KR100458777B1

KR100458777B1 - Ｍｒｉ 장치용 코일

Info

Publication number: KR100458777B1
Application number: KR10-2001-0076122A
Authority: KR
Inventors: 스기우라스나오; 사토요시야
Original assignee: 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2004-12-03
Also published as: EP1213590A2; EP1213590A3; JP2002177237A; CN1205895C; CN1357301A; US20020067166A1; US6411091B1; KR20020044085A

Abstract

단순한 구성을 갖춘 패턴 교차부의 결합 용량을 줄이고 이에 의하여 더 큰 코일 값에 기초한 양질의 단층 이미지를 생성하기 위하여, 자기 공명 신호 수신 코일은 한 쌍의 제 1 및 제 2 도전체 패턴을 포함하며, 각각의 도전체 패턴은 그 패턴 교차부에서 세 개의 부분 도전체 패턴으로 분기하는 부분 도전체 패턴군을 포함하고 있다. 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴의 대면하는 각각의 쌍은 그 패턴 교차부에서 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차한다. 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴은 한쪽 종단부를, 활모양 도전체에 의하여, 제 2 및 제 1 도전체 패턴의 다른 쪽 종단부와 그 교차부를 지나 각각 연결시킨다. 도전체 패턴은 도전체 막대에 의하여 그 개방 종단부를 신호 출구로 연결시킨다.

Description

ＭＲＩ 장치용 코일{COIL FOR MRI APPARATUS}

본 발명은 적어도 두 개의 루프(loop)로 형성되는 MRI 장치용 코일에 관한 것이며, 특히 루프의 교차부(crossing section)에서 결합 용량(coupling capacitance)을 감소시켜 수신 코일(reception coil)의 결합 특성을 강화시킬 수 있는 MRI 장치용 코일에 관한 것이다.

MRI 장치는 수신 코일로 핵 자기 공명(nuclear magnetic resonance)에 의해서 발생한 자기 신호를 검출함으로써 화상 처리를 구현하도록 설계되어 왔다. 도 7은 통상적인 새들형(saddle-type) 수신 코일의 전개도이다. 도 7에서, 코일(101)은 좌측과 우측에 한 쌍의 루프 코일(201,202)을 형성하며, 각 루프 코일(201,202)은 직렬로 연결되어 있다. 루프 코일(201,202)은 루프 도전체 패턴(107)을 형성하는 도전체 패턴(105,106)과 패턴 교차부(111)를 갖는다. 도전체 패턴(106)과 도전체 패턴(107) 사이에는 공진 캐패시터(resonance capacitor)(C1)가 배치되는데, 이 공진 캐패시터(C1)는 코일(101)이 수신한 신호를 출력하는 케이블부(cable section)(103)로 연결된다. 또한, 임피던스 정합 회로(impedance matching circuit) 및 발룬(balun) 등의 평형/불평형 변환 회로(balance/unbalance converting circuit)가 공진 캐패시터(C1)와 케이블부(103) 사이에 제공된다.

도전체 패턴(105,106)은 패턴 교차부(111)에서 교차한다. 도 8은 패턴 교차부(111)의 세부 구성을 도시하는 도면이다. 도 8에 있어서, 도전체 패턴(105,106)은 절연체(insulator)인 글래스 에폭시 기판(glass-epoxy substrate)(121)을 사이에 두고 서로 교차하고 있다. 자기적 결합(magnetic coupling)을 감소시키기 위하여 도전체 패턴(105,106)은 서로 직각으로 교차하고 있다.

이러한 구성에 기초할 경우, 패턴 교차부(111)에는 다음의 수학식(1)으로 표현되는 결합 용량(C)이 존재하는바, 도전체 패턴(105,106)이 교차하는 교차 면적(crossing area) S, 글래스 에폭시 기판(121)의 두께 d, 그리고 글래스 에폭시 기판(121)의 유전 상수 ε의 항으로 표현된다.

또한, 도전체 패턴(105,106)의 폭을 D라고 하면, 수학식(1)은, 다음의 수학식(2)으로 다시 표현될 수 있다.

코일의 저항 성분(resistance component)을 감소시키기 위하여 도전체 패턴(105,106)의 폭 D는 넓게 설정된다. 결과적으로, 교차 면적(S)이 커진다. 코일(101)의 제한된 배치 공간(layout space) 및 비용으로 인하여 글래스 에폭시 기판(121)의 두께 d는 작은 값으로 설정된다. 이러한 이유로, 패턴 교차부(111)에 있어서의 결합 용량(C)은 공진 캐패시터(C1)에 비하여 무시할 수 없는 큰 값이 된다.

도 9는 코일(101)의 등가 회로를 도시하는 도면이다. 이 등가 회로는 병렬공진 회로를 형성하고 있다. 이 등가 회로의 임피던스 특성은, 도 10에 도시된 바와 같이, 공진 주파수(fc)에서 고 임피던스를 나타내는 공진 곡선(resonance curve)으로 표시된다. 일반적으로, 코일의 Q 값은 다음의 수학식(3)으로 표시될 수 있는바, 그 코일의 인덕턴스(inductance) L, 그 코일의 저항 성분 r, 그리고 공진 주파수 ω의 항으로 표현된다.

도 10의 공진 곡선 상에서 피크 값(peak value)의 3dB 대역폭 Δf를 설정하면, 수학식(3)에 의하여 Q값이 구해진다. 공진 주파수(fc)는 ω와 ω= 2πfc의 관계에 있으며, MRI 장치로 생성되는 단층 화상(tomographic image)의 품질을 나타내는 중요 파라미터인 S/N 인수(신호 대 잡음비)는 Q값에 대하여 다음의 수학식(4)과 같은 관계를 갖는다.

전술한 바와 같이, 결합 용량(C)이 커지면 저항 성분(r)이 증가하고, 이로써수학식(3)으로 표시되는 바와 같이 Q값이 감소된다. Q 값이 저하하면, 결과적으로 수학식(4)에 나타난 것과 같이 S/N 인수가 저하되어, 단층 화상의 품질이 열화된다. 즉, 패턴 교차부(111)의 결합 용량(C)이 증가하면, 코일(101)의 Q값이 줄어들고, 이로써 단층 화상의 품질 열화 문제가 초래된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 단순한 구조를 기초로 하여 패턴 교차부(111)의 결합 용량(C)을 줄이고 이에 따라 코일(101)의 Q값이 감소하지 않도록 설계된 MRI 장치용 코일을 제공하여, 양질의 단층 화상을 얻을 수 있게 하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 제 1 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 복수의 루프를 형성하고 절연된 교차부를 갖는 MRI 장치용 코일로서, 제 1 루프를 형성하며 교차부에서 그 한쪽 종단부(end)가 정해진 수의 제 1 부분 도전체 패턴군(a set of the prescribed number of first partial conductor patterns)으로 분기하는 제 1 도전체 패턴과, 제 2 루프를 형성하며 교차부에서 그 한쪽 종단부가 앞서의 정해진 수의 제 2 부분 도전체 패턴군으로 분기하는 제 2 도전체 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하고, 또한 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴군의 각각의 대면하는 쌍은 그 교차부에서 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하며, 인접한 제 1 부분 도전체 패턴과 인접한 제 2 부분 도전체 패턴은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 제 2 부분 도전체 패턴 및 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 각각 이격된 도전체에 의하여, 제 2 도전체 패턴 및 제 1 도전체 패턴의 반대쪽 종단부로 각각 함께 연결되는 것을 특징으로 한다.

제 1 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은, 교차부에서 각각 정해진 수의 분기로 형성되는 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴의 대면하는 쌍 각각이 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하고, 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴 각각은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 제 2 및 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 이격된 도전체에 의하여, 그 교차부를 지나 종단부를 서로 연결시키는 구조를 기초로 하여, 그 교차부에서의 결합 용량을 줄이도록 설계된다.

제 2 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 복수의 루프를 형성하고 절연된 교차부를 갖는 MRI 장치용 코일로서, 제 1 루프를 형성하며 교차부에서 그 한쪽 종단부가 두 개의 제 1 부분 도전체 패턴으로 분기하는 제 1 도전체 패턴과, 제 2 루프를 형성하며 교차부에서 그 한쪽 종단부가 두 개의 제 2 부분 도전체 패턴군으로 분기하는 제 2 도전체 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하고, 또한 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴의 각각의 대면하는 쌍은 그 교차부에서 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하며, 제 1 부분 도전체 패턴과 제 2 부분 도전체 패턴은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 제 2 부분 도전체 패턴 및 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 각각 이격된 도전체에 의하여, 제 2 도전체 패턴 및 제 1 도전체 패턴의 반대쪽 종단부로 각각 함께 연결되는 것을 특징으로 한다.

제 2 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은, 교차부에서 두 개의 분기로 형성되는 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴의 대면하는 쌍 각각이 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하고, 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴 각각은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 제 2 및 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 이격된 도전체에 의하여, 그 교차부를 지나 그 종단부를 제 2 및 제 1 도전체 패턴의 다른 쪽 종단부와 서로 연결시키는 구조를 기초로 하여, 그 교차부에서의 결합 용량을 줄이도록 설계된다.

제 3 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴이 서로 직각으로 교차하는 것을 특징으로 한다.

제 3 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴이 서로 직각으로 교차하는 구조를 기초로 하여 그 교차 면적을 줄여서 이로써 교차부에서의 결합 용량을 줄이도록 설계되어 있다.

제 4 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 부분 도전체 패턴이 실제적으로 동일한 폭을 가지는 것을 특징으로 한다.

제 4 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 그 부분 도전체 패턴이 실제로 동일한 폭을 가지는 구조를 기초로 하여 그 교차 면적을 줄여서 이로써 교차부에서의 결합 용량을 줄이도록 설계되어 있다.

그러므로, 제 1 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은, 교차부에서 각각 정해진 수의 분기로 형성되는 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴의 대면하는 쌍 각각이 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하고, 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴 각각은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 제 2 및 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 이격된 도전체에 의하여, 그 교차부를 지나 종단부를 서로 연결시키도록 설계되어, 그 교차부에서의 결합 용량을 줄이고, 이로써 코일의 Q값이 커져 높은 S/N 인수에 의한 양질의 MRI 단층 화상을 생성할 수 있다.

제 2 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은, 교차부에서 각각 두 개의 분기로 형성되는 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴의 대면하는 쌍 각각이 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하고, 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴 각각은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 제 2 및 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 이격된 도전체에 의하여, 그 교차부를 지나 종단부를 제 2 및 제 1 도전체 패턴의 다른 쪽 종단부와 서로 연결시키도록 설계되어, 그 교차부에서의 결합 용량을 줄이고, 이로써 코일의 Q값이 커져 높은 S/N 인수에 의한 양질의 MRI 단층 화상을 생성할 수 있다.

제 3 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴이 교차부에서 서로 직각으로 교차하도록 설계되어, 그 교차 면적이 감소하여 결합 용량을 줄이고, 이로써 코일의 Q값이 커져 높은 S/N 인수에 의한 양질의 MRI 단층 화상을 생성할 수 있다.

제 4 측면에 따르는 MRI 장치용 코일은 부분 도전체 패턴이 그 교차부에서 실제로 동일한 폭을 가지도록 설계되어, 그 교차 면적이 감소하여 결합 용량을 줄이고, 이로써 코일의 Q값이 커져 높은 S/N 인수에 의한 양질의 MRI 단층 화상을 생성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 첨부 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 다음의 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 코일을 이용하는 MRI 장치의 전체 구성을 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예 1의 코일 구성을 도시하는 도면,

도 3은 도 2에 도시된 코일 구성을 나타내는 전개도,

도 4는 도 3에 도시된 패턴 교차부의 확대 사시도,

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 코일의 구성을 도시하는 전개도,

도 6은 도 5에 도시된 패턴 교차부의 확대 사시도,

도 7은 통상적 코일의 구조를 도시하는 전개도,

도 8은 도 7에 도시된 패턴 교차부의 확대 사시도,

도 9는 도 7에 도시된 코일의 등가 회로를 도시하는 도면,

도 10은 코일의 공진 특성을 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 마그네트부 101 : 코일

102 : 피검체 103 : 케이블부

104 : 커넥터부 105, 106, 107 : 도전체 패턴

108 : 케이스 111 : 패턴 교차부

121 : 글래스 에폭시 기판 200 : 테이블부

이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 기초로 하는 MRI 장치용 코일의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예 1이 설명된다.

도 1은 MRI 장치의 전체적 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서, 본 MRI 장치는 마그네트부(magnet section)(100)와, 테이블부(table section)(200)를 구비하고 있다. 마그네트부(100)의 중앙에는 피검체(subject body)(102) 및 코일(101)이 배치되어 있다. 코일(101)은 케이블부(103) 및 커넥터(connecter)(104)를 거쳐서 마그네트부(100)의 본체에 연결된다. 피검체(102)는 코일(101)의 내부에 눕혀져 있다.

도 2는 도 1에 도시된 코일(101)의 세부 구성을 도시하는 도면이다. 도 2(a)는 코일(101)의 외관을 도시하는 도면이고, 도 2(b)는 코일(101)의 구조를 도시하는 도면이다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 천으로 덮여있는 코일(101)은 플라스틱제 케이스(108) 상에 배치된다. 케이스(108)는 마그네트부(100)의 본체와의 연결을 위하여 케이블부(103)로 연결되며, 또한 그 케이블부(103)는 종단부에서 커넥터(104)와 연결된다.

코일(101)은 도 2(b)에 도시된 바와 같이 새들형의 수신 코일이며, 통상적으로 좌측과 우측에서 서로 대향하는 한 쌍의 루프 코일(201,202) 구성을 갖추고 있다. 통상적 루프 코일(201,202) 각각은 프린트형 와이어링 보드(printed wiring board)상에 형성된 도전체 패턴(107)이다. 코일(101)에서 그 루프 코일(201,202)은 도 7에 도시된 패턴 교차부(111)에서 서로 교차한다.

도 3은 코일(101)로부터 유래하며 본 발명의 실시예 1에 기초하는 코일(10)의 전개도이다. 또한, 도 4는 도 3에 도시된 패턴 교차부의 확대 사시도이다.

도 3에 있어서, 루프 코일(1,2)은 직렬로 연결되고, 패턴 교차부(11)에서 절연된 상태로 서로 교차한다. 루프 코일(1,2)은 루프를 형성하는 도전체 패턴(7a,7b)을 갖는다. 도전체 패턴(7b)은 패턴 교차부(11)에서, 부분 도전체 패턴(22-24)을 포함하는, 동일한 폭의 3분기 부분 도전체 패턴군(21)을 포함한다. 또한, 도전체 패턴(7a)은 패턴 교차부(11)에서, 부분 도전체 패턴(26-28)을 포함하는, 동일한 폭의 3분기 부분 도전체 패턴군(25)을 포함한다. 도전체 패턴(7a)과 부분 도전체 패턴군(25) 사이에는 공진 캐패시터(C1)가 배치되는데, 이 공진 캐패시터(C1)는 코일(10)이 수신한 신호를 출력하는 케이블부(103)로 연결된다. 또, 임피던스 정합 회로 및 발룬과 같은 평형/불평형 변환 회로가 공진 캐패시터(C1)와 케이블부(103) 사이에 제공된다.

부분 도전체 패턴(22-24)은 각각의 패턴 교차점(29-31)에서 부분 도전체 패턴(26-28)과 직각으로 교차한다. 부분 도전체 패턴(22-24)에서는 그 종단부가 도 4에 도시된 글래스 에폭시 기판(60)에 형성되어 있는 출구(outlet)(40-42)로 이어지며, 이들은 부분 도전체 패턴(22,23) 사이 그리고 부분 도전체 패턴(23,24)사이에서 각각 활모양 도전체(arcuate conductor)(53,54)에 의하여 서로 연결된다. 출구(40)는 글래스 에폭시 기판(60)으로부터 정해진 거리만큼 이격되어 도전체 막대(33)에 의해서 도전체 패턴(7a)의 다른 쪽 종단부에 형성되어 있는 연결 터미널(connection terminal)(47)로 연결된다.

