KR101967241B1

KR101967241B1 - 무선 주파수 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 무선 주파수 코일 장치의 작동방법

Info

Publication number: KR101967241B1
Application number: KR1020130005114A
Authority: KR
Inventors: 류연철; 김영범; 이재목; 이성덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2019-04-09
Also published as: US20140197833A1; EP2757385A1; EP2757385B1; US9606203B2; KR20140092713A

Abstract

무선 주파수 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 무선 주파수 코일 장치의 작동방법이 개시된다. 개시된 무선 주파수 코일 장치는 자기 공명 장치용으로서, 무선 주파수 자계를 발생시키는 복수의 무선 주파수 코일 소자들; 및 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들이 장착되는 지지 부재;를 포함하며, 상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자를 위치가 변경 가능하도록 장착한다

Description

무선 주파수 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 무선 주파수 코일 장치의 작동방법{RF coil device, magnetic resonance apparatus employing the same, and method of operating the RF coil device}

본 개시는 무선 주파수 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 무선 주파수 코일 장치의 작동방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 무선 주파수 코일 소자들의 공간적 위치조정이 가능한 무선 주파수 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 무선 주파수 코일 장치의 작동방법에 관한 것이다.

핵자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance: NMR) 현상을 이용하는 자기 공명 장치로서 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 장치, 자기 공명 분광(Magnetic Resonance Spectroscopy: MRS) 장치 등이 알려져 있다.

자기 공명 영상 장치는 핵자기 공명 현상을 이용하여 인체의 단면을 촬영한다. 인체 내에 존재하는 수소(1H), 인(³¹P), 나트륨(²³Na), 탄소동위원소(¹³C) 등의 원자핵은 핵자기 공명현상에 의해 각기 고유한 회전자계상수를 가지므로, 이들 원자핵의 자화 벡터(magnetization vector)에 전자파를 인가하고, 공명으로 인해 수직평면에 누운 자화벡터가 만드는 자기 공명신호를 수신함으로써 인체 내부의 영상을 획득할 수 있다. 이때, 인체 내의 자화 벡터를 공명시키기 위해 인체에 전자파를 인가하고, 또, 공명으로 인해 수직평면에 누운 자화벡터가 만드는 자기 공명신호를 수신하는데 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 코일이 사용된다. RF 코일은 자화벡터를 공명시키기 위하여 전자파를 송신하고 자기 공명신호를 수신한다는 의미에서 RF 안테나라고 불리우기도 한다. 한 개의 RF 코일(RF 안테나)로 자화벡터를 공명시키는 일(송신모드)과 자기 공명신호를 수신하는 일(수신모드)을 같이 수행할 수도 있고, 송신모드 전용의 RF 코일과 수신모드 전용의 RF 코일 두 개를 각기 따로 사용하여 송신모드와 수신모드를 수행할 수도 있다. 한 개의 코일로 송신 및 수신모드를 다 수행하는 코일을 송수신 코일이라 부르며, 송신 전용의 코일을 송신 코일, 수신 전용의 코일을 수신 코일이라 부른다. 송신 코일은 일반적으로 자기 공명 영상 장치의 외관 장치 내에 설치되기 때문에 인체가 들어 갈 수 있는 크기의 원통형 (혹은 타원통형) 프레임 위에 만들어진다. 반면 수신코일은 인체에 부착하여 사용하는 경우가 많아 머리코일, 목코일, 허리코일 등 인체의 부위별 형상에 따라 만드는 것이 일반적이다.

자기 공명 분광 장치는 자기 공명 현상을 이용하여 물질의 물리적, 화학적, 생물학적 특징을 분석하는 장치로서, 자계 내에 대상체를 배치하고, 펄스 무선 주파수(RF) 신호를 송신용 RF 코일을 통해 대상체 내로 향하게 하여 자기 공명을 유도하고, 대상체 부근에 배치된 수신용 RF 코일을 통해 자기 공명 신호를 검출한다. 대상체 내의 다른 종류의 원자는 다른 자기 공진 주파수를 일으키게 되므로, 자기 공명 신호의 스펙트럼을 검사함으로써 대상체에 포함된 원자의 종류를 판단할 수 있다.

고선명 고화질의 자기 공명 영상을 획득하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있으며 그 대표적인 방법으로 송신 기능을 하는 RF 코일을 다채널로 구성하여 각각의 채널에 독립적인 RF 신호를 인가하여 균일한 자기장을 확보하고 안전성과 속도 그리고 고품질의 영상획득을 할 수 있는 기법이 연구되었다. 3T(Tesla) 이상의 고자장 자기 공명 영상 장치의 경우 유전 효과(Dielectric Effect)에 의해 인체 내부에 발생하는 자장의 불균일 특성으로 인하여 다채널(Multi-Channel) RF 코일 시스템을 송신용으로 이용하는 제품이 이미 상용화되어 있다.

이러한 다채널 RF 코일 구성에 있어서 중요한 점은 구성된 RF 코일이 무선 주파수 자계 교정(B1 Shimming)이라 불리우는 자기장 균일화에 효과적으로 기여할 수 있어야 하고, 해당 구조의 RF 코일에 의해 발생하는 전기장이 인체에 흡수되지 않도록 설계하여야 하는 점이다. 인체에 흡수되는 전기장은 단위 질량당 에너지 율인 전자파흡수율(Specific Absorption Rate; SAR)로 나타낼 수 있다. 이러한 SAR는 FDA, IEC등에서 엄격한 규제를 정하고 있으며 다른 전자장비에 비하여 의료장비는 그 규제가 매우 엄격하게 적용되고 있다.

특허출원공개공보 제10-2009-0053181호(2009.05.27) 특허출원공개공보 제10-2012-0015580호(2012.02.22) 특허출원공개공보 제10-2011-0054129호(2011.05.25) 미국 특허출원공개공보 제 2011/0043208호(2011.02.24)

종래에 제안되었던 다채널 송신 RF 코일들은 고정된 프레임 구조를 가지는 바, RF 코일의 인체에 가까운 부분에서 국부 최대 SAR (Local Peak SAR)가 발생하게 되고, 발생되는 국부 최대 SAR는 무선 주파수 자계 교정으로 완벽하게 제거되지 않는다. 또한, 국부 최대 SAR를 줄이기 위하여 RF 코일의 일부를 사용하지 않게 되면 RF 자계 교정에 있어서 자유도가 떨어져서 기대만큼의 성능향상 효과를 볼 수 없다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결한 RF 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 RF 코일 장치의 작동방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 한 측면에 따르는 무선 주파수 코일 장치는, 무선 주파수 자계를 발생시키는 복수의 무선 주파수 코일 소자들; 및 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들이 장착되는 지지 부재;를 포함하며, 상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자를 위치가 변경 가능하도록 장착한다.

