KR102277899B1 - Rf 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템 - Google Patents

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Abstract

RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템이 개시된다. 개시된 RF 코일부는 원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함할 수 있으며, 상기 RF 코일 요소의 제 1단부 및 제 2단부의 코일 요소는 상기 베이스의 외주부를 둘러싸며 z축 방향으로 구부러진 영역을 지닐 수 있다. 상기 RF 코일 요소는 제 1RF 코일 요소 및 제 2RF 코일 요소를 포함할 수 있다.

Description

RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템{Radio frequency coil and Magnetic resonance imaging system comprising the radio frequency coil}
개시된 실시예는 RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템(Magnetic resonance imaging system)에 관한 것이다.
질병의 예방 또는 치료를 위해 인체 내부의 이상을 진단하기 위한 다양한 진단용 장치가 사용되고 있다. 이 중 자력에 의해 발생한 자기장을 이용하는 것으로 자기공명영상(Magnetic resonance imaging: MRI) 장치가 널리 사용되고 있다.
자기 공명 영상 장치는 핵자기 공명 현상을 이용하여 피검체, 가령 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 RF 코일이 사용된다. RF 코일은 자화벡터를 공명시키기 위하여 전자파를 송신하고 자기 공명신호를 수신한다는 의미에서 RF 안테나라고 불리우기도 한다. 한 개의 RF 코일로 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. 또한 한 개의 코일로 송신 및 수신모드를 다 수행하는 코일을 송수신 코일이라 부르며, 송신 전용의 코일을 송신 코일, 수신 전용의 코일을 수신 코일이라 부른다.
한편, RF 코일에는 자기 공명 영상 장치의 외관 장치 내에 설치되는 몸체형(body type) RF 코일과, 피검체에 부착하거나 인접하게 배치하여 사용하는 표면형(surface type) RF 코일 혹은 체적형(volume type) RF 코일이 있다. 몸체형 RF 코일는 자기 공명 영상 장치의 외관 장치 내에 설치되기 때문에 피검체가 들어 갈 수 있는 크기의 원통형 프레임 위에 만들어지며, 송수신 코일 혹은 송신 코일일 수 있다. 한편, 표면형 RF 코일이나 체적형 RF 코일은 피검체에 부착하거나 피검체가 안착되는 테이블에 탈부착되도록 설치되며, 머리코일, 목코일, 허리코일 등 피검체의 부위별 형상에 따라 만드는 것이 일반적이며, 송수신 코일 혹은 수신 코일일 수 있다.
자기공명영상 시스템에서 RF 코일부, 특히 체적형 RF 코일부에 의해 형성되는 자기 필드를 피검체의 관심 영역에 대응되도록 형성할 수 있는 RF 코일부를 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템을 제공하고자 한다. 본 실시예가 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는,
자기공명영상 시스템용 RF 표면 코일부에 있어서,
원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며,
상기 RF 코일 요소의 제 1단부 및 제 2단부의 코일 요소는 상기 베이스의 외주부를 둘러싸며 z축 방향으로 구부러진 영역을 지닌 RF 코일부를 제공한다.
상기 RF 코일부는 zy평면 상에서 y축을 기준으로 z방향으로 비대칭적인 형상의 자기장을 형성할 수 있다.
상기 RF 코일 요소는 상기 제 1단부의 코일 요소 및 상기 제 2단부의 코일 요소들 사이를 연결하며 형성된 연결부를 포함할 수 있다.
상기 연결부는 상기 제 1단부의 코일 요소 및 상기 제 2단부의 코일 요소들 사이를 z축 방향으로 일자 형태로 형성된 것일 수 있다.
상기 연결부는 8개 내지 32개로 형성된 것일 수 있다.
상기 RF 코일 요소는 새장형 코일(birdcage type coil)의 단부의 엔드링(end-ring) 부위가 엇갈리게 z방향으로 구부러져 돌출된 형상을 지닌 것일 수 있다.
