JP7028784B2 - 磁気共鳴イメージングのためのドングル - Google Patents

Description

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムは、多くの場合、検査される全身をイメージングするために、ＭＲイメージングシステムの患者検査空間上に配置される身体コイルを使用し、身体コイルは、検査される局所的なゾーン又は領域に直接配置されるＲＦ／ＭＲ表面又は局所コイルの形でありうる

無線周波数（ＲＦ）コイルは、アナログ信号を取得し、アナログ信号は、サンプリングされ、デジタル化される。今日のいくつかのコイルにおいては、デジタル化が、例えばコイルハウジング内において局所的に行われる。

既知のシステムにおいて、直流（ＤＣ）電力が、システムに接続されるケーブルによって、局所コイルに供給される。ケーブルは、多くの場合、例えば局所コイルからのデータを伝送するための同軸ケーブルのような信号伝送ラインを有する。これらのケーブルは、しばしばＲＦケーブルと呼ばれる。ＲＦケーブルは、故障の一般的原因であり、かなり高価である。更に、ＲＦケーブルは、極端に熱くなることがあり、燃焼を引き起こすことがある。更に、ＲＦ及び電力ケーブルを含む既知のケーブルは、患者スキャンをセットアップすることについて労働集約的である。

従って、必要とされるものは、少なくとも上記に記述する欠点を克服する装置である。

例示の実施形態によれば、ドングルは、ドングルが電気的に及び機械的に接続される装置に直流（ＤＣ）電力を供給するように構成されるバッテリを有する。バッテリは、取り外され、別のバッテリと置き換えられるように適応される。ドングルは更に、バッテリにより生成される熱を放散させるように構成されるヒートシンクを有する。ヒートシンクは、取り外され、別のヒートシンクと置き換えられるように適応される。

別の例示の実施形態によれば、装置は、ドングルが挿入されるキャビティを有するカルーセルと、キャビティに配置されるスイッチであって、キャビティへのドングルの挿入に応じて押されるスイッチと、複数の充電サイトに接続されるバッテリと、を有する。各々の充電サイトは、バッテリを受け取り、充電するように構成される。ドングルに配置されるバッテリが取り外され、複数の充電サイトの１つに配置されると、カルーセルが進められて、充電サイトに配置されているバッテリが、ドングルに挿入される。

別の例示の実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が、装置を制御するためにプロセッサにより実行されるように構成される機械可読命令を記憶する。機械可読命令は、ドングル内のバッテリを交換するための方法を実行するように構成される。方法は、装置のカルーセル内の個々の充電サイトに配置される複数のバッテリの各々について現在の充電レベルを受け取るステップと、複数のバッテリのうちどれが最大の充電レベルを有するか決定するステップと、ドングルバッテリの充電レベルを受け取るステップと、ドングルバッテリの充電レベルと、最大の充電レベルを比較するステップと、最大の充電レベルがドングルバッテリの充電レベルより大きい場合、ドングルバッテリを、最大の充電レベルを有するバッテリと置き換えるためにカルーセルを進めるステップと、を有する。

例示の実施形態は、添付の図面と共に読まれる場合に以下の詳細な説明から最も良く理解される。さまざまなフィーチャが必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないことが強調される。実際、寸法は、説明の明確さのために、任意に増大され又低減されていることがある。適用可能であり実際的である場合、同様の参照数字が同様の構成要素をさす。

例示の実施形態によるＭＲシステムの斜視図。 例示の実施形態による、ドングルが接続されているＲＦコイルの上面図。 例示の実施形態による、装置の正面図。 例示の実施形態による、ドングルを受け取るように構成される装置のキャビティを示す側面図。 例示の実施形態による、コントローラの簡略化された概略ブロック図。 例示の実施形態による装置の正面図。 例示の実施形態によるドングルの正面図。 例示の実施形態による方法のフローチャート。

以下の詳細な説明において、制限するためでなく説明するために、特定の詳細を開示する例示の実施形態が、本教示の完全な知識を提供するために示される。しかしながら、本開示の利益を得た当業者には、ここに開示される特定の詳細から離れた本教示による他の実施形態が添付の請求項の範囲内にあることは明らかである。更に、よく知られた装置の記述及び方法は、例示の実施形態の記述を不明瞭にしないように省かれることができる。このような方法及び装置は、明らかに本教示の範囲内にある。

ここに使用される用語は、特定の実施形態のみを記述することのためにあり、制限することを意図しないことが理解されるべきである。任意の規定される用語は、本教示の技術分野において、一般的によく理解され受け入れられるような規定される用語の技術的な及び科学的な意味に付加される。

明細書及び添付の請求項において使用されるとき、「a」、「an」、「the」は、文脈が他の場合を明らかに示さない限り、単一の及び複数の言及物の両方を含む。こうして、例えば、「a device」は、１つの装置及び複数の装置を含む。

ここで使用されるとき、２又はそれ以上の部品又はコンポーネントが「接続される」という記述は、リンクが行われる限り、１又は複数の中間物又はコンポーネントを通じて部品が直接又は間接的に互いに結合される又は動作することを意味する。

