(57)【要約】  本発明は、磁気共鳴検査システム１０及びこのような磁気共鳴検査システム１０を動作させる方法に関する。具体的には、本発明は、検査領域１８を囲み、検査領域１８に主磁場を生成する超電導主磁石２０を有し、更に、主磁石２０に結合され、検査領域１８に選択的に交番勾配磁場を生じさせる磁場勾配システム３０を有する、磁気共鳴検査システム１０に関する。このような磁気共鳴検査システム１０の超電導主磁石２０のクエンチを信頼性をもって検出する技法を提供するために、主磁石２０の発生しているクエンチを検出するための検出装置９１が提案され、前記検出装置９１は、磁気共鳴検査システム１０の動作モード（例えばランプアップ、ランプダウン又は連続動作）に依存して異なるモードで動作するように適応される。
2010508937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴検査システムであって、
検査領域を囲み、前記検査領域に主磁場を生成する超電導主磁石と、
前記主磁石に結合されており、前記検査領域に選択的に交番勾配磁場を生じさせる磁場勾配システムと、
を有し、前記磁気共鳴検査システムが、前記主磁石の発生しているクエンチを検出する検出装置を有し、前記検出装置は、前記磁気共鳴検査システムの動作モードに依存して異なるモードで動作するように適応される、磁気共鳴検査システム。
【請求項２】
前記検出装置は、前記主磁石のランプアップ及びランプダウン中、第１の動作モードで動作するように適応され、前記第１の動作モードにおいて、前記検出装置は、第１の測定信号を第１の閾値と比較し、
前記検出装置は、前記主磁石の連続動作中、第２の動作モードで動作するように適応され、前記第２の動作モードにおいて、前記検出装置は、第２の測定信号を第２の閾値と比較する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の測定信号は、前記主磁石のコイルに結合される電気ブリッジ回路の抵抗のブリッジ電圧である、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電気ブリッジ回路は、前記主磁石の前記コイルを２つの対称のコイル部分に分ける、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２の測定信号は、前記主磁石の総電圧である、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記主磁石は、前記磁場勾配システムが、前記主磁石の連続動作中、前記主磁石に実質的に誘導される電圧を生じさせないように適応される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記検出装置は、前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとの間で前記検出装置を切り替える切り替え手段を有し、前記切り替え手段は、前記磁気共鳴検査システムの前記動作モードを示す信号を受け取るように適応される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記検出装置は、クエンチの場合に前記主磁石を保護するように保護手段を制御する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
磁気共鳴検査システムを動作させる方法であって、前記システムは、検査領域を囲み、前記検査領域に主磁場を生成する超電導主磁石を有し、更に、前記主磁石に結合されており、前記検査領域に選択的に交番勾配磁場を生じさせる磁場勾配システムを有し、
前記方法は、前記主磁石の発生しているクエンチを検出するステップを含み、前記検出が、前記磁気共鳴検査システムの動作モードに依存して異なるモードで実施される、方法。
【請求項１０】
コンピュータにおいて実行されるコンピュータプログラムであって、前記プログラムは、前記コンピュータプログラムが前記コンピュータにおいて実行されるとき、主磁石に結合されている磁場勾配システムを有する磁気共鳴検査システムの前記主磁石の発生しているクエンチを検出するコンピュータ命令を含み、前記検出は、前記磁気共鳴検査システムの動作モードに依存して異なるモードで実施される、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴検査システム及びこのような磁気共鳴検査システムを動作させる方法に関する。特に、本発明は、検査領域を囲み、検査領域に主磁場を生成する超電導主磁石を有し、更に、主磁石に結合され、検査領域に交番勾配磁場を選択的に生じさせる磁場勾配システムを有する、磁気共鳴検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、新しい磁気共鳴検査システム設計が提案されており、その中で、主磁石システムが、超電導材料の磁石コイルを有し、磁場勾配システムが、超電導コイルシステムの外側に位置し、弱い鉄フラックス伝導システムが、患者ボアに磁気勾配フラックスを導くために提供される。このような磁気共鳴検査システムの詳細な説明は、国際公開第２００５／１２４３８１Ａ２号パンフレットに与えられている。このような新しい磁気共鳴検査システムの主な利点は、低減されたスキャナ音響ノイズ（「サイレントイメージング」）である。更に、主磁石の超電導コイルは、有効なボアサイズを脅かすことなく、検査領域により近いところにある。従って、より低い超電導特性の材料が必要とされ、これは、磁気共鳴検査システムの総コストを低減する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の磁気共鳴検査システムから、発生しているクエンチ、すなわちコイルの一部における超電導状態の損失、を検出するために平衡ブリッジ回路を使用することが知られている。しかしながら、磁気共鳴検査システムの主磁石の外側の磁場勾配システムの機構は、主磁石に電圧を引き起こすことがあり、これは、クエンチと誤解を招いて解釈されうる。従って、従来技術のクエンチ検出方法は、このような磁気共鳴検査システムの超電導主磁石のクエンチの信頼性の高い検出を確実にするために適切でない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、勾配磁場が主磁石に電圧を引き起こしうる態様で主磁石に結合される磁場勾配システムを備える磁気共鳴検査システムの超電導主磁石のクエンチを信頼性をもって検出する技法を提供することである。
【０００５】
本発明の目的は、検査領域を囲み、検査領域に主磁場を生成する超電導主磁石を有し、更に、主磁石に結合され、検査領域に選択的に交番勾配磁場を生じさせる磁場勾配システムを有する、磁気共鳴検査システムであって、磁気共鳴検査システムは、主磁石の発生しているクエンチを検出する検出装置を有し、前記検出装置は、磁気共鳴検査システムの動作モードに依存して異なるモードで動作するように適応される、磁気共鳴検査システムによって達成される。
【０００６】
この目的は更に、本発明に従って、磁気共鳴検査システムを動作させる方法であって、前記システムが、検査領域を囲み、検査領域に主磁場を生成する超電導主磁石を有し、更に、主磁石に結合され、検査領域に選択的に交番勾配磁場を生じさせる磁場勾配システムを有し、前記方法が、主磁石の発生しているクエンチを検出するステップを含み、前記検出するステップが、磁気共鳴検査システムの動作モードに依存して異なるモードで実施される、方法によって達成される。
【０００７】
本発明の目的は更に、コンピュータにおいて実行されるコンピュータプログラムであって、前記プログラムは、コンピュータプログラムがコンピュータにおいて実行されるとき、主磁石に結合される磁場勾配システムを備える磁気共鳴検査システムの主磁石の発生しているクエンチを検出するコンピュータ命令を含み、前記検出は、磁気共鳴検査システムの動作モードに依存して異なるモードで実施される、コンピュータプログラムによって達成される。
【０００８】
本発明による必要な技術的な効果は、こうして、本発明によるコンピュータプログラムの命令に基づいて実現されることができる。このようなコンピュータプログラムは、ハードディスク又はＣＤ−ＲＯＭのような担体に記憶されることができ、又はインターネット若しくは他のコンピュータネットワークを通じて入手可能でありうる。実行前に、コンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭプレーヤによって担体から又はインターネットから、コンピュータプログラムを読み込み、それをコンピュータのメモリに記憶することによって、コンピュータへロードされる。コンピュータは、とりわけ、中央処理装置（ＣＰＵ）、バスシステム、ＲＡＭ又はＲＯＭ等のメモリ手段、フロッピー（登録商標）ディスク又はハードディスクユニット等の記憶手段、及び入力／出力ユニットを有する。代替として、本発明のコンピュータプログラムは、ハードウェアにおいて実現されることができ、例えば１又は複数の集積回路を使用する。
【０００９】
本発明の中心の考えは、磁気共鳴検査システムの動作モードに依存して異なるモードで動作するクエンチ検出機能を備える磁気共鳴検査システムを提供することである。言い換えると、クエンチ検出は、それぞれ異なる動作モードの間、磁気共鳴検査システムの又はその一部の異なる挙動に適応されることができる。その結果、非常に柔軟性があるクエンチ検出機能が提供され、これは、例えば、磁気共鳴検査システムの主磁石が、一方ではランプアップ又はランプダウン中に、他方では連続動作中に、異なる挙動を示す場合に、使用されることができる。こうして、本発明によれば、磁場勾配システムが主磁石に結合されている場合に、信頼性が高いクエンチ検出が達成される。クエンチ検出のため、磁石は、クエンチの結果として損傷されない。更に、クエンチ検出技法が、簡素でロバストな構成素子だけを使用して実現されることができるので、非常に信頼性が高いクエンチ検出が確実にされることができる。その結果、非常に安全で信頼性が高い磁気共鳴検査プロシージャが、提供されることができる。一般に、本願は、勾配コイルシステムが、主磁石に干渉電圧を生じさせうるすべての磁気共鳴検査システムに適用されることができる。
【００１０】
本発明のこれら及び他の見地は、従属請求項に規定される以下の実施例に基づいて、更に詳しく述べられる。
【００１１】
検出装置が動作しうる異なるモードの数は、本発明によって制限されない。例えば、磁気共鳴検査システムの２、３又は４の動作モードがある場合、検出装置は、２、３又は４の異なる動作モードでそれぞれ動作するように適応されることができる。
【００１２】
本発明の好適な実施例によれば、検出装置は、主磁石のランプアップ及びランプダウン中、第１の動作モードで動作するように適応され、第１の動作モードにおいて、検出装置は、第１の測定信号（ＵＭ，Ｂ）を第１の閾値と比較し、検出装置は更に、主磁石の連続動作中、第２の動作モードで動作するように適応され、第２の動作モードにおいて、検出装置は、第２の測定信号（ＵＭ，Ａ）を第２の閾値と比較する。第１の閾値及び第２の閾値は、好適には、磁気共鳴検査システムのセットアップ中に事前に規定される。しかしながら、閾値は、磁気共鳴検査システムの知られているセットアップに基づいて、検出装置によって動的に決定されることもできる。
【００１３】
本発明の好適な実施例によれば、前記第１の測定信号は、主磁石の（複数の）コイルに結合される電気ブリッジ回路の抵抗のブリッジ電圧である。この場合、電気ブリッジは、好適には、主磁石の（複数の）コイルを、２つの対称なコイル部分に分ける。言い換えると、クエンチのない場合は平衡ブリッジ電圧があり、すなわち、ブリッジが平衡状態にある場合、ブリッジ電圧はゼロである。主磁石にクエンチがある場合、ブリッジ電圧は、非ゼロになる。
【００１４】
本発明の好適な実施例によれば、前記第２の測定信号は、主磁石の総電圧である。総電圧が、主磁石の連続動作中、第２の測定信号として使用されることができることを確実にするために、主磁石は、好適には、磁場勾配システムが、主磁石の連続動作中、主磁石に実質的な誘導電圧を生じさせない態様で適応される。言い換えると、主磁石の総電圧が、主磁石に結合される勾配コイルを備える磁気検査システムに固有である勾配磁場を変更することによって損なわれないことが確実にされなければならない。しかしながら、勾配コイルは、磁石の中間平面に対して対称性を有し、それゆえネットカプリングが生じない。
【００１５】
