本公开涉及一种用于磁共振成像设备的故障监测方法和装置，所述磁共振成像设备包括待测部件，所述方法包括：获取所采集的所述待测部件在预定时间段内的声音信号；将所述声音信号划分为多个子阶段声音信号；获取所述多个子阶段声音信号中的每个子阶段声音信号的声音特征，其中，所述声音特征与声音的时间和频率特性相关联；以及基于所获取的声音特征确定所述待测部件是否处于故障状态。述待测部件是否处于故障状态。述待测部件是否处于故障状态。
【技术实现步骤摘要】
用于磁共振成像设备的故障监测方法及装置
[0001]本公开涉及医疗器械
，特别是一种用于磁共振成像设备的故障监测方法、装置、非暂态计算机可读存储介质以及计算机程序产品。
技术介绍
[0002]磁共振成像设备是利用核磁共振原理，根据释放的能量在不同的物质内部结构环境中的不同的衰减，并通过外加梯度磁场监测所发射出的电磁波，从而获得该物质的原子核的位置和种类。
[0003]超导磁体是磁共振成像设备的核心部件，其利用超导材料制成的超导线圈产生高场强和高稳定性的磁场。超导线圈需要沉浸在充满冷却剂的冷却剂容器中，以使得超导线圈达到超导温度，保持超导状态。由此可见，超导线圈和冷却系统是磁共振成像设备正常运行的重要保障。但是，磁共振成像设备中的部件在使用过程中可能因为各种原因而影响磁共振成像设备的正常工作。例如，冷却系统中的冷头可能在运输过程中或断电期间而不工作，造成大量的液氦流失，也可能由于内部的活塞、旋转阀随着工作时间的增加而不断磨损，造成冷头的气密性降低，从而导致液氦的流失，或者由于超期使用导致填料的松漏，从而导致活塞卡死在缸套中。上述几种原因都可能导致冷却系统的制冷效果降低或者冷却系统甚至彻底报废，从而严重影响磁共振成像设备的正常使用。
[0004]现有的磁共振成像设备的故障监测方法的监测结果不够精确且容易发生误检。因此，需要提供一种改进的磁共振成像设备的故障监测的方法，确保磁共振成像设备能够正常工作。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本公开一方面提出了一种基于声音的磁共振成像设备的故障监测方法，从而实现准确可靠且高效地对磁共振成像设备的故障进行监测，确保磁共振成像设备能够正常工作。
[0006]根据本公开的第一方面，提供了一种用于磁共振成像设备的故障监测的方法，所述磁共振成像设备包括待测部件，所述方法包括：获取所采集的所述待测部件在预定时间段内的声音信号；将所述声音信号划分为多个子阶段声音信号；获取所述多个子阶段声音信号中的每个子阶段声音信号的声音特征，其中，所述声音特征与声音的时间和频率特性相关联；以及基于所获取的声音特征确定所述待测部件是否处于故障状态。
[0007]根据本公开的第二方面，提供了一种用于磁共振成像设备的故障监测装置，包括：声音信号获取模块，所述声音信号获取模块被配置为获取所采集的待测部件在预定时间段内的声音信号；划分模块，所述划分模块被配置为将所述声音信号划分为多个子阶段声音信号；声音特征获取模块，所述声音特征获取模块被配置为获取所述多个子阶段声音信号中的每个子阶段声音信号的声音特征，其中，所述声音特征与声音的时间和频率特性相关联；以及确定模块，所述确定模块被配置为基于所获取的声音特征确定所述待测部件是否
处于故障状态。
[0008]根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：处理器，和存储程序的存储器，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据本公开的用于磁共振成像设备的故障监测方法。
[0009]根据本公开的第四方面，提供了一种存储程序的非暂态计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令在由一个或者多个处理器执行时，致使所述一个或者多个处理器执行根据本公开的用于磁共振成像设备的故障监测方法。
[0010]根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据本公开的用于磁共振成像设备的故障监测方法的步骤。
[0011]根据本公开的实施例，通过将采集到的磁共振成像设备中的待测部件的声音信号划分为多个子阶段声音信号，并针对每个子阶段声音信号分别提取声音特征，以根据待测部件工作时的声音特征来判断待测部件是否处于故障状态，从而实现直接简单、准确可靠且高效地对磁共振成像设备进行故障监测。
附图说明
[0012]下面将通过参照附图详细描述本公开的实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本公开的上述及其他特征和优点，附图中：
[0013]图1为根据本公开的一些实施例的磁共振成像设备；
[0014]图2为根据本公开的一些实施例的用于磁共振成像设备的故障监测方法的流程图；
[0015]图3为根据本公开的另一些实施例的用于磁共振成像设备的故障监测方法的流程图；
[0016]图4示例性地示出了异常运行的冷头产生的声音信号的波形图；
[0017]图5示出了根据本公开的一些实施例的用于磁共振成像设备的故障监测装置的示意性框图；
[0018]图6示出了可以被用来实施本文所描述的方法的电子设备的示例配置；
[0019]图7a和图7b分别示例性地示出了正常运行的冷头产生的声音信号的波形图以及时频图；以及
[0020]图8a和图8b分别示例性地示出了异常运行的冷头产生的声音信号的波形图以及时频图。
具体实施方式
[0021]为了对本公开的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本公开的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
[0022]在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0023]在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
[0024]在现有技术中，例如，对于磁共振成像设备的冷头的监测多是通过一些间接性的性能指标(例如，冷头温度、磁压等)来判断冷头的工作状态。如果这些性能指标出现下降趋势，则推断冷头发生故障。但是这种判断方式不够准确且容易发生误检。
[0025]图1示意性示出了根据本公开的一些实施例的磁共振成像设备。磁共振成像系统100包括磁体110、扫描床120、以及在磁体110和扫描床120之间形成的扫描腔130。磁共振成像系统100进一步包括设置在磁体110的外壳上的冷头140。
[0026]专利技术人通过研究发现，磁共振成像设备中的部分关键部件(例如，图1中的冷头140)在正常运行时会产生较为规律的声音，相反，在异常情况下会产生异响。以冷头为例，由于冷却系统的冷头的两个阀门分别与压缩机的高压进气端口以及低压出气端口连通，在冷头的每个工作周期内具有高压气体释放和低压气体释放两个过程，因此正常运行的冷头在每个工作周期内可以产生清晰的两段震动声音。例如，从图7a(其为波形图，横轴表示时间T，纵轴表示能量)和图7b(其为时频图，横轴表示时间T，纵轴表示频率)中可以明显看出，冷头正常工作情况下每个工作周期内产生的两段震动声音间隔基本相等，且没有明显震荡噪声。然而，在冷头发生异常(例如，活塞等磨损)时，冷头的运行产生的震动声音将会与正常情况下不同。例如，从图8a(其为波形图，横轴表示时间T，纵轴表示能量)和图8b(其为时频图，横轴表示时间T，纵轴表示频率)可以明显看出，异常情况下的冷头产生的声音低频分量较多、具有低沉本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振成像设备的故障监测方法，所述磁共振成像设备包括待测部件，所述方法包括：获取所采集的所述待测部件在预定时间段内的声音信号；将所述声音信号划分为多个子阶段声音信号；获取所述多个子阶段声音信号中的每个子阶段声音信号的声音特征，其中，所述声音特征与声音的时间和频率特性相关联；以及基于所获取的声音特征确定所述待测部件是否处于故障状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述待测部件为用于所述磁共振成像设备的制冷机的冷头，所述预定时间段包括所述冷头的至少一个工作周期，所述多个子阶段声音信号包括：至少一个第一子阶段声音信号，每个第一子阶段声音信号对应于高压气体释放引起的声音的起音阶段；至少一个第二子阶段声音信号，每个第二子阶段声音信号对应于高压气体释放引起的声音的衰减阶段；至少一个第三子阶段声音信号，每个第三子阶段声音信号对应于低压气体释放引起的声音的起音阶段；以及至少一个第四子阶段声音信号，每个第四子阶段声音信号对应于低压气体释放引起的声音的衰减阶段。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述预定时间段包括所述待测部件的至少一个工作周期，并且每个子阶段声音信号的声音特征包括以下各项中的至少一项：该子阶段声音信号的持续时间与所述工作周期的比；以及该子阶段声音信号的高频分量的能量和低频分量的能量之比。4.根据权利要求3所述的方法，其中，每个子阶段声音信号的声音特征还包括该子阶段声音信号的频率分布、过零率、频谱质心、频谱滚降、音调、音色中的至少一项。5.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所获取的声音特征确定所述待测部件是否处于故障状态包括：基于所获取的声音特征和正常状态下所述待测部件的固有声音特征，确定所述待测部件是否处于故障状态。6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于所获取的声音特征和正常状态下所述待测部件的固有声音特征，确定所述待测部件是否处于故障状态包括：根据正常状态下所述待测部件的固有声音特征，计算声音特征阈值；以及通过比较所获取的声音特征与所述声音特征阈值，确定所述待测部件是否处于故障状态。7.根据权利要求5所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：何金强，杨志根，李琨，李嘉成，刘筠，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：
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