计算装置、磁共振装置、消耗功率计算方法以及程序的制作方法
【专利摘要】本发明涉及计算装置、磁共振装置、消耗功率计算方法以及程序。取得表示梯度脉冲的斜率变化的点的点数据、和表示梯度脉冲的梯度磁场强度为零的点的点数据。根据点数据计算梯度脉冲的脉宽，基于脉宽计算梯度线圈的电阻。另外，根据点数据计算梯度脉冲的梯度磁场强度，基于梯度磁场强度计算梯度线圈的线圈电流。然后，利用梯度线圈的电阻和线圈电流计算梯度线圈的消耗功率。从而以短时间计算梯度线圈的消耗功率。
【专利说明】计算装置、磁共振装置、消耗功率计算方法以及程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算梯度线圈的消耗功率的计算装置、适用了该计算装置的磁共振装置、用于计算梯度线圈的消耗功率的消耗功率计算方法、以及用于计算梯度线圈的消耗功率的程序。
【背景技术】
[0002]近年来,开始采用如回波平面成像(EPI:Echo Planer Imaging)法那样的高速摄影法。与此相伴，施加于梯度线圈的功率飞跃性地增加，梯度线圈的发热成为问题。因此，公开了在梯度线圈的温度不达到上限温度的范围内，能够连续地工作的MRI装置(参照专利文献I)。
[0003]专利文献
专利文献1:日本特开2000-023939号公报。
【发明内容】
[0004]然而，梯度磁场电源所能够输出的功率存在界限。从而，磁共振装置需要在梯度磁场电源所能够输出的功率范围内产生梯度磁场。因此，需要能够在产生梯度磁场之前预测梯度磁场电源的输出功率是否收敛在容许范围内的计算模型。
[0005]作为此种计算模型，已知DC模型。但是，在DC模型中，梯度线圈的损耗的计算所使用的电阻的值与频率的值无关地为恒定的。从而，在DC模型中，存在越靠高频则功率的计算值的误差越大的问题。
[0006]与此相对，已知考 虑了频率分量的差异的AC模型。AC模型与DC模型相比，能够减小功率的计算值的误差。但是，在AC模型中，存在如下问题，即，需要进行傅里叶变换以计算功率，另外，需要以较细的间隔重采样梯度磁场的波形，因而花费计算时间。
[0007]从而，期望以短时间计算梯度线圈的消耗功率。
[0008]本发明的第一观点是一种计算装置，其中具有:电阻计算单元，基于由梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及消耗功率计算单元，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
[0009]本发明的第二观点是在第一观点所述的计算装置中，所述电阻计算单元基于根据所述梯度线圈而决定的参数和所述脉宽计算所述梯度线圈的电阻。
[0010]本发明的第三观点是在第一或第二观点所述的计算装置中，具有:脉宽计算单元，基于表示所述梯度脉冲的波形的特征点的点数据计算所述脉宽。
[0011]本发明的第四观点是在第三观点所述的计算装置中，具有:线圈电流计算单元，基于所述点数据计算所述梯度线圈的线圈电流。
[0012]本发明的第五观点是在第四观点所述的计算装置中，所述线圈电流计算单元基于所述点数据计算所述梯度线圈的梯度磁场强度，基于所述梯度磁场强度计算所述线圈电流。[0013]本发明的第六观点是在第一至第三观点中的任一观点所述的计算装置中，所述梯度脉冲的波形的特征点是所述梯度脉冲的斜率变化的点、和所述梯度脉冲的梯度磁场强度为零的点。
[0014]本发明的第七观点是一种具有梯度线圈的磁共振装置，其中具有:电阻计算单元，基于由所述梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及消耗功率计算单元，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
[0015]本发明的第八观点是一种消耗功率计算方法，其中具有:电阻计算步骤，基于由梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及消耗功率计算步骤，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
[0016]本发明的第九观点是一种用于使计算机执行下列处理的程序:电阻计算处理，基于由梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及消耗功率计算处理，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
[0017]由于能够基于脉宽计算梯度线圈的电阻，故能够以短时间计算梯度线圈的消耗功率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的 一个方式的磁共振装置的概要图；
图2是为了说明消耗功率的估计方法而使用的脉冲序列；
图3是概要地示出脉宽W与电阻Rd。的关系的图表；
图4是示出计算梯度线圈23x、23y、23z的消耗功率时的流程的一例的图；
图5是示出由梯度线圈23x、23y、23z产生的梯度脉冲的一例的图；
图6是点数据的说明图；
图7是梯度脉冲Xl的脉宽W的计算方法的一例的说明图；
图8是示出对各个梯度脉冲Xl~x4计算的梯度线圈23x的电阻Rtk x的图；
图9是示出对各个梯度脉冲yl和12计算的梯度线圈23y的电阻Rtk y的图；
图10是示出对各个梯度脉冲zl~z3计算的梯度线圈23z的电阻Rde z的图；
图11是示出对各个梯度脉冲Xl~x4计算的梯度线圈23x的线圈电流Ix的图；
图12是示出对各个梯度脉冲yl以及y2计算的梯度线圈23y的线圈电流Iy的图；
图13是示出对各个梯度脉冲zl~z3计算的梯度线圈23z的线圈电流Iz的图；
图14是根据AC模型计算的消耗功率与根据DC模型计算的消耗功率之差的图表；