本発明の好適な実施例によれば、検出装置は、第１の動作モードと第２の動作モードとの間で検出装置を自動的に切り替える切り替え手段を有し、前記切り替え手段は、磁気共鳴検査システムの動作モードを示す信号を受け取るように適応される。好適には、トランジスタ又はリレーが、切り替え手段として使用される。これによって、切り替え手段は、動作モード（ランプアップ、ランプダウン又は連続動作）を特定する電源制御部からの信号を受け取る。磁気共鳴検査システムの動作モードに従って、切り替え手段は、検出装置の動作モードを選択する。代替として、切り替え手段は、コンピュータシステムのデジタルスイッチとして実現されることができる。このような実現によって、磁気共鳴検査システムの動作モードを特定する電源の制御信号が、コンピュータシステムに渡され、ソフトウェアプログラムは、検出装置の対応する動作モードをセットするために使用される。
【００１６】
本発明の好適な実施例によれば、検出装置は、クエンチの場合に主磁石を保護するように保護手段を制御する。特に、発生しているクエンチが検出される場合、検出手段は、主磁石の電源を断接するように適応される。好適には、検出装置は、この場合、主磁石の電源を断接するようにスイッチを動作させる。磁気共鳴検査システムは、好適には、主磁石の巻線の外側の蓄えられた電磁エネルギーを消失させることによって、主磁石が安全にランプダウンされるように、構成される。この手段は、主磁石を損なう又は破壊しうる主磁石の巻線における電磁エネルギーの制御されない消失を制限する。それに代わって、大部分の磁気エネルギーが、特別なレジスタにおいて安全に消失される。
【００１７】
好適には、磁気共鳴検査システムは、主磁石に接続される複数の大きいレジスタを有し、主磁石の電源が断接される場合、主磁石の超電導コイルを通る電流は、これらのレジスタを通るように方向付けられる。この場合、前記レジスタは、超電導コイルから電流を受け取って前記電流を熱に変えることによって、ある種の「エネルギー吸収器」として働く。言い換えると、電気レジスタは、主磁石の巻線の外側の多くの量のエネルギーを消失させ、それゆえ、クエンチが始まった領域における局所的な加熱が、最小限にされる。こうして、検出装置の誤ったトリガの場合、すなわち主磁石の電源の不必要な断接がある場合、主磁石は、超電導状態のままであり、いかなる不必要な遅延もなく、動作状態に置かれることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】磁気共鳴イメージングシステムの概略ブロック図。
【図２】磁気共鳴イメージングシステムの磁場生成部分の斜視図。
【図３】主磁界磁石の真空ジャケット及び支持チューブの一部が、主磁石コイル及び磁場勾配システムを見せるように取り除かれた、図２の磁気共鳴イメージングシステムの斜視図。
【図４】磁気共鳴イメージングシステムの構成素子を示す概略的な電気回路図。
【図５】本発明による方法のフローチャート。
【図６】主磁石のランプアップ中の測定信号を示す図。
【図７】始まっているクエンチを伴う、ランプアップ中の測定信号を示す図。
【図８】始まっているクエンチを伴う、主磁石の連続動作中の測定信号を示す図。
【図９】本発明の他の実施例を示す概略的な電気回路図。
【図１０】本発明の更に別の実施例を示す概略的な電気回路図。
【図１１】本発明の更に別の実施例を示す概略的な電気回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のこれら及び他の見地は、以下の実施例及び添付の図面を参照して、例示によって、以下に詳しく記述される。
【００２０】
図１に示すように、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）スキャナ１０は、超電導主磁石２０を有し、超電導主磁石２０は、検査領域１８（図２を参照）を囲み、検査領域１８に主磁場を生成する。更に、ＭＲＩスキャナ１０は、ＭＲＩ信号の空間的なローカライゼーション（位置特定）を可能にする磁場勾配システム３０を有する。磁場勾配システム３０は、検査領域１８に選択的に交番勾配磁場を生じさせるものであり、詳しく後述するように、主磁石２０の外側に配置される。更に、ＭＲＩスキャナ１０は、エネルギーを送り信号情報を受け取るラジオ周波数（ＲＦ）システム６０と、スキャナの構成要素及びサブシステムを制御するコンピュータシステム７０と、を有する。
【００２１】
図２及び図３を参照して、ＭＲＩスキャナ１０は、外側フラックスリターンシールド１２及び内部ボアチューブ１４を含むハウジングを有する。外側フラックスリターンシールド１２及び内部ボアチューブ１４は、真空ジャケット１６を規定するように一緒にシールされる。検査領域１８は、ボアチューブ１４の内側にある。患者又は他のイメージング被検体は、検査領域１８に位置付けられる。主磁石２０は、真空ジャケット１６の内側に配置される。磁石２０は、例えば３０乃至１００Ｋで動作する高いＴｃ超電導材料のような超電導材料を使用して作られる。主磁石２０は、間隔をおいて配置される概して環状の複数の磁石巻線セグメント２２を有し、図３の実施例においては６つのセグメントである。各巻線セグメント２２は、電気導体、好適には超電導体の複数の巻数を含む。一般に、主磁石２０は、フラックスリターンシールド１２よりボアチューブ１４に近い。
【００２２】
主磁石２０の巻線セグメント２２は、検査領域１８に実質的に空間的に一様な磁場を生成するように設計され、主磁場ベクトルが、ボアチューブ１４の軸に沿って又はその軸に平行なｚ方向に沿って方向付けられる。外側フラックスリターンシールド１２は、強磁性材料でできており、磁束ループを終えるためのフラックスリターンパスを提供する。すなわち、主磁石２０によって生成される磁束は、検査領域１８を含むボアチューブ１４の内側を通り、フラックスリターンシールド１２を通ることによってそれ自体に戻って閉じる閉ループをたどる。その結果、磁石２０とフラックスリターンシールド１２との間の真空ジャケット１６内に低磁界領域が存在する。
【００２３】
磁場勾配システム３０は、主磁石２０の外側であって、フラックスリターンシールド１２の内側に存在する低磁界領域に配置される。磁場勾配システム３０は、コイルを組み込み、任意には、例えばイメージングのために勾配磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを生成するように構成される強磁性部分を組み込む。これらのコイル及び部分は、勾配を切り替えるとき、全磁石回路に誘導されるネット電圧がゼロであるように、位置付けられ、形作られる。この特定の機構は、２００５年１２月２０日出願の米国暫定特許出願第６０／７５２，１２１号明細書に記述されており、その内容は、全体として、参照によって本願明細書に盛り込まれるものとする。図２及び図３に示すことができるように、強磁性ヨーク３２が用いられ、強磁性ヨーク３２は、概して環状の磁石巻線セグメント２２の間に配置される３つの強磁性リング４０、４２、４４を有する。磁場勾配システム３０は更に、複数の磁界勾配コイル３４を有する。これらの磁場勾配コイル３４は、強磁性クロスバー５０に巻きつけられるワイヤターン又は他の電気導体を有し、強磁性クロスバー５０は、強磁性リング４０、４２、４４に対して概して横断方向に配置され、強磁性リング４０、４２、４４と接続される。磁場勾配システム３０は、９０度の角度間隔で４つのクロスバー５０の機構によって提供される４つの回転対称を有する。各クロスバー５０は、左右対称の平面の各側に巻き付けられる磁界勾配コイル３４を有する。
【００２４】
ＭＲＩスキャナ１０の磁場勾配システム３０の機構についてのより詳しい情報は、国際公開第２００５／１２４３８１Ａ２号パンフレットに与えられており、その内容は、参照によって、本願明細書に盛り込まれるものとする。
【００２５】
ＭＲＩスキャナ１０のコンピュータシステム７０は、本発明によって、データを計算し、コンピューティングし、結果を決定し、評価するすべてのタスクを実施するように適応される処理ユニット８０を有する、これは、ソフトウェアが処理ユニット８０において実行されるとき、本発明の方法のステップを実行するように適応されるコンピュータ命令を含むコンピュータプログラム９０によって、本発明に従って達成される。特に、処理ユニット８０は、主磁石２０の発生しているクエンチを検出するためのコンピュータプログラム９０を実行するように適応され、前記検出は、ＭＲＩスキャナ１０の動作モードに依存して異なるモードで実施される。コンピュータプログラム９０の実行によって、ソフトウェア検出モジュール９１が実現され、その機能は以下により詳しく述べられる。特に処理ユニット８０のようなすべての装置及び実現されるソフトウェア検出モジュール９１は、データ処理のためのプロシージャが本発明の方法に従ってランする態様で、構築されプログラムされる。処理ユニット８０自体は、ハードウェア、ソフトウェア又は両方の組み合わせの形で実現される機能モジュール又はユニットを有することができる。言い換えると、本発明は、コンピュータプログラムを使用せずに、単に専用ハードウェアを使用して、実現されることもできる。この場合、ソフトウェア検出モジュール９１は、同じ機能を示すハードウェア装置として実現される。ＭＲＩスキャナ１０のコンピュータシステム７０は、ＭＲＩスキャナのオペレータへのインタフェースとして役立つ外部タッチスクリーンモニタ１００に接続される。代替として、通常のモニタ画面が、コンピュータキーボード及び／又はコンピュータマウスと組み合わされて使用される。