상기 지지 부재는 자기 공명 영상 장치의 원통형 하우징의 내면에 배치되는 원통형 형상을 가지며, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 배열될 수 있다.

상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부를 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 이동 가능하게 장착시켜 상기 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자들의 원주상의 간격이 조정 가능할 수 있다.

상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부를 탈착 가능한 장착할 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 각각은 상기 원통형 하우징의 길이 방향을 따라 길게 연장되어 형성되는 도체일 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부는 상기 원통형 하우징의 길이 방향을 따라 배열되는 서브 소자들을 포함하며, 상기 서브 소자들은 길이 방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다.

상기 지지 부재는 대상체의 국부적 부위를 둘러싸는 원통형 혹은 반원통형 형상을 가지며, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 배열될 수 있다.

상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부를 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 이동 가능하게 장착시켜 상기 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자와 이웃하는 무선 주파수 코일 소자 사이의 간격이 조정 가능할 수 있다.

상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들을 각각 지지하는 복수의 지지 블록들을 포함하며, 상기 복수의 지지 블록들은 대상체의 국부적 부위를 덮는 2차원 면 형상으로 상호 체결될 수 있다.

상기 복수의 지지 블록들 중 적어도 일부는 상기 지지 부재의 2차원 면 상에서 상호간의 간격이 변경 가능하도록 체결될 수 있다.

상기 복수의 지지 블록들 중 적어도 일부는 상기 지지 부재의 2차원 면을 기준으로 상호간의 높이가 변경 가능하도록 체결될 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 무선 주파수 신호를 전송하는 송신 코일 혹은 무선 주파수 신호를 전송하고 대상물에서 유도된 자기 공명 신호를 수신하는 송수신 코일일 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 독립 구동되는 멀티 채널 코일 구동 방식일 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들을 구동 제어하는 구동 제어부를 더 포함하며, 상기 구동 제어부는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 상호간의 위치에 따라 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들에 입력되는 전력의 크기와 위상을 독립적으로 제어할 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들에서 방출되는 무선 주파수 자계의 크기를 측정하는 프로브를 더 포함하며, 상기 구동 제어부는 상기 프로브에서 측정된 무선 주파수 자계의 크기에 기초하여 전자파 흡수율을 예측할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르는 자기 공명 장치는 주자석, 및 무선 주파수 코일 장치를 포함하며, RF 코일 장치는, 무선 주파수 자계를 발생시키는 복수의 무선 주파수 코일 소자들; 및 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들이 장착되는 지지 부재;를 포함하며, 상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자를 위치가 변경 가능하도록 장착한다.

이러한 자기 공명 장치는 자기 공명 영상 장치 또는 자기 공명 분석 장치일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르는 무선 주파수 코일 장치의 작동방법은, 무선 주파수 자계를 발생시키는 복수의 무선 주파수 코일 소자들과, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 구동 제어하는 구동 제어부를 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법으로서, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 기본 위치에서 전자파 흡수율을 예측하는 단계와; 예측된 전자파 흡수율이 기설정된 값보다 높다고 판단된다면, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 위치를 이동하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 이동된 위치를 반영하여 전자파 흡수율을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 기본 위치는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들이 등간격으로 배열된 위치일 수 있다.

상기 전자파 흡수율을 예측하는 단계는 대상체의 크기와 자세 중 적어도 어느 하나를 기준으로 무선 주파수 코일 소자들과의 거리에 따라 대상체에 높은 국부적 전자파 흡수율이 노출될 위험이 있는지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전자파 흡수율을 예측하는 단계는 무선 주파수 코일 장치의 각 채널의 무선 주파수 신호의 크기와 위상을 바꾸어 국부적 혹은 전체적인 무선 주파수 자계 교정을 하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전자파 흡수율을 예측하는 단계는 전용 프로브 혹은 무선 고주파 코일 장치를 통해 측정된 교정된 무선 주파수 자계에 기초하여 이루어질 수 있다.

개시된 실시예들에 의한 RF 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 RF 코일 장치의 작동방법은, RF 코일 소자들이 독립적으로 위치를 조절할 수 있는 구조를 가짐으로써 효과적으로 국부 최대 SAR를 개선할 수 있으며, 이에 따라 안전도를 증가시킬 수 있다. 또한, 효과적으로 국부 최대 SAR를 개선할 수 있으므로, 고자장의 자기 공명 장치에서 RF 코일의 운용에 자유도를 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치의 개략적인 구성을 도시한다.
도 2는 본 실시예의 자기 공명 영상 장치에 채용되는 볼륨형 무선 주파수(RF) 코일 장치를 도시한다.
도 3은 도 2의 볼륨형 RF 코일 장치의 체결부에 대한 일예를 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 RF 코일 소자에 채용될 수 있는 다양한 예들을 도시한다.
도 5는 도 1의 자기 공명 영상 장치에 채용되는 RF 코일 장치의 다른 예를 도시한다.
도 6은 도 1의 자기 공명 영상 장치에 채용되는 RF 코일 장치의 다른 예인 표면형 RF 코일 장치를 도시한다.
도 7은 도 6의 표면형 RF 코일 장치의 체결부에 대한 일예를 도시한다.
도 8은 도 1의 자기 공명 영상 장치에서 구동 제어부(200)의 블록도를 도시한다.
도 9는 도 1의 자기 공명 영상 장치에서 RF 코일 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치의 개략적인 구성을 도시한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 자기 공명 영상 장치는 원통형 자기 구조체(100)를 포함하며, 원통형 자기 구조체(100)는 원통형 하우징(190)의 내측으로부터 외측으로 장착된 볼륨형 무선 주파수(RF) 코일 장치(110), 경사 자계 코일(150), 및 주자석(160)을 포함할 수 있다. 대상체, 즉 피검사자는 테이블(170)상에 누운 상태로 원통형 하우징(190)의 중공(190a) 속에 이동하게 되며, 이후 자기 공명 영상 촬영이 이루어지게 된다.

자기 공명 영상 장치는 원통형 자기 구조체(100)의 볼륨형 RF 코일 장치(110), 경사 자계 코일(150), 및 주자석(160)을 구동 및 제어하는 구동 제어부(200)과, 촬상된 자기 공명 영상을 보여주거나 사용자의 조작신호가 입력되는 콘솔(290)을 포함한다. 자기 공명 영상 장치는 볼륨형 RF 코일 장치(110) 외에도, 국부 RF 코일 장치(120)나 표면형 RF 코일 장치(130)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 구동 제어부(200)는 국부 RF 코일 장치(120)나 표면형 RF 코일 장치(130) 역시 구동 제어할 수 있다.

주자석(160)은 인체 내에 분포해 있는 원소 중 자기 공명 현상을 일으키는 원소, 즉 수소, 인, 나트륨 등의 원자핵을 자화시키기 위한 주자계를 발생시키는 것으로서, 초전도 전자석이나 영구 자석일 수 있다.

경사 자계 코일(20)은 자기 공명 영상을 촬영하기 위해서는 공간적으로 선형적인 경사 자계를 발생시키는 것으로서, 통상적으로 자기 공명 영상에는 x-, y-, z-방향으로 경사 자계를 각기 형성하는 세 개의 경사 자계 코일이 사용된다. 경사 자계 코일(160)은 자화 벡터가 횡평면에서 회전할 때 자화 벡터의 회전 주파수나 위상을 공간적으로 제어하여 자기 공명 영상 신호가 공간 주파수 영역, 즉 k-영역에서 표현되도록 하는 역할을 한다.

자기 공명 영상 신호를 만들기 위해 자화 벡터를 횡평면으로 눕혀야 하는데 이를 위해서는 라모(Larmor) 주파수를 중심 주파수로 하는 RF 자계를 발생시키는 RF 코일 장치(110, 120, 130)가 마련된다. RF 코일 장치(110, 120, 130)에 라모 주파수 대역의 RF 전류를 인가하면 RF 코일 장치(110, 120, 130) 내에 라모 주파수로 회전하는 회전 자계가 생기며, 이 회전 자계는 자화 벡터의 공명을 일으켜, 즉 핵자기 공명을 일으켜, 자화 벡터를 횡평면으로 눕히게 한다. 자화 벡터가 일단 횡평면에 눕게 되면 횡평면에서 라모 주파수로 회전하는 자화 벡터는 패러데이(Faraday) 법칙에 의해 수신용 RF 코일에 기전력을 발생한다. 이 기전력 신호, 즉 수신되는 RF 신호를 고주파 증폭기로 증폭한 뒤 라모 주파수의 정현파로 복조(demodulation) 하면 기저 대역(base band)의 자기 공명 신호를 얻을 수 있다. 기저 대역의 자기 공명 신호를 양자화 하여 컴퓨터로 이송하고 이 신호를 처리하여 자기 공명 영상을 얻게 된다.

도 2는 본 실시예의 자기 공명 영상 장치에 채용되는 볼륨형 RF 코일 장치(110)를 도시한다.

도 2를 참조하면, 볼륨형 RF 코일 장치(110)는 원통형 프레임(119)에 장착되는 복수의 RF 코일 소자(111)들을 포함한다. 원통형 프레임(119)는 일체로 형성된 수지 몰드 구조물일 수 있다.

RF 코일 소자(111)들 각각은 원통형 프레임(119)의 길이 방향으로 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. RF 코일 소자(111)들은 원통형 프레임(119)의 둘레를 따라 배열된다. RF 코일 소자(111)들의 전부 혹은 일부는 개별적으로 원통형 프레임(119)의 둘레 방향으로의 이동(A)을 할 수 있게 원통형 프레임(119)에 설치된다. 나아가, RF 코일 소자(111)들 중 적어도 일부가 원통형 프레임(119)에 길이 방향으로의 이동(B)을 할 수 있도록 결합되어, 필요에 따라서는 RF 코일 소자(111) 중 적어도 일부가 탈착될 수도 있도록 할 수 있다.

볼륨형 RF 코일 장치(110)에는 RF 코일 소자(111)들을 이동시키는 전기적 혹은 물리적 구동 장치(미도시)가 더 마련될 수도 있다. 전기적 혹은 물리적 구동 장치는 공지의 수단이 이용될 수 있다. 예를 들어, RF 코일 소자(111)들은 구동 모터에 의해 전기적으로 이동될 수 있을 것이다.

도 3은 본 실시예의 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 체결부에 대한 일예를 도시한다. 도 3을 참조하면, RF 코일 소자(111)의 몸체(116)의 일 끝단에는 볼트(115)에 의해 장착될 수 있는 체결부(116)가 마련된다. 또한, 원통형 프레임(119)의 RF 코일 소자(111)의 체결부(116)와 맞닿는 부위에는 체결 구멍(118)들이 마련되어, 볼트(115)에 의해 RF 코일 소자(111)이 원통형 프레임(119)에 장착될 수 있다. 체결 구멍(118)들은 원통형 프레임(119)의 둘레로 다수개가 마련되어, RF 코일 소자(111)들이 원통형 프레임(119)의 둘레의 임의의 위치에 장착될 수 있도록 한다. 각 체결 구멍(118)은 원통형 프레임(119)의 둘레 방향을 길게 연장된 형상을 지니어, RF 코일 소자(111)의 장착 위치가 미세 조정될 수 있도록 할 수도 있다.

