KR101806198B1 - 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 무선 주파수 코일은 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 내주면의 모서리를 따라 형성된 사각형상의 제1 코일 요소와 상기 제1 코일 요소의 내측에 형성되며 서로 연결된 패들(paired paddles) 형상의 제2 코일 요소를 갖는 무선 코일부를 포함할 수 있다. 이로써, 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 할 수 있는 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기장을 이용하여 인체를 촬영하는데 사용되는 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치에 관한 것이다.
최근 질병의 예방이나 치료를 위해 체내를 진단하기 위한 다양한 진단용 영상 장치로 자력에 의해 발생한 자기장을 이용하는 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치, 방사성 추적자에서 유래되는 감마선을 검출하는 양전자 단층촬영(Positron Emission Tomography, PET) 장치 및 X선 발생장치를 통한 전산화 단층촬영(Computed Tomography, CT) 장치 등이 널리 사용되고 있다.
피검체의 내부 구조를 파악하기 위하여 사용되는 자기 공명 영상 장치는 전자기장에서 영상을 얻기 위해 고주파(radiofrequency; RF)를 주고 받을 수 있는 송수신 무선 주파수 코일(transmit and receive RF coil)을 포함한다. 최적의 영상을 위해 무선 주파수 코일은 촬영되는 인체 부위에 맞추어 디자인되는 것이 바람직하고, 최대 신호 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 얻기 위한 무선 주파수 코일의 형상 및 패턴에 대한 연구가 이루어 지고 있다.
이러한 MRI는 뛰어난 연부 조직 대조도 및 높은 공간 해상도를 통해 훌륭한 해부학적 정보를 제공하지만, 생체의 대사(metabolism)에 대한 정보를 제공하는데 한계가 있다. 반면, 방사성 의약품을 이용하여 인체에 대한 생리 화학적, 기능적 영상을 3차원으로 얻을 수 있는 양전자 단층 촬영 (positron emission tomography; PET)은 생체의 대사 정보를 제공하지만, 공간 해상력은 부족한 것이 현실이다.
이러한 점들을 고려하여 이 두 가지 영상을 정합(Fusion)하여 연부 조직에 번식하는 질병 세포들을 영상화할 수 있는 MRI/PET 연구가 진행 중이며, 전신(Whole body) 및 두부(Head)에 대해서는 많은 진전이 있었다.
한편, 유방(breast)에 대한 자기 공명 영상 장치의 이용은 최근 급격히 증가하고 있으며, 이에 대해서도 MRI와 PET의 융합 영상에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만, 유방을 촬영하기 위하여 피검체는 엎드린 자세(prone)가 필요하고, 이러한 자세를 취할 경우 유방 전용 무선 주파수 코일은 유방 조직과 매우 근접해 진다. 유방 전용 무선 주파수 코일이 유방 조직과 매우 근접해지면 영상 왜곡을 야기할 수 있어, 기존의 무선 주파수 코일을 MRI/PET 또는 PET/CT에 적용하는데 어려움이 있다.
또한, 양성자(positron)는 무선 주파수 코일의 납땜 부위에서 선속 경화에 의한 인공 음영 현상(beam-hardening artifact)을 일으켜, 영상 정보가 심각하게 왜곡되는 문제가 있다.
본 발명은 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 할 수 있는 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치를 제공한다.
본 발명은 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 할 수 있는 유방 촬영용 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 하는 무선 주파수 코일을 포함하는 MRI, CT, PET 및 MRI/PET를 제공한다.
본 발명의 일 실시예인 의료용 무선 주파수 코일은 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 내주면의 모서리를 따라 형성된 사각형상의 제1 코일 요소와; 상기 제1 코일 요소의 내측에 형성되며 서로 연결된 패들(paired paddles) 형상의 제2 코일 요소를 갖는 무선 코일부를 포함할 수 있다.
상기 제2 코일 요소는 서로 대칭인 패들부와 상기 서로 대칭인 패들부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 패들부는 사각형상일 수 있고, 또는 상기 패들부는 타원형상일 수 있다.
상기 무선 코일부는 유방 촬영용 무선 주파수 코일에 포함될 수 있다.
상기 베이스 기판은 원통형일 수 있다.
