磁共振设备和用于控制超导线圈的供电单元的方法技术

一种具有磁共振装置(2)的磁共振设备(1)，磁共振装置具有限定患者接收部的主磁体单元(4)，主磁体单元具有产生磁共振装置(2)的基本磁场的至少一个超导线圈(5)，其中，磁共振装置(2)还具有能够通过磁共振设备(1)的至少一个控制设备控制的供电单元(8)，供电单元用于向超导线圈(5)提供电力，供电单元布置、特别是固定在主磁体单元(4)上或者集成在其中。

A magnetic resonance device and a method for controlling the power supply unit of a superconducting coil

A magnetic resonance device (2) magnetic resonance apparatus (1), magnetic resonance apparatus has a main magnet unit defines the patients receiving part (4), the main magnet unit has a magnetic resonance device (2) at least one of the basic magnetic field of the superconducting coil (5), wherein the magnetic resonance device (2) also can through a magnetic resonance apparatus (1) at least one control device control power supply unit (8), a power supply unit for superconducting coil (5) to provide power supply unit arrangement, especially fixed on the main magnet unit (4) or integrated in one.

【技术实现步骤摘要】
磁共振设备和用于控制超导线圈的供电单元的方法
本专利技术涉及一种具有磁共振装置的磁共振设备以及用于控制这种磁共振设备中的超导线圈的供电单元的方法，磁共振装置具有限定患者接收部的主磁体单元，主磁体单元具有产生磁共振装置的基本磁场的至少一个超导线圈。
技术介绍
特别是在医学成像中使用的磁共振装置在现有技术中已经是广泛已知的。其包括主磁体单元，主磁体单元例如在所谓的封闭式磁共振装置中限定圆柱形的患者接收部。在主磁体单元内部布置有至少一个超导线圈，其要产生通常非常高的、处于几特斯拉范围内的磁共振装置的基本磁场。因为磁共振频率、即拉莫尔频率由基本磁场的强度确定，因此必须极其准确地调整流过超导线圈的电流。然而，如果一旦实现了电流，则现在的超导线圈的损耗小，使得超导线圈在没有明显的其它能量输入或排放的情况下能够长时间运行，例如运行几年。为了调整超导线圈中的电流流动，因此使电流流动、由此使基本磁场增大或减小(“斜坡上升”或“斜坡下降”)，已知使用用于主磁体的特殊的供电单元(MPSU-MagnetPowerSupplyUnit(磁体供电单元))，因为很少需要供电单元，因此供电单元对于技术人员作为附加设备在实际的磁共振装置或磁共振设备外部实现。用于超导线圈的供电单元在此必须能够极其准确地提供大的电流，即能够产生例如几百安培的电流，其中，供电单元通常还具有基于铁氧体的电流测量装置，用于调节和监视电流流动。通过超导线圈的电流流动的、由此磁场的增大和减小在此需要较大的时间间隔，以避免通过对应的冷却装置冷却的超导线圈过热，由此避免所谓的“急冷(Quench)”。例如，通过超导线圈的电流流动的增大或减小可能需要30至200分钟。如果此时要在磁共振装置上进行服务措施，例如替换用于超导线圈的冷却装置的冷却头，服务技术人员作为服务工具携带用于超导线圈的供电单元，接通供电单元，并且使通过超导线圈的电流流动、因此使磁场减小，从而能够替换冷却头。之后，通过提高通过超导线圈的电流流动使磁场再次增大，并且再次移除供电单元，因此供电单元作为成本密集的设备可以在多个磁共振装置或磁共振设备上使用。未来的磁体技术聚焦于将主磁体单元中的冷却装置中的氦含量降低到小于200升，其中，一些思路的目的甚至在于不使用氦的完全干燥的主磁体单元。在这些思路中，热缓冲明显减少，使得在冷却装置发生故障的情况下，现在的超导体的剩余的安全区域(英语“thermalmargin(热裕度)”)迅速被越过，由此导致超导的崩溃、发热以及可能导致急冷。然而，在磁共振装置中允许急冷意味着，一旦冷却装置的功能恢复，则对于磁共振装置的使用存在明显增加的恢复时间。由于在这些系统中热缓冲减少，剩余的时间不足以供服务技术人员到达，以使磁场以受控的方式减小。