KR101767213B1 - Mri 시스템의 rf 코일을 제어하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 MRI 시스템에 관한 것으로, RF 코일은 미리 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 중앙 제어 장치로부터 수신하여 저장하고 있다가 RF 여기 신호의 송신 시각이 되면 디커플링을 수행하고 MR 에코 신호의 발생 시각이 되면 MR 에코 신호를 수신하여 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치에게 송신하며, 전송 오류가 발생한 경우 RF 여기 신호나 MR 에코 신호가 없는 휴지기에 해당 데이터를 재전송함으로써 RF 코일이 RF 여기 신호에 의해 손상을 입는 것을 방지하고 동기식 무선 통신 방식에 비해 MR 영상의 품질 저하를 개선한다.

Description

MRI 시스템의 RF 코일을 제어하는 방법 및 이를 위한 장치{Method for controlling magnetic resonance imaging system and apparatus therefor}
본 발명은 MRI 시스템에서 MR 에코 신호를 수신하는 RF 코일을 제어하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
MRI(magnetic resonance imaging) 시스템은 특정 세기의 자기장에서 발생하는 특정 주파수의 RF(Radio Frequency) 신호 세기를 명암 대비로 표현하여 피검체의 단층 부위에 대한 영상을 획득하는 기기이다.
도 1은 일반적인 MRI 시스템을 나타낸 도면이다.
환자는 외부 RF 신호가 차폐된 쉴드 룸 내의 원통형 캔트리(gantry)에서 검진을 받게 되는데, 갠트리 내에는 주 자석(main magnet)에 의해 정자기장(static magnetic field)이 형성되며, 그라디언트 코일(102)에서는 경사자계 펄스(magnetic field gradient pulse)를 송신하여 경사자계(magnetic gradient field)를 형성한다. RF 트랜스미터(101)에서는 특정 단층 부위 영상을 얻기 위해 특정 주파수의 RF 여기(excitation) 신호를 환자에게 조사(apply)하고, 환자의 특정 부위로부터 자기 공명 현상에 의해 발생되는 MR 에코 신호는 RF 코일(103)에 의해 수신되어 쉴드 룸과는 분리된 오퍼레이팅 룸의 중앙 제어 장치(100)로 전달되고, 신호 처리 과정을 거쳐 최종적으로 MR 영상을 얻게 된다. MR 영상을 얻기 위한 펄스(RF 여기 신호, 경사자계 펄스)들의 일련의 순서를 펄스 시퀀스라고 하는데, 중앙 제어 장치(100)는 이러한 펄스 시퀀스를 제어한다.
일반적으로 RF 코일(103)은 세기가 매우 약한 MR 에코 신호를 수신하기 위해 고감도의 코일과 고배율 증폭기를 사용하게 되는데, RF 여기 신호의 세기는 MR 에코 신호보다 그 세기가 수만 배 이상이기 때문에 RF 여기 신호가 RF 코일로 수신되면 RF 코일이 손상을 입게 된다. 따라서, RF 여기 신호가 송신될 때 RF 코일을 RF 여기 신호와 디커플링(decoupling)시켜서 RF 코일에 RF 여기 신호가 수신되지 않도록 하고, RF 여기 신호의 송신이 완료된 후 특정 시간에 정확하게 RF 코일이 MR 에코 신호를 수신하도록 하는 방법이 사용된다. MR 에코 신호를 수신하는 시간에 있어서 오차가 생기면 영상에 인공물(Artifact)이 나타나게 되기 때문에 정확한 시간에 RF 코일을 제어하는 것이 MR 영상의 품질을 결정하는 중요한 요소라고 할 수 있다.
최근에는, 쉴드 룸의 갠트리와 오퍼레이팅 룸의 중앙 제어 장치 간의 무선 통신에 대한 기술이 연구되고 있다. 이러한 방식은 MR 에코 신호의 디지털 변환 작업을 쉴드 룸 안에서 수행함으로써 아날로그 케이블에 의한 노이즈를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 즉, 중앙 제어 장치에서는 RF 코일의 디커플링 및 MR 에코 신호수신을 무선으로 제어하고, RF 코일에서 수신된 MR 에코 신호의 증폭 및 Base Band로의 Demodulation, Digital 신호로의 변환은 쉴드 룸 내부에서 수행되며, 디지털 신호는 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치 및 신호 처리 장치에게 전달된다. 국제출원 공개공보 WO 2009-147596에는 MRI 장치에서 MR 데이터를 송신하는 통신 링크의 실시간(actual instantaneous) 서비스 품질을 평가하고, 평가 결과에 기초하여 데이터 레이트를 제어하는 피드백 제어 기술이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 무선 통신 방식에 따르면, 정확한 시간에 RF 코일을 제어하지 못하는 경우 MR 영상의 품질이 나빠지는 문제가 있다. 무선 통신을 위해 수행하는 Demodulation과 Analog-Digital Converting 및 무선 채널에서 발생하는 Delay가 일정하지 않기 때문에 정확한 실시간 제어가 불가능하게 된다. 예를 들면, 일반적인 IEEE 802.11 기반의 무선랜에서는 시 분할(time division) 방식에 따라 타임 슬롯을 여러 스테이션들에게 할당하기 때문에 MRI 시스템에서 좋은 품질의 영상을 얻기 위해 요구되는 QoS(Quality of Service)를 보장 받기 어렵다. 따라서, 정확한 시간에 RF 코일을 제어하기 어렵다.
또한, 종래의 무선 통신 방식은 중앙 제어 장치에서 실시간으로 RF 코일의 디커플링과 MR 에코 신호의 수신을 제어하는 동기식인데, 이러한 동기식 무선 MRI 시스템에서는 실시간 제어의 특성상 무선 통신 과정에서 데이터 송신 오류가 발생하더라도 딜레이가 발생할 염려가 있기 때문에 오류의 정정이나 데이터의 재전송 과정을 수행하기 어렵다. 결국, 이로 인해 RF 코일에 손상이 가해지거나 MR 영상의 품질이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 MRI 시스템에서 RF 코일의 동작 타이밍을 펄스 시퀀스에 맞추어 정확하게 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템의 RF(Radio Frequency) 코일을 제어하는 방법에 있어서, 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 상기 RF 코일의 메모리에 저장하는 단계; 및 상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 제어하는 단계는, 상기 저장된 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 여기 신호의 송신 시각에 상기 RF 코일을 상기 RF 여기 신호와 디커플링시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 저장된 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호의 수신을 시작하도록 상기 RF 코일을 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 RF 코일의 제어 방법은, RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 상기 RF 여기 신호의 송신을 제어하는 상기 중앙 제어 장치와 상기 RF 코일의 시간을 동기화시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어하는 단계는, 중앙 제어 장치와는 독립적으로 수행하는 것이 바람직하다.
상기 RF 코일의 제어 방법은, 상기 타이밍 정보를 무선 채널을 통해 상기 중앙 제어 장치로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템의 RF(Radio Frequency) 코일을 제어하는 방법에 있어서, 상기 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호의 데이터를 무선 채널을 통해 상기 중앙 제어 장치로 송신하는 단계; 상기 데이터를 상기 RF 코일 내의 랜덤 액세스가 가능한 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 중앙 제어 장치에게 상기 데이터가 성공적으로 전달되지 않은 경우 상기 버퍼에 저장된 데이터를 상기 중앙 제어 장치로 재전송하는 단계를 포함한다.
상기 RF 코일의 제어 방법은, 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 상기 RF 코일의 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하며, 상기 재전송하는 단계는 상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 데이터를 재전송할 시간을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 재전송할 시각을 결정하는 단계는, 상기 타이밍 정보에 따라 RF 여기 신호가 송신되지 않고 MR 에코 신호가 발생되지 않는 시간에 상기 데이터를 재전송하도록 결정하는 것이 바람직하다.
상기 RF 코일의 제어 방법은, 상기 타이밍 정보를 무선 채널을 통해 상기 중앙 제어 장치로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, MRI 시스템에서 MR 에코 신호를 수신하는 RF 코일 장치에 있어서, RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 RF 코일 제어부를 포함한다.
상기 RF 코일 장치는, 상기 RF 코일 제어부의 제어에 따라 상기 RF 여기 신호의 송신 시각에 상기 RF 코일을 상기 RF 여기 신호와 디커플링시키는 디커플링부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 RF 코일 장치는, 상기 RF 코일 제어부의 제어에 따라 상기 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호가 발생하는 시간에 상기 MR 에코 신호의 수신을 시작하는 에코 수신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 RF 코일 장치는, 상기 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 상기 RF 여기 신호의 송신을 제어하는 중앙 제어 장치와 상기 RF 코일의 시간을 동기화시키는 동기화부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 RF 코일 제어부는, 중앙 제어 장치와는 독립적으로 상기 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 타이밍 정보를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치로부터 수신하는 무선 통신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, MRI 시스템에서 MR 에코 신호를 수신하는 RF 코일 장치에 있어서, RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호의 데이터를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치로 송신하는 무선 통신부; 및 상기 데이터를 랜덤 액세스가 가능하도록 소정의 버퍼에 저장하는 버퍼제어부를 포함하며, 상기 무선 통신부는 상기 중앙 제어 장치에게 상기 MR 에코 신호의 데이터가 성공적으로 전달되지 않은 경우 상기 버퍼에 저장된 데이터를 상기 중앙 제어 장치로 재전송한다.
상기 RF 코일 장치는, 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하며, 상기 무선 통신부는 상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 데이터를 재전송할 시간을 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 무선 통신부는 상기 타이밍 정보에 따라 상기 RF 여기 신호가 송신되지 않고 MR 에코 신호가 발생되지 않는 시간에 상기 데이터를 재전송하도록 결정하는 것이 바람직하다.
상기 RF 코일 장치는, 상기 타이밍 정보를 무선 채널을 통해 상기 중앙 제어 장치로부터 수신하는 무선 통신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 상기 RF 코일의 제어 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
도 1은 일반적인 MRI 시스템을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일을 제어하는 과정을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 과정을 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일이 MR 에코 신호의 데이터를 처리하는 과정을 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일 및 중앙 제어 장치가 통신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 시퀀스의 다이어그램,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 코일의 구조를 나타낸 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
단계 201에서, RF 코일은 RF 여기(excitation) 신호가 송신되기 전 미리 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 RF 코일 내부의 메모리에 저장한다. 여기서, 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보는 펄스 시퀀스에 따른 모든 시간 정보를 포함할 필요는 없으나, 적어도 RF 여기(excitation) 신호가 송신될 시간과 그에 대한 MR 신호를 RF 신호가 수신해야 할 시간을 포함한다.
단계 202에서, 저장된 타이밍 정보에 기초하여 RF 코일의 동작 타이밍이 제어된다.
즉, 본 실시예에 의하면 RF 코일은 동기화 방식에 따라 중앙 처리 장치에 의해 실시간으로 제어되는 것이 아니라, 미리 저장된 타이밍 정보에 따라 비동기 방식으로 동작한다. 즉, RF 코일은 미리 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 받아 RF 코일의 메모리에 저장하고 있다가 이후 그 타이밍 정보에 따라 동작하므로 실제 펄스 시퀀스에 따라 정확하게 디커플링을 수행하고, 또한 정확한 시간에 MR 에코 신호를 수신할 수 있게 된다. 따라서, RF 코일의 동작 타이밍은 중앙 제어 장치와는 독립적으로 제어된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
단계 301에서, RF 코일은 미리 저장된 타이밍 정보에 따라 RF 코일과 RF 여기 신호 간의 디커플링을 수행한다. 여기서, 디커플링이란 RF 여기 신호에 의해 RF 코일이 손상을 입지 않도록 RF 코일을 조작하는 과정을 포괄적으로 의미한다. 예를 들면, RF 여기 신호가 송신될 동안 RF 코일의 전원을 차단하거나 RF 코일의 수신 채널이나 수신 주파수를 RF 여기 신호와 전혀 다르게 설정하는 등의 작업이 될 수 있다.
즉, 타이밍 정보에 기록된 RF 여기 신호의 송신 시간이 되면(또는 그 이전에) RF 코일과 RF 여기 신호와의 디커플링이 수행되어 RF 코일은 RF 여기 신호에 의한 손상을 피할 수 있다. 정확한 시간에 RF 코일이 디커플링을 수행하기 위해서는 RF 코일의 내부 클록을 RF 송신을 제어하는 중앙 처리 장치의 클록과 동기화하는 것이 바람직하다.
이러한 동기화는 타이밍 정보에서 미리 정해줄 수도 있고, RF 여기 신호의 송신 시간이 도래하기 일정 시간 전에 수행될 수도 있으며, 주기적으로 수행될 수도 있을 것이다. 또한, 클록 동기화를 위한 프로세스는 RF 코일에서 먼저 시작(initiate)할 수도 있고, 중앙 처리 장치에서 먼저 시작할 수도 있다.
단계 302에서, RF 코일은 타이밍 정보에 따라 MR 에코 신호를 수신한다. 즉, RF 코일은 타이밍 정보를 참조하여 RF 여기 신호가 송신된 후 일정 시간이 지나면 MR 신호의 수신을 시작한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일이 MR 에코 신호의 데이터를 처리하는 과정을 나타낸 순서도이다.
단계 401에서, RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호로부터 변환된 디지털 데이터, 즉 MR 에코 신호의 데이터를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치로 송신한다.
단계 402에서, 단계 401에서 송신한 데이터와 동일한 데이터를 RF 코일 내의 랜덤 액세스가 가능한 버퍼에 저장한다. 단계 401과 단계 402는 그 순서가 서로 바뀔 수 있다.
단계 403에서, 만약 데이터 송신에 실패한 경우 버퍼에 저장된 데이터를 중앙 처리 장치에게 재전송한다. 이 때, 재전송은 신호 간의 간섭이나 노이즈의 발생을 방지하기 위해 RF 여기 신호가 송신되지 않고 MR 에코 신호가 발생되지 않는 휴지기(idle time)로 결정하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보가 참조되어야 한다. 따라서, 본 실시예에서도 RF 코일은 RF 여기 신호가 송신되기 전에 미리 중앙 처리 장치로부터 무선 채널을 통해 타이밍 정보를 수신하여 RF 코일 내의 메모리에 저장하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 코일 및 중앙 제어 장치가 통신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.
단계 501에서, RF 코일은 중앙 제어 장치에게 RF 코일의 프로파일 정보를 송신한다.
단계 502에서, 중앙 제어 장치는 RF 코일을 등록한다. 중앙 제어 장치는 다수의 RF 코일들을 관리하며 RF 코일마다 촬영할 수 있는 인체 부위가 다르기 때문에 어떠한 RF 코일이 RF 신호를 수신해야 하는지 결정해야 한다. 따라서, 중앙 제어 장치는 RF 코일의 프로파일 정보에 기초하여 다수의 RF 코일들을 구분하여 관리한다.
단계 503에서, 중앙 제어 장치는 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 RF 코일에게 송신한다. 이 타이밍 정보는 펄스 시퀀스에 따른 모든 시간 정보를 포함할 필요는 없으나, 적어도 RF 여기 신호가 송신될 시간과 그에 대한 MR 신호를 RF 신호가 수신해야 할 시간을 포함한다.
단계 504에서, RF 코일은 타이밍 정보를 RF 코일 자체의 메모리에 저장한다.
단계 505에서, RF 코일은 중앙 제어 장치와 시간을 동기화한다. 본 발명에 의하면 RF 코일은 중앙 제어 장치로부터 실시간 커맨드를 받아 동작하는 것이 아니라, 미리 중앙 제어 장치로부터 수신한 타이밍 정보에 따라 정해진 시각이 되면 디커플링이나 MR 신호의 수신을 시작하는 것이기 때문에, RF 여기 신호의 송신을 제어하는 중앙 제어 장치와 RF 코일 간의 시간 동기화는 매우 중요하다.
동기화 프로토콜의 종류, 동기화 수행 회수나 동기화가 수행되어야 하는 시간은 특정하게 한정되지 않는다. 다만, 시간 동기화는 반드시 RF 여기 신호가 송신되기 전에 수행되어야 한다.
단계 506에서, 중앙 제어 장치는 타이밍 정보에서 정한 시각에 맞추어 RF 여기 신호의 송신이 시작되도록 갠트리의 RF 트랜스미터를 제어한다.
단계 507에서, RF 코일은 RF 여기 신호의 송신이 시작될 때 또는 시작되기 일정 시간 전에 RF 여기 신호와의 디커플링을 수행한다.
단계 508에서, RF 코일은 MR 에코 신호를 수신한다. MR 에코 신호의 수신을 시작하는 시간은 타이밍 정보에 기초하여 결정된다. 즉, 타이밍 정보에는 MR 에코 신호의 수신을 시작해야 하는 시간이 포함된다.
단계 509에서, RF 코일은 MR 에코 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환한 후 버퍼에 저장한다. 여기서의 버퍼는 일반적인 FIFO(First-In-First-Out) 방식이 아니라 랜덤 액세스가 가능한 방식을 따르는 것이 바람직하다. RF 코일이 중앙 제어 장치에게 전송한 데이터에 송신 오류가 발생하게 되면 RF 코일은 버퍼로부터 그 데이터를 읽어서 재전송해야 하는데, 버퍼에 데이터가 저장된 후 재전송을 위해 읽을 때까지 계속하여 수신된 MR 에코 신호의 데이터가 누적될 것이기 때문이다.
단계 510에서, RF 코일은 MR 에코 신호의 데이터, 즉 MR 에코 신호로부터 변환된 디지털 데이터를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치에게 송신한다.
단계 511에서, 중앙 제어 장치는 단계 509에서 송신된 데이터가 성공적으로 수신되지 못했음을 알린다.
단계 512에서, RF 코일은 버퍼에 액세스하여 송신 오류가 발생된 데이터를 중앙 제어 장치에게 재전송한다. 전술한 바와 같이 종래 기술에 따라 동기식으로 RF 코일과 중앙 제어 장치가 통신하는 경우, 송신 오류가 발생하더라도 오류의 정정이나 재전송 과정을 수행하지 않으므로 정확한 RF 코일의 제어가 어렵고 MR 영상의 품질이 낮아진다.
그러나, 본 발명에서는 RF 코일과 중앙 제어 장치가 비동기식으로 통신하기 때문에 RF 코일은 에러가 발생한 데이터를 중앙 제어 장치에게 재전송하더라도 딜레이가 발생하지 않는다. RF 코일은 디커플링을 수행할 시간과 MR 에코 신호를 수신할 시간을 미리 타이밍 정보를 통해 알고 있으므로 별도로 제어 커맨드를 받기 위해 중앙 제어 장치와 통신할 필요가 없기 때문이다.
다만, RF 코일과 중앙 제어 장치 간에 송수신되는 무선 신호는 RF 여기 신호나 MR 에코 신호와 간섭을 일으킬 수 있기 때문에 데이터의 재전송을 수행할 시간은 타이밍 정보를 참조하여 결정하는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 도 6를 참조하여 상세히 설명한다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 시퀀스의 다이어그램이다.
도 6에 도시된 바와 같이, RF 트랜스미터는 중앙 제어 장치의 제어에 따라 RF 여기 신호를 송신하여 환자에게 조사(apply)하고, 자기 공명 현상에 의해 발생한 MR 에코 신호는 RF 여기 신호가 조사된 후 일정 시간 후에 RF 코일에 의해 수신된다.
RF 코일이 중앙 제어 장치로 데이터를 재전송하는 작업은 RF 여기 신호와 MR 에코 신호가 없는 휴지기(idle time)에 수행되는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, RF 코일과 중앙 제어 장치 간의 무선 통신은 RF 여기 신호나 MR 에코 신호와 서로 간섭을 일으킬 수 있기 때문이다.
따라서, RF 코일은 중앙 제어 장치로부터 수신한 타이밍 정보를 참조하여 휴지기를 결정하고, 그 휴지기에 데이터의 재전송을 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이러한 휴지기는 도 6에 도시된 바와 같이 펄스 시퀀스 다이어그램에서 RF 여기 신호와 그에 대한 MR 에코 신호 사이의 시간 구간, 또는 MR 에코 신호와 다음 RF 여기 신호 사이의 시간 구간이 될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 코일(700)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 코일(700)은 메모리(701), RF 코일 제어부(702), 디커플링부(703), 에코 수신부(704), 동기화부(705), 버퍼 제어부(706) 및 무선 통신부(707)를 포함한다.
메모리(701)는 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 저장한다. 여기서의 타이밍 정보는 펄스 시퀀스 전체에 대한 타이밍 정보를 모두 포함할 필요는 없지만, 적어도 RF 여기 신호의 송신 시간과 MR 에코 신호의 발생 시간, 즉 RF 코일이 MR 에코 신호를 수신해야 하는 시간을 포함한다.
RF 코일 제어부(702)는 메모리(701)에 저장된 타이밍 정보에 기초하여 RF 코일(700)의 동작 타이밍을 제어한다. 구체적으로, RF 코일 제어부(702)는 타이밍 정보를 참조하여 RF 여기 신호가 송신되는 시간에는 RF 코일을 RF 여기 신호와 디커플링시키고, MR 에코 신호가 발생하는 시간에는 RF 코일이 MR 에코 신호를 수신하도록 한다. 따라서, RF 코일 제어부(702)는 중앙 제어 장치(650)와는 독립적으로 RF 코일(700)의 동작 타이밍을 제어하게 된다.
디커플링부(703)는 RF 코일 제어부(702)의 제어에 따라 RF 여기 신호가 송신되는 시간에 RF 코일(700)을 RF 여기 신호와 디커플링시킨다.
에코 수신부(704)는 RF 코일 제어부(702)의 제어에 따라 MR 에코 신호가 발생하는 시간에 맞추어 MR 에코 신호를 수신한다.
동기화부(705)는 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 RF 여기 신호의 송신을 제어하는 중앙 제어 장치(750)의 시간과 RF 코일(700)의 시간을 동기화시킨다.
버퍼 제어부(706)는 MR 에코 신호의 데이터를 랜덤 액세스가 가능한 버퍼(도시하지 않음)에 저장한다. 랜덤 액세스가 가능해야 하는 이유는 MR 에코 신호의 데이터가 누적되어 저장되더라도 이전에 송신하였던 데이터 중 송신 오류가 발생한 데이터를 재전송을 위해 즉시 읽을 수 있어야 하기 때문이다.
무선 통신부(707)는 타이밍 정보를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치(750)로부터 수신한다. 수신된 타이밍 정보는 메모리(701)에 저장된다.
또한, 무선 통신부(707)는 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호의 데이터, 즉 MR 에코 신호로부터 변환된 디지털 데이터를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치(750)로 송신하고, MR 에코 신호의 데이터가 성공적으로 전달되지 않은 경우 버퍼에 저장된 데이터를 읽어서 중앙 제어 장치(750)에게 재전송한다. 이 때, 무선 통신부(707)는 타이밍 정보에 기초하여 데이터를 재전송할 시간을 결정하는데, RF 여기 신호가 송신되지 않고 MR 에코 신호가 발생되지 않는 시간을 재전송할 시간으로 결정한다. 나아가, 무선 채널의 상태를 참조하여 재전송 시간을 결정할 수도 있을 것이다.
도 7에서는 RF 코일(700)의 구성 요소를 별개의 블록들로 도시하였으나, 설계의 변형에 따라 두 개 이상의 블록이 하나로 통합될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들면, 메모리(701)와 RF 코일 제어부(702)는 하나의 칩에 구현될 수도 있고, 별개로 구현될 수도 있을 것이다.

Claims (21)

  1. MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템의 RF(Radio Frequency) 코일을 제어하는 방법에 있어서,
    펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 상기 RF 코일의 메모리에 저장하는 단계; 및
    상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 저장된 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 여기 신호의 송신 시각에 상기 RF 코일을 상기 RF 여기 신호와 디커플링시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 저장된 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호의 수신을 시작하도록 상기 RF 코일을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 상기 RF 여기 신호의 송신을 제어하는 중앙 제어 장치와 상기 RF 코일의 시간을 동기화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는, 중앙 제어 장치와는 독립적으로 상기 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 타이밍 정보를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  7. MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템의 RF(Radio Frequency) 코일을 제어하는 방법에 있어서,
    RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 펄스 시퀀스에 관한 타이밍 정보를 중앙 제어 장치로부터 수신하고, 수신된 상기 타이밍 정보를 상기 RF 코일의 메모리에 저장하는 단계;
    상기 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호의 데이터를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치로 송신하는 단계;
    상기 데이터를 상기 RF 코일 내의 랜덤 액세스가 가능한 버퍼에 저장하는 단계; 및
    상기 중앙 제어 장치에게 상기 데이터가 성공적으로 전달되지 않은 경우 상기 버퍼에 저장된 데이터를 상기 중앙 제어 장치로 재전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 재전송하는 단계는, 상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 데이터를 재전송할 시간을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 재전송할 시간을 결정하는 단계는, 상기 타이밍 정보에 따라 RF 여기 신호가 송신되지 않고 MR 에코 신호가 발생되지 않는 시간에 상기 데이터를 재전송하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 제어 방법.
  10. 삭제
  11. MRI 시스템에서 MR 에코 신호를 수신하는 RF 코일 장치에 있어서,
    RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 펄스 시퀀스에 대한 타이밍 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 RF 코일 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 코일 제어부의 제어에 따라 상기 RF 여기 신호의 송신 시각에 상기 RF 코일을 상기 RF 여기 신호와 디커플링시키는 디커플링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 코일 제어부의 제어에 따라 상기 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호가 발생하는 시간에 상기 MR 에코 신호의 수신을 시작하는 에코 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 상기 RF 여기 신호의 송신을 제어하는 중앙 제어 장치와 상기 RF 코일의 시간을 동기화시키는 동기화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 코일 제어부는, 중앙 제어 장치와는 독립적으로 상기 RF 코일의 동작 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 타이밍 정보를 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치로부터 수신하는 무선 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  17. MRI 시스템에서 MR 에코 신호를 수신하는 RF 코일 장치에 있어서,
    RF 여기 신호의 송신이 시작되기 전에 펄스 시퀀스에 관한 타이밍 정보를 중앙 제어 장치로부터 수신하고, 상기 RF 여기 신호에 대한 MR 에코 신호의 데이터를 무선 채널을 통해 상기 중앙 제어 장치로 송신하는 무선 통신부;
    상기 타이밍 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 데이터를 랜덤 액세스가 가능하도록 소정의 버퍼에 저장하는 버퍼제어부;
    를 포함하며, 상기 무선 통신부는 상기 중앙 제어 장치에게 상기 MR 에코 신호의 데이터가 성공적으로 전달되지 않은 경우 상기 버퍼에 저장된 데이터를 상기 중앙 제어 장치로 재전송하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 무선 통신부는 상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 데이터를 재전송할 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 무선 통신부는 상기 타이밍 정보에 따라 상기 RF 여기 신호가 송신되지 않고 MR 에코 신호가 발생되지 않는 시간에 상기 데이터를 재전송하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 코일 장치.
  20. 삭제
  21. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 의한 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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