도 3에 도시된 체결부는 일 예에 불과하고, 본 실시예를 한정하는 것은 아니다. 공지된 다양한 방식의 체결수단에 의해 RF 코일 소자(111)는 원통형 프레임(119)의 둘레의 임의의 위치에 장착될 수 있도록 할 수 있을 것이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 실시예의 RF 코일 소자(111)에 채용될 수 있는 다양한 예들을 도시한다. 예를 들어, 도 4a를 참조하면, RF 코일 소자(111)는 몸체(1111)의 내측면 및 외측면에 각각 스트립선(strip line)(1112, 1113)이 마련된 TEM(Transverse Electromagnetic) 타입일 수 있다. 다른 예로, 도 4b를 참조하면, RF 코일 소자(111)는 몸체(1111)의 내부 혹은 내측면에 마이크로 스트립선(1114)이 마련된 마이크로 스트립선 타입일 수 있다. 또 다른 예로, 도 4c에 도시된 바와 같이, RF 코일 소자(111)는 길이 방향을 따라 복수의 루프 코일(1115)들이 마련된 루프 어레이 타입일 수도 있다. 스트립선(1112, 1113), 마이크로 스트립선(1114), 및 루프 코일(1115)은 도체로 형성된다. RF 코일 소자(111)는 RF 전기 신호가 입력되는 도체(도 4a 내지 도 4c 참조)와 도체를 지지하는 몸체(1111)를 포함한다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명한 RF 코일 소자(111)들은 예들에 불과하며, 본 실시예를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 공지된 다양한 구조의 다채널 RF 코일들의 개별 채널들은 기구적으로 독립적으로 분할되어 원통형 프레임(119)의 둘레의 임의의 위치에 설치될 수 있는 RF 코일 소자(111)가 될 수 있을 것이다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, RF 코일 소자(111)들의 끝단에는 RF 신호들이 입력되는 포트(port)(미도시)가 마련된다. 또한, RF 코일 소자(111)들은 인근한 다른 RF 코일 소자들과 독립적으로 동작 할 수 있도록 자기적 결합을 차단하는 캐패시터(capacitor)와 같은 디커플링(decoupling) 회로나 구조(미도시)가 마련될 수 있다. 또는, 상기와 같은 RF 코일 소자(111)들은 상호 절연되어 있을 수 있다. 상기와 같은 RF 코일 소자(111)들은 구동 제어부(200)에 의해 독립적으로 RF 신호들이 입력되는 다채널 방식으로 운용될 수 있다. 즉, RF 코일 소자(111)은 병렬적으로 회로가 구성되어, RF 코일 소자(111)들에 입력되는 RF 신호들은 각각 크기와 위상이 독립적으로 제어될 수 있다. 경우에 따라서는, RF 코일 소자(111)들은 일부가 그룹지어, 각 그룹별로 RF 신호들이 독립적으로 입력될 수도 있다.

RF 코일 소자(111)들은 원통형 프레임(119)의 원주상에 등간격으로 배열된 기본 배치 상태에서 대상체, 즉 피검사자가 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 내측에 위치하게 될 때, 피검사자의 팔 등이 다른 신체 부위에 비해 상대적으로 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 내측면에 인접하게 위치할 수 있다. 이때, 볼륨형 RF 코일 장치(110)가 자화벡터를 공명시키기 위하여 전자파를 송신하게 되면, 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 내측면과 피검사자 사이의 거리는 피검사자의 신체 부위에 따라 달라지게 되므로, 균일한 RF 자계를 위해 RF 자계 교정이 요구된다. 또한, 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 내측면에 상대적으로 인접하게 위치하는 피검사자의 신체 부위는 높은 국부 최대 SAR에 노출될 수 있으므로, 이를 방지할 것이 요구된다. 본 실시예의 볼륨형 RF 코일 장치(110)는 RF 코일 소자(111)들이 개별적으로 원통형 프레임(119)의 둘레 방향으로의 이동(A)을 할 수 있게 설치되므로, 적절하게 RF 코일 소자(111)의 원통형 프레임(119)의 둘레상의 간격을 조정함으로써, 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 가용 채널 수를 줄이지 않으면서 RF 자계 교정(B1 Shimming)을 할 수 있으며, 나아가 피검사자의 특징 신체 부위에 과도한 국부 최대 SAR에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 도 1의 자기 공명 영상 장치에 채용되는 RF 코일 장치의 다른 예를 도시한다. 도 5를 참조하면, 본 실시예의 볼륨형 RF 코일 장치(110')는 원통형 프레임(119)에 장착되는 복수의 RF 코일 소자(111')들 각각이 원통형 프레임(119)의 길이 방향으로 복수개의 서브 소자(111a, 111b)들로 분할되어 있으며, 복수개의 서브 소자(111a, 111b)들이 독립적으로 원통형 프레임(119)의 길이 방향으로의 이동(C)을 할 수 있는 구조를 지닌다. RF 코일 소자(111') 각각의 서브 소자(111a, 111b)들은 단순 도선으로 전기적으로 연결되거나 공진 주파수 조절용 커패시터가 개재된 상태로 연결될 수도 있다. RF 코일 소자(111') 각각의 서브 소자(111a, 111b)들이 개별적으로 원통형 프레임(119)의 길이 방향으로의 이동(C)을 위한 전기적 혹은 물리적 구동 장치(미도시)가 더 마련될 수도 있다. 전기적 혹은 물리적 구동 장치는 공지의 수단이 이용될 수 있다. 예를 들어, 서브 소자(111a, 111b)들은 구동 모터에 의해 전기적으로 이동될 수 있을 것이다.

RF 코일 소자(111')들 각각은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 개별적으로 원통형 프레임(119)의 둘레 방향으로의 이동(A)을 하거나 필요에 따라서는 RF 코일 소자(111') 중 적어도 일부가 탈착될 수도 있도록 할 수 있다. 한편, RF 코일 소자(111') 각각의 서브 소자(111a, 111b)들은 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명한 바와 같은 TEM 타입, 마이크로 스트립선 타입, 혹은 루프 어레이 타입의 RF 코일 소자이거나 그 밖의 공지의 다채널 RF 코일들의 개별 채널들이 기구적으로 독립적으로 분할된 RF 코일 소자일 수 있다.

본 실시예의 볼륨형 RF 코일 장치(110')는 RF 코일 소자(111') 각각의 서브 소자(111a, 111b)들이 개별적으로 원통형 프레임(119)의 길이 방향으로의 이동(C)을 할 수 있게 설치되므로, 적절하게 서브 소자(111a, 111b)들의 간격을 조정함으로써, 볼륨형 RF 코일 장치(110')의 가용 채널 수를 줄이지 않으면서 RF 자계 교정(B1 Shimming)을 할 수 있으며, 나아가 피검사자의 특징 신체 부위에 과도한 국부 최대 SAR에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 볼륨형 RF 코일 장치(110, 110')는 RF 신호를 입력받아 RF 자계를 발생시키는 송신 전용 코일일 수 있다. 또는 볼륨형 RF 코일 장치(110, 110')는 RF 신호를 입력받아 RF 자계를 발생시킬 뿐만 아니라, 대상체에서 발생되는 자기 공명 신호를 검출하는 송수신용 코일일 수도 있다.

