計算裝置、磁共振裝置、消耗功率計算方法以及程序的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及計算裝置、磁共振裝置、消耗功率計算方法以及程序。取得表示梯度脈沖的斜率變化的點的點數據、和表示梯度脈沖的梯度磁場強度為零的點的點數據。根據點數據計算梯度脈沖的脈寬，基于脈寬計算梯度線圈的電阻。另外，根據點數據計算梯度脈沖的梯度磁場強度，基于梯度磁場強度計算梯度線圈的線圈電流。然后，利用梯度線圈的電阻和線圈電流計算梯度線圈的消耗功率。從而以短時間計算梯度線圈的消耗功率。
【專利說明】計算裝置、磁共振裝置、消耗功率計算方法以及程序
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及計算梯度線圈的消耗功率的計算裝置、適用了該計算裝置的磁共振裝置、用于計算梯度線圈的消耗功率的消耗功率計算方法、以及用于計算梯度線圈的消耗功率的程序。
【背景技術】
[0002]近年來,開始采用如回波平面成像(EPI:Echo Planer Imaging)法那樣的高速攝影法。與此相伴，施加于梯度線圈的功率飛躍性地增加，梯度線圈的發(fā)熱成為問題。因此，公開了在梯度線圈的溫度不達到上限溫度的范圍內，能夠連續(xù)地工作的MRI裝置(參照專利文獻I)。
[0003]專利文獻
專利文獻1:日本特開2000-023939號公報。

【發(fā)明內容】

[0004]然而，梯度磁場電源所能夠輸出的功率存在界限。從而，磁共振裝置需要在梯度磁場電源所能夠輸出的功率范圍內產生梯度磁場。因此，需要能夠在產生梯度磁場之前預測梯度磁場電源的輸出功率是否收斂在容許范圍內的計算模型。
[0005]作為此種計算模型，已知DC模型。但是，在DC模型中，梯度線圈的損耗的計算所使用的電阻的值與頻率的值無關地為恒定的。從而，在DC模型中，存在越靠高頻則功率的計算值的誤差越大的問題。
[0006]與此相對，已知考 慮了頻率分量的差異的AC模型。AC模型與DC模型相比，能夠減小功率的計算值的誤差。但是，在AC模型中，存在如下問題，即，需要進行傅里葉變換以計算功率，另外，需要以較細的間隔重采樣梯度磁場的波形，因而花費計算時間。
[0007]從而，期望以短時間計算梯度線圈的消耗功率。
[0008]本發(fā)明的第一觀點是一種計算裝置，其中具有:電阻計算單元，基于由梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及消耗功率計算單元，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
[0009]本發(fā)明的第二觀點是在第一觀點所述的計算裝置中，所述電阻計算單元基于根據所述梯度線圈而決定的參數和所述脈寬計算所述梯度線圈的電阻。
[0010]本發(fā)明的第三觀點是在第一或第二觀點所述的計算裝置中，具有:脈寬計算單元，基于表示所述梯度脈沖的波形的特征點的點數據計算所述脈寬。
[0011]本發(fā)明的第四觀點是在第三觀點所述的計算裝置中，具有:線圈電流計算單元，基于所述點數據計算所述梯度線圈的線圈電流。
[0012]本發(fā)明的第五觀點是在第四觀點所述的計算裝置中，所述線圈電流計算單元基于所述點數據計算所述梯度線圈的梯度磁場強度，基于所述梯度磁場強度計算所述線圈電流。[0013]本發(fā)明的第六觀點是在第一至第三觀點中的任一觀點所述的計算裝置中，所述梯度脈沖的波形的特征點是所述梯度脈沖的斜率變化的點、和所述梯度脈沖的梯度磁場強度為零的點。
[0014]本發(fā)明的第七觀點是一種具有梯度線圈的磁共振裝置，其中具有:電阻計算單元，基于由所述梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及消耗功率計算單元，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
[0015]本發(fā)明的第八觀點是一種消耗功率計算方法，其中具有:電阻計算步驟，基于由梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及消耗功率計算步驟，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
[0016]本發(fā)明的第九觀點是一種用于使計算機執(zhí)行下列處理的程序:電阻計算處理，基于由梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及消耗功率計算處理，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
[0017]由于能夠基于脈寬計算梯度線圈的電阻，故能夠以短時間計算梯度線圈的消耗功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的 一個方式的磁共振裝置的概要圖；
圖2是為了說明消耗功率的估計方法而使用的脈沖序列；
圖3是概要地示出脈寬W與電阻Rd。的關系的圖表；
圖4是示出計算梯度線圈23x、23y、23z的消耗功率時的流程的一例的圖；
圖5是示出由梯度線圈23x、23y、23z產生的梯度脈沖的一例的圖；
圖6是點數據的說明圖；
圖7是梯度脈沖Xl的脈寬W的計算方法的一例的說明圖；
圖8是示出對各個梯度脈沖Xl~x4計算的梯度線圈23x的電阻Rtk x的圖；
圖9是示出對各個梯度脈沖yl和12計算的梯度線圈23y的電阻Rtk y的圖；
圖10是示出對各個梯度脈沖zl~z3計算的梯度線圈23z的電阻Rde z的圖；
圖11是示出對各個梯度脈沖Xl~x4計算的梯度線圈23x的線圈電流Ix的圖；
圖12是示出對各個梯度脈沖yl以及y2計算的梯度線圈23y的線圈電流Iy的圖；
圖13是示出對各個梯度脈沖zl~z3計算的梯度線圈23z的線圈電流Iz的圖；