상기 제1 코일 요소와 상기 제2 코일 요소를 서로 접합하는 접합부를 포함하며, 상기 접합부는 전도성 페인트를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 장치는 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 내주면의 모서리를 따라 형성된 사각형상의 제1 코일 요소와; 상기 제1 코일 요소의 내측에 형성되며 서로 연결된 패들(paired paddles) 형상의 제2 코일 요소를 갖는 무선 코일부를 갖는 의료용 무선 주파수 코일을 포함할 수 있다.
상기 영상 장치는 자기 공명 영상 장치, 전산화 단층촬영, 양전자 단층촬영 장치 및 자기 공명 영상/양전자 단층촬영 통합 장치로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 할 수 있는 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 할 수 있는 유방 촬영용 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치가 제공된다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 하는 무선 주파수 코일을 포함하는 MRI, CT, PET 및 MRI/PET가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 모형도이고,
도 2는 도 1에 따른 무선 주파수 코일의 평면도이고,
도 3은 도 1에 따른 제1 코일 요소의 회로도이고,
도 4는 도 1에 따른 제2 코일 요소의 회로도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일을 시뮬레이션하기 위한 코일 패턴과 팬텀을 도시한 도면이고,
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 팬텀에 수행된 자기장 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면이고,
도 7a 내지 도 7c는 도 5의 팬텀에 수행된 자기장 시뮬레이션을 설명하기 위한 또 다른 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 MRI 영상 평가 비교 사진이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 CT 영상 평가 비교 사진이다.
도 2는 도 1에 따른 무선 주파수 코일의 평면도이고,
도 3은 도 1에 따른 제1 코일 요소의 회로도이고,
도 4는 도 1에 따른 제2 코일 요소의 회로도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일을 시뮬레이션하기 위한 코일 패턴과 팬텀을 도시한 도면이고,
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 팬텀에 수행된 자기장 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면이고,
도 7a 내지 도 7c는 도 5의 팬텀에 수행된 자기장 시뮬레이션을 설명하기 위한 또 다른 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 MRI 영상 평가 비교 사진이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 CT 영상 평가 비교 사진이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
본 발명에서 피검체는 사람, 동물 또는 사람이나 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어 피검체는 간, 심장, 뇌, 자궁, 유방, 복부 등의 장기 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, 피검체는 실험용 쥐 등의 소형 동물, 개, 고양이 등의 반려동물, 소, 말 등의 대형 동물 등을 포함할 수 있다. 또한, "피검체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의 미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere) 혹은 실린더모양(cylindrical)의 팬텀을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 방사선사, 간호사, 임상병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 "자기 공명 영상 (MRI: Magnetic Resonance Imaging)"이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미하여, 자기공명관절조영술과 자기공명혈관조영술 등을 포함한다.
자기 공명 영상 장치는 핵자기 공명 현상을 이용하여 피검체의 단면을 촬영할 수 있는 장치로, 인체 내 존재하는 수소, 인, 나트륨, 탄소동위원소 등의 원자핵이 핵자기 공명현상에 의해 고유한 회전자계상수를 갖는 것을 원리로 하여 강한 자기장을 발생시키는 커다란 자석통 속에 인체를 들어가게 한 후 고주파(라디오파)를 발생시켜 신체부위에 있는 수소원자핵의 자화벡터를 공명시켜 각 조직에서 나오는 자기공명신호(전자기파)의 차이를 측정, 컴퓨터로 재구성하여 영상화하는 기술이다. 이때, 인체 내 자화벡터를 공명시키기 위해 인체 내 전자파를 인가(송신 모드, Transmit)하고, 공명으로 인한 신호를 수신(수신 모드, Receive)하는데 무선 주파수(Radio-frequency, RF) 코일이 사용된다.
이러한 무선 주파수 코일은 한 개의 코일로 송신 및 수신을 모두 수행하는 송수신 코일로 사용하거나, 두 개 이상의 코일로 송신 모드와 수신 모드를 별도로 수행하여 사용할 수 있다. 또한, 무선 주파수 코일은 자기 공명 영상 장치의 외관장치 내에 설치되는 몸체형(body type) 코일과 피검체에 부착하거나 인접하여 배치하는 표면형(surface type) 또는 체적형(volume type) 코일로 나뉠 수 있다. 몸체형 코일은 피검체가 들어갈 수 있는 크기의 원통형 또는 타원형 프레임 위에 설치될 수 있으며, 표면형 또는 체적형 코일은 머리코일, 목코일, 허리코일, 유방 코일 등 피검체의 부착부위별 형상이나 피검체가 안착되는 테이블에 따라 탈부착형태로 제조될 수 있다. 이러한 무선 주파수 코일은 적용할 부위에 맞추어 디자인하여야 최대 신호잡음비(Signal to Noise ratio, SNR)을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 모형도이고, 도 2는 도 2는 도 1에 따른 무선 주파수 코일의 평면도이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명에 따른 무선 주파수 코일의 형상 및 패턴에 대하여 설명한다.
본 실시예에 따른 무선 주파수 코일은 베이스 기판(10), 무선 코일부(20) 및 접합부(30)를 포함할 수 있다.
베이스 기판(10)은 코일이 구비되는 판으로 통상 사용되는 재질 및 형태의 것은 어느 것이나 사용하여도 무방하다. 도 1과 같이, 본 실시예에 따른 베이스 기판(10)은 원통형상으로 이루어질 수 있다. 베이스 기판(10)이 원통형상으로 이루어짐으로써 유방에 대한 고해상도 영상에 적합하다. 즉, 원통형의 베이스 기판(10) 위에 피검체의 유방이 위치함으로써 유방에 대한 고해상도 촬영이 가능하고, 특히 서양인 보다 유방의 크기가 작은 동양인에 대한 검사에 유리할 것으로 기대된다
베이스 기판(10)은 바람직하게는 코일을 코팅하여 형성하기 위한 기판일 수 있고, 단지 코일을 고정하여 지지하기 위한 기판일 수도 있다. 이러한 고정은 기판에 코일을 테이프, 접착제로 물리적인 고정을 하거나, 납땜, 전도성 페인트 등으로 전기전도성을 띄는 접합, 또는 이들의 혼합형태를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게 베이스 기판(10)은 PCB 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 수지 기판 또는 필름의 형태를 지니는 것일 수 있다.
무선 코일부(20)는 베이스 기판(10)의 내주면의 모서리를 따라 형성된 사각형상의 제1 코일 요소(21)와, 제1 코일 요소(21)의 내측에 형성되며 서로 연결된 패들(paired paddles) 형상의 제2 코일 요소(23)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 원통형상의 베이스 기판(10)을 평면으로 펼쳐서 전개하면 베이스 기판(10)에 형성되어 있는 제1 코일 요소(21)와 제2 코일 요소(23)의 형상을 보다 쉽게 확인할 수 있다. 도 2에서 베이스 기판(10)은 양 끝이 서로 연결된것으로 볼 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 코일 요소(21)와 제2 코일 요소(23)는 베이스 기판(10)의 내주변을 따라 형성되어 있으며, 제1 코일 요소(21)와 제2 코일 요소(23)는 서로 상이한 모양으로 서로 다른 베이스 기판이 아닌 하나의 베이스 기판(10)에 배열되어 있다.
본 발명에 따르면, 제2 코일 요소(23)는 상술한 바와 같이, 서로 쌍으로 연결된 패들, 즉 노 모양으로 형성된다. 제2 코일 요소(23)는 서로 대칭인 패들부(23a)와 서로 대칭인 패들부(23a)를 연결하는 연결부(23b)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 경우 이러한 패들 형태의 패턴으로 인하여 유방 촬영에 최적화 되어 있다. 또한, 패들 모양으로 인하여 기존의 루프 코일보다 신체를 커버할 수 있는 범위가 넓어 큰 사이즈의 유방에서도 의료용 영상을 획득하는데 유리하다. 즉, 본 실시예에 따른 무선 주파수 코일은 유방 촬영용 무선 주파수 코일에 적용될 수 있는 체적형 코일로 사용될 수 있다. 또는 피검체가 촬영을 위하여 엎드린 자세가 필요한 다른 경우에도 영상의 왜곡을 최소화 하기 위하여 본 무선 주파수 코일이 사용될 수도 있다.