또한, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 볼륨형 RF 코일 장치(110, 110')는 자기 공명 영상 장치의 원통형 자기 구조체(100)의 내측에 장착되는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 볼륨형 RF 코일 장치(110, 110')의 구조는 대상체의 특정 부위(volume)(예를 들어, 피검사자의 두부, 팔, 다리 등)의 자기 공명 영상을 촬영하기 위하여 마련되는 국부 RF 코일 장치(도 1의 120)에 그대로 적용될 수 있다. 즉, 전술한 볼륨형 RF 코일 장치(110, 110')의 반원통형 외형은 대상체의 특정 부위에 적합하도록 반원통형이나, 그밖에 특정 형상으로 변형되어 국부 RF 코일 장치(도 1의 120)로 이용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표면형 RF 코일 장치(130)를 도시한다. 도 6을 참조하면, 본 실시예의 표면형 RF 코일 장치(130)는 면상에 배열되는 복수의 RF 코일 소자(131, 132)를 포함한다. RF 코일 소자(131, 132)들 각각은 도체(미도시)와 도체를 둘러싸는 육각형 타일 형상으로 형성된 몸체(도 7의 1311, 1321)을 포함할 수 있다. 몸체(1311, 1321)는 수지 몰드 구조물일 수 있다. RF 자계를 발생시키는 도체는 몸체(1311, 1321)의 바닥면(도 7의 1312, 1322)이나 바닥면(1312, 1322)에 인접한 위치에 마련될 수 있다. 한편, RF 코일 소자(131, 132)들 각각의 몸체(1311, 1321)의 상면(도 7의 1313, 1323) 쪽에는 전자기파를 차폐하는 차폐재가 마련될 수 있다. RF 코일 소자(131, 132)들 각각에는 RF 신호들이 입력되는 포트(port)(미도시)가 마련될 수 있다. 이러한 RF 코일 소자(131, 132)들 각각에 마련되는 도체의 형상은 공지의 표면형 다채널 RF 코일 장치에서 병렬 송신 어레이의 개별 RF 코일 소자의 도체의 것과 실질적으로 동일할 수 있다.

RF 코일 소자(131, 132)들은 인근한 다른 RF 코일 소자들과 독립적으로 동작 할 수 있도록 자기적 결합을 차단하는 캐패시터(capacitor)와 같은 디커플링(decoupling) 회로나 구조(미도시)가 마련될 수 있다. 또는, 상기와 같은 RF 코일 소자(131, 132)들은 상호 절연되어 있을 수 있다.

상기와 같은 RF 코일 소자(131, 132)들은 구동 제어부(도 1의 200)에 의해 독립적으로 RF 신호들이 입력되는 다채널 방식으로 운용될 수 있다. 즉, RF 코일 소자(131, 132)들에 입력되는 RF 신호들은 각각 크기와 위상이 독립적으로 제어될 수 있다. 경우에 따라서는, RF 코일 소자(131, 132)들은 일부가 그룹지어, 각 그룹별로 RF 신호들이 독립적으로 입력될 수도 있다. 가령, 도 6에 도시된 바와 같이, 표면형 RF 코일 장치(130)는 중앙부 RF 코일 소자(131)와 이를 둘러싼 6개의 주변부 RF 코일 소자(132)로 7채널 병렬 송신 어레이(parallel Transmission Array)를 구성할 수 있다. 경우에 따라서는, 일부의 RF 코일 소자(131, 132)가 추가되거나 제거되어 5채널이나 11채널 등으로 구동될 수도 있다. 본 실시예의 표면형 RF 코일 장치(130)는 RF 코일 소자(131, 132)들이 육각형 타일 형상인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를들어, RF 코일 소자(131, 132)들은 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 또한 서로 다른 형상들의 RF 코일 소자들이 조합되어 표면형 RF 코일 장치(130)를 이룰 수도 있다.

이와 같은 복수의 RF 코일 소자(131, 132)들 중 적어도 일부는 체결부(135)에 의해 위치가 변경가능하게 결합된다. 가령, RF 코일 소자(131, 132)들 중 적어도 일부는 상호간의 간격이 변경되는 방향으로의 이동(D)을 할 수 있으며, 또는 대상체와의 거리가 조정될 수 있도록 상하 방향으로의 이동(E)을 할 수 있다.

본 실시예의 표면형 RF 코일 장치(130)는 대상체, 즉 피검사자의 특징 부위 위에 놓은 상태로 RF 신호를 송신하는 장치이다. 이러한 표면형 RF 코일 장치(130)는 피검사자의 특징 부위에 인접하게 배치되므로 국부적 ROI(region-of- interest) 분석에 유리하며, 균일한 RF 자계(즉, B1 필드)를 형성하는데 유리하다. 그런데, 표면형 RF 코일 장치(130)의 RF 코일 소자(131, 132)들 각각은 피검사자로부터 거리가 다를 수 있으므로, 표면형 RF 코일 장치(130)의 경우에도 균일한 RF 자계를 위해 RF 자계 교정이 요구된다. 또한, 표면형 RF 코일 장치(130)의 바닥면에 상대적으로 인접하게 위치하는 피검사자의 신체 부위는 높은 국부 최대 SAR에 노출될 수 있으므로, 이를 방지할 것이 요구된다. 본 실시예의 표면형 RF 코일 장치(130)는 RF 코일 소자(131, 132)들 중 적어도 일부가 상호간의 간격이 변경되는 방향으로의 이동(D)을 할 수 있으며, 또는 상하 방향으로의 이동(E)을 할 수 있게 설치되므로, 적절하게 RF 코일 소자(131, 132)들의 위치를 조정함으로써, 표면형 RF 코일 장치(130)의 가용 채널 수를 줄이지 않으면서 RF 자계 교정을 할 수 있으며, 나아가 피검사자의 특징 신체 부위에 과도한 국부 최대 SAR에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 실시예의 표면형 RF 코일 장치(130)의 체결부(135)에 대한 일예를 도시한다. 도 7을 참조하면, 중앙부 RF 코일 소자(131)의 몸체(1311)의 상면(1313) 일 끝단과 주변부 RF 코일 소자(132)의 일 측면(1324)에 각각 장방형의 홈부(1314, 1325)가 마련된다. 체결부재(1351)가 상기 홈부(1314, 1325)에 삽입되어, 중앙부 RF 코일 소자(131)과 주변부 RF 코일 소자(132)가 결합될 수 있다. 이때, 체결부재(1351)는 장방형의 평판이 직각으로 꺽인 구조를 지닐 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같은 체결부(135)의 구조에서, 주변부 RF 코일 소자(132)는 중앙부 RF 코일 소자(131)에 대해 상방으로의 이동(E) 및 평면 방향으로의 이동(D)을 할 수 있다. 결과적으로, 중앙부 RF 코일 소자(131)와 주변부 RF 코일 소자(132)는 상호간의 간격이나 높이가 임의로 조절될 수 있다. 홈부(1314, 1325)의 위치는 RF 코일 소자(131, 132) 사이에서 서로 뒤바뀔 수 있다. 홈부(1314, 1325)의 크기와 형상이 체결부재(1351)의 삽입되는 양단의 단면의 크기와 형상와 거의 같게 되며, 마찰력에 의해 체결부재(1351)는 중앙부 RF 코일 소자(131)와 주변부 RF 코일 소자(132)를 고정시킬 수 있을 것이다. 물론, 별도의 고정부재(예를 들어, 볼트, 쇄기, 영구자석 등)에 의해 체결부재(1351)와 RF 코일 소자(131, 132) 사이에 체결력을 줄 수도 있을 것이다.

