(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が置かれる空間を挟んで配置された上下一対の容器と、該容器にそれぞれ収納された静磁場発生源とを有する静磁場発生装置を備えた磁気共鳴イメージング装置であって、前記各静磁場発生源は、１以上の超電導コイルからなり、前記容器は前記超電導コイルを一定の温度に維持する寒剤を含み、
前記容器に設置され寒剤量に対応する電気信号を送出する計測手段と、各計測手段からの信号を入力し、寒剤量及び／または寒剤量の変化を演算する演算手段と、前記各容器の寒剤量及び／または寒剤量の変化を表示する表示部と、寒剤量が所定の下限値に達したとき、または寒剤量の変化が所定の値以上になったときに警告を発する警告手段とを備え、
前記計測手段は、前記容器ごとにそれぞれ配置され、前記演算手段は、前記寒剤量及び／または寒剤量の変化を前記容器ごとに演算し、前記警告手段の前記所定の下限値及び前記所定値はそれぞれ、前記容器ごとに異なる値が予め定められていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記計測手段による計測と、前記演算手段による演算を所望の時間間隔で行うように前記計測手段および前記演算手段を制御する制御手段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３】
請求項１または２に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記計測手段は、前記寒剤に浸った部分の内部抵抗がゼロとなる材料を含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記計測手段は、前記材料にかかる電圧を測定し、前記材料の一端から寒剤液面までの長さを測定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
被検体を磁気共鳴像に基づいて撮影する空間を提供する上下に対向して配設された超電導コイルの収納のための一対のクライオスタッドと、該一対のクライオスタッドのうち上側クライオスタッドに配設された上側超電導コイルと、該上側超電導コイルを冷却するための前記上側クライオスタッド中に充填されている寒剤と、下側クライオスタッドに配設された下側超電導コイルと、該下側超電導コイルを冷却するための前記下側クライオスタッド中に充填されている寒剤と、前記上側及び下側クライオスタッドにそれぞれ配置され、それぞれの寒剤の液面レベルを検出する上側及び下側液面レベルセンサと、該上側及び下側液面レベルセンサからの検出信号を個々に処理する計測回路と、該計測回路からの個々の計測信号に基づいて前記上側及び下側クライオスタッド中の残留寒剤量を演算する演算回路と、演算回路の演算結果に基づいて上側及び下側クライオスタッド中の残留寒剤量を個別に表示する表示装置と、前記演算回路の演算結果及び前記上側及び下側クライオスタッドについての寒剤の許容下限残留寒剤量、単位時間あたりの許容減少量あるいは許容減少率を記憶する記憶装置とを有し、
該記憶装置に記憶される前記許容下限残留寒剤量、許容減少量あるいは許容減少量は、前記上側クライオスタッドと下側クライオスタッドとでそれぞれ異なる値が設定され、
前記演算回路は、今回の演算結果及び前記記憶装置に記憶されている前回の演算結果に基づいて残留寒剤量、単位時間あたりの減少量あるいは減少率を計算し、この計算結果と、前記記憶装置に記憶されている寒剤のそれぞれの許容下限残留寒剤量、単位時間あたりの許容減少量あるいは許容減少率とを比較演算することを特徴とする開放型磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記表示装置は前記演算回路による比較の結果が上側及び下側クライオスタッド中の寒剤のそれぞれの許容下限残留寒剤量、単位時間あたりの許容減少量あるいは許容減少率を越えている時、上側及び下側クライオスタッドについて個別に警報を発することを特徴とする請求項５記載の開放型磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
上側及び下側クライオスタッド中の寒剤量と単位時間あたりの寒剤の減少量を測定し、寒剤量を補充する日時を予測して前記表示装置に表示することを特徴とする請求項６記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
被検体が置かれる空間を挟んで配置された上下一対の容器と、該容器にそれぞれ収納された１以上の超電導コイルと、前記容器に貯えられた寒剤とを有する静磁場発生装置を備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
前記容器ごとにそれぞれ設置され、それぞれの容器の寒剤量に対応する電気信号を送出する計測手段と、演算手段と、警告手段とを備え、
前記演算手段は、それぞれの前記容器の前記計測手段から所定の時間毎に前記電気信号を受け取ってそれぞれの前記容器の寒剤量を求め、今回求めた寒剤量と前回求めた寒剤量との差を求めることにより寒剤減少量を前記容器ごとにそれぞれ求め、求めた寒剤減少量と、前記容器ごとに予め定めておいた所定値とを比較し、前記求めた寒剤減少量が前記所定値を超えている場合には、前記警告手段により警告を発することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記演算手段は、前記求めた寒剤減少量が前記所定値を超えていない場合、それぞれの前記容器について求めた寒剤量と、前記容器ごとに予め定めておいた指定残量値とを比較し、前記求めた寒剤量が前記指定残量以下である時、前記警告手段により警告を発することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気共鳴イメージング(以下MRIと称する)装置に係わり、特に、被検者に圧迫感を与えない開放型の超電導磁石を採用し、かつ、その超電導磁石の維持管理が容易であるMRI装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
核磁気共鳴(NMR)現象を利用して人体の断層画像を得るMRIは広く医療機関で利用されている。このMRIでは被検体を配設する空間に均一な磁場を形成するために静磁場磁石が備えられている。静磁場磁石としては、従来、永久磁石、常電導磁石、超電導磁石が使用されている。このうち、超電導磁石は高い静磁場を発生でき、これにより高速撮影の実効性を高め、また高品質画像が得られることから、MRIへの実装が広まりつつある。
【０００３】
静磁場発生用の超電導コイルとしては、細長い筒状のソレノイドコイルが一般的であったが、細長い空間に被検者を配設する磁石構造のMRI装置は被検者に対して圧迫感を与え、閉所恐怖症者や小児の検査に対しては適当ではなかった。これに対し、比較的発生磁場の低い磁石を撮影空間を挟んで設置し、被検体を配設する撮影空間を開放した開放型のMRI装置が近年普及している。そして、このような開放型の磁石についても、その発生磁場強度を向上する技術として、従来の永久磁石や常電導コイルを用いたものから、超電導コイルを組込んだ磁石の開発が進められている（例えば、本出願人の特願2000-34027号など）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような開放型のMRI装置では、超電導コイルを収納したクライオスタッドを複数に分割して配置しているため、従来の超電導磁石とは異なる維持管理を行わなければならなくなった。
即ち、従来技術の超電導磁石のほとんどは、筒型のボビンに超電導線をソレノイド状に巻きつけ単一の液体ヘリウム容器内に配置されている。その発生磁場方向は水平方向なので、ソレノイド状コイルの軸も水平に配置される。このため容器内の超電導コイルは各ターンの一部分は液体ヘリウム量が約20%減少しても液体ヘリウム内に存在することになり、安定に4.2°ケルビン温度に保たれることになる。また、液体ヘリウム量を管理するにもその液面を測定するだけでよい。
【０００５】
これに対し、一対のソレノイドコイルの軸を垂直にして、被検体を配置する撮影空間の上下に配置したものでは、液体ヘリウム量が減ってくると、超電導コイルが液体ヘリウムから完全に浮き上がった状態になり、急速に超電導状態が破壊し測定できない状態になるおそれがある。
【０００６】
また上下のクライオスタッドでは、液体ヘリウムの減少速度が必ずしも同じではなく、また超電導を保つことができる液量の下限値も上のクライオスタッドと下のクライオスタッドでは異なるため、クライオスタッド毎に液体ヘリウム量を管理しなければならない。
【０００７】
即ち、開放構造の超電導磁石では、発生磁場効率を高くするため、できるだけ撮影空間の近くに超電導コイルを配置することが好ましく、上部クライオスタッド内の超電導コイルはクライオスタッド内の下部に配置され、下部クライオスタッド内の超電導コイルはクライオスタッド内の上部に配置される。この結果、上部クライオスタッドと下部クライオスタッドで同様に液体ヘリウムが蒸発したとしても、下部クライオスタッド内のコイルの方が早く液体ヘリウムから浮上がる状態になる。このため、上部クライオスタッドと下部クライオスタッドの液体ヘリウムの管理を別個に行う必要があり、開放型の超電導磁石の管理を煩瑣にしている。
【０００８】
この問題は、磁場均一度の向上や漏洩磁場分布空間を縮小するために形状の異なる複数のコイルを配した開放型の超電導磁石にはさらに重要になっている。
【０００９】
本発明は上記観点に鑑みてなされたもので、開放型の超電導磁石を採用したMRI装置において、その超電導磁石の維持管理が容易であり、超電導の破壊等を確実に防止できるMRI装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のMRI装置は、被検体が置かれる空間を挟んで配置された上下一対の静磁場発生源と、各静磁場発生源を収納した容器とを有する静磁場発生装置を備え、各静磁場発生源は、１以上の超電導コイルからなり、また容器は超電導コイルを一定の温度に維持する寒剤を含み、前記容器毎に設置され寒剤量に対応する電気信号を送出する計測手段と、各計測手段からの信号を入力し、寒剤量及び／または寒剤の変化を演算する演算手段とを備えたものである。
【００１１】
各容器毎に寒剤量を計測するようにしたので、管理が容易になる。
【００１２】
本発明のMRI装置は、さらに各容器の寒剤量及び／または寒剤量の変化を、容器毎の寒剤量の許容下限値とともに表示する表示部を有する。表示部において、許容下限値とともに表示された各容器毎の寒剤量（寒剤量の変化）を確認することにより、視覚的に各容器の寒剤の減少を把握することができ、容器毎の寒剤の下限値が異なっている場合でも、その管理が容易となる。寒剤量（寒剤量の変化）は、数値としてディジタル表示してもよいし、時間軸に対しプロットしたグラフとして表示してもよい。
【００１３】
またMRI装置は、好適には、寒剤量が所定の下限値に達したとき、または寒剤量の変化の割合が所定の値以上になったときに警告を発する手段を備えている。
【００１４】
警告は、警告ランプ、ビープ音等の音による警告など公知の手段を用いることができる。警告が与えられることで寒剤が何らかの原因で急速に減少した場合にも直ちに対応することができ、また人為的なミスによるクライオスタッドの事故を未然に防止することができる。
【００１５】
さらに本発明のMRI装置は、計測手段による計測と、演算手段による演算を所望の時間間隔で行うように計測手段および演算手段を制御する制御手段を備えたものである。
制御手段に設定した任意の時間間隔で、計測を行うことにより、自動的且つ定期的に上下容器の寒剤量を監視することができる。
【００１６】
また本発明の電磁石装置は、被検体の磁気共鳴像の撮影空間を提供する上下に対向して配設された超電導コイルの収納のための一対のクライオスタッドと、上側クライオスタッドの底部近傍に配設された上側超電導コイルと、上側超電導コイルを冷却するための上側クライオスタッド中に充填されている寒剤と、下側クライオスタッドの頂部近傍に配設された下側超電導コイルと、下側超電導コイルを冷却するための下側クライオスタッド中に充填されている寒剤と、上側クライオスタッドに設けられ、そこに充填されている寒剤の液面レベルを検出する上側液面レベルセンサと、下側クライオスタッドに設けられ、そこに充填されている寒剤の液面レベルを検出する下側液面レベルセンサと、上側及び下側液面レベルセンサからの検出信号を個々に処理する計測回路と、計測回路からの個々の計測信号に基づいて上側及び下側クライオスタッド中のそれぞれの残留寒剤量を演算する演算回路と、演算回路の演算結果に基づいて上側及び下側クライオスタッド中の残留寒剤量を個別に表示する表示装置とを有する。
【００１７】
また本発明の電磁石装置は、演算回路の演算結果及び上側及び下側クライオスタッド中の寒剤のそれぞれの許容下限残留寒剤量、単位時間あたりの許容減少量あるいは許容減少率を記憶する記憶装置を有する。
【００１８】
このような電磁石装置において、例えば、演算回路は、更に今回の演算結果及び記憶装置に記憶されている前回の演算結果に基づいて残留寒剤量、単位時間あたりの減少量あるいは減少率を計算し、この計算結果と、記憶装置に記憶されている寒剤のそれぞれの許容下限残留寒剤量、単位時間あたりの許容減少量あるいは許容減少率とを比較演算する。
【００１９】
また表示装置は、演算回路による比較の結果が上側及び下側クライオスタッド中の寒剤のそれぞれの許容下限残留寒剤量、単位時間あたりの許容減少量あるいは許容減少率を越えている時、上側及び下側クライオスタッドについて個別に警報を発する。上側及び下側クライオスタッド中の寒剤量と単位時間あたりの寒剤の減少量を測定し、寒剤量を補充する日時を予測するものとしてもよい。
【００２０】
さらに本発明のMRI装置は、被検体が置かれる空間を挟んで配置された上下一対の静磁場発生源と、各静磁場発生源を収納した容器とを有する静磁場発生装置を備え、前記各静磁場発生源は、１以上の超電導コイルからなり、前記容器は前記超電導コイルを一定の温度に維持する寒剤と、寒剤量を測定する計測手段とを含み、前記計測手段は前記寒剤に浸った部分の内部抵抗がゼロとなるものである。
このMRI装置は、前記計測手段にかかる電圧を測定し、前記計測手段の一端から寒剤の液面までの長さを測定することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例について図面を参照して説明する。
【００２２】
図1は本発明を適用したMRI装置の全体構成図である。このMRI装置は被検体1が置かれる空間を挟んで配置された上下一対の超電導コイルを含む超電導磁石2と、この超電導磁石2の内側にそれぞれ配置された傾斜磁場コイル3と、さらにその内側に配置された高周波コイル5と、被検体1から発生するNMR信号を検出する検出コイル7と、被検体1を超電導磁石2の中心空間に配設するテーブル14を備えている。
【００２３】
傾斜磁場コイル3と高周波コイル5は開放型の超電導磁石2の形状を阻害しないように上下一対の板状構造をしている。超電導磁石2、傾斜磁場コイル3、高周波コイル5、検出コイル7およびテーブル14は、NMR信号に混入する外部電磁波ノイズの影響を最小限にするため電磁波シールド室16内に設置されている。
【００２４】
このMRI装置は、さらに上述した各コイルを駆動する駆動電源と、これら駆動電源の動作タイミングを制御するシーケンサ9と、装置の制御を行うとともにNMR信号を処置し画像化するコンピュータ10とを備えている。これらは電磁波シールド室16の外部に設置され、各コイルの駆動電源は、フィルター回路15を介して電磁波シールド室16内の各コイル等と接続され、電磁波ノイズの影響を最小限にしている。
【００２５】
超電導磁石2は、図示する実施例では上下一対のクライオスタッド（上部クライオスタッド17と下部クライオスタッド18）を有し、各クライオスタッド17、18には超電導コイルが軸を垂直にして収められている。このような構造により、撮影空間に水平に配置された被検体1の体軸と直交する方向（図中、矢印19で示す方向）に均一な静磁場を発生させる。また図示していないが、所定の磁場均一度を達成するために、パッシブシミング方式やアクティグシミング方式のシミング手段が備えられている。パッシブシミング方式の場合、シミング手段としてクライオスタッド17、18の表面に複数の磁性体小片が貼り付けられている。これらシミング手段を採用することにより例えば被検体1が配設される直径40センチメートルの球空間で約3ppm以下になるように調整されている。
【００２６】
また、各クライオスタッド17、18を囲むように鉄ヨーク20が設けられている。鉄ヨーク20は、磁気回路を構成することにより、磁石外に漏洩する磁束密度を低下させる。更に、上部クライオスタッド17にはクライオクーラ21が取りつけられており、上下クライオスタッド17、18内を低温に維持し、液体ヘリウムの蒸発量を低減している。クライオクーラ21は駆動ユニット22に接続されており、駆動ユニット22の運転状態がシーケンサ9を介してコンピュータ10に入力されるように構成されている。
【００２７】
また各クライオスタッド17、18には、それぞれ液体ヘリウム量を計測する手段として液量センサが組み込まれており、各液量センサは計測回路23が接続されている。計測回路23の信号は、フィルター回路15を介してシーケンサ9およびコンピュータ10に入力される。
【００２８】
傾斜磁場コイル3は、互いに直交するx、y、zの3軸方向に磁束密度を変化させるように巻かれた3組のコイルからなる。各コイルは、それぞれ傾斜磁場電源4に接続され、シーケンサ9からの制御信号に従って傾斜磁場電源4を駆動して傾斜磁場コイル3に流れる電流値を変化させることにより3軸からなる傾斜磁場Gx、Gy、Gzを被検体1に印加するようになっている。これら傾斜磁場は、被検体1の検査部位から得られるNMR信号の空間的な分布を識別するのに用いられる。
【００２９】
高周波コイル5は、高周波コイル5に高周波電流を流すための高周波電力アンプ6に接続され、被検体1の検査部位の原子核(通常、水素原子核が用いられている)を共鳴励起する周波数の高周波磁場を発生する。高周波電力アンプ6もシーケンサ9の制御信号で制御されている。
【００３０】
検出コイル7は高周波増幅検波回路8に接続されており、NMR信号を検出する。高周波増幅検波回路8は検出コイル7で検出したNMR信号を増幅・検波するとともに、コンピュータ10による処理が可能なディジタル信号に変換する。高周波増幅検波回路8もシーケンサ9でその動作タイミングが制御されている。
【００３１】
コンピュータ10はディジタル量に変換されたNMR信号を用いて画像再構成、スペクトル計算等の演算を行うとともに、シーケンサ9を介してMRI装置の各ユニットの動作を定められたタイミングで制御する。さらに本実施形態では、コンピュータ10は、クライオスタッドの液量を計測した計測回路23からの信号を入力し、液量及び／又は液量の変化を演算する。コンピュータ10には、上述した処理や演算を行うために、データを記憶する記憶装置11と、処理後のデータを表示するディスプレイ装置12と、撮影条件や液量の計測条件等を操作入力する操作卓13とを備えている。
【００３２】
図２は図１に示した超電導磁石2の上下クライオスタッド17、18の内部構造を示した図である。図示するように、クライオスタッドは、液体ヘリウム212を充填したヘリウム槽201と、ヘリウム槽201を外気から熱遮断する真空槽202と、ヘリウム槽201と真空槽202との間に介在する熱シールド203とからなり、ヘリウム槽201には液体ヘリウムが満たされ、液体ヘリウムに浸漬した状態で超電導コイル210、211が配置されている。なお、図では上下一対の超電導コイルを示したが、複数対のコイルを組込むこともある。
【００３３】
これら超電導コイル210、211は磁場発生効率を高めるために、上部クライオスタッド17では、ヘリウム槽201の下部に、下部クライオスタッド18では、ヘリウム槽201の上部に設置されている。これにより上下超電導コイル210、211は、4.2°ケルビン温度に保たれている。
【００３４】
上下ヘリウム槽201内には、各々の液体ヘリウムの液面213、214を計測する上部クライオセンサー215と下部クライオセンサー216が組込まれている。クライオセンサー215、216は温度によってその抵抗値が0〜20オームに変化する超電導材料からなり、端子部217を介して計測回路23に接続され、上下ヘリウム槽201の液体ヘリウム液面213、214の高さ、即ち液量を測定するようになっている。
【００３５】
図３にクライオセンサー215、216と計測回路23の等価回路を示す。
図示するようにクライオセンサー215、クライオセンサー216は、直列に接続され、クライオセンサー215の一端、クライオセンサー216の一端および両クライオセンサーの中点は、それぞれ計測回路23の端子部217に接続されている。計測回路23は、端子部217を介してクライオセンサー215の一端およびクライオセンサー216の一端に例えば400mAの定電流を与える定電流電源304と、各クライオセンサー215、216の両端の電圧を計測する電圧計305、306と、計測回路23をオンオフするためのスイッチ303とを備えている。
【００３６】
このような構成において、超電導材料からなるクライオセンサーに電流Iを印加すると、その抵抗値Rに対してRI2の電力消費により発熱する。この際、クライオセンサー215、216の液体ヘリウムに浸かっている部分301、302では、この材料が超電導を示す4.2°ケルビン温度に保たれており、抵抗はゼロであるが、液体ヘリウム212から出ている部分303、304では、その長さに比例した抵抗値を示すことになる。従って、各クライオセンサー215、216の両端の電圧V1、V2を測定することで、各クライオセンサー215、216の一端から液面213、214までの長さを計測することができる。
【００３７】
このような液量の計測は、保守点検時等、必要に応じて計測回路23のスイッチ303は手動でオンオフさせて行うことができるが、点検の遅れや不測の原因による液量減少を防止するために、自動的且つ定期的に監視する機能を付加することが好ましい。
【００３８】
次に、このような液面の監視を自動的に行うためのシステムについて説明する。図４はシステムの概要を示す図である。図示するように、計測回路23は、シーケンサ９を介してコンピュータ10に接続されている。本実施例では、MRI装置の傾斜磁場コイル、高周波コイル等を駆動するためのシーケンサ９及びコンピュータ10が液面監視システムのシーケンサ９及びコンピュータ10を兼ねている場合を説明するが、本体装置とは別に、液面監視システムを構築してもよい。その場合、コンピュータ10としては、ディスプレイ12、記憶装置11およびキーボード、マウス等の入力装置（図示せず）を備えた汎用型のコンピュータを用いることができる。
【００３９】
コンピュータ10の記憶装置11には、以下に述べる自動液量監視手順がプログラムとして組み込まれており、このプログラムは入力装置からの指示によって作動し、計測回路23を制御する。またコンピュータ10は、計測回路23からの信号を入力し、液体ヘリウムの液量、減少率（液量の変化）などを演算するとともに、グラフを作成し、ディスプレイ12に表示させる。なお、図示していないが、計測回路23がアナログ回路で構成される場合には、計測回路23からの信号をＡ/Ｄ変換するＡ/Ｄ変換器が計測回路23とコンピュータ10との間に設けられる。記憶装置11には、入力装置より設定された液面の下限値が、各クライオセンサー215、216毎に格納されており、これら下限値は液体ヘリウムの減少量等を示すグラフ上に表示される。
【００４０】
次に自動液量監視手順について説明する。図５は自動液量監視の一例を示すフロー図であり、一定時間（例えば24時間）毎に計測をする場合を示している。この手順では、まずコンピュータ10を起動(501)した時、過去例えば24時間内に液体ヘリウム量の計測を実施したかを判定する処理(502)を行う。実施した場合は起動後の状態に戻る。24時間以内に実施されていない場合は、液体ヘリウム量を計測するトリガー信号をシーケンサ９に送り、これにより計測回路23をオンにする(503)。これによって上述したように、各電圧計305、306にはクライオセンサー215、216内の液面高さ（液体ヘリウム減少量）に対応する電圧V1、V2が生じることになる。ここでコンピュータ10は、正確な計測をするために、クライオセンサーの温度安定化に要する時間例えば10秒が経過するのを待ち、電圧V1とV2を読み取る(504)。コンピュータ10は電圧を読み取った後、トリガー信号をシーケンサ９に送り、計測回路23をオフにする。
【００４１】
コンピュータ10は、さらに読み取った電圧V1、V2から液面高さ或いは液体ヘリウム量L1、L2を計算し(505)、計測日時とともに記憶装置11に記憶する(506)。既に述べたように、各クライオセンサー215、216の両端電圧V1、V2は、液面の高さに対応し、また液体ヘリウム量の関数でもある。従って正確な液量を求めるためには、予め上下ヘリウム槽201の容器形状から、図６に示すようなクライオセンサー両端電圧と液体ヘリウム量の相関グラフを作っておき、これを記憶装置11に記憶しておくことが好ましい。
【００４２】
こうして求めた液量或いは液量の減少量は、ディスプレイ12に表示される。この際、液量の許容できる下限値を同時に表示する。これによって、液量の補充が必要か否かを確認することができる。
【００４３】
次にコンピュータ10は、こうして計測した液面高さ或いは液体ヘリウム量を、上下クライオスタッド毎に予め記憶された指定残量（下限値）S1、S2と比較し、指定残量以下か否かの判定を行う（507）。指定残量S1、S2は、上下クライオスタッドによって異なっており、例えば上部クライオスタッドでは50リットル、下部クライオスタッドでは120リットルに設定されている。指定残量以上の場合は起動後の状態に戻る。計測した値が指定残量以下である場合には、警告を発する（508）。警告としては表示装置に液体ヘリウムの補充を促す警告メッセージを表示してもよいし、警告メッセージや電子音を出力してもよい。
【００４４】
コンピュータ10は、上述のように定期的に計測した結果を、時間を横軸、液体ヘリウム量を縦軸とするグラフ上にプロットし、グラフとして表示する。図７に、表示の一例を示す。
【００４５】
図示する例では、上下クライオスタッドの液体ヘリウム量701、702をそれぞれグラフ上に表示し、指定残量S1、S2を赤等に着色した線で示している。図示するように液体ヘリウム量701、702は時間の経過（実線の左端が最新の計測日時）とともに漸減し、その様子をグラフにより確認することができ、また指定残量S1、S2に近くなったことも知ることができる。さらにグラフ上にカーソルを合わせることにより、カーソル703で指定した時（図示では2000年12月21日）の上下クライオスタッドの液体ヘリウム量が％で表示される。従って警告メッセージが出る前でも、必要に応じて液体ヘリウムの補充を行うことができる。
【００４６】
さらにグラフ表示することにより、何らかの原因で液体ヘリウムの減少が早まったことも視覚的に把握でき、早期に対策することができる。なお、コンピュータ10の機能として、このような減少率を監視する機能を付加することも可能である。このような減少率監視の機能を付加したフローを図８に示す。
【００４７】
このフローでも、一定時間毎にヘリウムの計測を行い、電圧値V1、V2からヘリウム量を計算し記録するまでの手順（801〜806）までは図５のフローと同じである。このフローでは、この回に求めたヘリウム量と前回に求めたヘリウム量との差ΔL1、ΔL2を求める（810）。次いで、求めた差ΔL1、ΔL2が所定値D1、D2以内か否かを判定する（811）。所定値D1、D2としては、例えば液体ヘリウムの自然蒸発による減少量を用いる。この自然蒸発による減少はクライオスタッドの位置（上か下か）や容量等によって経験的にわかっているので、単位時間当たり（計測間隔当たり）の減少量を求め、これをD1、D2とする。求めた差ΔL1、ΔL2がこれら所定値以内であれば、起動後の状態に戻る。所定値を超えた場合には、液体ヘリウムの自然蒸発以外の原因で液体ヘリウム量に変化があったとみなし、警告を発する（812）。この警告には、液量が指定残量以下になった場合の警告（手順808）と同様の警告手段を採用することができるが、残量が指定残量以下であることの警告と識別可能な警告とすることが好ましい。この警告によって、液体ヘリウム補充とは別にクライオクーラ等の機器の点検等が促される。
【００４８】
なお、図５及び図８に示す実施形態では、1日に1回の割合で定期的に計測する場合について述べたが、計測の間隔はコンピュータの入力装置によりユーザーが自由に設定、変更可能にすることができる。また上記自動監視機能とは別に、装置の据え付け設置時や停電等によりクライオクーラが停止した場合等、ユーザーが所望する時にマニュアルで計測する機能を付加してもよい。
【００４９】
また液体ヘリウムの減少曲線から、次回の液体ヘリウムの補充が必要な日時を予測することも可能であり、予測された日時をディスレイ12に表示するようにしてもよい。この様な処理システムを組込んでおけば、開放型MRI装置の使用や保守のための管理を有効に行うことができ、稼働率を高めることができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、被検者に圧迫感を与えない開放型の超電導磁石を採用したMRI装置において、その超電導磁石の複数クライオスタッドの液体ヘリウム量を測定し、各々のクライオスタッドの特性に対応した管理を行うことができる。
また液体ヘリウム量の計測・記録を自動化することにより、人為的なミスを防止することや、機器の稼動状態の把握を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるMRI装置の全体構成を示す図。
【図２】本発明による超電導磁石の一例を示す断面図。
【図３】本発明による液体ヘリウム液面センサーと計測回路の等価回路図。
【図４】本発明による液体ヘリウム量の自動計測システムの概要を示す図。
【図５】自動計測システムの一実施形態を示すフローチャート。
【図６】液面センサーの両端電圧と液量との関係を示す図。
【図７】表示部に表示される液量の変化の一例を示す図。
【図８】自動計測システムの他の実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…被検体
2…超電導磁石
3…傾斜磁場コイル
5…高周波コイル
7…検出コイル
9…シーケンサ
10…コンピュータ
11…記憶装置
12…ディスプレイ
13…操作卓
17…上部クライオスタッド
18…下部クライオスタッド
23…計測回路
214…上部クライオセンサー
215…下部クライオセンサー
【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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