[发明专利]磁共振成像系统冷头工作状态的监测方法和系统

说明书

一种磁共振成像系统冷头工作状态的监测方法，其包括：接收通过磁共振成像系统上的声音收集装置在冷头工作期间采集的冷头声音信号；对所述冷头声音信号进行处理，其包括计算所述冷头声音信号的频谱图；以及将所述频谱图输入卷积神经网络，并且根据所述卷积神经网络的输出来判断所述冷头的工作状态。

技术领域

本发明涉及医疗成像领域，尤其涉及一种磁共振成像系统冷头工作状态的监测方法和监测系统、基于云端的磁共振成像系统冷头工作状态的监测方法和监测系统、以及用于执行所述方法的计算机可读存储介质。

背景技术

磁共振成像系统已广泛应用于医疗诊断领域，其基本原理是利用磁体产生均匀的强磁场，在由梯度线圈产生特定的梯度场的配合下，将诊断对象体内的氢原子极化，然后由射频线圈发射无线电射频脉冲激发氢原子核，引起核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接收器收录，经电子计算机处理后获得图像。

在超导磁共振成像系统中，超导磁体作为核心部件，其利用超导材料制成的超导线圈产生高场强、高稳定磁场。所述超导线圈位于装满冷却剂的冷却剂容器中，被冷却的超导线圈会达到超导温度，并保持超导状态。向超导线圈中通入大电流，产生高场强高稳定磁场，且由于超导态的线圈为零电阻，电流不会有损耗。一般使用数百升液氦作为冷却剂，来维持超导线圈所需的低温。液氦从周围吸收热量并转换成气体。然后，冷头被用来从磁体中提取热量并将氦气再冷凝成液体。

冷头的效能可能会逐渐降低，每年降低约为10％。冷头寿命大约为3至4年。冷头失效或低效可能会导致氦气压力升高，氦气流失，甚至制冷失效。因此，需要一种合适的方法来监测冷头的工作状态，以确保其正常工作是非常重要的。

目前，冷头的效率是由加热器的工作周期来监测和预测的。当氦气压力低于下限时，加热器内部的磁体监视器将启动以增加压力。当压力超过上限时，加热器将被禁用。磁体监视器将记录加热器加热状态，并将工作周期报告给服务中心。当加热器工作周期长于设定的规范时，表示冷头接近寿命，维修中心将通知现场工程师更换冷头。一般来说，加热器的工作周期是测量冷头对磁体影响的方式，但不是监测冷头的直接方式。有时冷头已经有了一些问题，但仍然可以冷凝氦气。由于氦气压力仍缓慢增加，即使氦压缩机已经停止工作，但是也不能直接发现冷头已经失效，也不能及时地更换冷头，由此可能会导致超导磁共振成像系统损坏。

因此，需要提供一种新的磁共振成像系统冷头工作状态的监测方法和监测系统，能够直接监测冷头的工作状态，确保冷头始终能正常工作或能够及时预测冷头的剩余寿命，为现场工程师提供远程诊断。

发明内容

本发明提供了一种磁共振成像系统冷头工作状态的监测方法，其包括：接收通过磁共振成像系统上的声音收集装置在冷头工作时采集的冷头声音信号；对所述冷头声音信号进行处理，其包括计算所述冷头声音信号的频谱图；以及将所述频谱图输入卷积神经网络，并且根据所述卷积神经网络的输出来判断所述冷头的工作状态。

本发明提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行于计算机系统，用于执行以下指令：接收通过磁共振成像系统上的声音收集装置在冷头工作时采集的冷头声音信号；对所述冷头声音信号进行处理，其包括计算所述声音信号的频谱图；以及将所述频谱图输入卷积神经网络，并且根据所述卷积神经网络的输出来判断所述冷头的工作状态。

本发明提供了一种基于云端的磁共振成像系统冷头工作状态的监测方法，其包括：接收通过磁共振成像系统上的声音收集装置在冷头工作时采集的冷头声音信号；将所述冷头声音信号传送至云端服务器并在云端服务器计算所述冷头声音信号的频谱图或者在磁共振成像系统计算所述冷头声音信号的频谱图并将所述频谱图传送至云端服务器；以及将所述频谱图输入所述云端服务器的卷积神经网络，并且根据所述卷积神经网络的输出来判断用户端的冷头的工作状态。