도 7에 도시된 체결부재(135)는 일 예에 불과하고, 본 실시예를 한정하는 것은 아니다. 공지된 다양한 방식의 체결수단에 의해 RF 코일 소자(131, 132)들은 위치가 변경 가능하게 결합될 수 있을 것이다.

도 8은 전술한 실시예들의 RF 코일 장치(110, 120, 130)가 적용되는 자기 공명 영상 장치에서 구동 제어부(200)의 블록도를 도시한다. 도 8을 참조하면, 본 실시예의 자기 공명 영상 장치의 구동 제어부(200)는 μ-컴퓨터(210)에 의해 제어되는 RF 송신 회로(220)와, RF 수신 체인(RF reception chain)(240)을 포함한다. 구동 제어부(200)는 콘솔(290)을 통해 사용자에게 자기 공명 영상이나 각종 정보를 보여주며, 각조 제어명령이 입력될 수 있다.

RF 송신 회로(220)는 RF 신호의 펄스 폭, 세기, 위상 등을 제어하여, 적절한 RF 신호의 파형을 형성시키는 RF 자계 파형 제어부(221), RF 신호 전류를 증폭시키는 RF 자계 증폭부(223), 및 RF 코일 장치(110, 120, 130)들 중 어느 하나를 선택하게 하는 코일 선택 스위치(225) 등을 포함할 수 있다. RF 자계 파형 제어부(221)는 RF 자계 교정이나 RF 코일 소자(111, 131, 132)들의 위치 이동에 따라 적절한 RF 자계 신호의 파형을 생성해 낸다.

RF 코일 장치(110, 120, 130)들이 송수신 코일인 경우, 코일 선택 스위치(225)와 RF 코일 장치(110, 120, 130)들 사이에는 Tx/Rx 스위치(227)가 마련될 수 있다. 도 8에 예시된 바와 같이, 볼륨형 RF 코일 장치(110)가 송수신 코일인 경우, Tx/Rx 스위치(227)는 볼륨형 RF 코일 장치(110)에 송신하는 RF 신호와 볼륨형 RF 코일 장치(110)로부터 수신되는 RF 신호를 분리할 수 있다.

Rx 수신 체인(240)은 고주파 증폭기, 필터, 복조기, A/D 변환기 등으로 이루어져 RF 코일 장치(110, 120, 130)들로부터 수신되는 RF 신호를 처리하는 회로부이다. 일 예로, 수신된 RF 신호는 고주파 증폭기로 증폭된 뒤 라모 주파수의 정현파로 복조되어 기저 대역의 자기 공명 신호를 생성하며, 생성된 기저 대역의 자기 공명 신호는 양자화되어 μ-컴퓨터(210)로 이송한다. μ-컴퓨터(210)는 Rx 수신 체인(240)으로부터의 자기 공명 신호를 처리하여 자기 공명 영상을 얻게 된다.

RF 송신 회로(220)는 다채널 방식의 RF 코일 장치(110, 120, 130)에 채널별로 독립적인 RF 신호를 인가하기 위하여 복수개의 병렬 RF 송신 회로(220A, 220B, 220C, …)로 이루어질 수 있다. 병렬 RF 송신 회로(220A, 220B, 220C, …)는 RF 코일 장치(110, 120, 130)의 채널수에 일대일 혹은 일대다로 대응될 수 있다.

한편, RF 코일 장치(110, 120, 130)에는 SAR 모니터링을 위해 RF 코일 장치(110, 120, 130)에서 발생되는 RF 자계(B1 필드)를 측정하기 위해 샘플링 전용의 프로브(180)가 추가적으로 마련될 수 있다. 또한, RF 수신 체인(240)은 프로브(180)에서 측정된 자기 공명 영상 장치의 RF 자계(B1 필드)의 신호를 처리하는 모드를 제공할 수 있다. 이 경우, 프로브(180)에서 검출된 RF 자계 신호는 SAR 모니터링 회로(250)를 통해 구동 제어부(200)에 입력되어, 피검사자에게 과도한 SAR가 노출되는지를 검출할 수 있다. 프로브(180)는 생략될 수도 있다. 프로브(180)가 마련되지 않은 경우, RF 수신 체인(240)은 RF 자계(B1 필드)의 측정을 위하여 RF 코일 장치(110, 120, 130)에서 수신된 신호를 이용하는 모드를 제공할 수 있다.

한편, 구동 제어부(200)는 RF 코일 장치(110, 120, 130)를 구동 제어하는 회로 외에도, 자기 공명 영상 장치의 중공(도 1의 190a)내에 x-, y-, z-방향으로 경사 자계를 형성하도록 경사 자계 코일(150)에 입력되는 경사 자계 신호를 형성하는 경사 자계 파형 제어부(271), 경사 자계 파형 제어부(271)에서 형성된 경사 자계 신호를 증폭시키는 경사 자계 증폭부(272) 등을 더 포함한다.

도 9는 전술한 실시예들의 자기 공명 영상 장치에서 RF 코일 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다. 설명의 편의를 위해, 볼륨형 RF 코일 장치(도 1의 110)를 중심으로 설명한다.

도 9를 참조하면, 대상체, 즉 피검사자의 자기 공명 영상 촬영을 위하여, 기 공명 영상 장치의 하우징(190)의 중공(190a) 내로 이동하면, 자기 공명 영상 촬영 프로세스가 시작된다. 먼저 RF 코일 장치(110)의 RF 코일 소자(111)들이 기본 위치에 놓여 있는 상태에서 피검사자에 높은 전자파흡수율(High-SAR)의 전자파가 노출될 위험이 예측되는 상황이 발생하는지를 판단한다 (S320). 예를 들어, 피검사자의 몸체가 크게 되면, 피검사자의 어깨나 팔 등이 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 내주면에 지나치게 가깝게 되어, 높은 국부 최대 SAR가 예측될 수 있다. 또는 RF 자계 교정(B1 Shimming)의 결과, 볼륨형 RF 코일 장치(110)의 각 채널에서 나오는 전자기장의 세기 및 위상(phase) 정보 등을 조합하여 피검사자에 높은 전자파흡수율(High-SAR)의 전자파가 노출될 위험이 예측되는 상황이 발생하는지를 판단할 수도 있다(S320). RF 코일 소자들(111)의 기본 위치는 예를 들어, 원통형 프레임(119)의 원주 방향으로 등간격 배치되는 구성일 수 있다. SAR 예측을 위해서 RF 코일 소자(111)들의 각 채널 RF 신호의 크기와 위상을 바꾸어 국부적 혹은 전체적인 RF 자계 교정을 하는 알고리듬을 이용할 수 있다. 한편, RF 수신 체인은 자기 공명 영상 장치의 RF 자계(B1 필드)의 측정을 위하여 샘플링 전용의 프로브(Probe)(180) 혹은 기존의 수신 기능을 할 수 있는 RF 코일을 이용하는 모드를 제공할 수 있다.

RF 자계의 측정 결과, 만일 높은 SAR의 위험이 예측된다면(S330), RF 코일 소자들(111)의 위치를 이동시키고(S340), 각 채널의 RF 자계(즉, B1 필드)를 다시 측정하고 피검사자에 대한 SAR를 예측한다(S320). 예를 들어, 피검사자의 어깨 부근이 RF 코일 소자들(111)에 지나치게 인접하면, 대상체의 어깨 부근에서 국부 최대 SAR가 높게 예측될 수 있다. 이와 같이 대상체의 어깨 부근에서 국부 최대 SAR가 높게 예측된다면, 대상체의 어깨에 인접한 RF 코일 소자들(111)은 원주상의 간격을 좀 더 벌려 대상체의 어깨 부근에서 국부 최대 SAR을 완화시킨다. 경우에 따라서는, 국부 최대 SAR을 좀 더 완화시키기 위하여, 국부 최대 SAR가 높게 예측 되는 지점 근방의 RF 코일 소자들(111)으로의 전원 입력을 차단하거나 RF 코일 소자들(111)을 제거할 수도 있다. 만일, 높은 SAR의 위험이 예측되지 않는다면(S330), RF 코일 소자들(111)의 위치를 유지시킨 상태에서, 자기 공명 영상 촬영 프로세스를 진행한다.

본 실시예의 자기 공명 영상 장치는, 상기와 같이 RF 코일 소자(111)들을 독립적으로 동작시키고 RF 코일 소자(111)들의 위치를 독립적으로 조절할 수 있도록 하는 구조를 이용하여 다채널의 볼륨형 RF 코일 장치(110)가 가지고 있는 장점을 최대한 이용하고 국부 최대 SAR를 줄여서 영상시퀀스의 제한을 극복할 수 있다.

한편, 상기의 자기 공명 영상 장치에서 RF 코일 장치의 동작 방법은 볼륨형 RF 코일 장치(110)뿐만 아니라, 국부 RF 코일 장치(120)나 표면형 RF 코일 장치(130)에도 그대로 적용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

또한, 전술한 실시예의 자기 공명 영상 장치는 볼륨형 RF 코일 장치(110)와, 국부 RF 코일 장치(120)와, 표면형 RF 코일 장치(130)가 모두 있는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이들 중 어느 하나의 RF 코일 장치만 구비한 경우도 가능함은 당업자에게 자명할 것이다.

또한, 전술한 실시예들은 자기 공명 영상 장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 또 다른 예로, 자기 공명 분광(magnetic resonance spectroscopy; MRS) 장치에 있어서도 자기 공명 영상 장치와 실질적으로 동일한 RF 코일을 이용하므로, 본 발명의 RF 코일 장치를 적용할 수 있음을 당해 분야의 기술자라면 자명하게 이해될 것이다.

자기 공명 분광 장치는 자기 공명 현상을 이용하여 물질의 물리적, 화학적, 생물학적 특징을 분석하는 장치로서, 높은 자계 내에 대상체를 배치하고, 특정한 원자를 여기시키는 펄스 무선 주파수(RF) 신호를 송신용 RF 코일을 통해 대상체 내로 향하게 하여 자기 공명을 유도하고, 대상체 부근에 배치된 수신용 RF 코일을 통해 자기 공명 신호를 주파수 별로 검출한다. 대상체 내의 다른 종류의 원자는 다른 자기 공진 주파수를 일으키게 되므로, 자기 공명 신호의 스펙트럼을 검사함으로써 대상체에 포함된 원자의 종류를 판단할 수 있다. 이와 같은 자기 공명 분광 장치에 있어서도, 펄스 RF 신호를 송신하는 송신용 RF 코일은 전술한 자기 공명 영상 장치용 RF 코일 장치와 그 구조 및 기능이 실질적으로 동일하므로, 전술한 실시예들의 RF 코일 장치(110, 120, 130)가 그대로 적용될 수 있다. 가령, 자기 공명 분광 장치의 송신용 RF 코일 역시 균일한 자계를 형성하기 위하여 병렬 송신 코일 소자(parallal trasmission coil element)로 이루어진 다채널로 구성될 수 있으며, 이때, 각각의 병렬 송신 코일 소자들은 전술한 RF 코일 소자와 마찬가지로 그 위치가 가변될 수 있는 체결 구조를 가질 수 있다.

전술한 본 발명인 무선 주파수 코일 장치, 이를 채용한 자기 공명 장치, 및 무선 주파수 코일 장치의 작동방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 원통형 자기 구조체 110, 110' : 볼륨형 RF 코일 장치
111, 111' : RF 코일 소자 116 : 체결부
119 : 원통형 프레임 120 : 국부 RF 코일 장치
130 : 표면형 RF 코일 장치 131, 132 : RF 코일 소자
135 : 체결부 150 : 경사 자계 코일
160 : 주자석 180 : 프로브
190 : 하우징 190a : 중공
200 : 구동 제어부 210 : μ-컴퓨터
220 : RF 송신 회로 240 : RF 수신 체인
290 : 콘솔

Claims

무선 주파수 자계를 발생시키는 복수의 무선 주파수 코일 소자들; 및
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들이 장착되는 지지 부재;를 포함하며,
상기 지지 부재는 대상체의 예측되는 전자파 흡수율에 대응하여 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자를 둘레 방향 및 길이 방향 각각에 대해 독립적으로 위치 변경 가능하도록 장착하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제1 항에 있어서,
상기 지지 부재는 자기 공명 영상 장치의 원통형 하우징의 내면에 배치되는 원통형 형상을 가지며, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 배열되는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제2 항에 있어서,
상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부를 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 이동 가능하게 장착시켜 상기 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자들의 원주상의 간격이 조정 가능한 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제2 항에 있어서,
상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부를 탈착 가능한 장착하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제2 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 각각은 상기 원통형 하우징의 길이 방향을 따라 길게 연장되어 형성되는 도체인 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제2 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부는 상기 원통형 하우징의 길이 방향을 따라 배열되는 서브 소자들을 포함하며,
상기 서브 소자들은 길이 방향으로 이동가능하게 설치되는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제1 항에 있어서,
상기 지지 부재는 대상체의 국부적 부위를 둘러싸는 원통형 혹은 반원통형 형상을 가지며,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 배열되는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제7 항에 있어서,
상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부를 상기 지지 부재의 원통 둘레를 따라 이동 가능하게 장착시켜 상기 적어도 일부의 무선 주파수 코일 소자와 이웃하는 무선 주파수 코일 소자 사이의 간격이 조정 가능한 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제7 항에 있어서,
상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부를 탈착 가능한 장착하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제1 항에 있어서,
상기 지지 부재는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들을 각각 지지하는 복수의 지지 블록들을 포함하며,
상기 복수의 지지 블록들은 대상체의 국부적 부위를 덮는 2차원 면 형상으로 상호 체결되는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제10 항에 있어서,
상기 복수의 지지 블록들 중 적어도 일부는 상기 지지 부재의 2차원 면 상에서 상호간의 간격이 변경 가능하도록 체결된 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제10 항에 있어서,
상기 복수의 지지 블록들 중 적어도 일부는 상기 지지 부재의 2차원 면을 기준으로 상호간의 높이가 변경 가능하도록 체결된 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 무선 주파수 신호를 전송하는 송신 코일 혹은 무선 주파수 신호를 전송하고 대상물에서 유도된 자기 공명 신호를 수신하는 송수신 코일인 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 독립 구동되는 멀티 채널 코일 구동 방식인 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들을 구동 제어하는 구동 제어부를 더 포함하며,
상기 구동 제어부는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 상호간의 위치에 따라 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들에 입력되는 전력의 크기와 위상을 독립적으로 제어하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
제15 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들에서 방출되는 무선 주파수 자계의 크기를 측정하는 프로브를 더 포함하며,
상기 구동 제어부는 상기 프로브에서 측정된 무선 주파수 자계의 크기에 기초하여 전자파 흡수율을 예측하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치.
주자석 및 무선 주파수 코일 장치를 포함하는 자기 공명 장치에 있어서, 상기 무선 주파수 코일 장치는 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항인 것을 특징으로 하는 자기 공명 장치.
제17 항에 있어서,
상기 자기 공명 장치는 자기 공명 영상 장치 또는 자기 공명 분석 장치인 자기 공명 장치.
무선 주파수 자계를 발생시키는 복수의 무선 주파수 코일 소자들과, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들은 구동 제어하는 구동 제어부를 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 기본 위치에서 전자파 흡수율을 예측하는 단계와;
예측된 전자파 흡수율이 기설정된 값보다 높다고 판단된다면, 대상체의 예측되는 전자파 흡수율에 대응하여 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 위치를 둘레 방향 및 길이 방향 각각에 대해 독립적으로 이동하는 단계;를 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.
제19 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 이동된 위치를 반영하여 전자파 흡수율을 예측하는 단계를 더 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.
제19 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들의 기본 위치는 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들이 등간격으로 배열된 위치인 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.
제19 항에 있어서,
상기 전자파 흡수율을 예측하는 단계는 대상체의 크기와 자세 중 적어도 어느 하나를 기준으로 무선 주파수 코일 소자들과의 거리에 따라 대상체에 높은 국부적 전자파 흡수율이 노출될 위험이 있는지 판단하는 단계를 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.
제19 항에 있어서,
상기 전자파 흡수율을 예측하는 단계는 무선 주파수 코일 장치의 각 채널의 무선 주파수 신호의 크기와 위상을 바꾸어 국부적 혹은 전체적인 무선 주파수 자계 교정을 하는 단계를 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.
제19 항에 있어서,
상기 전자파 흡수율을 예측하는 단계는 전용 프로브 혹은 무선 고주파 코일 장치를 통해 측정된 교정된 무선 주파수 자계에 기초하여 이루어지는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.
제19 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 위치를 이동하는 단계는, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부와 대상체와의 거리를 조절하는 단계를 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.
제19 항에 있어서,
상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 위치를 이동하는 단계는, 상기 복수의 무선 주파수 코일 소자들 중 적어도 일부의 상호간의 간격을 조절하는 단계를 포함하는 자기 공명 장치용 무선 주파수 코일 장치의 구동 제어 방법.