现在的磁共振装置的另一个缺点是，对于服务措施，总是产生用于通过超导线圈的电流流动的增大和减小的等待时间，从而产生大的时间消耗。此外，现在的磁共振装置的基本磁场基本上保持接通，从而例如超导线圈的冷却装置在周末也必须继续运行，并且需要特别指示磁共振装置的屏蔽室中的清洁人员。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种能够以改进的方式维护和/或在氦储存小或者甚至不存在的情况下能够以改进的方式运行的磁共振设备。为了解决上述技术问题，根据本专利技术，在开头提及的类型的磁共振设备中设置为，磁共振装置还具有能通过磁共振设备的至少一个控制设备控制的供电单元，用于向布置、特别是固定在主磁体单元上或者集成在其中的超导线圈提供电力。因此，根据本专利技术提出了，将迄今为止作为服务人员的服务工具实现的用于超导线圈的供电单元集成到磁共振装置中，更准确地说集成在主磁体单元附近或者甚至集成在主磁体单元中，因为如此特别是用于强电流的导线路径保持短，这简化了高准确度的电流的有针对的提供。供电单元提供特别是具有大于100安培和/或400-700安培范围内的电流强度的这种强电流，并且为此可以具有强电流产生单元。强电流产生单元在此特别是可以构造为能够供以特别是40至100伏范围内的直流电压的电源。电压可以在磁共振设备的屏蔽室外部由专门的电压产生单元产生，并且可以向供电单元以低安培方式供电，例如供以小于10安培的电流。除了迄今为止已经在磁共振装置中可提供的、用于磁共振装置的除了超导线圈之外的其它部件、例如用于超导线圈的冷却装置的其它供电单元之外，现在原则上还可以在磁共振装置中提供附加供电单元，附加供电单元满足以受控的方式准确地使通过超导线圈的电流流动的、因此使基本磁场增大和减小的专门要求，并且附加供电单元可通过磁共振设备的控制设备控制。具体地，因此可以设置为，用于控制供电单元的控制设备被构造为用于使通过超导线圈的电流流动增大和/或减小。因此，除了所提及的用于超导线圈的强电流产生单元、特别是电源之外，供电单元为此还包括常见的、原则上已知的部件，也就是特别是如下可能性，即，即使在低功率下也能够向超导线圈馈送高度准确地确定的电流并且特别是经由合适的电流测量装置监视这。电流在此优选以电流的方式向超导线圈提供，由此在增大和减小时保持准确的调整。为了能够实现用于超导线圈的供电单元，使得其对成像的影响尽可能小，与服务人员的已知服务工具相比需要进行其它修改，从而本专利技术的一个特别优选的构造设置为，供电单元、特别是供电单元的电流测量装置以不含铁氧体的方式构造。因此，在服务人员作为服务设备随身携带的现在的用于超导线圈的供电单元通常是尤其在电流测量装置方面是基于铁氧体的装置时，担心对基本磁场和/或均匀区域、即成像区域中用于成像的其它磁场的均匀性存在干扰，因此根据本专利技术提出了，进行用于超导线圈的供电单元的不含铁氧体的实现。例如作为电流测量装置中的基于铁氧体的部件的替代，可以使用分流电阻，其目前也可以以足够的质量可供使用。此外，应当指出，本专利技术原则上还允许存在以低成本可获得、然而满足对用于超导线圈的供电单元的精度要求的部件，其使得能够以更低的成本实现用于超导线圈的供电单元，由此还使得能够以在经济上节约的方式安装到磁共振装置中，这在目前为止看起来都是不可能的。此外，供电单元还可以在其它方面以尽可能少使用磁性材料的方式、即利用少部分磁性材料来实现，以减小磁引力。根据本专利技术的磁共振设备带来了大量优点。一方面，即使在以较少或者甚至完全没有氦作为超导线圈的冷却装置的冷却剂的未来的磁共振装置中，现在也能够首次对潜在的故障情况、特别是冷却装置或者电力供应整体上停机作出反应，这是通过将磁共振设备本身构造为使通过超导线圈的电流流动、由此使磁场自动减小，并且在需要时在去除故障情况时再次自动增大，使得能够在冷却不起作用的情况下例如避免急冷，来实现的。恢复时间于是也明显减少，这是具有低氦含量或者甚至干燥的磁体技术的新概念在临床全身磁共振成像领域中成功市场化的关键因素。用于超导线圈的供电单元作为磁共振装置的固定部分的可用性能够特别是在针对主磁体的服务方面产生附加优点。因为具有经由控制设备的可控性，特别是还存在与外部通信网络、例如LAN或者因特网的连接，下面还要对此详细进行讨论。这使得能够例如在规划的服务活动中、例如在替换超导线圈的冷却装置的冷却头时已经使磁场减小，而不需要服务人员在场。以这种方式，对于服务人员不产生等待时间或者产生较少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有磁共振装置(2)的磁共振设备(1)，磁共振装置具有限定患者接收部的主磁体单元(4)，主磁体单元具有产生磁共振装置(2)的基本磁场的至少一个超导线圈(5)，其特征在于，磁共振装置(2)还具有能够通过磁共振设备(1)的至少一个控制设备控制的供电单元(8)，供电单元用于向超导线圈(5)提供电力，供电单元布置、特别是固定在主磁体单元(4)上或者集成在其中。

