[发明专利]用于磁体系统的异常检测与相关系统

说明书

一种异常检测系统包括诊断接口(10)和数据采集系统(11)，该数据采集系统(11)能够记录指示超导磁体中的分接点(20)处的电压变化的数据。表示这些电压变化的数据可以存储为数据日志，并且处理器可以分析该数据以标识机械撞击。

本发明涉及用于与高强度磁体系统有关的故障评估的异常检测。这种磁体系统的示例是例如使用超导磁体的磁共振成像(MRI)系统。在下面的描述中将更详细地考虑这样的系统，但是本发明可以类似的方式应用于其他磁体系统。

使用超导磁体的MRI系统存在固有的危险，即，由于持续存在强磁场(通常为1.5T或3.0T)，无意中带入磁体附近的铁磁物体会被猛烈地吸引到磁体上，从而可能造成损坏。通常，在存在这些磁场的情况下，对患者的准备和控制要格外小心。在这种环境中工作的放射科医生和技术人员是经过训练且经验丰富的。

传统上，减少铁磁性物体的撞击造成的损坏的可能性的主要措施是预防性的，诸如训练职员。金属探测器系统可以作为预扫描检查，但是这些系统通常着重于在任何情况下都受到严格监督的患者。

但是，对于常规的清洁和维护活动，通常不太容易控制对MRI系统周围的环境的使用和访问。众所周知，诸如地板清洁机、维护工具等铁磁物体会被猛烈地吸引到磁体上，从而导致磁体损坏。

这样的事故造成的撞击可能会以多种方式对磁体造成损坏，包括：直接损坏外壳或包围磁体的真空容器部分；使内部零件(诸如悬架元件)变形，这种变形可能会导致低温热负荷，从而导致制冷剂损失；或者可能会由于卷入的强力而损坏内部容器或磁体组件。

本发明提供了用于标识和分类由可能引起磁体损坏的物体引起的异常的方法和装置。这样的异常包括机械撞击，并且还包括靠近成像系统的意外物体对成像磁场的干扰。

考虑到某个物体被吸引到磁体上的撞击，物体的总质量和物体的铁磁质量都对物体造成的损坏有贡献。例如，一个4kg的工具箱可能包含近4kg的铁磁材料，而10kg的轮椅可能仅包含1kg的铁磁材料。施加在物体上的力将由其铁磁质量决定，但造成的损坏将取决于物体在撞击时的动能，而动能则由物体的总质量及其在撞击时的速度决定。撞击时的速度将取决于作用在物体上的力(铁磁质量的函数)及其产生的加速度(也是总质量的函数)。

在对磁体系统造成撞击的情况下，系统用户与系统制造商或其他检修组织之间可能会发生有关保修或检修索赔的争议。如果没有根本原因的直接证据，诸如物体的撞击，则制造商或其他检修组织可能会造成不必要的财务损失。本发明提供了用于标识对诸如MRI系统等磁体系统的撞击事件的方法和设备。

例如，制造商可以保证系统免受总质量不超过阈值质量(诸如10kg)的物体的撞击的损坏。如果制造商可以证明(例如通过使用本发明的系统或方法)磁体系统受到物体的撞击，则由此引起的任何损坏都可以从保修范围内排除。此外，可以由本发明的系统和方法提供的对撞击的大小的估计可以允许提前执行对可能损坏的估计，使得可以计划适当的检修时间表。在本发明的一些示例中，可以估计磁体系统上可能的撞击位置，从而对预期的损坏类型有所了解，这将改善维修干预的有效性。

在其他可检测异常中，可能不会导致机械撞击，并且可能不会损坏成像系统。但是，意外物品的靠近可能会导致成像磁场变形，从而可能导致检修呼叫。如果可以表明突然发生变形，并且记录变形的大小和定时，则可以表明变形是由于物品在成像系统附近的不适当放置所引起的。在这种情况下，可以标识并且移除对应物品，或者至少避免保修检修呼叫。

US2013/0293987 Brookhaven Science Associates LLC描述了一种用于超导磁体的失超(quench)检测系统。描述了一种用于检测和主动传播高温超导导线中的失超的数据采集系统。

结合附图通过参考以下仅通过示例给出的本发明的某些实施例的描述，可以更好地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点，在附图中：

图1表示根据本发明的实施例的诊断接口的示意图；