一步通过调节单元2和频率转换器3对动力部件进行细调，控制了冷却液温度的波动，以更高的精度实现了对MRI系统的冷却。
[0027]图4是根据本发明一个实施例的磁共振成像设备的冷却方法流程图。如图4所示，在步骤410，当作为控制单元的主机I将用户选择的一个扫描序列发送给MRI系统M，MRI系统根据扫描序列进行序列扫描操作时，主机I同时将预先测量和收集的与扫描序列对应的冷却功率需求发送给调节单元2，由调节单元2基于对冷却功率需求的计算得出冷却设备的动力部件所需的特定步进频率，并将其转换为调节信号发送给频率转换器3。在步骤420中，频率转换器3根据所述调节信号调节冷却设备的动力部件的步进频率，控制动力部件在步进频率对应的转速下运转，驱动冷媒进行制冷循环。
[0028]扫描序列是指射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关参数的设置及其在时序上的排列。MR成像主要依赖于四个因素:即质子密度、弛豫时间T1、T2、流空效应，应用不同的磁共振扫描序列可以得到反映这些因素不同侧重点的图像。
[0029]以扫描序列A为例说明如何预先测量其对应的冷却功率需求。例如,运行扫描序列Α，磁共振成像设备M根据扫描序列A定义的相关参数进行扫描，与此同时，利用测量工具(例如，包括流量传感器，温度传感器等等)测量磁共振成像设备M整体的冷却液流量，以及进出冷却液的温度差，据此可以计算出磁共振成像设备M在运行扫描序列A的时间范围内，每个时间点的冷却功率需求(或实时冷却功率需求)。该功率需求可以用“冷却功率-扫描时间”这样的图表形式表达。
[0030]具体地，在图4所示的步骤410中，用户，比如医生，在主机I上选择一组扫描序列,主机I将该扫描序列发送给磁共振成像系统Μ，并将对应的冷却功率需求发送给调节单元2。调节单元2基于对上述冷却功率需求的计算得出冷却设备的动力部件所需的特定步进频率，并将该步进频率对应的调节信号发送给频率转换器3。
[0031]如上所述，因为预先测量得到了磁共振成像系统M在运行扫描序列A时的实时冷却功率需求。调节单元2可以根据上述实时冷却功率需求的具体数值和系统最大冷却功率数值，可以计算得到每个时间点上“实时冷却功率需求/最大制冷功率”的百分比。调节单元2基于此百分比和当前工况下的供电电源频率，可以计算出与上述实时冷却功率需求所匹配的步进频率输出。这个频率输出结果例如可以用“步进频率-扫描时间”的图表形式表达。
[0032]在该实施例方法中，对于动力部件，它们的步进频率可以相同，也可以根据不同的动力部件的参数，得出不同的步进频率。
[0033]在该实施例方法中，调节单元2可以用单独的单片机或者印刷电路板或者印刷电路板组件(PCBA)来实现。主机I和调节单元2之间的通讯方式可以为有线或者无线的方式。
[0034]然后，在步骤420中，频率转换器3根据调节信号将特定步进频率的电力提供给动力部件，调节动力部件的转速。在该例子中，动力部件例如为第一泵4、压缩机5、第二泵6、风扇7。然后这些动力部件在调节后的转速下运转，驱动冷媒进行制冷循环。冷媒例如为水、空气、氣里昂等等。
[0035]在上述冷却方法中，在制冷循环中用一个由第一泵4和蒸发器8及冷却液管道构成的冷却液回路，作用于所述磁共振成像设备上，对其冷却。在该冷却液回路中，第一泵4将低温的冷却液供给冷却MRI设备M的管道，吸收MRI设备工作发出的热量。变热后的冷却液被送到蒸发器8中与蒸发器中的制冷剂进行热交换，温度降低，重新送给第一泵4。制冷剂例如为氟利昂。冷却液可以为水或者其它液体。
[0036]在蒸发器8中因为热交换而温度升高变成蒸汽的制冷剂，经由压缩机5压缩成高温高压的蒸汽，排入冷凝器10。制冷剂例如为氟利昂。在冷凝器10中，蒸汽向冷却介质(在本实施例中，例如为水)放热，冷凝为高压液体，再经过膨胀阀9变成低压低温的制冷剂，进行下一个循环。在冷凝器10中，与制冷剂进行热交换后温度变高的水被送给泵6，经由风扇7降温处理后送回冷凝器10，进行下一个循环。