상기 RF 코일 요소는 제 1RF 코일 요소와 제 2RF 코일 요소를 포함하며,
상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소는 z축 방향으로 돌출된 방향이 서로 엇갈리게 형성된 것일 수 있다.
상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소에 의해 형성되는 자기장의 형태는 zy평면에서 각각 대각선 방향으로 서로 엇갈린 방향으로 형성된 것일 수 있다.
상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소 사이에는 전기적인 절연을 유지하기 위하여 절연층이 형성된 것일 수 있다.
상기 RF 코일부는 체적형 RF 코일부인 RF 코일부일 수 있다.
또한, 본 개에서는 자기공명영상 시스템에 있어서,
원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며,
상기 RF 코일 요소의 제 1단부 및 제 2단부의 코일 요소는 상기 베이스의 외주부를 둘러싸며 z축 방향으로 구부러진 영역을 지닌 RF 코일부를 포함하는 자기공명영상 시스템을 제공한다.
상기 RF 코일부는 피검체가 안착되는 테이블 상에 위치하는 체적형 RF 코일부일 수 있다.
개시된 실시예에 따르면, 자기공명영상 시스템에서는 체적형 RF 코일부가 Z축 방향으로 비대칭적으로 배열되도록 형성함으로써 xz평면 또는 yz평면에서의 자기장이 대각선 방향으로 분포하도록 할 수 있다.
개시된 실시예에 따르면 피검체에서 관심 영역에 따라 자기장의 분포를 조절할 수 있는 체적형 RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3a는 RF 코일부 내부에 피검체가 위치한 경우 형성되는 자기 필드를 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부에 의해 형성되는 자기 필드를 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부의 측면을 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부의 RF 코일요소를 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 코일부를 나타낸 도면이다.
도 5b는 도 5a에 나타낸 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 코일부에 의해 형성되는 자기 필드를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템에 대해 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 층이나 영역들의 폭 및 두께는 명세서의 명확성을 위해 다소 과장되게 도시된 것일 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 개시된 자기공명영상 시스템은, 하우징(110) 내에 주자석(120), 경사 자계 코일부(gradient coil)(130) 및 바디형 RF 코일부(Body type Radio Frequency coil)(140)를 포함할 수 있다.
주자석(main magnet)(120)은 피검체(object)(190) 내에 분포해 있는 원소 중 자기공명현상을 일으키는 원소, 예를 들어 수소, 인, 나트륨 또는 탄소 등의 원소들의 원자핵의 자기 쌍극자 모멘트(magnetic dipole moment)의 방향을 일정한 방향으로 정렬하기 위한 정자기장 또는 정자장(static magnetic field)을 생성할 수 있다. 주자석(120)은 예를 들어 0.5T 이상의 높은 자계를 만드는 데는 초전도 자석이 사용될 수 있다. 주자석(120)에 의하여 생성된 자장이 강하고 균일할수록 대상체(190)에 대한 비교적 정밀하고 정확한 자기공명 영상을 얻을 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 피검체(190)는 사람, 동물, 또는 사람이나 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체(190)는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다.
경사 자계 코일부(gradient coil)(130)는 주자석(120)의 내측에 형성될 수 있다. 경사 자계 코일부(130)는 서로 직교하는 x축, y축 및 z축 방향의 경사 자계를 발생시킬 수 있는 세 개의 경사 코일을 포함할 수 있다. 경사 자계 코일부(130)는 자기공명영상을 촬영하기 위해서 공간적으로 선형적인 경사자계를 발생시킬 수 있다. 경사 자계 코일부(130)는 피검체(190)의 각각의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 피검체(190)의 각 부위의 위치 정보를 제공할 수 있다.
바디형 RF 코일부(140)는 경사 자계 코일부(130)의 내측에 위치할 수 있다. 바디형 RF 코일부(140)는 주자석(120) 및 경사 자계 코일부(130)와 함께 원통형 자기 구조체의 일부를 이루 수 있다. 또한, 피검체(190)가 위치하는 테이블(180) 상의 피검체(190)와 인접하도록 체적형 RF 코일부(170)나 표면형 RF 코일부가 위치할 수 있다.