【技术特征摘要】
2016.05.11 DE 102016208107.11.一种具有磁共振装置(2)的磁共振设备(1)，磁共振装置具有限定患者接收部的主磁体单元(4)，主磁体单元具有产生磁共振装置(2)的基本磁场的至少一个超导线圈(5)，其特征在于，磁共振装置(2)还具有能够通过磁共振设备(1)的至少一个控制设备控制的供电单元(8)，供电单元用于向超导线圈(5)提供电力，供电单元布置、特别是固定在主磁体单元(4)上或者集成在其中。2.根据权利要求1所述的磁共振设备(1)，其特征在于，供电单元(8)特别是具有以不含铁氧体的方式构造的供电单元(8)的电流测量装置(10)，和/或特别是用于以电流方式向超导线圈(5)提供大于100A的电流的强电流产生单元、特别是电源。3.根据权利要求1或2所述的磁共振设备(1)，其特征在于，供电单元(8)本身和/或间接地经由控制设备的控制单元(12)具有通信接口，用于以远离磁共振装置(2)的方式控制供电单元(8)，所述控制单元(12)安装在主磁体单元(4)中或上。4.根据权利要求3所述的磁共振设备(1)，其特征在于，其还具有设置在容纳磁共振装置(2)的屏蔽室(3)外部的控制装置(15)，作为控制设备的部分，其中，控制装置(15)的至少一个控制部件(17)被构造用于经由通信接口直接或间接地控制供电单元(8)。5.根据权利要求4所述的磁共振设备(1)，其特征在于，控制部件(17)是控制装置(15)的特别是将控制信号转换为专有协议的中央控制部件(17)，和/或控制设备还包括具有输入装置(25)的操作员计算装置(24)，其连接到控制装置(15)。6.根据权利要求4或5所述的磁共振设备(1)，其特征在于，其还具有至少用于控制部件(17)和/或控制单元(12)的不间断电源(31)。7.根据权利要求6所述的磁共振设备(1)，其特征在于，控制设备被构造用于控制供电单元(8)，以在检测到停电时，使用不间断电源(31)的电力，使通过超导线圈(5)的电流流动减小。8.根据前述权利要求中任一项所述的磁共振设备(1)，其特征在于，控制设备被构造用于在满足紧急情况标准时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S比伯，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE