KR101822392B1 - 동시 자기공명영상 획득이 가능한 자기공명영상 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나의 주자석을 이용하여 복수 환자의 자기공명영상을 동시에 획득이 가능한 자기공명영상 시스템에 관한 것으로, 환자가 위치하는 보어 튜브(110)를 포함하고 자기공명영상을 획득하기 위한 자기공명영상 시스템에 있어서, 상기 보어 튜브(110) 내에 축방향(Z-축)으로 주자기장을 생성하는 주자석(120)과; 상기 보어 튜브(110) 내부를 두 영역으로 양분하여 제1영역(S1)과 제2영역(S2)으로 구획하게 되는 전도성의 차폐부재(130)와; 상기 제1영역(S1)에 배치되어 경사자기장을 생성하기 위한 제1경사코일 조립체(140)와; 상기 제2영역에 배치되어 경사자기장을 생성하기 위한 제2경사코일 조립체(150)와; 상기 제1영역(S1)으로 환자를 수평 이송하기 위한 제1테이블(160)과; 상기 제2영역(S2)으로 환자를 수평 이송하기 위한 제2테이블(170);을 포함한다.
Description
본 발명은 자기공명영상 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 하나의 주자석을 이용하여 복수 환자의 자기공명영상을 동시에 획득이 가능한 자기공명영상 시스템에 관한 것이다.
자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI)은 균일한 주자기장(main magnetic field) 내에서 인체 내에 존재하는 핵종(수소, 인, 나트륨, 탄소 등)의 자화벡터(magnetization vector)에 대해 고주파 RF(radiofrequency) 펄스를 인가하여 특정 핵종(수소 등)을 공명시켜 수직평면으로 자화벡터가 재정렬되면서 발생되는 자기공명 신호를 수신하여 얻어서 컴퓨터를 통해 재구성하여 영상화하는 기술이다.
일반적으로 자기공명영상 시스템(일반적으로 "MR 스캐너"로도 지칭함)은 주자기장(B0)을 발생시키기 위한 주자석과, 단층 영상을 위한 경사 자기장을 발생시키기 위한 경사코일 조립체와, 자화벡터를 공명시키기 위한 RF 펄스의 송신과 발생된 자기공명 신호를 수신하기 위한 다수의 RF 코일을 포함한다.
이러한 자기공명영상 시스템은 주자석 내에 환자가 위치하여 스캐닝 작업이 이루어지며, 따라서 사람이 수용 가능한 주자석의 크기의 한계로 인하여 종래의 자기공명영상 시스템은 1회에 영상획득이 가능한 인원은 1명으로 한정된다.
따라서 복수의 검사 대상에 대한 비교와 대조 영상획득 시에 어려움이 있으며, 특히 7T 이상의 초고자기장 시스템에서는 매 영상 획득 시에 재현성이 떨어져서 다인의 비교 및 대조 영상에 불리하다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하고자 하는 것으로, 하나의 주자석을 이용하여 복수의 환자에 대한 자기공명영상을 동시에 획득이 가능한 자기공명영상 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기공명영상 시스템은, 환자가 위치하는 보어 튜브를 포함하고 자기공명영상을 획득하기 위한 자기공명영상 시스템에 있어서, 상기 보어 튜브 내에 축방향으로 주자기장을 생성하는 주자석과; 상기 보어 튜브 내부를 제1영역과 제2영역으로 구획하게 되는 전도성의 차폐부재와; 상기 제1영역에 배치되어 경사자기장을 생성하기 위한 제1경사코일 조립체와; 상기 제2영역에 배치되어 경사자기장을 생성하기 위한 제2경사코일 조립체와; 상기 제1영역으로 환자를 수평 이송하기 위한 제1테이블과; 상기 제2영역으로 환자를 수평 이송하기 위한 제2테이블을 포함한다.
바람직하게는, 상기 차폐부재는, 서로 분할된 복수의 도체 엘리먼트로 구성되며, 또한 상기 차폐부재는, 상기 보어 튜브의 중앙에 배치된다.
본 발명에 따른 자기공명영상 시스템은, 보어 튜브 내부를 두 영역으로 구획하는 차폐부재를 사이로 각 영역에 경사자기장을 생성하기 위한 두 개의 경사코일 조립체를 포함하여 하나의 주자석 구조에서 복수 환자의 자기공명영상을 동시에 획득이 가능하여 시간적, 경제적인 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자기공명영상 시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 자기공명영상 시스템에 있어서 차폐부재의 평면 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 자기공명영상 시스템에 있어서 차폐부재의 평면 구성도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자기공명영상 시스템의 전체 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 자기공명영상 시스템은, 중공의 원통 형상으로 환자가 위치하게 되는 보어 튜브(110)와, 보어 튜브(110) 안쪽으로 환자를 수평 이송하기 위한 테이블(160)(170)을 포함하며, 보어 튜브(110) 바깥으로 경사코일 조립체(140)(150)와 주자석(120)이 배치된다.
본 발명에서 보어 튜브(110)는 원통 형상의 구조체로서 경사코일 조립체(140)(150) 및 주자석(120)이 수납되는 챔버 하우징의 일부 구성일 수 있으며, 시스템 내에서 실질적으로 환자가 수용되는 공간을 제공한다.
주자석(120)은 보어 튜브(110)의 축방향으로 정자기장(static magnetic field)을 생성한다. 주자석(120)은 초전도 자석 또는 영구 자석일 수 있으며, 바람직하게는, 높은 자계를 만들 수 있는 초전도 자석이 사용되며, 초전도 자석을 초전도 임계 온도 이하로 유지하기 위한 저온유지장치(cryostat)와 정자기장을 보정하여 균일성을 높이기 위한 복수의 쉬밍 코일(shimming coil)이 구비될 수 있다.
특히 본 발명에서 보어 튜브(110) 내부는 전도성의 차폐부재(130)가 마련되며, 이 차폐부재(130)에 의해 보어 튜브(110)는 두 영역으로 양분되어 제1영역(S1)과 제2영역(S2)으로 구획된다.
차폐부재(130)는 전도성의 디스크 형상을 갖고 보어 튜브(110) 내에 수직하게 배치되어 제1영역(S1)과 제2영역(S2) 각각에 구비되는 RF 코일(예를 들어, 헤드용 새장형 코일)이 다른 영역으로 나가는 것을 방지하여 두 영역의 RF 코일들 사이의 커플링을 방지하며, 또한 RF 코일에서 발생된 RF 신호를 다시 검사 대상체 방향으로 반사시켜 RF 송신 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
바람직하게는, 차폐부재(130)는 보어 튜브(110)의 중앙에 배치된다. 일반적으로 솔레노이드 구조의 초전도 자석을 이용한 원통형 구조를 갖는 폐쇄형 보어(closed bore) 타입의 주자석은 보어 튜브(110)의 중앙에서 가장 자기장 균일도(Magnetic Field Homogeneity)가 우수하며, 이러한 영역을 DSV(diameter of spherical volume)라 한다. 따라서 본 발명에서 차폐부재(130)는 자기장 균일도가 우수한 보어 튜브(110)의 중앙에 위치함으로써, 두 영역(S1)(S2)에서 각각 독립적으로 이루어지는 자기공명 영상의 주자기장의 균일성을 충분히 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 자기공명영상 시스템에 있어서 차폐부재의 평면 구성도이다.
구체적으로, 도 2를 참고하면, 차폐부재(130)는 다수로 분할되어 부채꼴 형상을 갖는 부채꼴 엘리먼트(131)로 구성되어 전체적으로는 원형의 디스크 형상을 가지며, 따라서 차폐부재(130)에서 발생될 수 있는 와전류에 의해 각 영역에 구비되는 RF 코일의 전자기장의 신호 민감도 저하를 방지할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 차폐부재(130)가 다수의 부채꼴 형상으로 구성되는 것을 보여주고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 와전류를 발생을 저감 가능한 범위 내에서 다양한 형태의 도체 엘리먼트로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참고하면, 본 발명의 경사코일 조립체(140)(150)는 제1영역(S1)에 배치되어 경사자기장을 생성하기 위한 제1경사코일 조립체(140)와, 제2영역(S2)에 배치되어 경사자기장을 생성하게 되는 제2경사코일 조립체(150)로 구성됨을 특징 중의 하나로 한다.