圖14是根據AC模型計算的消耗功率與根據DC模型計算的消耗功率之差的圖表；
圖15是根據AC模型計算的消耗功率與通過本方式的方法計算的消耗功率之差的圖表。
【具體實施方式】
[0019]以下，說明用于實施發(fā)明的方式，但本發(fā)明不限定于以下的方式。
[0020]圖1是本發(fā)明的一個方式的磁共振裝置的概要圖。
[0021]磁共振裝置(以下，稱為“MR裝置”。MR:Magnetic Resonance) 100具有磁體2、工作臺3、接收線圈4等。
[0022]磁體2具有收容被檢測體12的孔(bore)21。另外，在磁體2中，具有超導線圈22、梯度線圈23x、23y、23z和RF線圈24。超導線圈22施加靜磁場。梯度線圈23x施加x軸方向的梯度磁場，梯度線圈23y施加y軸方向的梯度磁場，梯度線圈23z施加z軸方向的梯度磁場。RF線圈24發(fā)送RF脈沖。此外，作為超導線圈22的替代，還可以使用永久磁石。
[0023]工作臺3具有支撐被檢測體12的支座3a。支座3a以能夠移動至孔21內的方式構成。通過支座3a，被檢測體12被搬運至孔21。
[0024]接收線圈4安裝于被檢測體12的頭部。接收線圈4接收來自被檢測體12的磁共
振信號。
[0025]MR裝置100還具有梯度磁場電源5、放大器6、發(fā)送器7、接收器8、控制部9、操作部10、以及顯示部11等。
[0026]梯度磁場電源5輸出梯度磁場信號。梯度磁場信號在放大器6處被放大,供應至梯度線圈23x、23y、23z。
[0027]發(fā)送器7對RF線圈24供應電流。接收器8對從接收線圈4接受的信號執(zhí)行檢波
等信號處理。
[0028]控制 部9以實現對顯示部11傳輸所需要的信息、或者基于從接收器8接受的數據而重建圖像等MR裝置100的各種動作的方式控制MR裝置100的各部的動作?？刂撇?具有點數據取得單元91~消耗功率計算單元95等。
[0029]點數據取得單元91從脈沖序列的數據取得由梯度線圈23x、23y、23z產生的梯度脈沖的點數據。之后敘述點數據。
[0030]脈寬計算單元92基于點數據計算梯度脈沖的脈寬。
[0031]電阻計算單元93基于脈寬計算梯度線圈的電阻。
[0032]線圈電流計算單元94計算流入梯度線圈的線圈電流。
[0033]消耗功率計算單元95計算梯度線圈的消耗功率。
[0034]控制部9是構成點數據取得單元91~消耗功率計算單元95的一例，通過執(zhí)行既定的程序，作為這些單元而起作用?？刂撇?相當于計算裝置。
[0035]操作部10由操作者操作，將各種信息輸入控制部9。顯示部11顯示各種信息。
[0036]MR裝置100如上所述地構成。
[0037]在本方式中，在梯度線圈23x、23y、以及23z產生梯度脈沖之前，估計在梯度線圈23x、23y、以及23z中消耗的消耗功率。梯度磁場電源5基于估計的消耗功率，對放大器6輸出梯度磁場信號。以下，說明在本方式中如何估計梯度線圈23x、23y、以及23z的消耗功率。
[0038]圖2以及圖3用于說明在本方式中梯度線圈23x、23y、以及23z的消耗功率的估計方法的圖。
[0039]首先，考慮梯度線圈23x、23y、以及23z中的各個線圈產生圖2所示的脈沖序列的情況。此時，梯度線圈23x、23y、以及23z中的各個線圈的電阻Rde能夠通過以下的算式表
/Jn ο
[0040][數學式I]
【權利要求】
1.一種計算裝置，其中具有: 電阻計算單元，基于由梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及 消耗功率計算單元，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
2.根據權利要求1所述的計算裝置，其中， 所述電阻計算單元基于根據所述梯度線圈而決定的參數和所述脈寬計算所述梯度線圈的電阻。
3.根據權利要求1或2所述的計算裝置，其中具有: 脈寬計算單元，基于表示所述梯度脈沖的波形的特征點的點數據計算所述脈寬。
4.根據權利要求3所述的計算裝置，其中具有: 線圈電流計算單元，基于所述點數據計算所述梯度線圈的線圈電流。
5.根據權利要求4所述的計算裝置，其中， 所述線圈電流計算單元基于所述點數據計算所述梯度線圈的梯度磁場強度，基于所述梯度磁場強度計算所述線圈電流。
6.根據權利要求3至5中的任一項所述的計算裝置，其中， 所述梯度脈沖的波形 的特征點是所述梯度脈沖的斜率變化的點、和所述梯度脈沖的梯度磁場強度為零的點。
7.一種具有梯度線圈的磁共振裝置，其中具有: 電阻計算單元，基于由所述梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及 消耗功率計算單元，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
8.—種消耗功率計算方法，其中具有: 電阻計算步驟，基于由梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及 消耗功率計算步驟，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
9.一種程序，用于使計算機執(zhí)行下列處理: 電阻計算處理，基于由梯度線圈產生的梯度脈沖的脈寬，計算所述梯度線圈產生所述梯度脈沖時的所述梯度線圈的電阻；以及 消耗功率計算處理，基于所述梯度線圈的電阻，計算所述梯度線圈的消耗功率。
【文檔編號】A61B5/055GK103784140SQ201310527504
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2012年10月31日
【發(fā)明者】淺羽佑介 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術有限公司