이와 유사하게, 부분 도전체 패턴(26-28)에서는 그 종단부가 글래스 에폭시 기판(60)에 형성되어 있는 출구(43-45)로 이어지며, 이들은 부분 도전체 패턴(26,27) 사이 그리고 부분 도전체 패턴(27,28)사이에서 각각 활모양 도전체(51,52)에 의하여 서로 연결된다. 출구(43)는 글래스 에폭시 기판(60)으로부터 정해진 거리만큼 이격되어 도전체 막대(32)에 의해서 도전체 패턴(7b)의 다른 쪽 종단부에 형성되어 있는 연결 터미널(46)로 연결된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 부분 도전체 패턴군(21,25)은 글래스 에폭시 기판(60)의 표면과 이면에 각각 프린트된다. 여기서, 도전체 패턴(7a,7b)의 폭을 D라고 하면, 부분 도전체 패턴(22-24)과 부분 도전체 패턴(26-28)의 폭은 D/3가 된다. 부분 도전체 패턴(22-24)과 부분 도전체 패턴(26-28)은 패턴 교차점(29-31)에서 서로 직각으로 교차한다. 따라서, 패턴 교차점(29-31) 각각의 교차 면적(S)은 다음의 수학식 5로 나타낼 수 있다.

이 교차 면적(S)을 수학식 1에 대입하면, 다음의 수학식 6이 주어진다.

세 개의 패턴 교차점(29-31)이 병렬로 연결되기 때문에, 전체 결합 용량(Ct)은 다음의 수학식 7로 표시될 수 있다.

결과적으로, 실시예 1에 기초하는 패턴 교차부(11)에서의 결합 용량(Ct)은 도 7에 도시된 패턴 교차부(111)의 결합 용량 C의 1/3로 감소한다.

또한, 전술한 실시예 1에서는 패턴 교차부(11)에서 3분기의 부분 도전체 패턴을 가지도록 설계되었으나, 분기의 수는 이에 한정되지 않으며, 나아가 분기수를 더 많게 할수록, 결합 용량의 감소가 한층 더 분명해 질 것이다. 또한, 부분 도전체 패턴(22-24)과 부분 도전체 패턴(26-28)은 패턴 교차점(29-31)에서 서로 직각으로 교차하고 있으나, 이와 같이 반드시 직교하여야 하는 것은 아니다. 다만, 그 교차 면적을 감소시키기 위해서 직교 교차가 바람직한 것이다. 부분 도전체 패턴(22-24) 및 부분 도전체 패턴(26-28)이 동일한 폭을 가지고 있지만, 서로 다른 폭을 가질 수도 있다. 다만, 전체 교차 면적을 최소화하기 위해서 동일한 폭이 바람직한 것이다.

본 실시예 1에서는, 패턴 교차부(11)에서의 교차 면적이 감소함에 따라, 그 결합 용량이 크게 줄어들고, 이로써 코일(10)은 더 큰 Q값을 가지며 MRI 단층 화상의 열화를 억제할 수 있다.

(실시예 2)

다음으로, 본 발명의 실시예 2에 대하여 설명한다. 실시예 1에서 부분 도전체 패턴(22-24) 및 부분 도전체 패턴(26-28)이 활모양 도전체(51-54)를 이용하여그 개방 종단부(open end)를 연결한 것과 달리, 실시예 2는 부분 도전체 패턴의 종단부를 결합(joining)하고 도전체 막대로 그 결합 부분을 도전체 패턴(7a,7b)에 연결하도록 설계된다.

도 5는 본 발명의 실시예 2를 기초로 하는 코일의 구성을 도시하는 전개도이다. 도 6은 도 5에 도시된 패턴 교차부의 확대 사시도이다. 실시예 2의 코일(20)은 패턴 교차부(70)의 구조에 있어서 실시예 1의 패턴 교차부와 서로 다르며, 나머지 부분은 실시예 1과 동일하다.