方向を表す用語／フレーズ及び関連する用語／フレーズは、添付の図面に示されるように、さまざまな構成要素の他に対する関係を記述するために使用されることができる。これらの用語／フレーズは、図面に示される向きに加えて、装置及び／又は構成要素の複数の異なる向きを含むことが意図される。

「の上に」、「の下に」、「上」、「下」、「上側」及び「下側」のような相対的な語は、添付の図面に示されるように、さまざまな構成要素の他のものに対する関係を記述するために使用されることができる。これらの相対的な語は、図面に示される向きに加えて装置及び／又は構成要素の複数の異なる向きを含むことを意図される。例えば、装置が図面のビューに関して上下を逆にされる場合は、例えば、別の構成要素「より上に」と記述される構成要素は、構成要素「の下に」なるであろう。同様に、装置が図面のビューに対して９０°回転される場合、別の構成要素の「上に」又は「下に」と記述される構成要素は、他の構成要素に対し「隣接」し、ここで、「隣接する」は、他の構成要素に当接すること、又は構成要素と構成要素の間に１又は複数の層、物質、構造、その他を有することを意味する。

明細書及び添付の請求項に用いられるとき、それらの通常の意味に加えて、「実質的な」又は「実質的に」という語は、許容できる範囲又は程度を意味する。例えば、「実質的に取り消された」は、当業者であれば取り消しが許容できると考える。

図１Ａは、例示の実施形態によるＭＲＩシステム１００の斜視図である。ＭＲＩシステム１００は、患者１０３を受け入れるための筒部１０２を有する磁気構造１０１を有し、筒部１０２は、磁気構造１０１を通って延びる。当業者の知識の範囲内の様々な電気的及び電子的構成要素を有するＭＲＩ構造の他の構成要素が、本教示により企図されるが、多くの場合、本教示を不明瞭にすることを避けるために記載されない。

局所コイル１０５は、患者１０３上に載置される。局所コイル１０５は、当業者に知られている、ＭＲＩアプリケーションにおいて使用される複数の局所コイルの１つでありうる。局所コイル１０５は、表面コイル又は身体コイルと呼ばれることができる。局所コイル１０５は、ＭＲＩシステム１００のＲＦ信号の受信器であるＲＦコイル及び時には送信器も有する。以下に詳しく述べるように、局所コイル１０５は、説明的に、スキャン中に受信ＲＦ信号をデジタル化する電子コンポーネントを有する。

ドングル１０６は、局所コイル１０５に接続される。以下に詳しく述べるように、ドングル１０６は、例示的に、バッテリ（図１Ａに図示せず）であるＤＣ電源を有する。以下に詳しく述べるように、バッテリは、取り外され、より十分に充電されたバッテリと置き換えられるように適応される。更に及び下記に詳しく述べるように、ドングル１０６は、例示的に、スキャン中にデータを受け取り、受け取られたデータを送信し、必要に応じて他の信号を送信し及び受信するように構成されるトランシーバを有する。ドングル１０６は、更に、ヒートシンク（図１Ａに図示せず）を有し、ヒートシンクは、バッテリと同様、取り外されて、別のヒートシンクに置き換えられるように適応される。最後に、ドングル１０６は更に、メモリ（図１Ａに図示せず）を有することができ、メモリは、スキャン中、トランシーバによって受信されるデータを記憶する。

光学ファイバ１０７が、任意には、ドングル１０６に接続される。光学ファイバ１０７は、スキャン中に受信される局所コイル１０５からのデータを受け取り、コンピュータ（図示せず）にデータを送信するように適応され、コンピュータは、データに基づいて臨床医にＭＲ画像を提供する。特に、光学ファイバ１０７は、特定の実施形態、例えば以下に記述される特定の例示の実施形態において、省かれることができる。代替として、光学ファイバ１０７は、冗長性を提供するために、他のデータ送信方法（例えばドングル１０６のトランシーバ）に加えて使用されることができる。

装置１０８が、磁石構造体の壁１０９に提供され、又は患者１０３に付き添う臨床医による容易なアクセスのために他のロケーションに提供される。以下に詳しく記述するように、装置１０８は、バッテリ充電器（図１Ａにおいて、表示される）、充電及び保管のためにバッテリを受け取るように適応される複数の充電サイト（図１Ａに図示せず）、及び任意にはヒートシンクを保管するように構成される複数のヒートシンクサイト（図１Ａに図示せず）を有し、前記ヒートシンクは、スキャン後にドングル上のヒートシンクと交換されることができる。概して、装置１０８は、壁１０９上のコンパートメントに保管される。本記述が続くにしたがって一層明らかになるように、装置１０８は、放電したバッテリ、ヒートシンク、又はそれらの両方を交換するために、臨床医による容易なアクセスを可能にする。

図１Ｂは、例示の実施形態により、ドングル１０６が接続された局所コイル１０５の上面図である。

局所コイル１０５は、例示的に、受信器１１１からデータを受信し、メモリ１１２内の記憶領域からのデータをデジタル化するように構成される電子機器１１０を有する。電子機器１１０は、例示的に、患者１０３のＭＲスキャンに基づいて画像を構成する際の更なる使用のために、データをデジタル化する電子及び電気コンポーネントを有する。

核スピンによって、局所コイル１０５のＲＦコイルに誘起されるアナログ信号は、概して、低雑音増幅器で増幅され、例えば局所コイル１０５に提供される１又は複数のアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）（図示せず）を使用して、デジタル化される。例えば、バンドパスデルタシグマＡ／Ｄは、この能力において、使用されることができる。特に、可変ゲイン又は圧縮が、可能性がある信号及びノイズの全体のダイナミックレンジをカバーするために使用されることができる。デジタル化されたデータは、一般に、わずかな損失を伴って又は実質的に損失なしに圧縮され、エラー補正のために符号化され、送信のためにシリアルにされる。

局所コイル１０５は更に、任意には送信器１１３を有する。特定の実施形態において、送信器１１３は、ＲＦ送信器であり、メモリ１１２からコンピュータ又は他の装置に有利にデータを送信し、データは、患者スキャンからＭＲ画像を再構成するために使用される。代替として及び以下に記述されるように、データ伝送は、局所コイル１０５に接続される光導波路（例えば光学ファイバ１０７）に沿って行われることができる。この場合、送信器１１３は、光学送信器を有する。

ドングル１０６は、バッテリ１１４、ヒートシンク１１５、及び任意には、トランシーバ１１６、及びメモリ１１７を有する。

トランシーバ１１６は、別個の送信器と受信器とを有することができる。代替として、トランシーバ１１６は、受信器単体と置き換えられる。上述したように、患者１０３のスキャン中に取得されるデータは、ドングル１０６によって、受け取られ、メモリ１１７に記憶される。これらのデータは更に、コンピュータ又は他の装置に、トランシーバ１１６により送信されることができ、患者スキャンからのＭＲ画像を再構成するために使用されることができる。以下に記述される他の実施形態において、メモリ１１２内のデータは、装置１０８にダウンロードされることができ、コンピュータ又は他の装置に送信されることができる。更に他の実施形態において、メモリ１３２は、ドングルから取り外し可能であり、他の使用のために提供される。

メモリ１１２は、不揮発性コンピュータメモリ、又は揮発性コンピュータメモリ、又はそれらの両方を含むことができ、非限定的な例として、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、固体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルなリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能プログラム可能なリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドライブ、フロッピーディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、磁気テープ、スマートカード、ＣＤ－ＲＯＭ、固体ハードディスク、光学ディスク、光磁気ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含む。光学ディスクの例は、コンパクトディスク（ＣＤ）、及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）であり、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＷ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＷ又はＤＶＤ－Ｒディスクを含む。

以下に詳しく記述するように、バッテリ１１４は、再充電可能であり、ドングル１０６内のポートに提供され、それにより、装置１０８への挿入に応じて、バッテリ１１４は取り外され、装置１０８のバッテリ充電器によって再充電されることができる。本記述が続くにしたがって一層明らかになるように、例示の実施形態において、ドングル１０６内のバッテリ１１４は、当該バッテリ１１４より大きい充電レベルを有するバッテリと置き換えられる。

バッテリ１１４は、局所コイルにＤＣ電力を供給し、それによって、電源への接続の制約から局所コイル１０５を解放する。上述したように、とりわけ、ケーブルを介した電源への接続を必要とする既知の局所コイルは、扱いにくく、臨床医の作業を妨げる。対照的に、バッテリ１１４は、ドングル１０６と一体的であるので、臨床医にとってのこのような障害は存在しない。

バッテリ１１４は、局所コイル１０５により示される電荷／電力要求を有する再充電可能な電池である。知られているドライセル再充電可能電池（例えば、リチウムイオン電池）が企図されるが、他の知られている再充電可能なポータブルＤＣ電源が更に本教示により企図される。これらは、半流動体リチウムイオン燃料電池、ニッケル金属水素（ＮｉＭＨ）燃料電池、カリウムイオン燃料電池及び水素燃料電池を含むが、これに限定されるものではない。

ドングル１０６は更に、ヒートシンク１１５を有する。明らかなように、動作中、放電するバッテリ１１４は、熱を生成することができる。バッテリ１１４は、ドングル１０６内にあり、ドングル１０６は、局所コイル１０５に配置されるので、この熱は、患者１０３と接触することができ、患者にとって危険でないとしても不快でありうる。従って、このような例において、バッテリ１１４から熱を放散させるヒートシンクを提供することが有用である。特定の実施形態において、ヒートシンク１１５は、相変化デバイスである。相変化デバイスは、物質に対する熱伝導の間、相変化を受ける相変化材料（ＰＣＭ）を有する。高性能熱伝達物質とも呼ばれるこれらの物質は、電子アプリケーションのヒートシンクにおいて、一般に使用されており、当業者に良く知られている。代替として、例えば金属、金属合金及び特定のセラミック材料のような非常に高い熱係数を有する物質が、ヒートシンクにおいて使用されることもできる。

バッテリ１１４と同様に、ヒートシンク１１５もまた、ポート内に提供され、装置１０８によって取り外され及び保管され、「新しい」ヒートシンクと置き換えられるように構成される。

ドングル１９６は、例として、局所コイル１０５のポート１２２に挿入される。ドングル１０６が挿入されると、局所コイル１０５は、ドングル１０６の入出力（Ｉ／Ｏ）回路１２０に電気的に接続される。Ｉ／Ｏ回路１２０の複雑さは、それが接続される装置の要求に基づいて異なる。例えば、ドングル１０６は、局所コイル１０５からデータを受け取るように構成されておらず、局所コイル１０５に直流電力のみを供給するように構成されている場合、Ｉ／Ｏ回路は、簡単な電気接続のみを有することができる。対照的に、ドングル１０６が、局所コイル１０５からデータを受け取るように構成されている場合、Ｉ／Ｏ回路は、その間の通信を制御するように構成されることができ、電子装置１１０への入力信号若しくはデータ又は電子装置１１０からの出力信号若しくはデータを解釈するために必要な論理を有するインタフェースとして動作する。Ｉ／Ｏ回路１２０は、スキャン中にＲＦデータを受け取り、トランシーバ１１６にこれを提供し、そこからデータを送信するように更に構成されることができる。

図２Ａは、例示の実施形態による装置１０８の正面図である。多くの場合、図１Ａ－図１Ｂを参照して記述した例示の実施形態に関連して述べたさまざまな構成要素のさまざまな見地及び詳細は、図２Ａに関連して記述される例示の実施形態のものに共通する。これらの共通の見地及び詳細は、ここに記述される例示の実施形態の記述を不明瞭にすることを避けるために繰り返されないことがある。

装置１０８は、第１のカルーセル２０１及び任意に第２のカルーセル２０２を有する。

第１のカルーセル２０１は、複数のバッテリ２０３が配置される複数の充電サイト２０３を有し、１つのバッテリ２０３が、充電サイト２０３'の個々のものに配置される。

第２のカルーセル２０２は、複数のヒートシンク２０４が配置される複数のヒートシンクサイト２０４'を有し、１つのヒートシンク２０４が、ヒートシンクサイト２０４'の個々のものに配置される。

装置１０８は更に、バッテリ充電器２０５を有する。図示されるように、バッテリ充電器２０５は、充電サイト２０３の各々に選択的に接続され、以下により詳しく記述するようにバッテリ２０３を充電するように構成される。

装置１０８は、任意にはモニタ２０６を有する。モニタ２０６は、バッテリ充電器２０５から又は直接バッテリ２０３の各々から充電状態情報を受け取るように構成される。ここにより完全に記述されるように、充電状態情報は、最大の充電を有する複数のバッテリ２０３のうちの１つを選択するために使用されることができ、それにより、当該バッテリが、ドングル１０６に提供されることができる。

図２Ａの矢印により示されるように、第１及び第２のカルーセル２０１、２０２は、一緒に又は独立して運動するように構成される。概して、第１及び第２のカルーセル２０１、２０２は、アクチュエータ（図２Ｃを参照）の動作によって、バッテリ２０３及びヒートシンク２０４の１つの位置ずつインクリメントするように構成され、アクチュエータは、例示的に、非常に正確な動き及び停止を可能にするステッパモータ又は同様の装置である。第１のカルーセル２０１の運動は、ドングル１０６により受け取られるための位置にバッテリ２０３をインクリメントし、他方で、ドングル１０６から空いている充電サイト２０３'にバッテリ１１４を移動させる。従って、ドングル１０６からバッテリ１１４を受け取るための１つの空の充電サイト２０３'が常にある。

最も簡単な動作において、ドングル１０６が装置１０８に挿入されると、バッテリ１１４は、空いている充電サイト２０３'に配置され、第１のカルーセル２０１が前進して、充電されたバッテリ２０３がドングル１０６とアラインされ、充電されたバッテリ２０３が、ドングル１０６に挿入される。ドングル１０６の取り外しは、空の充電サイト２０３'を与える。

同様に、第２のカルーセル２０２の運動は、ドングル１０６により受け取られるための位置にヒートシンク２０４をインクリメントし、他方で、ドングル１０６から空いているヒートシンクサイト２０４'にヒートシンク１１５を移動させる。従って、ドングル１０６からヒートシンク１１５を受け取るための１つの空のヒートシンクサイト２０４'が常にある。

ドングル１０６が装置１０８に挿入されると、ヒートシンク１１５は、空いているヒートシンクサイト１０４'に配置され、第２のカルーセル２０２が前進して、ヒートシンク２０４がドングル１０６にアラインされ、ヒートシンク２０４は、ドングル１０６に挿入される。ドングル１０６の取り外しは、空のヒートシンクサイト２０４'を与える。

図２Ｂは、例示の実施形態による、ドングル１０６を受け取るように構成される装置１０８のスロット２２５の側面図である。再び、図１Ａ－図２Ａを参照して記述した例示の実施形態に関連する上述のさまざまな見地及びさまざまな構成要素の詳細は、図２Ｂを参照して記述する例示の実施形態のものと共通する。これらの共通の見地及び詳細は、ここに記述される例示の実施形態の記述を不明瞭にすることを避けるために繰り返されないことがある。

例示の実施形態において、ドングル１０６は、回転されてスロット２２５に入れられ、それにより、Ｉ／Ｏ回路１２０が装置１０８の電気回路２２６に接続することを可能にする。スロット２２５へのドングル１０６の回転は、単なる例示に過ぎず、当業者の知識の範囲内の他の機械的方法も企図される。例えば、ドングルは、スロット２２５にスライドすることにより挿入されることができる。

電気回路２６へのＩ／Ｏ回路１２０の接続は、例示の実施形態に依存して異なる複雑さの特定の機能をもたらす。

図３Ａ－図３Ｂを参照して以下に記述する１つの例示の実施形態において、ドングル１０６が、スロット２２５に挿入されると、バッテリ１１４、ヒートシンク１１５、又はそれらの両方が、個々の空いている充電サイト２０３'及び空いているヒートシンクサイト２０４'に配置される。

バッテリ１１４、ヒートシンク１１５、又はそれらの両方が、それぞれ空の充電サイト２０３'及び空のヒートシンクサイト２０４'に配置されると、ドングル１０６が固定されたまま第１及び第２カルーセル２０１、２０２が前進する。図３Ａ－図３Ｂを参照して以下に詳しく記述するように、ドングル１０６がアラインされることにより、充電されたバッテリ２０３、回復したヒートシンク２０４、又はそれらの両方が、ドングル１０６に挿入される。充電されたバッテリ２０３、回復したヒートシンク２０４、又はそれらの両方が挿入されると、ドングル１０６は取り外されることができ、局所コイル１０５と共に使用されることができる。

特に、ドングル１０６が、装置１０８にドッキングされる間、所望の機能に依存して、多くの付加の機能を実現することができる。このために、最も単純な形態では、ドングル１０６が装置１０８内にドッキングされると、充電されたバッテリ２０３が、ドングル１０６内のバッテリ１１４と置き換わることができ、バッテリ１１４が、装置により充電されることができる。更に、回復したヒートシンク２０４が、ドングル１０６内のヒートシンク１１５と置き換わることができ、ヒートシンク１１５は、装置内で冷却されることができる。

装置１０８が配置される環境は、典型的には低い室温（すなわち周囲温度）に維持されるので、ヒートシンク１１５の冷却は受動的であり得る。代替として、冷却システムが、ＭＲＩシステム１００内に配備されることができ、それにより、ヒートシンク１１５をより急速に、室温以下に、又はその両方で冷却する。有利には、ヒートシンク１１５を周囲温度より低い温度に冷却することは、ヒートシンクがドングルに挿入されるときに室温より十分低くなるように、可能な貯蔵エネルギーの量を増加させる。これは、同じエネルギー容量についてヒートシンクをより小さくすることを可能にする。

しかしながら、より複雑な機能が、本教示により企図される。図２Ｃを参照して、例示の実施形態によるコントローラ２５０の簡略化された概略ブロック図が記載されている。コントローラ２５０は、概して装置１０８のコンポーネントであり、又は装置１０８に接続される。説明的に、コントローラ２５０は、コントローラのコンポーネント又はＭＲＩシステム１００のコンピュータでありうる。

コントローラ２５０は、プロセッサ２５１及びメモリ２５２を有する。コントローラ２５０は、概して、使用済みバッテリ（バッテリ１１４）と充電されたバッテリ（バッテリ２０３）との交換、及び、使用済みのヒートシンク（ヒートシンク１１５）と回復したヒートシンク（ヒートシンク２０４）との交換を制御するために１又は複数の制御コマンドを提供するように構成される。１つの動作では、装置からの入力がプロセッサ２５１により受信され、これらの入力に基づいて、アクチュエータ２５３に制御コマンドが送信されて、第１及び第２カルーセル２０１、２０２の一方又は両方が運動する。

より一般的にいえば、プロセッサ２５１は、装置１０８から及びドングル１０６からの入力に基づいてデータを取得し、処理するように構成される。メモリ２５２は、装置１０８及びドングル１０６からのデータ、並びにプロセッサ２５１により実行されるように構成された機械可読命令を記憶する。当業者であれば理解できるように、メモリ２５２は、装置１０８を制御することのような、さまざまな方法を実施するためにプロセッサ２５１により実行されるように構成される機械可読命令が記憶された非一時的コンピュータ可読媒体である。

プロセッサ２５１は、ここに記述するさまざまな機能を実施するためのソフトウェア（例えばマイクロコード）を使用してプログラムされることができる１又は複数のマイクロプロセッサを有することができる。特に、プロセッサ２５１は、２以上のプロセッサ又は処理コアを有することができる。プロセッサ２５１は、例えばマルチコアプロセッサでありうる。プロセッサ２５１は更に、単一のコンピュータシステム（図示せず）内のプロセッサの集合、又はＭＲＩシステム１００に関連する複数のコンピュータシステム（図示せず）の内に分散されたプロセッサの集合を含むことができる。本記述が続くにしたがって理解されるように、多くのプログラムが、同じコンピュータ装置内にありうる又は複数のコンピューティング装置全体に分散されることができるプロセッサ２５１により実施されるそれらの機械読取り可能命令を有する。

本開示のさまざまな実施形態において、プロセッサ２５１として使用されうるコンポーネントの例には、通常のマイクロプロセッサ、マイクロ制御ユニット、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）が含まれるが、これに限定されない。

メモリ２５２は、プロセッサ２５１に有用なソフトウェアと、装置１０８及びドングル１０６のさまざまなコンポーネントの機能の過程で集められたさまざまなタイプのデータと、を記憶するように構成される。後述するように、これらのデータは、局所コイル１０５からのデータ、及びバッテリ２０３とバッテリ１１４の現在充電状態に関連するデータを有する。

更に、メモリ２５２は、ＭＲＩシステム１００を制御するためにプロセッサ２５１により実行されるように構成される機械可読命令を記憶する。これらの命令（プログラム）は、メモリ２５２に符号化されるとともに、プロセッサ２５１によって実行されるとき、ここに記述した機能の少なくともいくつかを実行する（ここで、「プログラム」又は「コンピュータプログラム」という語は、プロセッサ２５１をプログラムするために使用されうる任意のタイプのコンピュータコード（例えば、ソフトウェア又はマイクロコード）を意味するために一般的な意味で使用される）。例えば、ここにより詳しく記述するように、メモリ２５２に記憶された機械可読命令は、プロセッサ２５１によって実行され、第１及び第２カルーセル２０１、２０２並びにバッテリ充電器２０５を制御するように構成される。更に、機械可読命令は、プロセッサ２５１により、複数のバッテリ２０３のうち最大充電を有するバッテリ２０３を選択し、ドングルにこのバッテリを供給するように第１のカルーセル２０１を進めるための以下に詳しく記述される方法を実施するように構成される。

メモリ２５２は、不揮発性コンピュータメモリ、揮発性コンピュータメモリ、又はそれら両方を含み、例えばフロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、固体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能プログラム可能なリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ、）ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドライブ、フロッピーディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、磁気テープ等、スマートカード、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ソリッドステートハードドライブ、光ディスク、光磁気ディスク、プロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されない。光学ディスクの例は、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含み、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＷ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＷ又はＤＶＤ－Ｒディスクを含む。さまざまな記憶媒体は、プロセッサ２５１に固定されることができ又は移動可能でありえ、それにより、記憶された１又は複数のプログラムは、ここに記述する本教示のさまざまな見地を実現するようにプロセッサ２５１にロードされることができる。

ハードウェアインタフェース（図示せず）が、コントローラ２５０及びドングル１０６の間に提供され、装置１０８は、プロセッサ２５１が、そのさまざまなコンポーネントとインタラクトすることを可能にする。ハードウェアインタフェースは、プロセッサ２５１が、制御信号又は命令を、装置１０８及びドングル１０６のさまざまなコンポーネントに、並びに外部コンピューティング装置及び／又は機器に送信することを可能にしうる。ハードウェアインタフェースは更に、プロセッサ２５１が、装置１０８及びドングル１０６のさまざまなコンポーネント、並びに外部コンピューティング装置及び／又は機器と、データを交換することを可能にしうる。ハードウェアインタフェースの例は、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ－２３２ポート、ＩＥＥＥ－４８８ポート、Bluetooth接続、ワイヤレスローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット接続、制御電圧インタフェース、ＭＩＤＩインタフェース、アナログ入力インタフェース、及びデジタル入力インタフェースを含むが、これに限定されるものではない。

例示の実施形態によれば、プロセッサ２５１は、モニタ２０６からの入力を受け取る。この入力は、複数のバッテリ２０３の各バッテリ２０３の現在の充電状態についてのデータを含む。さまざまな充電状態の比較に基づいて、各バッテリ２０３の充電状態が、同じであって、ドングル１０６に現在あるバッテリ１１４の充電状態よりも大きいとプロセッサ２５１が決定する場合、プロセッサ２５１は、第１のカルーセル２０１を１インクリメントだけ進めるコマンドを送信し、それにより、次のバッテリ２０３がドングル１０６に供給される。しかしながら、ドングル１０６のバッテリ１１４の充電状態が装置１０８の任意の他のバッテリ２０３の充電状態より大きいと、ドングル１０６により決定される場合、前進させないためのコマンドが、アクチュエータに送られる。むしろ、バッテリ１１４、２０３の相対的な充電状態に関する通知が提供される。この通知に基づいて、臨床医は、次のステップを決定することができる。

対照的に、さまざまな充電状態の比較に基づいて、プロセッサ２５１が、バッテリ２０３の１又は複数の充電状態がドングル１０６に現在あるバッテリ１１４の充電状態より大きいと決定する場合、プロセッサ２５１は、第１のカルーセル２０１を、必要な数のインクリメントを進めるためのコマンドを送信し、それにより、相対的に高い充電状態を有する第１のバッテリ２０３が、ドングル１０６に提供される。

最後に、メモリ１１７からのデータが、プロセッサ２５１に提供されることができる。これらのデータは、デジタル化を必要とする生データでありえ、又はデジタル化されたデータでありうる。それにもかかわらず、データは、プロセッサ２５１からＭＲＩシステム１００のコンピュータに提供されることができ、ＭＲＩシステム１００は、データに基づいて臨床医にＭＲ画像を提供する。

図３Ａは、例示の実施形態に従う装置３０８の正面図である。多くの場合、図１Ａ－図３Ｂを参照して説明した例示の実施形態に関連する上述のさまざまな見地及びさまざまな構成要素の詳細は、図３Ａを参照して説明する例示の実施形態のものに共通する。これらの共通の見地及び詳細は、ここに記述される例示の実施形態の記述を不明瞭にすることを避けるために繰り返されないことがある。

装置３０８は、カルーセル３０１を有する。第２のカルーセル２０２と同様の別のカルーセルが、ヒートシンク（図３Ａに図示せず）及びヒートシンクサイト（同様に図３Ａに図示せず）を保持するために提供されることができる。特に、ここに記述される、バッテリを交換するための排出及び挿入機構は、使用済みヒートシンクの回復したヒートシンクとの交換に適用可能である。

カルーセル３０１は、複数のバッテリ３０３が配置される複数の充電サイト３０３'を有し、１つのバッテリ３０３が、充電サイト３０３'の個々に配置される。

装置３０８は更に、バッテリ充電器３０５を有する。図示されるように、バッテリ充電器３０５は、充電サイト３０３'の各々に選択的に接続され、以下に詳しく記述するようにバッテリ３０３を充電するように構成される。

装置３０８は、任意にはモニタ３０７を有する。モニタ３０７は、バッテリ充電器３０５から又は直接バッテリ３０３の各々から充電状態情報を受け取るように構成される。

図３Ａの矢印により示されるように、カルーセル３０１は、アクチュエータ（図２Ｃを参照）の動作によって、バッテリ３０３の１つの位置だけインクリメントするように構成され、アクチュエータは、例示的に、かなり正確な動き及び停止を可能にするステッパモータ又は同様の装置である。カルーセル３０１の運動は、ドングル３０６により受け取られるための位置にバッテリ３０３をインクリメントし、他方、ドングル３０６から空いている充電サイト３０３'にバッテリ３１４を移動させる。従って、ドングル３０６からバッテリ３１４を受け取るための１つの空の充電サイト３０３'が常にある。

図３Ｂに示すように、ドングル３０６は、第１及び第２のバッテリ保持部３２０、３２１を有し、第１及び第２のバッテリ保持部はそれぞれ、第１及び第２の孔３２２及び３２３を有する。ドングル３０６が装置３０８に挿入されると、装置３０８上のバッテリ解放機構が、第１及び第２の孔３２２、３２３と係合し、第１及び第２の保持部３２０、３２１を引き離して、バッテリ３１４を解放し、装置３０８の空いている充電サイト２０３'にバッテリ３１４を挿入することを可能にする。バッテリ１１４は、バッテリ１１４の下の空いている充電サイト２０３'に配置される。カルーセル３０１が進められることにより、充電されたバッテリ３０３が、ドングル３０６とアラインされる。解放機構は、矢印の方向に再びそれらを引いて、第１及び第２の開口３２２，３２３と係合し、充電されたバッテリ３０３がドングル３０６に挿入されることを可能にする。ドングル３０６の取り外しは、こうして空の充電サイト３０３'を与える。

再び、上述したように、ドングル３０６におけるヒートシンクと回復したヒートシンクの交換は、バッテリ３１４の交換に関連して記述したコンポーネントと実質的に同じコンポーネントで、実質的に同じ態様で達成されることができる。上述したように、本教示は、装置（例えば、装置１０８、３０８）を制御するためにプロセッサ（例えば、プロセッサ２５１）により実行されるように構成される機械可読命令が記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体の包含を企図する。１つの例示の実施形態において、機械可読命令は、ドングル（例えば、ドングル１０６、３０６）のバッテリ（例えば、バッテリ１１４、３１４）を交換する方法を実行するように構成される。方法は、装置のカルーセル（例えば、１０１、３０１）の個々の充電サイト２０３'、３０３'に配置された複数のバッテリ２０３、３０３の各々について現在の充電レベルを受け取るステップと、複数のバッテリのうちどれが最大充電レベルを有するかを決定するステップと、ドングルバッテリの充電レベルを受け取るステップと、最大充電レベルをドングルバッテリの充電レベルと比較するステップと、最大充電レベルが充電レベルより大きい場合、ドングルバッテリを、最大充電レベルを有するバッテリと置き換えるように、カルーセルを進めるステップと、を有する。

図４に戻って、方法のフローチャートが示される。

ステップ４０１において、方法は、装置のカルーセル（例えば、１０１、３０１）の個々の充電サイト２０３'、３０３'に配置された複数のバッテリ（例えば、２０３、３０３）の各々について現在の充電レベルを受け取ることを含む。

ステップ４０２において、方法は、複数のバッテリのうちどれが最大充電レベルを有する決定することを含む。

ステップ４０３において、方法は、ドングルバッテリの充電レベルを受け取ることを含む。

ステップ４０４において、方法は、最大充電レベルをドングルバッテリの充電レベルと比較することを含む。

ステップ４０５において、方法は、最大充電レベルがドングルバッテリの充電レベルより高い場合、ドングルバッテリを、最大充電レベルを有するバッテリと交換するために、カルーセルを前進させることを含む。

本開示の観点において、さまざまな半導体構造及び能動半導体デバイスが、さまざまな材料及びさまざまな構造において実現されることができる。更に、さまざまな材料、構造及びパラメータは、制限的な意味ではなく、例示として含まれる。本開示の観点において、当業者であれば、添付の請求項の範囲内にあるままで、自身の応用並びに必要な材料及び機器を決定してそれらの応用を実現する際に本教示を具体化することができる。

Claims (14)

1. ドングルが電気的に及び機械的に接続される装置に、直流電力を供給するバッテリであって、前記バッテリは、取り外され、別のバッテリと置き換えられるように適応される、バッテリと、
   前記バッテリにより生成される熱を放散させるよう構成されるヒートシンクであって、前記ヒートシンクは、取り外され、別のヒートシンクと置き換えられるように適応される、ヒートシンクと、
   を有するドングル。
2. 前記装置からデータを受信し、前記データを送信するトランシーバを更に有する、請求項１に記載のドングル。
3. メモリを更に有し、前記メモリが、前記ドングルから取り外され、別のメモリと置き換えられるように構成される、請求項２に記載のドングル。
4. 前記ヒートシンクが相変化材料を含む、請求項１に記載のドングル。
5. 前記ヒートシンクが、前記バッテリからの熱交換を促進するに十分大きな熱導電率を有する物質を含む、請求項１に記載のドングル。
6. 前記ヒートシンクがセラミック材料を有する、請求項５に記載のドングル。
7. 前記ヒートシンクが金属又は金属合金を含む、請求項５に記載のドングル。
8. 前記トランシーバが、無線周波数信号を送信し、受信するように構成される、請求項２に記載のドングル。
9. ドングルが挿入されるキャビティを有する第１のカルーセルと、
   前記キャビティに配置されるスイッチであって、前記キャビティへの前記ドングルの挿入に応じて押されるスイッチと、
   複数の充電サイトに接続されるバッテリ充電器であって、各充電サイトは、１のバッテリを受け取り、充電するように構成され、前記ドングルに配置されたバッテリが取り外され、前記充電サイトのうちの１つに配置されると、前記第１のカルーセルは前進し、前記充電サイトに配置されているバッテリが、前記ドングルに挿入される、バッテリ充電器と、
   複数のヒートシンクサイトを有する第２のカルーセルであって、各ヒートシンクサイトが、１のヒートシンクを受け取るように構成され、前記キャビティへの前記ドングルの挿入に応じて、前記ドングルに配置されているヒートシンクが取り外され、前記複数のヒートシンクサイトのうちの１つに配置され、前記第２のカルーセルが前進して、前記複数のヒートシンクのうちの１つが前記ドングルに挿入される、第２のカルーセルと
   を有する装置。
10. 充電サイトごとの現在の充電レベルを受け取り、前記カルーセルの中でどのバッテリが最大の充電を有するかを決定するために、前記受け取られた現在の充電レベルを比較するように構成されるコントローラを更に有し、前記カルーセルは、前記コントローラからのコマンドに基づいて前記カルーセルを前進させるように構成されるアクチュエータに接続される、請求項９に記載の装置。
11. 前記複数のヒートシンクのうちの少なくとも１つが相変化材料を含む、請求項９に記載の装置。
12. 前記複数のヒートシンクのうちの少なくとも１つが金属、金属合金又はセラミック材料を含む、請求項９に記載の装置。
13. 前記コントローラが、前記ドングルからデータを受信して、メモリに前記データを記憶する、コンピュータに前記データを送信する、又はそれら両方を行う、請求項１０に記載の装置。
14. 装置を制御するためにプロセッサにより実行される機械可読命令が記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記機械可読命令は、ドングル内のドングルバッテリを交換する方法を実行するように構成され、前記方法が、
    前記装置のカルーセルの個々の充電サイトに配置される複数のバッテリの各々について、現在の充電レベルを受け取るステップと、
    前記複数のバッテリのうちどれが最大の充電レベルを有するか決定するステップと、
    前記ドングルバッテリの充電レベルを受け取るステップと、
    前記ドングルバッテリの前記充電レベルを、前記最大の充電レベルと比較するステップと、
    前記最大の充電レベルが前記ドングルバッテリの前記充電レベルより大きい場合、前記ドングルバッテリを、前記最大の充電レベルを有するバッテリと置き換えるために、前記カルーセルを前進させるステップと、
    を有し、
    前記カルーセルが第１のカルーセルであり、前記装置が更に、
    複数のヒートシンクサイトを有する第２のカルーセルであって、各ヒートシンクサイトが、１のヒートシンクを受け取るように構成され、前記キャビティへの前記ドングルの挿入に応じて、前記ドングルに配置されているヒートシンクが取り外され、前記複数のヒートシンクサイトのうちの１つに配置され、前記カルーセルが前進して、前記複数のヒートシンクのうちの１つが前記ドングルに挿入される、第２のカルーセルを有する、
    非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

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