각 경사코일 조립체(140)(150)는 실질적으로 서로 동일한 구성을 갖되, 개별적으로 경사자기장의 생성이 가능하도록 각각의 경사자기장 제어모듈이 구비되어 각 영역(S1)(S2)에 위치한 환자에 대한 개별적인 자기공명 영상을 얻는다.
각 경사코일 조립체(140)(150)는 X-축, Y-축, Z-축 방향의 경사자기장을 생성하기 위하여 복수의 코일로 구성되며, 이는 주지의 경사코일이 사용될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
테이블(160)(170)은 제1영역(S1)으로 환자를 수평 이송하기 위한 제1테이블(160)과 제2영역(S2)으로 환자를 수평 이송하기 위한 제2테이블(170)로 구성되어 제1테이블(160)과 제2테이블(170)은 주자기장의 방향(Z-축)을 따라서 각각 '+' Z-축과 '-' Z-축 방향으로 이동하여 환자를 검사 위치로 옮기게 된다. 이러한 각 테이블(160)(170)은 별도의 구동원에 의해 자동으로 수평 구동이 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 자기공명영상 시스템은 특히 두 환자의 뇌 자기공명영상을 동시에 획득하는 경우에 매우 탁월하다.
도 1에 예시된 것과 같이, 두 환자는 각각 새장형 코일(101)(102)을 착용한 상태에서 차폐부재(130)를 사이로 서로 머리를 마주하도록 보어 튜브(110) 내에 위치한 상태에서 제1경사코일 조립체(140)와 제2경사코일 조립체(150)에 의해 각각의 자기공명영상을 획득할 수 있다. 이때, 앞서 설명한 것과 같이, 차폐부재(130)는 두 새장형 코일(101)(102) 사이의 커플링을 방지하며, 또한 각 새장형 코일(101)(102)에서 발생된 RF 송신신호가 차폐부재(130)에서 반사되어 다시 해당 환자의 머리로 전달되어 RF 송신 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
101, 102 : 새장형 코일 110 : 보어 튜브
120 : 주자석 130 : 차폐부재
140 : 제1경사코일 조립체 150 : 제2경사코일 조립체
160 : 제1테이블 170 : 제2테이블
120 : 주자석 130 : 차폐부재
140 : 제1경사코일 조립체 150 : 제2경사코일 조립체
160 : 제1테이블 170 : 제2테이블
Claims (3)
- 환자가 위치하는 보어 튜브를 포함하고 자기공명영상을 획득하기 위한 자기공명영상 시스템에 있어서,
상기 보어 튜브 내에 축방향으로 주자기장을 생성하는 주자석과;
상기 보어 튜브 내부를 제1영역과 제2영역으로 구획하게 되는 전도성의 차폐부재와;
상기 제1영역에 배치되어 경사자기장을 생성하기 위한 제1경사코일 조립체와;
상기 제2영역에 배치되어 경사자기장을 생성하기 위한 제2경사코일 조립체와;
상기 제1영역으로 환자를 수평 이송하기 위한 제1테이블과;
상기 제2영역으로 환자를 수평 이송하기 위한 제2테이블;을 포함하는 자기공명영상 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 차폐부재는, 서로 분할된 복수의 도체 엘리먼트로 구성됨을 특징으로 하는 자기공명영상 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차폐부재는, 상기 보어 튜브의 중앙에 배치됨을 특징으로 하는 자기공명영상 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160162802A KR101822392B1 (ko) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | 동시 자기공명영상 획득이 가능한 자기공명영상 시스템 |
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Publications (1)
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| KR (1) | KR101822392B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111904420A (zh) * | 2019-05-09 | 2020-11-10 | 西门子医疗有限公司 | 磁共振断层扫描系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4716798B2 (ja) | 2005-06-10 | 2011-07-06 | 株式会社レイテック | Ｃｔ装置 |
| JP5276023B2 (ja) | 2007-02-26 | 2013-08-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高磁場磁気共鳴適用のための正弦的に共鳴する無線周波ボリューム・コイル |
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2016
- 2016-12-01 KR KR1020160162802A patent/KR101822392B1/ko active IP Right Grant
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