패들부(23a)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 코일 요소(21)를 따라 형성된 사각형일 수도 있고, 다른 실시예에 따라 타원형 또는 다른 다각형상일 수 있다. 이러한 패들부(23a)의 형태는 신체의 구조, 크기 및 무선 주파수 코일이 사용되는 영상 장치에 따라 다르게 변형될 수 있다.
즉, 본 발명의 주요 특징은 무선 주파수 코일의 형상이 유방 촬영과 같이 특정 피검체 부위에 적합하도록 패들 모양을 갖는 것이고, 패들 모양은 최적의 영상 균일도 및/또는 SNR을 위하여 다양하게 변형될 수 있다.
본 발명에 따른 무선 주파수 코일은 사용하는 부위의 형상에 맞게 형태를 조절할 수 있다. 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일은 유방용 MRI, PET 및/또는 MRI/PET에 사용되는 체적형 코일일 수 있으므로, 전체적인 형상이 원형 또는 타원형의 형태를 가질 수 있으나, 본 발명은 이에 구애 받지 않는다. 하나의 무선 주파수 코일부 내에 배열된 무선 주파수 코일 요소들은 각기 다른 형상과 크기를 가지는 것들로 구성될 수도 있다.
또한, 본 실시예에 따른 무선 주파수 코일은 피검체에 대한 정자장(Static field)을 형성하는 정자장 코일, 피검체에 대한 경사자장(Gradient field)을 형성하는 경사사장 코일, 상기 정자장 및 경사자장이 형성된 피검체에 전자파를 인가하여 피검체 내에서 자기 공명 현상을 유도하는 송신 코일, 상기 유도된 자기 공명 현상에 따라 발생한 자기 공명 신호를 수신하는 수신 코일, 및 상기 역할을 하나 이상 수행하는 복합 코일로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 역할을 하는 코일일 수 있다.
보다 바람직하게 무선 주파수 코일은 자기 공명 신호를 유도하는 송신 코일, 자기 공명 신호를 수신하는 수신 코일 및 송신과 수신을 복합적으로 수행하는 송수신 코일로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 코일은 제1 코일 요소(21)와 제2 코일 요소(23)를 서로 접합하는 접합부(30)를 포함할 수 있다.
접합부(30)는 제1 코일 요소(21)와 제2 코일 요소(23)를 연결하는 기능뿐 아니라, 무선 코일부(20)를 베이스 기판(10)에 부착시키는 역할을 수행할 수도 있다. 이러한 접합부(30)는 코일 요소의 연결과 기판 부착을 동시에 수행하는 부분일 수도 있고, 코일 요소의 연결과 기판 부착이 각각 별도로 수행되는 부분일 수도 있다.
본 실시예에 따른 접합부(30)는 전도성 페인트를 포함할 수 있다. 접합부(30)는 전도성 페인트를 0.1 내지 100 중량% 포함하는 것일 수 있다. 접합부(30)에 전도성 페인트가 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 MRI, CT, PET 등의 영상 장치 촬영에 있어서 선속경화에 의한 인공음영이 관찰될 수 있다. 또한, 접합부(30)는 전도성 페인트 이외에도 접합성을 향상시키기 위한 통상적인 점착제, 농도를 조절하기 위한 용제, 점증제 등 통상적인 접합부에 사용될 수 있는 조성물을 하나 이상 더 포함할 수도 있다.
도 3은 도 1에 따른 제1 코일 요소의 회로도이고, 도 4는 도 1에 따른 제2 코일 요소의 회로도이다.
무선 주파수 코일은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 코일 요소(21) 및 제2 코일 요소(23)와 각각 연결되어 있는 케이블 벌룬(cable balun, 40)을 더 포함할 수 있다.
제1 코일 요소(21)는 베이스 기판(10)의 내주변의 모서리를 따라 마치 원통형상으로 형성될 수 있으며 복수의 캐패시터를 포함할 수 있다.
제2 코일 요소(23) 역시 복수의 캐패시터를 포함할 수 있으며, 도시되어 있는 캐패시터의 캐패시턴스는 일 예로써 도시되어 있는 값에 한정되지 않는다.