【００２６】
図４を参照して、ＭＲＩスキャナ１０は、主磁石２０の超電導コイル用の第１の電源６５及び磁場勾配システム３０のコイル用の第２の電源６６を有する。例えば高インピーダンス電圧計のような適切な測定装置６７によって、主磁石２０の総電圧ＵＭ，Ａが、主磁石２０のコイルの近傍で測定される。主磁石２０の超電導コイル用の電源６５の接続は、スイッチ６９によって断たれることが可能である。主磁石２０のコイルは、インダクタンスＬ１、Ｌ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を有する対称回路として与えられる。電気ブリッジ７５は、主磁石２０の超電導コイルに接続されており、これにより、主磁石２０のコイルを２つの対称のコイル部分２４に分け、平衡ブリッジ回路を形成する。大きい測定レジスタＲＭが、例えば高インピーダンス電圧計のような適切な測定装置６８によって、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂを得るために提供される。好適には、レジスタＲＭの値は、１乃至数キロオームのオーダーである。測定器６７、６８は、信号ライン７７によってコンピュータシステム７０のアナログデジタル変換器７３に接続される。ブリッジ回路７５は、２つの大きい抵抗器Ｒ３、Ｒ４を更に有する。好適には、レジスタＲ３及びＲ４のディメンジョンは、主磁石２０の誘電率Ｌに依存し、好適には、主磁石２０の電流が急速に、例えば１ｓのオーダーで減少することを確実にするように選択される。この時間定数を与えられる場合、Ｒ３及びＲ４は、条件Ｌ／（Ｒ３＋Ｒ４）≒１ｓを満たさなければならない。レジスタＲ３及びＲ４は、主磁石２０のコイル部分２４に並列に接続される。ランプアップ及び連続動作中、スイッチ６９が閉じられる。この場合、抵抗Ｒ３、Ｒ４及びＲＭは、主磁石２０の抵抗Ｒ１、Ｒ２より非常に大きいので、すべての電流が、主磁石２０のコイルによって伝えられる。
【００２７】
図５を付加的に参照して、ＭＲＩスキャナ１０の動作の方法が、記述されている。供給ステップ１０１において、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂ及び主磁石２０の総電圧ＵＭ，Ａが、コンピュータシステム７０に供給され、そこで、これらの測定信号は、Ａ／Ｄコンバータ７３によってデジタル信号に変換される。
【００２８】
コンピュータシステム７０は、主磁石２０の電源６６を制御するので、それは、ＭＲＩスキャナ１０の動作モードを永続的に制御する。言い換えると、コンピュータシステム７０の制御回路７１は、動作信号を生成することができ、前記動作信号は、ＭＲＩスキャナ１０が、連続動作モード又はランプアップ若しくはランプダウンモード中に動作するかを示す。ソフトウェア検出モジュール９１は、信号ライン７２を介して制御回路７１からこれらの信号を受け取る。コンピュータプログラム９０内で、前記信号を受け取るソフトウェア切り替えモジュール９２が、実現される。ソフトウェア切り替えモジュール９２は、ソフトウェア検出モジュール９１の一部として実現されることもできる。これらの信号に依存して、ソフトウェア切り替えモジュール９２は、切り替えステップ１０２において、第１の動作モードと第２の動作モードとの間でソフトウェア検出モジュール９１を自動的に切り替える。ここで、ソフトウェア検出モジュール９１が、第１の動作モードにある場合、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂが、主磁石２０のクエンチを検出するために使用され、ソフトウェア検出モジュール９１が、第２の動作モードにある場合、総電圧ＵＭ，Ａが、主磁石２０のクエンチを検出するために使用される。
【００２９】
クエンチを検出するために、比較ステップ１０３において、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂ又は総電圧ＵＭ，Ａは、ソフトウェア検出モジュール９１によって、第１又は第２の閾値電圧Ｕｑ，Ｂ又はＵｑ，Ａと比較される。前記閾値電圧Ｕｑ，Ｂ及びＵｑ，Ａは、コンピュータシステム７０のデータベースに記憶されている。ランプアップ及びランプダウン中に使用されるブリッジ電圧ＵＭ，Ｂは、閾値電圧Ｕｑ，Ｂと比較され、総電圧ＵＭ，Ａは、閾値Ｕｑ，Ａと比較される。
【００３０】
ソフトウェア検出モジュール９１は、コンピュータシステム７０及びスイッチを接続する制御ライン７６を介して、スイッチ６９を制御する。閾値を越える場合、スイッチが、ソフトウェア検出モジュール９１によって、ステップ１０５において開かれ、主磁石２０の電源が、断接される。主磁石２０は、主磁石の巻線の外側のすべての蓄えられた電磁エネルギーを消失させることによって、すなわち抵抗器Ｒ３、Ｒ４において、安全にランプダウンされる。クエンチが検出された場合、任意には、例えばレジスタの形の付加の加熱素子（図示せず）が、主磁石２０の超電導コイルを意図的に加熱するために使用される。このような加熱素子は、好適には、コンピュータシステム７０によって制御される。均一な加熱のため、主磁石２０の電気抵抗が、増加されることができる。その結果、主磁石２０上のいわゆるホットスポットの生成が、妨げられることができる。ホットスポットは、局所的に限られた抵抗伝導領域に対応する。これらの領域において、温度は消失により増加し、それにより抵抗率の付加の増加及びそれゆえ付加の温度上昇を引き起こす。特に、主磁石が、熱伝導が非常に遅い高いＴｃの超電導材料でできている場合、消失による熱の発生が、熱伝導を上回り、それゆえ主磁石２０に重い損傷をもたらすことがありうる。
【００３１】
図６乃至図８を参照して、測定信号ＵＭ，Ａ（実線）及びＵＭ，Ｂ（点線）について説明される。図６は、主磁石２０のランプアップ中の両方の信号の進展を示している。ランプアップフェーズ２００において、総電圧ＵＭ，Ａは、主磁石のコイルのインダクタンスのため大きい。ＵＭ，Ａは、非常に大きいので、それは、このフェーズの間、主磁石２０のクエンチを示すために使用されることができない。しかしながら、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂは、ゼロのままであり、主磁石２０のランプアップによる影響を受けない。従って、ランプアップフェーズ２００の間、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂが、発生しているクエンチを検出するための測定信号として、ソフトウェア検出モジュール９１によって用いられる。ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂが、閾値Ｕｑ，Ｂを超える場合、ソフトウェア検出モジュール９１はクエンチを示す。
【００３２】
クエンチの発生が、図７に示されている。ランプアップフェーズ２００中の特定の時間ポイントｔｑにおいて、主磁石２０のクエンチが生じる。言い換えると、主磁石の一部が、超電導特性から通常の抵抗率に状態を変える。総電圧ＵＭ，Ａの流れは、それが主にインダクタンスによって支配されるので、ほぼ不変のままである。しかしながら、ブリッジ７５が、主磁石コイルの上側又は下側の部分２４のいずれかの抵抗率変化のため均衡を失うので、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂは、大きな変化を示す。更に、主磁石２０のランプダウンの場合、同じ信号挙動が、得られることができる。こうして、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂは、ランプダウンフェーズ（図示せず）中も、発生しているクエンチを検出するための測定信号として、ソフトウェア検出モジュール９１によって用いられる。
【００３３】
