電力を低減可能な温度である。しかしながら、想定される環境は、磁気共鳴イメージング装置１Ａが据え付けられる環境に応じて様々である。制御回路２９Ａは、特性更新機能２９６により、計測結果記憶部２５４に記憶されるログ情報を参照し、磁気共鳴イメージング装置１Ａに固有の適正温度Ｘ’［Ｋ］を取得する。なお、適正温度Ｘ’［Ｋ］は、点検者がログ情報を確認した上で入力しても構わない。制御回路２９Ａは、取得した適正温度Ｘ’［Ｋ］で、予め記憶されている磁石シールド温度Ｘ［Ｋ］を更新する。これにより、磁気共鳴イメージング装置１Ａが据え付けられる環境により適したガス圧力を設定することが可能となり、消費電力の低減により資することができる。
【０１５５】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、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。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実行することで機能を実現する。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。さらに、図１、図２、図７乃至図９における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【０１５６】
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、例として表示したものであり、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。例えば、第２の実施形態で記載される据付時におけるガス圧力の調整は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１で実施されてもよい。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ものである。
【符号の説明】
【０１５７】
１，１Ａ…磁気共鳴イメージング装置、１０…スキャナ装置、１１…超電導マグネットユニット、１１１…真空容器、１１２…冷却容器、１１３…超電導コイル、１１４…ボビン、１２…傾斜磁場コイル、１３…送受信コイル、１４…寝台、２０，２０Ａ…装置本体、２１…静磁場電源回路、２２…傾斜磁場電源回路、２３…送信回路、２４…受信回路、２５，２５Ａ…記憶回路、２５１…信号記憶部、２５２…画像データ記憶部、２５３…特性記憶部、２５４…計測結果記憶部、２６…演算回路、２７…入力インタフェース回路、２８…出力インタフェース回路、２９，２９Ａ…制御回路、２９１…シーケンス制御機能、２９２…画像作成機能、２９３…冷凍機制御機能、２９４…情報提示機能、２９５…特性予測機能、２９６…特性更新機能、２９７…判定機能、２９８…通信制御機能、２１０…通信インタフェース回路、３０，３０Ａ…冷凍機ユニット、３２…圧縮器、３２１…供給管、３２２…排出管、３２３…ガス出入用治具、３３…冷凍機本体、３４…通気弁、３５…吸気弁、３６，３６Ａ…圧力計測器、３７…ガス圧制御回路、３７１…圧力決定機能、３７２…圧力制御機能、３７３…差圧測定機能、３８…入力インタフェース回路、３９…出力インタフェース回路、３１０…バッファタンク、３１１…消費電力計測器、４０，４０Ａ…監視装置、５０，６０…表示回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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