복수의 캐패시터 중 도 3의 Cm1와 도 4의 Cm4 양단은 케이블 벌룬(40)을 거쳐 동축 케이블에 각각 접속된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일을 시뮬레이션하기 위한 코일 패턴과 팬텀을 도시한 도면이고, 도 6a 내지 도 7c는 도 5의 팬텀에 수행된 자기장 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 무선 주파수 코일은 구리 트레이서가 127.7MHz로 감긴 것이고, 캐패시터는 코일 요소 상에 14개로 분포되어 있다. 무선 주파수 코일에 사용된 코일 요소 중 제1 코일 요소에 대응되는 탑 및 바텀 코일은 안장 루프형태(Saddle loop type)의 코일이고, 제2 코일 요소에 대응되는 사이드 코일 역시 안장 루프 형태의 코일로 구성된다.
탑 및 바텀 코일은 안쪽 지름이 150mm, 높이는 90mm이고, 구리 트레이서의 두께는 5mm이다. 사이드 코일의 안쪽 지름과 구리 트레이서의 두께는 탑 및 바텀 코일과 동일하게 각각 150mm, 5mm이고, 높이는 75mm이다.
무선 주파수 코일의 안쪽에 위치하는 유전체 팬텀은 높이가 100mm, 지름이 80mm이고, 상대 유전율은 87.699, 전기전도율은 0.66264 S/m이다. 유전체 팬텀은 무선 주파수 코일의 바닥으로부터 약 35mm 위에 위치에 있다.
이러한 유전체 팬텀에 자기장을 가하여 자기장의 균일도와 SAR(specific absorption rate)을 살펴 본 것이 도 6a 내지 도 7c에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 도 6a 내지 도 6c는 도 5의 팬텀에 자기장이 가했을 경우 수직 방향(axial), 즉, 축 방향에서의 시뮬레이션 결과에 대한 도면이고, 도 7a 내지 도 7c는 도 5의 팬텀에 자기장이 가했을 경우 수평 방향(coronal), 즉 유방이 위치하는 쪽에서 보았을 때 관상면에서의 시뮬레이션 결과에 대한 도면이다.
도시된 바와 같이, 팬텀의 수직 방향 및 수평 방향에서 자기장 즉 B1 필드(Normalized 5x10-13V/m2 as 0.0dB)는 거의 균일한 것으로 관찰되고, 단위시간·질량에 흡수된 에너지로 생체조직에서의 전자파 에너지의 흡수율을 뜻하는 SAR(Normalized 1.0 x10-14W/kg as 0.0dB)은 그렇게 높지 않을 것이 확인된다. 이는 본 발명에 따른 무선 주파수 코일이 B1 자기장 균일화에 효과적으로 기여하며, 코일에 의해 발생하는 자기장의 에너지가 인체에 흡수되지 않도록 설계되었다는 것을 의미한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 MRI 영상 평가 비교 사진이다. 도 8에서 (A)는 도 1과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일에 대한 MRI 평가 결과이고, (B)는 기존의 무선 주파수 코일에 대한 MRI 평가 결과이다.
영상 평가를 위하여 제작된 도 1의 코일은 3T clinical scanner (Discovery MR750, GE Healthcare, Waukesha, WI)에 연결되었으며, 로딩 팬텀(Loading phantom)은 영상 정도 관리에서 사용하는 지름(diameter)이 115mm, 높이(height) 240mm인 보틀(bottle)을 사용하였다(INVIVO, Pewaukee, Wisconsin USA). 보틀 내부는 2.0?0.05 g/L CuSO4-5H2O, 4.5?0.05 g/L NaCl 및 1.89L 증류수(distilled water)로 구성되었다.
도 8과 같은 MRI에서 얻은 영상으로부터 통합적인 균일도(integral uniformity; IU) 및 시야각 내에서의 SNR를 계산하여, 영상의 적정성을 평가할 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 1의 무선 주파수 코일의 경우, 기존 무선 주파수 코일과 비교하여 SNR이 높아 영상이 선명하고, 전체적으로 영상의 균일도도 높은 것으로 관찰된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일의 CT 영상 평가 비교 사진이다. 도 9에서 (A)는 도 1과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 코일에 대한 CT 평가 결과이고, (B)는 기존의 무선 주파수 코일에 대한 CT 평가 결과이다.
