[發明專利]延長梯度功放壽命的方法及梯度功放的監控裝置

有效

• 申請號: 202010076537.1
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111208460B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 林應鋒
• 申請（專利權）人: 上海東軟醫療科技有限公司;東軟醫療系統股份有限公司
• 主分類號: G01R33/385
• 分類號: G01R33/385;G01R31/26;G01R31/27;G01R31/28;G01R31/00;G01R35/00;A61B5/055
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 靳玫

1.一種延長梯度功放壽命的方法，所述梯度功放包括X、Y、Z軸梯度功放，所述X、Y、Z軸梯度功放分別用于對MRI系統中的X、Y、Z軸梯度線圈的電流進行控制，其特征在于：所述方法包括：

確定制約X、Y、Z軸梯度功放的壽命的關鍵部件；

建立X、Y、Z軸梯度功放的所述關鍵部件的模型，所述模型以對應軸的梯度線圈的電流為輸入，所述模型的輸出用于預估所述關鍵部件的性能；

在預定周期內，每隔預定時間段獲取梯度功放工作時X、Y、Z軸梯度線圈的電流，并基于所述模型，分別計算出X、Y、Z軸對應的模型的輸出值；

根據所述預定周期內每隔預定時間段計算出的X、Y、Z軸對應的模型的所述輸出值，預測出在所述預定周期內所述輸出值在X、Y、Z軸上的數值差異；以及

基于在所述預定周期內預測出的所述輸出值在X、Y、Z軸上的所述數值差異，在所述預定周期到來時將X、Y、Z軸梯度功放中的至少兩個軸的梯度功放進行互換。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：預測出在所述預定周期內所述輸出值在X、Y、Z軸上的數值差異包括：

通過數據統計分析預測出在所述預定周期內在X、Y、Z三個軸中所述輸出值最大的軸和所述輸出值最小的軸。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：通過數據統計分析預測出在所述預定周期內在X、Y、Z三個軸中所述輸出值最大的軸和所述輸出值最小的軸包括：

計算每一個軸的所述模型的所述輸出值在所述預定周期內的平均值；

找出X、Y、Z三個軸中平均值最大的軸和平均值最小的軸；及

將所述平均值最大的軸和所述平均值最小的軸分別作為所述輸出值最大的軸和所述輸出值最小的軸。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于：將X、Y、Z軸梯度功放中的至少兩個軸的梯度功放進行互換包括：

將所述輸出值最大的軸和所述輸出值最小的軸的梯度功放進行互換。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述預定周期為所述梯度功放的定期維護期。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述關鍵部件包括IGBT模塊。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于：建立所述關鍵部件的模型包括：

建立所述IGBT模塊的功耗模型。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于：所述IGBT模塊的功耗模型包括所述IGBT模塊的開關損耗和導通損耗，所述開關損耗和所述導通損耗與所述梯度線圈的電流有關。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于：建立所述關鍵部件的模型還包括：

建立所述IGBT模塊的熱模型，所述熱模型與所述IGBT模塊的材料有關；及

基于所述功耗模型及所述熱模型來創建所述IGBT模塊的所述模型。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于：所述IGBT模塊的所述模型包括所述IGBT模塊的結溫波動模型，所述結溫波動模型為所述功耗模型與所述熱模型的乘積，所述模型的輸出包括所述IGBT模塊的結溫波動。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于：所述X、Y、Z軸梯度功放中的每一個軸的梯度功放均包括串聯的三個H橋，每一個H橋包括并聯的第一橋臂和第二橋臂，所述第一橋臂包括串聯的第一IGBT模塊和第二IGBT模塊，所述第二橋臂包括串聯的第三IGBT模塊和第四IGBT模塊。