KR101606348B1 - 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일 및 송신 코일 - Google Patents

자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일 및 송신 코일 Download PDF

Info

Publication number
KR101606348B1
KR101606348B1 KR1020130099069A KR20130099069A KR101606348B1 KR 101606348 B1 KR101606348 B1 KR 101606348B1 KR 1020130099069 A KR1020130099069 A KR 1020130099069A KR 20130099069 A KR20130099069 A KR 20130099069A KR 101606348 B1 KR101606348 B1 KR 101606348B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
magnetic resonance
resonance system
shoulder
transmitting portion
Prior art date
Application number
KR1020130099069A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140026277A (ko
Inventor
수 두
젱 헤 헤
웬 밍 리
통 통
지안민 왕
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20140026277A publication Critical patent/KR20140026277A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101606348B1 publication Critical patent/KR101606348B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34084—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR implantable coils or coils being geometrically adaptable to the sample, e.g. flexible coils or coils comprising mutually movable parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)

Abstract

본 발명에서는, 수신 부분을 포함하는, 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일이 제공된다. 어깨 코일은 자기 공명 시스템의 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위해 사용되는 송신 부분을 더 포함한다. 본 발명에서 제공되는 자기 공명 시스템 내에서의 어깨 관절 이미징을 위한 로컬 코일이 송신 부분 및 수신 부분을 포함하고 그리고 송신 부분이 바디 코일로부터의 무선-주파수 자기장에 결합되므로, 로컬 코일은 특정 송신 케이블을 통해 자기 공명 시스템에 연결될 필요가 없어, 로컬 코일은 정교한 구조를 갖고 그리고 저비용을 요구한다. 이 어깨 코일은 상당한 강도를 갖는 균일한 무선-주파수 자기장 영역을 생성할 수 있어, 이로써 바디 코일의 송신 전력이 감소되고 그리고 무선 주파수의 전체 특정 흡수율이 낮추어진다. 기계적 양상에서, 이 어깨 코일의 송신 부분 및 수신 부분은 사용을 위해 자유롭게 조합될 수 있다, 즉 애플리케이션들의 유연성을 개선시키기 위하여, 수신 부분이 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 송신 부분 및 수신 부분이 함께 사용된다.

Description

자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일 및 송신 코일{SHOULDER COIL AND TRANSMITTING COIL FOR MAGNETIC RESONANCE SYSTEM}
본 발명은 자기 공명 이미징의 기술 분야에 관한 것이고, 그리고 특히, 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일 및 송신 코일에 관한 것이다.
자기 공명 이미징(MRI) 시스템은 전신을 커버하는 바디 코일들, 바디의 특정 부분만을 커버하는 로컬 코일들 등등과 같은 다양한 코일들을 포함한다. 바디 코일은 자가-송신 및 자가-수신 코일이다. 일반적으로 말해서, 바디 코일의 커버리지가 비교적 크기 때문에, 더 높은 송신 전력이 요구되고, 그리고 결과 이미지의 신호 대 잡음비가 더 낮고, 그리고 신호 대 잡음비가 이미지 전체에 걸쳐 균일하지 않다. 반면에, 로컬 코일의 커버리지가 비교적 작기 때문에, 예컨대 무릎 코일에 의해 커버되는 무릎, 머리 코일에 의해 커버되는 머리, 그리고 손목 코일에 의해 커버되는 손목 등등이 전부 비교적 작은 범위들이기 때문에, (송신 스테이지 내의 무선 주파수 신호들과 구별하기 위하여) 로컬 코일은 제한된 범위의 무선 주파수 여기 내의 무선 주파수 신호들만을 수신한다(코일에 의해 수신된 무선 주파수 신호들은 이후에 자기 공명 신호들로서 지칭된다); 그러므로, 결과 이미지의 신호 대 잡음비가 비교적 높고, 그리고 신호 대 잡음비는 이미지 전체에 걸쳐 비교적 균일하다.
정형외과 이미징(orthopedic imaging)은 자기 공명 애플리케이션의 중요한 방향이다. 자기 공명 시스템의 정형외과 이미징 임상 애플리케이션에서, 어깨 관절 검사들은 고품질 이미지들을 필요로 한다. 어깨 관절의 복잡한 구조 때문에, 고품질 어깨 관절 이미지들을 얻기 위하여, 우리는 특정하게 설계된 코일들을 보통 필요로 한다. 한편, 환자가 편안하게 느낄 수 있게 하고 그리고 어깨의 포지션의 특수성을 고려하기 위하여, 일반적으로 말해서, 어깨 코일은 병상의 에지에 배치되어야 한다; 그러나, 병상의 에지는 보통, 균일한 자기장 영역에 근접한 에지이고, 그리고 정자기장의 균일성 및 에지 영역의 무선-주파수 자기장이 둘 다 감소될 것이고, 이는, 이미지 형상 왜곡 또는 이미지 품질 저하를 유발할 것이다.
어깨 관절 이미징을 수용하기 위한 자기 공명 시스템들 내에서 현재 사용되는 코일들은 주로, 수신 코일들로서 사용되는 페이즈드(phased) 어레이 코일들이고, 그리고 시장에는, 어깨 관절 이미징을 위한 많은 특별 수신 페이즈드 어레이 수신 코일들이 있다. 수신 페이즈드 어레이 코일들은 여러 클로즈드(closed) 수신 엘리먼트들의 컬렉션이다. 각각의 코일 유닛은 저-잡음 전치증폭기 및 독립적 수신 채널을 통해 신호들을 수신하고, 그리고 신호들에 대해 후처리를 수행한다. 이러한 방식으로, 우리는 높은 신호 대 잡음비의 이미지들, 작은 코일 유닛 및 비교적 큰 이미징 영역(FOV)을 얻을 수 있다.
최근에, 송신 코일들 및 수신 코일들에 의해 조합된 송/수신 코일들이 자기 공명 시스템에서 폭넓게 사용되어왔다. 수신 페이즈드 어레이 코일들과 비교할 때, 동일한 송신 전력을 사용하는 조건에서, 송/수신 코일들은 포커싱 영역에서 고강도 및 높은 균일성의 무선-주파수 자기장을 생성할 수 있다. 그 이유는, 송/수신 코일들이 자기 공명 시스템의 애플리케이션에 대해 많은 유익한 효과들을 야기시키는, 송신 효율성을 개선시키는 특별 송신 부분을 갖기 때문이다.
그러나, 자기 공명 시스템에 연결되기 위한 전용 송신 케이블을 갖는 송/수신 코일들은 고-전력 용량 스위치 회로 및 전력 분배 회로의 사용을 요구한다. 설계 어려움이 감소하지만, 코일들 및 시스템의 비용들이 크게 증가된다.
요약하면, 자기 공명 시스템에 연결되기 위한 전용 송신 케이블을 갖는 송/수신 코일들은 아래의 단점들을 갖는다:
1. 위에서 설명된 바와 같이, 송/수신 코일들은 자기 공명 시스템에 연결되기 위한 전용 송신 케이블을 갖고, 그리고 자기 공명 시스템은 송/수신 코일들에 연결되기 위해 대응하는 전용 송신 케이블을 또한 요구하고 그리고 한편 전용 송/수신 스위치 회로, 전력 분배 회로 및 연결 회로를 사용하기를 또한 요구하여, 송/수신 코일들이 부피가 커지고 값비싸지게 유발한다.
2. 자기 공명 시스템에 연결되기 위한 전용 송신 케이블을 갖는 송/수신 코일들은 두꺼운 케이블을 사용하여 고-전력 송신을 지원할 수 있지만, 케이블이 더 큰 공간을 점유하고, 그리고 유연성이 그렇게 우수하지 않으며, 이로써 현실적 임상 애플리케이션에 대한 불편이 야기된다.
송/수신 코일들의 부피를 감소시키고, 비용을 낮추고, 그리고 유연성을 개선시키기 위하여, 본 발명에서는, 수신 부분을 포함하는, 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일이 제안되고, 여기서 어깨 코일은 자기 공명 시스템의 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위한 송신 부분을 더 포함한다.
바람직하게, 송신 부분은 헬름홀츠 코일을 포함한다.
바람직하게, 송신 부분은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함하고, 여기서 두 개의 원형 링들은 동일하고, 서로에 대해 평행하고, 그리고 동축이며, 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝(opening)을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 그리고 두 개의 와이어들은 홀수번 교차한다.
바람직하게, 송신 부분은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함하고, 여기서 두 개의 원형 링들은 동일하고 그리고 동축이고, 그리고 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 그리고 두 개의 와이어들은 홀수번 교차하고, 그리고 두 개의 원형 링들은 개별 오프닝 맞은 편의 단부에서 서로를 향해 휘어진다.