본 발명에 따른 무선 주파수 코일과 기존 무선 주파수 코일을 적용하여 PET/CT에 대한 선속 경화에 의한 인공 음영(beam-hardening artifact) 평가를 위해 clinical CT imager(Sensation 64, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany)에서 영상을 얻었다. 영상에 사용된 파라미터(parameter)는 120 kVp, 72mA, slice thickness 5 mm, image recon algorithm B41f였다.
본 발명에 따른 무선 주파수 코일과 기존 무선 주파수 코일을 각각 사용하여 CT 영상을 촬영하고, 선속 경화에 의한 인공 음영 여부를 두 명의 영상의학과 전문의가 consensus로 평가하여 도 9에 도시하였다.
도 9의 결과와 같이 두 명의 영상의학과 전문의에 의해 시행된 CT 영상 평가에서 기존의 무선 주파수 코일과는 달리 본 발명에 따른 무선 주파수 코일의 경우 눈에 띄는 인공 음영 현상이 관찰되지 않았다.
그러나, 기존에 사용되었던 기존의 무선 주파수 코일에서는 납땜 및 전자소자에 의한 영상왜곡, 즉 인공음영 현상이 관찰되었다.
이러한 무선 주파수 코일을 실제 환자의 유방 촬영에 이용한다면, MRI의 해부학적 정보 및 PET의 대사영상 정보를 동시에 얻을 수 있어 영상 진단에 크게 도움이 될 것으로 기대된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 주파수 코일은 MRI, CT, 및 PET 영상 장치에 모두 적용될 수 있으며, 유방 촬영과 같이 엎드린 자세에서도 선속 경화 현상에 의한 인공 음영이 나타나지 않는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 따른 무선 주파수 코일은 자기 공명 영상 장치, 전산화 단층촬영, 양전자 단층촬영 장치 및 자기 공명 영상/양전자 단층촬영 통합 장치로 이루어진 군에서 선택되는 영상 장치에 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따를 경우 선속 경화 인공 음영 현상에 의한 영상 왜곡을 최소화 할 수 있는 무선 주파수 코일 및 이를 포함하는 의료용 영상 장치가 제공될 수 있다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
Claims (9)
- 무선 코일부; 및
의료용 영상 장치에서 피검체를 위치시킬 수 있으며, 상기 무선 코일부가 부착되는 베이스 기판을 포함하며,
상기 무선 코일부는
상기 베이스 기판의 내주면의 모서리를 따라 형성된 사각형상의 제1 코일 요소;
상기 제1 코일 요소의 내측에 형성되며 서로 연결된 패들(paired paddles) 형상의 제2 코일 요소; 및
상기 제1 코일 요소와 제2 코일 요소를 서로 접합하며, 상기 베이스 기판에 부착하는 접합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 무선 주파수 코일 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 코일 요소는
서로 대칭인 패들 형상의 코일들을 포함하며,
서로 대칭인 패들 형상의 코일들을 연결하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 무선 주파수 코일 장치. - 제2항에 있어서,
상기 패들 형상의 코일들은 사각형상인 것을 특징으로 하는 의료용 무선 주파수 코일 장치. - 제2항에 있어서,
상기 패들 형상의 코일들은 타원형상인 것을 특징으로 하는 의료용 무선 주파수 코일 장치. - 제2항에 있어서,
상기 무선 코일부는 유방 촬영용 무선 주파수 코일에 적용될 수 있는 체적형 코일인 것을 특징으로 하는 의료용 무선 주파수 코일 장치. - 제5항에 있어서,
상기 베이스 기판은 원통형인 것을 특징으로 하는 의료용 무선 주파수 코일 장치. - 제1항에 있어서,
상기 접합부는 전도성 페인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 무선 주파수 코일 장치. - 삭제
- 제2항에 있어서,
의료용 주파수 코일은 자기 공명 영상 장치, 전산화 단층촬영, 양전자 단층촬영장치 및 자기 공명 영상/양전자 단층촬영 통합 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 장치인 것인 의료용 무선 주파수 코일 장치.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |