[發明專利]具有改善的熱性能的磁共振成像

有效

• 申請號: 201780040967.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN109477874B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: C·L·G·哈姆;M·K·特默
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01R33/34
• 分類號: G01R33/34;G01R33/38;G01R33/385;G01R33/54
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

一種磁共振(MR)成像裝置包括MR成像設備(10)，所述MR成像設備(10)包括磁體(12)和發熱部件(18、20、22、24)。冷卻系統(30)使用來自空氣冷卻冷凍機(28)的冷水冷卻所述發熱部件。傳感器(TS、VS)被配置為測量所述發熱部件或所述冷卻系統的熱參數。MR控制器(40)控制所述MR成像設備執行MR成像檢查程序(“檢查卡”)(42)并響應于由所述一個或多個傳感器測量的指示所述冷卻系統具有不足的冷卻容量的熱參數來調整所述MR成像檢查程序的執行。如果所述冷卻系統(30)在當前空氣溫度下具有不足的冷卻容量來耗散如由功率耗散模型(80)估計的熱負荷，則所述MR控制器還可以在所述檢查卡的執行之前調整所述檢查卡。

技術領域

以下總體上涉及醫學成像領域、磁共振成像領域等。

背景技術

磁共振(MR)成像呈現大的熱負荷。需要保持冷卻的部件包括磁體低溫壓縮機(用于維持液氦以冷卻通常的超導磁體)、磁場梯度線圈、梯度線圈放大器和射頻(RF)放大器。也可以存在需要冷卻的其他部件。

在通常的醫學設施中，市售空氣冷卻冷凍機被用于提供冷水以冷卻MR成像設備。冷凍機可以是專用單元，或者可以是通用冷凍機，例如為了各種用途供應冷水的醫院冷凍機。液體冷卻柜(LCC)提供冷水與MR成像設備的各個冷卻系統之間的接口連接。在通常布置中，熱交換器將冷水熱耦合到冷卻個體MR部件的各種冷卻劑回路。冷卻劑回路通常與冷水隔離，并且各種冷卻劑回路可以采用水或其他流體作為冷卻劑。使用混合閥混合來自熱交換器的“冷的”冷卻劑和由來自被冷卻的MR部件的冷卻劑返回管線傳送的“熱的”冷卻劑來將冷卻劑維持在受控溫度上。冷卻劑通過自然循環或主動使用泵來驅動。在一些設計中，低溫壓縮機由來自空氣冷卻冷凍機的冷水直接冷卻，但是也可以使用隔離的熱交換器的供應。

在設計用于MR成像設備的冷卻系統時，冷凍機容量通常被選擇為滿足在針對冷凍機的最不利可靠操作條件下的最大可靠熱負荷。最大可靠熱負荷能夠如下進行確定。患者的MR成像檢查通常包括MR成像掃描的序列。為了輸入MR成像設備控制器中，該序列被表示為檢查卡的形式(本文中使用“檢查卡”；該表示可以通過不同的命名法來指代，這取決于MR成像設備制造商/模型和/或醫學設施)。由MR成像設備產生的熱負荷取決于正在執行的掃描的掃描類型及其參數。例如，熱負荷的一個常見度量是均方根磁場梯度場(G_rms)，其受MR掃描的各種參數的影響。針對G_rms的較高的值將施加較高的熱負荷。總體上，大多數掃描具有低的熱負荷，一些是中等的，只有少數掃描具有高的熱負荷。由MR掃描產生的熱負荷的其他示例性度量包括磁場梯度的頻譜(因為磁梯度線圈阻抗是頻率相關的)和由RF激勵生成的B_1,rms場。能夠假設針對各種掃描參數和度量的最壞情況值(從熱負荷的觀點)，例如，最高G_rms、最高梯度頻率內容、最高RF脈沖能量等來確定最大可靠熱負荷。檢查卡定義和患者工作流程也能夠影響熱負荷，并且再次假設最壞情況值，例如，連續執行一系列連續的最大負載掃描。

用于空氣冷卻冷凍機的主要操作條件參數是環境空氣的溫度，即冷凍機在室外所安裝的通常情況下的室外空氣溫度。冷凍機的冷卻容量是室外空氣溫度和水溫的函數：室外空氣溫度越低，冷卻容量越高，并且水溫越高，冷卻容量越高。冷凍機的標稱冷卻容量通常在基于設計的最壞情況室外空氣溫度和默認水溫(例如12℃)下來定義。在一年中的大部分時間里，室外空氣溫度顯著低于冷凍機標稱冷卻容量所定義的基于設計的最壞情況溫度。作為室外溫度的函數，實際冷卻容量存在擴散。