[0037]进一步地，在步骤420中，在磁共振成像设备M待机状态下或者关闭状态下，主机I将预先收集的与待机状态或者关闭状态对应的冷却功率需求发送给调节单元2。调节单元2基于对冷却功率需求的计算得出使冷却设备的动力部件运转的步进频率，将步进频率转换成调节信号发送给频率转换器3。频率转换器3根据调节信号控制动力部件在步进频率对应的转速下运转，驱动冷媒进行制冷循环。
[0038]另外，在步骤420中，进一步通过测量冷却磁共振成像设备后的冷却液的温度T( S卩，冷却MRI设备M后送给蒸发器9的冷却液的温度)来对调节单元向频率转换器发送的信号进行细调。具体地，比如设置一个温度阈值，当检测的冷却液温度高于该阈值时，在一定范围内提高动力部件的转速。反之，在一定范围内降低动力部件的转速。所述冷却液温度的测量可以用各种温度传感器，比如负温度系数(NTC)温度传感器。
[0039]通过用本发明实施例的方法，在节省能耗的基础上，用一种闭环控制方式进一步通过调节单元2和频率转换器3对动力部件进行细调，控制冷却液的温度波动，以更高的精度实现了对MRI设备的冷却。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁共振成像系统的冷却设备，包括一冷媒和一调节单元，所述冷媒用于对所述磁共振成像系统进行制冷，所述调节单元用于基于预先收集的与所述磁共振成像系统的状态对应的冷却功率需求驱动所述冷媒。
2.根据权利要求1的冷却设备，其特征在于，所述冷却设备还包括至少一个动力部件；所述调节单元用于基于所述冷却功率需求得出所述至少一个动力部件的步进频率信号，所述至少一个动力部件用于基于所述步进频率信号驱动所述冷媒进行所述制冷循环。
3.根据权利要求2的磁共振成像系统的冷却设备，其还包括一频率转换器，用于基于所述步进频率信号调节所述至少一个动力部件的转速，驱动所述冷媒进行所述制冷。
4.根据权利要求2的磁共振成像系统的冷却设备，其中所述制冷包括作用于所述磁共振成像系统的一冷却液回路。
5.根据权利要求4的磁共振成像系统的冷却设备，其中所述调节单元还用于实时采集所述冷却液回路返回的冷却液温度，并根据该冷却液温度进一步调节所述步进频率信号。
6.根据权利要求1的磁共振成像系统的冷却设备，其中所述状态包括序列扫描状态、待机状态或者关闭状态。
7.一种磁共振成像系统，其中包括一控制单兀和如权利要求1-6中任一所述的冷却设备，所述控制单元用于将所述磁共振成像系统的状态发送给所述调节单元。
8.—种磁共振成像系统的冷却方法，包括: 基于与所述磁共振成像系统的状态对应的预先收集的冷却功率需求，驱动冷媒对所述磁共振成像系统进行制冷。
9.根据权利要求8的冷却方法，该方法进一步包括: 基于所述冷却功率需求，得出使一冷却设备的至少一个动力部件运转的步进频率信号；所述动力部件基于所述步进频率信号驱动所述冷媒进行所述制冷。
10.根据权利要求9的冷却方法，其中所述制冷包括用一冷却液回路作用于所述磁共振成像系统。
11.根据权利要求10的冷却方法，该方法进一步包括:实时采集所述冷却液回路返回的冷却液温度，并根据该冷却液温度进一步调节所述步进频率信号。
12.根据权利要求8的冷却方法，其中所述状态包括序列扫描状态、待机状态或者关闭状态。
【专利摘要】本发明提供了一种磁共振成像系统的冷却设备，其包括：一调节单元，用于基于预先收集的所述磁共振成像系统在至少一个状态下的冷却功率需求驱动冷媒对所述磁共振成像系统进行制冷循环。相应地，本发明还提供了一种磁共振成像系统的冷却方法。通过本发明的冷却设备和冷却方法，节省了冷却磁共振成像设备所需的能量。
【IPC分类】F25B49-02, A61B5-055, F25B1-00
【公开号】CN104676994
【申请号】CN201310628684
【发明人】陈平
【申请人】西门子(深圳)磁共振有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月29日
【公告号】US20150153428