도 5에 있어서, 루프 코일(91,92)은 직렬로 연결되고 패턴 교차부(70)에서 절연된 상태로 서로 교차하도록 설계된다. 루프 코일(91,92)은 루프를 형성하는 도전체 패턴(7a,7b)을 갖는다. 도전체 패턴(7b)은 그 패턴 교차부(70)에서 부분 도전체 패턴(73,74)을 포함하는 동일한 폭의 2분기 부분 도전체 패턴군(71)을 가지며, 부분 도전체 패턴(73,74)은 그 종단부에서 다시 결합한다. 도전체 패턴(7a)은 그 패턴 교차부(70)에서 부분 도전체 패턴군(75,76)을 포함하는 동일한 폭의 2분기 부분 도전체 패턴군(75,76)을 가지며, 부분 도전체 패턴군(75,76)은 그 종단부에서 다시 결합한다.

도전체 패턴(7a) 및 부분 도전체 패턴군(72) 사이에는 공진 캐패시터(C1)가 배치되는데, 이러한 공진 캐패시터(C1)는 코일(20)이 수신한 신호를 출력하는 케이블부(103)로 연결된다. 임피던스 정합 회로 및 발룬과 같은 평형/불평형 변환 회로가 공진 캐패시터(C1)와 케이블부(103) 사이에 제공된다.

부분 도전체 패턴(73,74)은 각각의 패턴 교차점(85,86)에서 부분 도전체 패턴(75,76)과 직각으로 교차한다. 부분 도전체 패턴(73,74)에서는 그 종단부가 부분 도전체 패턴(75,76) 사이에 형성되어 있는 출구(77)로 이어지고 연결된다. 출구(77)는 글래스 에폭시 기판(61)으로부터 정해진 거리만큼 이격되어 도전체 막대(82)에 의하여 도전체 패턴(7a)의 다른 쪽 종단부에 형성되어 있는 연결 터미널(80)로 연결된다.

유사하게, 부분 도전체 패턴(75,76)은 각각의 패턴 교차점(85,86)에서 부분 도전체 패턴(73,74)과 직각으로 교차한다. 부분 도전체 패턴(75,76)에서는 그 종단부가 부분 도전체 패턴(73,74) 사이에 형성되어 있는 출구(78)로 이어지고 연결된다. 출구(78)는 글래스 에폭시 기판(61)으로부터 정해진 거리만큼 이격되어 도전체 막대(81)에 의하여 도전체 패턴(7b)의 다른 쪽 종단부에 형성되어 있는 연결 터미널(79)로 연결된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 부분 도전체 패턴군(71,72)은 글래스 에폭시 기판(61)을 통하여, 글래스 에폭시 기판(61)의 표면과 이면 각각에 프린트된다. 도전체 패턴(7a,7b)의 폭을 D라고 하면, 부분 도전체 패턴(73-76)의 폭은 D/2가 된다. 부분 도전체 패턴(73,74)과 부분 도전체 패턴(75,76)은 패턴 교차점(85,86)에서 서로 직각으로 교차한다.

따라서, 각 패턴 교차점(85,86)의 교차 면적(S)은 다음의 수학식 8로 나타낼 수 있다.

이러한 교차 면적(S)을 수학식 1에 대입하면, 다음의 수학식 9가 주어진다.

두 개의 패턴 교차점(85,86)이 병렬로 연결되기 때문에, 전체 결합 용량(Cu)은 다음의 수학식 10으로 표시된다.

결과적으로, 실시예 2를 기초로 하는 패턴 교차부(70)에서의 결합 용량(Cu)은, 도 7에 도시된 패턴 교차부(111)의 결합 용량(C)의 1/2로 줄어든다.

그러나, 전술한 실시예 2에서는, 부분 도전체 패턴(73,74)과 부분 도전체 패턴(75,76)이 패턴 교차점(85,86)에서 서로 교차하고 있지만, 이와 같이 반드시 직교하여야 하는 것은 아니다. 다만, 교차 면적을 감소시키기 위해서, 직교 교차가 바람직한 것이다. 부분 도전체 패턴(73-76)이 동일한 폭을 가지도록 설계되어 있으나, 그 폭을 달리 할 수도 있다. 다만, 전체 교차 면적을 최소화하기 위해서, 동일한 폭이 바람직한 것이다.

실시예 2에서는, 간단한 구성을 기초로 하여, 패턴 교차부(70)에서의 교차 면적을 줄여, 결합 용량의 값을 크게 감소시킴으로써, 이에 따라 코일(20)은 높은 Q값을 가지며, MRI 단층 화상의 열화를 억제할 수 있다. 실시예 1 및 실시예 2가 도전체 막대를 이용하여 출구(40,43,77,78)를 다른 쪽 종단부(47,46,80,79)와 연결시키도록 설계되어 있지만, 이에 한하지 않고 도전체 막대를 대신하여 다른 도전체패턴이 형성될 수도 있다.

본 발명에 관한 광범위하게 많은 다른 실시예들이 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 범위에서 구성될 수 있다. 첨부된 청구범위로 정의된다는 점을 제외하고는, 본 발명이 본 명세서에 개시된 특정 실시예로 제한되지 않는다는 점을 이해해야 한다.

본 발명은 단순한 구조를 기초로 하여 패턴 교차부(111)의 결합 용량(C)을 줄이고 이에 따라 코일(101)의 Q값이 감소하지 않도록 설계된 MRI 장치용 코일을 제공하여, 양질의 단층 화상을 얻을 수 있게 한다.

Claims

복수의 루프를 형성하고 절연된 교차부(insulated crossing section)를 갖는 MRI 장치용 코일로서,

제 1 루프를 형성하며 상기 교차부에서 그 한쪽 종단부(end)가 정해진 수의 제 1 부분 도전체 패턴군(a set of the prescribed number of first partial conductor patterns)으로 분기하는 제 1 도전체 패턴과,

제 2 루프를 형성하며 상기 교차부에서 그 한쪽 종단부가 상기 정해진 수의 제 2 부분 도전체 패턴군으로 분기하는 제 2 도전체 패턴을 구비하되,

상기 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴군의 각각의 대면하는(confronting) 쌍은 상기 교차부에서 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하며, 인접한 제 1 부분 도전체 패턴과 인접한 제 2 부분 도전체 패턴은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 상기 제 2 부분 도전체 패턴 및 상기 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 각각 이격된 도전체에 의하여, 상기 제 2 도전체 패턴 및 상기 제 1 도전체 패턴의 반대쪽 종단부에 각각 함께 연결되는

MRI 장치용 코일.
복수의 루프를 형성하고 절연된 교차부를 갖는 MRI 장치용 코일로서,

제 1 루프를 형성하며 상기 교차부에서 그 한쪽 종단부가 두 개의 제 1 부분 도전체 패턴군으로 분기하는 제 1 도전체 패턴과,

제 2 루프를 형성하며 상기 교차부에서 그 한쪽 종단부가 상기 두 개의 제 2 부분 도전체 패턴군으로 분기하는 제 2 도전체 패턴을 구비하되,

상기 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴군의 각각의 대면하는 쌍은 상기 교차부에서 서로로부터 절연된 상태로 서로 교차하며, 인접한 제 1 부분 도전체 패턴과 인접한 제 2 부분 도전체 패턴은, 정해진 거리 또는 그 이상만큼 상기 제 2 부분 도전체 패턴 및 상기 제 1 부분 도전체 패턴으로부터 각각 이격된 도전체에 의하여, 상기 제 2 도전체 패턴 및 상기 제 1 도전체 패턴의 반대쪽 종단부에 각각 함께 연결되는

MRI 장치용 코일.
제 1 항 및 제 2 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 부분 도전체 패턴이 서로 직각으로 교차하는

MRI 장치용 코일.
제 1 항 및 제 2 항에 있어서,

상기 부분 도전체 패턴이 실제적으로 동일한 폭을 가지는

MRI 장치용 코일.