図８は、主磁石２０の連続動作フェーズ３００中の、ＵＭ，Ａ及びＵＭ，Ｂを両方を示している。図の左側に見られることができるように、磁場勾配システム３０は、主磁石２０に電圧を誘導するので、ブリッジ電圧ＵＭ，Ｂは、切り替え時間ｔＳに磁場勾配システム３０を切り替えることによって生じる交番勾配磁場によって、かなり影響を及ぼされる。一方、勾配システム３０及び主磁石２０機構の対称性のため、ＵＭ，Ａは、一定なままであり、このような交番勾配磁場によって影響されないままである。主磁石２０の連続動作中の或る時間ポイントｔｑにクエンチが発生する場合、ＵＭ，Ａ及びＵＭ，Ｂの双方が変化する。ＵＭ，Ｂの変化は、勾配の切り替えによって引き起こされうる一方、ＵＭ，Ａの変化は、確実にクエンチを示す。それゆえ、連続動作のフェーズ中、総電圧ＵＭ，Ａが、発生しているクエンチを検出するための測定信号として、ソフトウェア検出モジュール９１によって用いられる。総電圧ＵＭ，Ａが、閾値Ｕｑ，Ａを超える場合、ソフトウェア検出モジュール９１は、クエンチを示す。
【００３４】
本発明により、クエンチは、主磁石２０のランプアップ、ランプダウン及び連続動作中、確実に検出されることができる。更に、クエンチ検出は、磁場勾配システム３０の切り替えに影響されない。
【００３５】
図９、図１０及び図１１は、本発明の他の実施例を示している。図９において、ダイオード７８は、電気レジスタＲ３及びＲ４を通る残留電流を回避するために、レジスタＲ３及びＲ４と直列に接続される。スイッチ６９は、図４に示したのと同様に用いられる。図１０において、レジスタＲＳ（１オーム）及び他のレジスタＲ３、Ｒ４及びＲＭ（各々が１キロオームを有する）が、使用される。更に、図示するように、スイッチ７９が用いられる。動作中、スイッチ７９は、閉じられ、電流は、ＲＳを通らない。クエンチが検出される場合、電源はオフにされ、スイッチ７９が開かれる。その結果、すべての電流は、ＲＳを通り、そこで部分的に消失される。スイッチ７９は、上述したのと同様にコンピュータ７０によって制御される。図１１において、複数のダイオード７８が、レジスタＲＳ（図１０を参照）に代わって使用される。レジスタと比較したダイオード７８のカスケードの利点は、非直線的特性の電流／電圧曲線である。従って、ダイオード７８を通じた（及びダイオードにおけるこの消失による）電圧降下は、レジスタを使用する場合よりも、電流を低減させるためにより大きいままである。
【００３６】
当業者には、本発明は、前述の説明的な実施例の詳細に制限されず、本発明は、その精神又はその重要な属性を逸脱することなく、他の具体的な形で実施されることができることが明らかである。従って、本実施例は、あらゆる点で、説明的であり限定的でないものとして考えられるべきであり、本発明の範囲は、前述の説明ではなく添付の請求項によって示され、従って、請求項と等価なものの意味及び範囲内に入るすべての変更が、ここに包含されることが意図される。「有する、含む」なる語は、他の構成素子又はステップを除外せず、不定冠詞は、複数性を除外せず、例えばコンピュータシステム又は他のユニットのような単一の構成要素は、請求項に詳述されるいくつかの手段の機能を果たすことができることが明らかであろう。請求項におけるいかなる参照符号も、関係する請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ＭＲＩスキャナ、１２  フラックスリターンシールド、１４  ボアチューブ、１６  真空ジャケット、１８  検査領域、２０  主磁石、２１  温度センサ、２２  巻線セグメント、２４  コイル部分、３０  勾配システム、３２  ヨーク、３４  勾配コイル、４０  リング、４２  リング、４４  リング、５０  クロスバー、６０  ＲＦシステム、６５  主磁石電源、６６  勾配システム電源、６７  測定装置、６８  測定装置、６９  スイッチ、７０  コンピュータシステム、７１  制御回路、７２  信号ライン、７３  アナログデジタル変換器、７５  電気ブリッジ、７６  制御ライン、７７  信号ライン、７８  ダイオード、７９  スイッチ、８０  処理ユニット、９０  コンピュータプログラム、９１  ソフトウェア検出モジュール、９２  ソフトウェア切り替えモジュール、１００  モニタ、１０１−１０５  方法ステップ、２００  ランプアップフェーズ、３００  連続動作フェーズ
【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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【国際調査報告】
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