바람직하게, 원형 링은 하나 또는 그 초과의 커패시터들을 포함하고, 여기서 커패시터들은 원형 링 상에서 동등한 간격들로 직렬 연결된다.
바람직하게, 송신 부분의 삼-차원 기하구조 중심은 수신 부분의 삼-차원 기하구조 중심과 일치한다.
바람직하게, 송신 부분은 수신 부분에 떼어낼 수 있게 연결된다.
또한, 본 발명에서는, 상기 중 임의의 하나에 의해 설명된 바와 같은 어깨 코일을 포함하는 자기 공명 시스템이 제안된다.
또한, 본 발명에서는, 자기 공명 시스템의 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위한, 상기 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 송신 코일이 제안되고, 여기서 송신 코일은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함한다: 두 개의 원형 링들은 동일하고, 서로에 대해 평행하고, 그리고 동축이며, 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 그리고 두 개의 와이어들은 홀수번 교차한다.
또한, 본 발명에서는, 자기 공명 시스템의 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위한, 상기 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 송신 코일이 제안되고, 여기서 송신 코일은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함한다: 두 개의 원형 링들은 동일하고 그리고 동축이고, 그리고 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 두 개의 와이어들은 홀수번 교차하고, 그리고 두 개의 원형 링들은 개별 오프닝 맞은 편의 단부에서 서로를 향해 휘어진다.
전술된 기술적 솔루션으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 제공되는, 자기 공명 시스템에서 어깨 관절 이미징을 위한 로컬 코일이 송신 부분 및 수신 부분을 포함하고 그리고 송신 부분이 바디 코일로부터의 무선-주파수 자기장에 결합되므로, 로컬 코일은 특별 송신 케이블을 통해 자기 공명 시스템에 연결될 필요가 없고, 그래서 로컬 코일은 정교한 구조를 갖고 그리고 저비용을 요구한다; 그리고 동시에, 수신 부분은 페이즈드 어레이 코일들을 사용하고, 그리고 그에 따라 어깨 관절의 구조에 따라 최적화될 수 있다. 이 어깨 코일은 상당한 강도를 갖는 균일한 무선-주파수 자기장 영역을 생성할 수 있어, 이로써 바디 코일의 송신 전력이 감소되고 그리고 무선 주파수의 전체 특정 흡수율이 낮추어진다. 기계적 양상에서, 이 어깨 코일의 송신 부분 및 수신 부분은 사용을 위해 자유롭게 조합될 수 있다, 즉 애플리케이션들의 유연성을 개선시키기 위하여, 수신 부분이 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 송신 부분 및 수신 부분이 함께 사용된다.
도 1a는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 삼-차원 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 좌측의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 준-헬름홀츠 코일의 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 삼-차원 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 좌측의 사시도이다.
이후에, 본 발명의 동반된 도면들에 관련하여 본 발명의 기술적 솔루션에 대해 명확하고 완전한 설명이 이루어질 것이다. 명백하게, 설명되는 실시예들은, 실시예들 전부가 아니라, 본 발명의 몇몇의 실시예들이다. 여기서 설명되는 특정한 실시예들이 본 발명을 예시하기 위해서만 사용되고 본 발명을 제한시키는 것이 아님이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시예들에 기초하여, 독창적 작업이 없다는 전제로 기술분야의 당업자들에 의해 획득되는 모든 다른 실시예들이 본 발명의 보호 범위에 속한다.
본 발명의 핵심은 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일에 있고, 상기 어깨 코일은 상호 독립적인 송신 부분 및 수신 부분을 포함하고, 상기 송신 부분은 바디 코일에 의해 송신되는 무선-주파수 자기장에 결합되어, 특별 송신 케이블이 필요하지 않고, 그리고 상기 어깨 코일은 단순한 구조를 갖고 그리고 저비용을 요구한다. 수신 부분은 페이즈드 어레이 코일들을 사용하고, 그리고 어깨 관절의 구조에 따라 최적화될 수 있다.
특정한 실시예 Ⅰ
본 발명의 특정한 실시예 Ⅰ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일은 송신 부분 및 수신 부분을 포함하고, 여기서 송신 부분 및 수신 부분은 상호 독립적이다. 송신 부분은 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위해 종래의 헬름홀츠 코일을 사용함으로써 상기 무선-주파수 자기장의 균일성을 강화시키고, 그리고 동시에, 무선-주파수 자기장의 균일성이 향상되므로, 무선-주파수 자기장의 송신 전력이 적절하게 감소될 수 있다; 그리고 수신 부분은 검사될 대상에 의해 피드백되는 자기 공명 신호들을 수신하기 위한 페이즈드 어레이 코일이다. 종래의 헬름홀츠 코일은, 서로에 대해 평행하고 동축인 동일한 원형 링들의 쌍이다.
본 발명의 특정한 실시예 Ⅰ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일에 따라, 헬름홀츠 코일은 상당히 높고 균일한 무선-주파수 자기장 영역을 생성할 수 있고, 그래서 어깨 코일은 바디 코일의 송신 전력을 감소시킬 수 있고 그리고 무선 주파수의 전체 특정 흡수율(SAR)을 낮출 수 있다. 부가하여, 기계적 양상에서, 어깨 코일의 송신 부분 및 수신 부분은 상호 독립적이고, 그리고 그에 따라 사용을 위해 자유롭게 조합될 수 있다, 즉 이 어깨 코일의 유연성을 개선시키기 위하여, 수신 부분이 단독으로 사용될 수 있고 그리고 송신 부분 및 수신 부분이 또한 함께 사용될 수 있다.