图15是根据AC模型计算的消耗功率与通过本方式的方法计算的消耗功率之差的图表。
【具体实施方式】
[0019]以下，说明用于实施发明的方式，但本发明不限定于以下的方式。
[0020]图1是本发明的一个方式的磁共振装置的概要图。
[0021]磁共振装置(以下，称为“MR装置”。MR:Magnetic Resonance) 100具有磁体2、工作台3、接收线圈4等。
[0022]磁体2具有收容被检测体12的孔(bore)21。另外，在磁体2中，具有超导线圈22、梯度线圈23x、23y、23z和RF线圈24。超导线圈22施加静磁场。梯度线圈23x施加x轴方向的梯度磁场，梯度线圈23y施加y轴方向的梯度磁场，梯度线圈23z施加z轴方向的梯度磁场。RF线圈24发送RF脉冲。此外，作为超导线圈22的替代，还可以使用永久磁石。
[0023]工作台3具有支撑被检测体12的支座3a。支座3a以能够移动至孔21内的方式构成。通过支座3a，被检测体12被搬运至孔21。
[0024]接收线圈4安装于被检测体12的头部。接收线圈4接收来自被检测体12的磁共
振信号。
[0025]MR装置100还具有梯度磁场电源5、放大器6、发送器7、接收器8、控制部9、操作部10、以及显示部11等。
[0026]梯度磁场电源5输出梯度磁场信号。梯度磁场信号在放大器6处被放大,供应至梯度线圈23x、23y、23z。
[0027]发送器7对RF线圈24供应电流。接收器8对从接收线圈4接受的信号执行检波
等信号处理。
[0028]控制 部9以实现对显示部11传输所需要的信息、或者基于从接收器8接受的数据而重建图像等MR装置100的各种动作的方式控制MR装置100的各部的动作。控制部9具有点数据取得单元91~消耗功率计算单元95等。
[0029]点数据取得单元91从脉冲序列的数据取得由梯度线圈23x、23y、23z产生的梯度脉冲的点数据。之后叙述点数据。
[0030]脉宽计算单元92基于点数据计算梯度脉冲的脉宽。
[0031]电阻计算单元93基于脉宽计算梯度线圈的电阻。
[0032]线圈电流计算单元94计算流入梯度线圈的线圈电流。
[0033]消耗功率计算单元95计算梯度线圈的消耗功率。
[0034]控制部9是构成点数据取得单元91~消耗功率计算单元95的一例，通过执行既定的程序，作为这些单元而起作用。控制部9相当于计算装置。
[0035]操作部10由操作者操作，将各种信息输入控制部9。显示部11显示各种信息。
[0036]MR装置100如上所述地构成。
[0037]在本方式中，在梯度线圈23x、23y、以及23z产生梯度脉冲之前，估计在梯度线圈23x、23y、以及23z中消耗的消耗功率。梯度磁场电源5基于估计的消耗功率，对放大器6输出梯度磁场信号。以下，说明在本方式中如何估计梯度线圈23x、23y、以及23z的消耗功率。
[0038]图2以及图3用于说明在本方式中梯度线圈23x、23y、以及23z的消耗功率的估计方法的图。
[0039]首先，考虑梯度线圈23x、23y、以及23z中的各个线圈产生图2所示的脉冲序列的情况。此时，梯度线圈23x、23y、以及23z中的各个线圈的电阻Rde能够通过以下的算式表
/Jn ο
[0040][数学式I]
【权利要求】
1.一种计算装置，其中具有: 电阻计算单元，基于由梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及 消耗功率计算单元，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
2.根据权利要求1所述的计算装置，其中， 所述电阻计算单元基于根据所述梯度线圈而决定的参数和所述脉宽计算所述梯度线圈的电阻。
3.根据权利要求1或2所述的计算装置，其中具有: 脉宽计算单元，基于表示所述梯度脉冲的波形的特征点的点数据计算所述脉宽。
4.根据权利要求3所述的计算装置，其中具有: 线圈电流计算单元，基于所述点数据计算所述梯度线圈的线圈电流。
5.根据权利要求4所述的计算装置，其中， 所述线圈电流计算单元基于所述点数据计算所述梯度线圈的梯度磁场强度，基于所述梯度磁场强度计算所述线圈电流。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的计算装置，其中， 所述梯度脉冲的波形 的特征点是所述梯度脉冲的斜率变化的点、和所述梯度脉冲的梯度磁场强度为零的点。
7.一种具有梯度线圈的磁共振装置，其中具有: 电阻计算单元，基于由所述梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及 消耗功率计算单元，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
8.—种消耗功率计算方法，其中具有: 电阻计算步骤，基于由梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及 消耗功率计算步骤，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
9.一种程序，用于使计算机执行下列处理: 电阻计算处理，基于由梯度线圈产生的梯度脉冲的脉宽，计算所述梯度线圈产生所述梯度脉冲时的所述梯度线圈的电阻；以及 消耗功率计算处理，基于所述梯度线圈的电阻，计算所述梯度线圈的消耗功率。
【文档编号】A61B5/055GK103784140SQ201310527504
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】浅羽佑介 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司