또한, 헬름홀츠 코일이 송신 부분으로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 버드케이지 코일들과 같이, 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합될 수 있는 다른 코일들도 동일한 기술적 효과들을 구현할 수 있다.
특정한 실시예 Ⅱ
도 1a는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 삼-차원 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 삼-차원 사시도이고, 그리고 도 1a 및 도 1b는 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일의 내부 코일들만을 도시하고, 외부 하우징을 도시하지 않는다.
특정한 실시예 Ｉ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일에서, 종래의 헬름홀츠 코일의 두 개의 하위-코일들 사이에 결합이 또한 존재하고, 상기 두 개의 하위-코일들은 자기 공명 시스템의 이미지 품질에 영향을 줄 것이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일은 송신 부분(TX) 및 수신 부분(RX)을 포함한다. 송신 부분(TX)은 무선-주파수 자기장을 강화시키기 위하여 자기 공명 시스템 내의 바디 코일의 무선 주파수 신호들에 결합되기 위한 준-헬름홀츠 코일이고, 그리고 송신 부분(TX)의 형상은 어깨의 구조 및 크기에 따라 조정될 수 있다. 수신 부분(RX)은 검사될 대상에 의해 피드백되는 자기 공명 신호들을 수신하기 위한 페이즈드 어레이 코일이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 송신 부분(TX)으로서 동작하는 준-헬름홀츠 코일은, 두 개의 동일한 크기이고 동축이고 그리고 평행한 원형 링들(1 및 2)을 포함하고, 원형 링(1) 및 원형 링(2)은 동일한 포지션에서 방사 방향으로 연결해제되고, 그리고 동시에, 연결해제 지점에서, 교차된 와이어(3) 및 와이어(4)를 통해 서로 연결되어, 이로써 준-헬름홀츠 코일이 형성된다; 다시 말해, 원형 링(1) 및 원형 링(2)은 각각 오프닝을 갖고, 오프닝의 두 개의 단부들은 와이어(3) 및 와이어(4)에 각각 연결되고, 그리고 와이어(3) 및 와이어(4)는 한 번 교차하거나, 또는 와이어(3) 및 와이어(4)는 홀수번 교차한다. 바람직하게, 원형 링(1)과 원형 링(2) 사이의 거리는 원형 링(1) 및 원형 링(2)의 반경과 동등하다.
도 2는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 준-헬름홀츠 코일의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전체 준-헬름홀츠 코일은 "8" 형상으로 평면 상에 펼쳐지고, 그리고 준-헬름홀츠 코일은 원형 링(1), 원형 링(2), 와이어(3) 및 와이어(4)를 포함한다. 원형 링(1)은 원형 아크(1-1), 원형 아크(1-2), 원형 아크(1-3), 원형 아크(1-4), 및 커패시터(C11), 커패시터(C12), 및 커패시터(C13)를 포함하고, 그리고 원형 링(2)은 원형 아크(2-1), 원형 아크(2-2), 원형 아크(2-3), 원형 아크(2-4), 및 커패시터(C21), 커패시터(C22), 및 커패시터(C23)를 포함한다. 커패시터(C11), 커패시터(C12), 및 커패시터(C13)는 원형 링(1) 상에서 동등한 간격들로 균등하게 직렬 연결되고, 그리고 동시에, 커패시터(C21), 커패시터(C22), 및 커패시터(C23)는 원형 링(2) 상에서 동등한 간격들로 균등하게 직렬 연결된다. 무선-주파수 자기장의 특정 주파수에서 준-헬름홀츠 코일이 최선 결합 효과에 도달되게 하기 위하여, 원형 링 상의 커패시터들은 특정 주파수에 준-헬름홀츠 코일의 결합 효과를 조정할 수 있어, 이로써 이미지 품질이 개선된다.
원형 링(1) 및 원형 링(2)은 가슴과 등에 각각 분포되고, 그리고 원형 링(1) 및 원형 링(2)은 평행하고 그리고 동축이다. 원형 링(1) 및 원형 링(2)은 팔에 가까운 면 상에서 연결해제되고, 그리고 와이어(3) 및 와이어(4)를 이용하여, 연결해제 포지션들이 서로 교차-연결된다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 준-헬름홀츠 코일의 원형 링(1) 또는 원형 링(2)은 각각 3개의 커패시터들을 포함하고 ― 그러나, 3개로 제한되지는 않음 ―, 그리고 준-헬름홀츠 코일 내에 포함된 커패시터들의 개수는, 커패시터들에 의해 견뎌질 수 있는 최대 전압 및 준-헬름홀츠 코일의 동작 주파수에 따라 결정될 수 있다.
종래의 헬름홀츠 코일들과 비교할 때, 와이어(3) 및 와이어(4)를 통해 원형 링(1) 및 원형 링(2)을 교차-연결시키는 준-헬름홀츠 코일은 원형 링(1)과 원형 링(2) 사이의 결합 효과를 제거시켜, 따라서 종래의 헬름홀츠 코일을 사용하는 결과로서 원형 링(1)과 원형 링(2) 사이의 결합 효과에 대해 특별 후처리를 수행하는 단계가 절약된다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 수신 부분(RX)으로서 동작하는 페이즈드 어레이 코일은, 검사될 대상의 어깨의 앞면 및 뒷면, 상부면 및 하부면, 그리고 좌측 및 우측과 같은 포지션들에 각각 배치된 8개의 코일 유닛들(5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 및 12)을 포함한다. 서로에 대해 인접한 코일들은 기하구조 겹침에 의하여 인접한 코일들 사이의 결합을 제거시킨다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 수신 부분(RX)으로서 동작하는 페이즈드 어레이 코일의 코일 유닛들의 개수는 8을 포함하지만, 8로 제한되는 것은 아니며, 사용자는 요건들에 따라 8보다 많은 코일 유닛들 또는 8보다 적은 코일 유닛들을 갖는 페이즈드 어레이 코일을 선택할 수 있고, 코일 유닛들의 개수를 선택하는데 키 포인트는, 자기 공명 신호들이 어깨의 앞뒤, 좌우 및 상하단에서 수신될 수 있음을 보장하는 것이고, 그리고 도 1a에 도시된 바와 같이, 수신 부분(RX)으로서 동작하는 페이즈드 어레이 코일의 코일 유닛들의 개수는 16이다.
수신 부분(RX)으로서 동작하는 페이즈드 어레이 코일(코일 유닛들(5-12))은 준-헬름홀츠 코일에 의해 구성된 공간 내에 위치되고, 여기서 코일 유닛(5) 및 코일 유닛(6)은 어깨의 앞가슴 상에 분포되고, 그리고 코일 유닛(11) 및 코일 유닛(12)은 등에 분포되고, 반면에 코일 유닛(8) 및 코일 유닛(10)은 각각 앞 승모근 및 뒤 승모근에 분포되고, 그리고 코일 유닛(4) 및 코일 유닛(9)은 견봉 포지션에 분포된다.
바람직하게, 송신 부분(TX)의 삼-차원 기하구조 중심은 수신 부분(RX)의 삼-차원 기하구조 중심과 일치하고, 이로써 송신 부분(TX)의 최선 효과 영역이 수신 부분(RX)의 최선 효과 영역과 일치하여, 자기 공명 이미지들의 효과가 더 우수하다.
본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ의 자기 공명 시스템의 어깨 코일에 따라, 준-헬름홀츠 코일은 상당히 높고 균일한 무선-주파수 자기장 영역을 생성할 수 있고, 그래서 이 어깨 코일은 바디 코일의 송신 전력을 감소시킬 수 있고 그리고 무선 주파수의 전체 특정 흡수율(SAR)을 낮출 수 있다; 그리고 또한, 준-헬름홀츠 코일이 두 개의 코일들 사이의 결합을 제거하므로, 이미지 품질이 추가로 개선된다. 부가하여, 기계적 양상에서, 어깨 코일의 송신 부분 및 수신 부분은 상호 독립적이고, 그리고 그에 따라 사용을 위해 자유롭게 조합될 수 있다, 즉 이 어깨 코일의 유연성을 개선시키기 위하여, 수신 부분이 단독으로 사용될 수 있고 그리고 송신 부분 및 수신 부분이 또한 함께 사용될 수 있다.
특정한 실시예 Ⅲ
도 3a는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 삼-차원 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 삼-차원 사시도이고, 그리고 도 3a 및 도 3b는 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일의 내부 코일들만을 도시하고, 외부 하우징을 도시하지 않는다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일은 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일과 동일하고, 그리고 송신 부분(TX) 및 수신 부분(RX)을 포함한다. 송신 부분(TX)은 무선-주파수 자기장을 강화시키기 위하여 자기 공명 시스템 내의 바디 코일의 무선 주파수 신호들에 결합되기 위한 준-헬름홀츠 코일이고, 그리고 송신 부분(TX)의 형상은 어깨의 구조 및 크기에 따라 조정될 수 있다. 수신 부분(RX)은 검사될 대상에 의해 피드백되는 자기 공명 신호들을 수신하기 위한 페이즈드 어레이 코일이다. 송신 부분(TX)으로서 동작하는 준-헬름홀츠 코일은 원형 링(13), 원형 링(14), 와이어(15) 및 와이어(16)를 포함하고, 그리고 수신 부분(RX)으로서 동작하는 내부-층 페이즈드 어레이 수신 코일은 코일 유닛들(17-24)을 포함한다.
원형 링(13) 및 원형 링(14)은 각각 오프닝을 갖고, 오프닝의 두 개의 단부들은 와이어(15) 및 와이어(16)에 연결되고, 그리고 와이어(15) 및 와이어(16)는 한 번 교차하거나, 또는 와이어(15) 및 와이어(16)는 홀수번 교차한다.
본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일의 송신 부분(TX)으로서 동작하는 준-헬름홀츠 코일은, 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ의 준-헬름홀츠 코일의 원형 링(13) 및 원형 링(14)이 평행하지 않지만, 원형 링(13) 및 원형 링(14)이 와이어 연결 위치의 맞은편의 단부 상에서 서로를 향해 휘어진다는 점에서, 본 발명의 특정한 실시예 Ⅱ와 상이하다. 이러한 방식으로, 본 발명의 특정한 실시예 Ⅲ에 따른 자기 공명 시스템의 어깨 코일은 무선-주파수 자기장의 자기장 강도를 효과적으로 향상시킨다.
본 발명에서 제공되는 자기 공명 시스템 내에서의 어깨 관절 이미징을 위한 로컬 코일이 송신 부분 및 수신 부분을 포함하고 그리고 송신 부분이 바디 코일로부터의 무선-주파수 자기장에 결합되므로, 로컬 코일은 특별 송신 케이블을 통해 자기 공명 시스템에 연결될 필요가 없어, 로컬 코일은 정교한 구조를 갖고 그리고 저비용을 요구한다; 그리고 동시에, 수신 부분은 페이즈드 어레이 코일들을 사용하고, 그리고 그에 따라 어깨 관절의 구조에 따라 최적화될 수 있다. 이 어깨 코일은 상당한 강도를 갖는 균일한 무선-주파수 자기장 영역을 생성할 수 있어, 이로써 바디 코일의 송신 전력이 감소되고 그리고 무선 주파수의 전체 특정 흡수율(SAR)이 낮추어진다. 기계적 양상에서, 이 어깨 코일의 송신 부분 및 수신 부분은 사용을 위해 자유롭게 조합될 수 있다, 즉 애플리케이션들의 유연성을 개선시키기 위하여, 수신 부분이 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 송신 부분 및 수신 부분이 함께 사용된다.
위에서 설명된 것은 본 발명의 단지 바람직한 실시예들이고 그리고 본 발명을 제한시키기 위한 것이 아니며, 그리고 본 발명의 사상 및 원리 내의 임의의 변형들, 동등물들 및 개선들이 본 발명의 보호 범위에 의해 커버되어야 한다.
송신 부분 TX 수신 부분 RX
원형 링 1 원형 링 2 원형 링 13 원형 링 14
와이어 3 와이어 4 와이어 15 와이어 16
원형 아크 1-1 원형 아크 1-2 원형 아크 1-3 원형 아크 1-4
커패시터 C11 커패시터 C12 커패시터 C13
원형 아크 2-1 원형 아크 2-2 원형 아크 2-3 원형 아크 2-4
커패시터 C21 커패시터 C22 커패시터 C23
코일 유닛 5 코일 유닛 6 코일 유닛 7 코일 유닛 8
코일 유닛 9 코일 유닛 10 코일 유닛 11 코일 유닛 12

Claims (10)

  1. 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일로서,
    수신 부분을 포함하고,
    상기 어깨 코일은 상기 자기 공명 시스템의 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위한 송신 부분을 더 포함하는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 부분은 헬름홀츠 코일을 포함하는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 부분은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함하고, 여기서 상기 두 개의 원형 링들은 동일하고, 서로에 대해 평행하고, 그리고 동축이며, 상기 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 상기 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 그리고 상기 두 개의 와이어들은 홀수번 교차하는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 부분은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함하고, 여기서 상기 두 개의 원형 링들은 동일하고 그리고 동축이고, 그리고 상기 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 상기 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 상기 두 개의 와이어들은 홀수번 교차하고, 그리고 상기 두 개의 원형 링들은 개별 오프닝 맞은 편의 단부에서 서로를 향해 휘어지는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원형 링은 하나 또는 그 초과의 커패시터들을 포함하고, 여기서 상기 커패시터들은 상기 원형 링 상에서 동등한 간격들로 직렬 연결되는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 부분의 삼-차원 기하구조 중심은 상기 수신 부분의 삼-차원 기하구조 중심과 일치하는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 부분은 상기 수신 부분에 떼어낼 수 있게 연결되는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일.
  8. 자기 공명 시스템의 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위한, 상기 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 송신 코일로서,
    상기 송신 코일은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함하고,
    여기서, 상기 두 개의 원형 링들은 동일하고, 서로에 대해 평행하고, 그리고 동축이며, 상기 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 상기 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 그리고 상기 두 개의 와이어들은 홀수번 교차하는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 송신 코일.
  9. 자기 공명 시스템의 바디 코일의 무선-주파수 자기장에 결합되기 위한, 상기 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 송신 코일로서,
    상기 송신 코일은 두 개의 원형 링들 및 두 개의 와이어들을 포함하고,
    여기서, 상기 두 개의 원형 링들은 동일하고 그리고 동축이고, 그리고 상기 두 개의 원형 링들은 각각 오프닝을 갖고, 각각의 오프닝의 두 개의 단부들은 상기 두 개의 와이어들에 각각 연결되고, 상기 두 개의 와이어들은 홀수번 교차하고, 그리고 상기 두 개의 원형 링들은 개별 오프닝 맞은 편의 단부에서 서로를 향해 휘어지는,
    자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일의 송신 코일.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 어깨 코일을 포함하는 자기 공명 시스템.
KR1020130099069A 2012-08-23 2013-08-21 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일 및 송신 코일 KR101606348B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210302753.9A CN103630858B (zh) 2012-08-23 2012-08-23 一种磁共振系统的肩部线圈和发射线圈
CN201210302753.9 2012-08-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140026277A KR20140026277A (ko) 2014-03-05
KR101606348B1 true KR101606348B1 (ko) 2016-03-25

Family

ID=50148634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130099069A KR101606348B1 (ko) 2012-08-23 2013-08-21 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일 및 송신 코일

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9958518B2 (ko)
JP (1) JP6270373B2 (ko)
KR (1) KR101606348B1 (ko)
CN (1) CN103630858B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103915672B (zh) * 2014-04-08 2016-05-04 山东国恒机电配套有限公司 一种双环3dB电桥
CN104459582B (zh) * 2014-12-04 2019-12-20 深圳联影医疗科技有限公司 一种手腕线圈系统
CN106712227B (zh) * 2015-07-29 2020-05-19 比亚迪股份有限公司 无线充电发射装置
FR3049714B1 (fr) * 2016-03-29 2019-09-13 Universite D'aix-Marseille Procede de controle de la repartition du champ magnetique radiofrequence dans un systeme d’imagerie par resonance magnetique
CN105896746A (zh) * 2016-07-02 2016-08-24 中国人民解放军国防科学技术大学 一种用于旋转部件无线电能传输的天线及装置
CN108020797B (zh) * 2016-11-03 2020-11-10 上海东软医疗科技有限公司 磁共振发射线圈及核磁共振成像设备
CN110940945B (zh) * 2019-12-02 2020-11-03 浙江大学 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件
US11946991B2 (en) * 2019-12-04 2024-04-02 Korea University Research And Business Foundation, Sejong Campus Method and device for magnetic resonance imaging by implementing inductive tuning circuit for adjusting operating frequency and using top- hat dipole antenna having length freely adjustable depending on region of interest

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090237081A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Stephan Biber Arrangement to detune a reception antenna in a local coil
US7663367B2 (en) 2005-05-03 2010-02-16 The General Hospital Corporation Shaped MRI coil array

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59501173A (ja) * 1982-06-28 1984-07-05 オックスフォ−ド・リサ−チ・システムズ・リミテッド 核磁気共鳴スペクトロメータ用のプローブアセンブリおよびその使用法
US5143068A (en) * 1990-11-26 1992-09-01 Resonex, Inc. Flexible and curved radio frequency (RF) coil for the human shoulder for magnetic resonance imaging apparatus
US5343862A (en) * 1993-08-10 1994-09-06 Board Of Regents Of The Univ. Of Nebraska NMR shoulder coil
US5351688A (en) * 1993-08-16 1994-10-04 Univ. Of Ne Board Of Regents NMR quadrature detection solenoidal coils
US7031763B1 (en) * 2001-04-18 2006-04-18 General Electric Company MRI shoulder coil
US6850065B1 (en) * 2001-07-27 2005-02-01 General Electric Company MRI coil system for breast imaging
US7728591B2 (en) * 2005-10-28 2010-06-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Imaging region-specific radio frequency coils for MRI
US7466130B1 (en) 2006-02-03 2008-12-16 Fonar Corporation Phased array shoulder coil
DE102007047020B4 (de) 2007-10-01 2012-07-12 Siemens Ag Anordnung zur Übertragung von Magnetresonanzsignalen
US8049501B2 (en) * 2008-04-11 2011-11-01 General Electric Company Multi-frequency RF coil

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663367B2 (en) 2005-05-03 2010-02-16 The General Hospital Corporation Shaped MRI coil array
US20090237081A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Stephan Biber Arrangement to detune a reception antenna in a local coil

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140026277A (ko) 2014-03-05
JP2014039823A (ja) 2014-03-06
US9958518B2 (en) 2018-05-01
JP6270373B2 (ja) 2018-01-31
US20140058250A1 (en) 2014-02-27
CN103630858A (zh) 2014-03-12
CN103630858B (zh) 2018-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101606348B1 (ko) 자기 공명 시스템을 위한 어깨 코일 및 송신 코일
US11039787B2 (en) Garment MRI antenna array
US9002431B2 (en) Garment MRI antenna array
JP7073366B2 (ja) Ｍｒイメージング用の無線周波数コイルのシステム
JP7073367B2 (ja) 磁気共鳴撮像（ｍｒｉ）システム用の前部無線周波数（ｒｆ）コイルアレイ
CN100578250C (zh) 用于mri的混合tem/鸟笼型线圈
CA2803252C (en) Multi-channel endorectal coils and interface devices therefor
US7227360B2 (en) Phased array MRI coil with controllable coupled ring resonator
US10168402B2 (en) Transmit/receive switch, a transmit coil array and a receive coil array for MRI
CN104473644A (zh) 一种用于磁共振成像的线圈控制系统及头颈联合线圈
US5621323A (en) Surface coil elements
CN110323542B (zh) 一种天线装置及蓝牙耳机
US7965082B2 (en) Magnetic resonance radio frequency system and operating method therefor
CN106887667B (zh) 一种天线及移动终端
CN112147553A (zh) 用于射频线圈组件的系统
US20190219648A1 (en) Elastic radio frequency coil
US7696755B2 (en) Magnetic resonance coil composed of relatively movable constituent elements
CN212083642U (zh) 磁共振射频阵列线圈及装置
CN112327231A (zh) 一种用于多核磁共振系统的超极化气体人体肺部成像线圈
CN113820638A (zh) 磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法
CN113534028B (zh) 一种皮肤专用表面相控阵接收线圈
CN214375219U (zh) 一种用于多核磁共振系统的超极化气体人体肺部成像线圈
CN220491019U (zh) 射频线圈组件
CN216209817U (zh) 射频线圈阵列和磁共振成像设备
CN209542819U (zh) 一种射频线圈组件及核磁共振系统

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190212

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200210

Year of fee payment: 5