RF 코일부(140, 170), 즉 바디형 RF 코일부(140), 체적형 RF 코일부(170) 및 표면형 RF 코일부는 라모어(Larmor) 주파수를 중심주파수로 하는 고주파자계를 발생시킬 수 있는 장치로서, 피검체(190)에 RF 신호를 여기시키고, 피검체(190)로부터 방출되는 자기공명 신호를 수신할 수 있다. 상세하게 살펴보면, RF 코일부(140), 체적형 RF 코일부(170) 및 표면형 RF 코일부는 원자핵을 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이시키기 위하여 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수(Radio Frequency)를 갖는 전자파 신호, 예컨대 RF 신호를 생성하여 피검체(190)에 인가할 수 있다. 바디형 RF 코일부(140) 및 체적형 RF 코일부(170)에 의해 생성된 전자파 신호가 원자핵에 가해지면, 원자핵은 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이될 수 있다. 그리고 바디형 RF 코일부(140) 및 체적형 RF 코일부(170)에 의해 생성된 전자파가 사라지면, 전자파가 가해졌던 원자핵은 높은 에너지 상태로부터 낮은 에너지 상태로 천이하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파를 방사할 수 있다. 즉, 원자핵에 대하여 전자파 신호의 인가가 중단되면, 전자파가 가해졌던 원자핵에서는 높은 에너지에서 낮은 에너지로의 에너지 준위의 변화가 발생하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파가 방사될 수 있다. 바디형 RF 코일부(140) 및 체적형 RF 코일부(170)는 피검체(190) 내부의 원자핵들로부터 방사된 전자파 신호를 수신할 수 있다. 이와같이 수신된 전자파 신호를 고주파 증폭기로 증폭한 뒤 라모 주파수의 정현파로 복조(demodulation)하면 기저 대역(base band)의 자기공명 신호를 얻을 수 있다. 기저 대역의 자기공명 신호는 영상 처리되어 자기 공명 영상이 생성되게 될 수 있게 된다.
바디형 RF 코일부(140)는 하우징(110)의 경사 자계 코일부(130) 내측에 고정된 형태일 수 있으며, 체적형 RF 코일부(170)는 피검체(190)가 안착되는 테이블(180)에 탈착이 가능한 형태일 수 있다. 체적형 RF 코일부(170)는 피검체(190)의 특정 부위, 예를 들어 피검체(190)의 머리, 얼굴, 다리 또는 발목 등을 진단하거나, 크기가 비교적 작은 피검체를 진단하기 위해 사용될 수 있다.
주자석(120), 경사 자계 코일부(130) 및 바디형 RF 코일부(140)를 포함하는 하우징(110)은 원통형 실린더 형상을 지닐 수 있다. 하우징(110) 내부는 피검체(190)가 안착되는 테이블(180)이 진입할 수 있는 공간인 보어(bore)(160)가 형성될 수 있다. 보어(160)는 바디형 RF 코일부(140) 내측으로 z방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 보어(160)의 직경은 주자석(120), 경사 자계 코일부(130) 및 바디형 RF 코일부(140)의 크기에 따라 결정될 수 있다.
자기공명영상 시스템의 하우징(110) 외측에는 디스플레이(150)가 장착될 수 있으며, 하우징(110)의 내측에도 추가적인 디스플레이가 더 포함될 수 있다. 하우징(110)의 내측 및/또는 외측에 위치하는 디스플레이를 통하여 사용자 또는 피검체(190)에게 소정의 정보를 전달할 수 있다. 그리고, 자기공명영상 시스템은 신호 송수신부(10), 시스템 제어부(12), 모니터링부(14) 및 오퍼레이팅부(16)를 포함할 수 있다. 신호 송수신부(10)는 하우징(110) 내부, 즉 보어(160)에 형성되는 경사 자장을 제어할 수 있으며, 바디형 RF 코일부(140) 및 체적형 RF 코일부(170)에 대한 RF 신호와 자기공명 신호의 송수신을 제어할 수 있다. 시스템 제어부(12)는 하우징(110) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어할 수 있다. 모니터링부(14)는 하우징(110) 또는 하우징(110)에 장착된 다양한 기기들을 모니터링 또는 제어할 수 있다. 오퍼레이팅부(16)는 자기공명영상 시스템 전체의 동작을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부의 일 예를 나타낸 도면이다. 여기서 나타낸 RF 코일부(20)는 도 1의 피검체(190)와 인접하여 위치하는 체적형 RF 코일부(170)일 수 있으며, 다만 바디형 RF 코일부(140)에도 적용되는 것을 배제하는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, RF 코일부(20)는 베이스(22) 상에 형성된 RF 코일요소(24a, 24b, 26)들을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. RF 코일 요소(24a, 24b, 26)는 새장형 코일(birdcage type coil)의 단부의 엔드링(end-ring) 부위가 엇갈리게 z방향으로 구부러져 돌출된 형상일 수 있다. 구체적으로, RF 코일 요소(24a, 24b, 26)의 제 1단부 및 제 2단부의 코일 요소(24a, 24b)는 베이스(22)의 외주부를 둘러싸는 링형상을 지닐 수 있으며 z축 방향으로 구부러진 영역을 지닐 수 있다. 그리고, RF 코일 요소(24a, 24b, 26)의 제 1단부의 코일 요소(24a) 및 제 2단부의 코일 요소(24b) 사이에는 다수의 연결부(26)가 형성될 수 있다. 연결부(26)는 레그(leg), 로드(rod) 등으로 표현될 수 있으며, z축 방향으로 일자 형태로 형성될 수 있다. RF 코일부(20)의 베이스(22) 내측에는 도 1의 피검체(190)의 소정 부위가 진입할 수 있는 빈공간인 공동(28)이 형성될 수 있다. 공동(28)은 z축 방향으로 형성된 것일 수 있다. 공동(28)에는 피검체(190)의 특정 부위, 예를 들어 피검체(190)의 머리, 얼굴, 다리 또는 발목 등이 진입하거나 크기가 비교적 작은 피검체가 진입할 수 있다.
RF 코일 요소(24a, 24b, 26)의 제 1단부(24a) 및 제 2단부(24b)는 RF 코일부(20)에 인가되는 전류 또는 전압 등의 RF 소스를 이동시키기 위한 경로로서의 역할을 할 수 있다. RF 코일 요소(24a, 24b, 26)의 연결부(26)는 RF 코일부(20)로부터 발생시킬 수 있는 자기장의 균일도(homogeneity) 및 민감도(sensitivity) 향상을 위하여 제 1단부 및 제 2단부의 코일 요소(24a, 24b) 사이에서 많은 수의 연결부(26)가 사용될 수 있다. 다만, 연결부(26)의 갯수는 이에 한정된 것은 아니다. 연결부(26)가 이론적으로 무한개로 형성되는 경우 이상적으로는 자기장의 균일도 및 민감도가 향상될 수 있으나 연결부(26)들 사이의 상호 인덕턴스 커플링이 존재하기 때문에 무한대로 증가시키는 것에는 한계가 있다. 본 개시에 있어서, RF 코일부(20)의 RF 코일 요소(24a, 24b, 26)의 제 1단부의 코일 요소(24a) 및 제 2단부의 코일 요소(24b) 사이의 연결부(26)는 예를 들어 8개 내지 32개의 연결부(26)를 형성할 수 있으며 이에 한정된 것은 아니다.
RF 코일부(20)의 베이스(22)는 강성을 지니며, 비교적 가벼운 재료로 형성될 수 있으며, 내식성 및 성형성이 좋은 비자성 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로 베이스(22)는 절연성 폴리머, 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 섬유 강화 플라스틱계 복합재료(fiber reinforced plastics:FRP)로 형성될 수 있으며, 그 중 유리섬유 강화 플라스틱계 복합재료(glass fiber reinforced plastics: GFRP)로 형성될 수 있다. 베이스(22)는 그 단부가 원형 또는 타원형인 실린더 형태의 원통형상을 지닌 것일 수 있다. RF 코일 요소(24a, 24b, 26)의 제 1단부의 코일 요소(24a), 제 2단부의 코일 요소(24b) 및 연결부(26)는 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 구리(copper), 은(silver), 골드 코팅된 구리(gold coated copper) 등의 전기 전도성이 높은 금속이 패턴되어 형성될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. RF 코일 요소(24a, 24b, 26)의 제 1단부의 코일 요소(24a), 제 2단부의 코일 요소(24b) 및 연결부(26)에는 캐패시터들이 형성될 수 있다. 본 개시에 따른 RF 코일부(20)는 송수신 RF 코일로 적용될 수 있다.
도 3a는 RF 코일부 내부에 피검체가 위치한 경우 형성되는 자기 필드를 나타낸 도면이다. 여기서는 일반적인 형태의 체적형 RF 코일부(32), 예를 들어 새장형 코일을 사용한 RF 코일부(32)를 나타낸다.
도 3a를 참조하면, RF 코일부(32) 내에 피검체(34)가 위치하는 경우 일반적인 새장형 코일의 경우 xy 평면상에서 균일하면서 y축을 기준으로 z축 방향으로 대칭적인 신호 강도 세기(refocusing profile)를 지닌 형상의 자기장(M1)이 형성될 수 있다. 그러나 중심 영역에서 주변 지역, 대각선 방향으로 갈수록 신호강도가 저하될 수 있다. 예를 들어 피검체의 A1영역 및 A2 영역이 관심 영역(region of interest: ROI)인 경우 균일한 자기공명영상을 얻기 쉽지 않을 수 있다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부에 의해 형성되는 자기 필드를 나타낸 도면이다.
도 3b를 참조하면, 도 2에 나타낸 형상의 RF 코일 요소(24a, 24b, 26)를 포함하는 RF 코일부의 경우 자기장은 zy평면 상에서 y축을 기준으로 z방향으로 비대칭적인 형상의 자기장(M2)이 형성될 수 있다. 이와같은 형상의 자기장(M2)이 형성된 경우, 도 3a의 피검체(34)의 A1영역 및 A2영역이 관심 영역(region of interest: ROI)인 경우에도 자기장(M2)이 균일하게 형성된 영역에 포함되므로 균일한 자기공명영상을 얻을 수 있다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부의 측면을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부의 RF 코일요소를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, RF 코일부(40)는 베이스(42) 상에 형성된 RF 코일요소(44, 46)들을 포함하는 구조로 형성될 수 있으며, RF 코일요소(44, 46)의 단부의 코일 요소(44)는 중심 영역(l2)으로부터 +z방향 및 -z 방향으로 각각 구부러져 돌출된 영역(l1, l3)을 포함할 수 있다. 이 때, 중심 영역(l1) 및 +z방향 및 -z 방향으로 각각 구부러져 돌출된 영역(l1, l3)의 비율은 형성하고자 하는 자기장의 형태에 따라 선택적으로 결정될 수 있다. 예를 들어 RF 코일요소(44, 46)의 중심 영역(l1) 및 +z방향 및 -z 방향으로 각각 구부러져 돌출된 영역(l1, l3)의 비율, l1:l2:l3는 1:1:1일 수 있으며, 0.5:1:0.5일 수 있다. 본 개시에 따른 RF 코일부(40)의 RF 코일요소(44, 46)의 단부의 코일 요소(44)는 측면 또는 sagittal view를 기준으로 y방향으로의 높이 중 약 절반에 해당하는 부위에서 구부러진 부위를 지닐 수 있으며, 다만 이에 제한된 것은 아니다. RF 코일요소(44, 46)의 단부의 코일 요소(44)와 단부의 코일 요소(44)들 사이의 연결부(46)에는 각각 캐패시터(48a, 48b)가 형성될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 코일부를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 5b는 도 5a에 나타낸 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 코일부에 의해 형성되는 자기 필드를 나타낸 도면이다.
도 5a를 참조하면, 실시예에 따른 RF 코일부(50)는 베이스(52) 상에 형성된 제 1RF 코일 요소(54)와 제 2RF 코일 요소(56)를 포함할 수 있다. 제 1RF 코일 요소(54) 및 제 2RF 코일 요소(56)는 z축 방향으로 돌출된 방향이 서로 다르게 형성된 것이다. 구체적으로 설명하면, 제 1RF 코일 요소(54)는 측면 또는 sagittal view를 기준으로 zy평면에서 우상향 및 좌하방으로 돌출된 RF 코일 요소를 포함할 수 있으며, 제 2RF 코일 요소(56)는 zy평면에서 좌상향 및 우하방으로 돌출된 RF 코일 요소를 포함할 수 있다. 이에 따라서 제 1RF 코일 요소(54) 및 제 2RF 코일 요소(56)에 의해 형성되는 자기장의 형태는 zy평면에서 서로 엇갈린 방향으로 형성될 수 있다. 도 5b에서는 도 5a에서 나타낸 RF 코일부에 의해 형성된 자기장의 형태를 나타내었다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제 1RF 코일 요소(54) 및 제 2RF 코일 요소(56)에 의해 형성되는 각각 자기장(M54, M56)은 zy 평면에서 서로 엇갈린 대각선 방향으로 형성된 것을 알 수 있다. 이와 같이 RF 코일부의 RF 코일 요소들의 형상은 임의로 조절할 수 있으며, 진단 대상인 피검체의 관심 영역에 따라 선택적으로 적용될 수 있다. 제 1RF 코일 요소(54) 및 제 2RF 코일 요소(56) 사이에는 전기적인 절연을 유지하기 위하여 절연층이 형성될 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템에서는 RF 코일부는 진단 대상인 피검체의 관심 영역의 위치에 따라 다양하게 변형하여 형성할 수 있으며, 피검체의 관심 영역의 위치에 상관없이 형성되는 자기장을 균일도를 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 개시된 RF 코일부는 자기공명영상 시스템의 체적형 RF 코일부에 적용될 수 있으며, 또한 바디형 RF 코일부에도 적용 가능할 수 있다.
그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 신호 송수신부, 12: 시스템 제어부
14: 모니터링부, 16: 오퍼레이팅부
110: 하우징, 120: 주자석
130: 경사 자계 코일부, 140: 바디형 RF 코일부
160: 보어, 170: 체적형 RF 코일부
180: 테이블, 190, 34: 피검체
20, 32, 40, 50: RF 코일부
24a, 24b, 26, 44, 46, 54, 56: RF 코일 요소
A1, A2: 관심 영역,
M1, M2, M54, M56: 자기장

Claims (17)

  1. 피검체 내의 자화벡터를 공명시키기 위하여 전자파를 송신하고 자기 공명신호를 수신하는데 사용되는 자기공명영상 시스템용 RF 코일부에 있어서,
    원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며,
    상기 RF 코일 요소의 제 1단부 및 제 2단부의 코일 요소는 상기 베이스의 외주부를 둘러싸며 z축 방향으로 구부러진 영역을 지니며,
    상기 RF 코일 요소는 새장형 코일(birdcage type coil)의 단부의 엔드링(end-ring) 부위가 엇갈리게 z방향으로 구부러져 돌출된 형상을 지닌 RF 코일부.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 RF 코일부는 zy평면 상에서 y축을 기준으로 z방향으로 비대칭적인 형상의 자기장을 형성하는 RF 코일부.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 RF 코일 요소는 상기 제 1단부의 코일 요소 및 상기 제 2단부의 코일 요소들 사이를 연결하며 형성된 연결부를 포함하는 RF 코일부.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제 1단부의 코일 요소 및 상기 제 2단부의 코일 요소들 사이를 z축 방향으로 일자 형태로 형성된 RF 코일부.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 연결부는 8개 내지 32개로 형성된 RF 코일부.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 RF 코일 요소는 제 1RF 코일 요소와 제 2RF 코일 요소를 포함하며,
    상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소는 z축 방향으로 돌출된 방향이 서로 엇갈리게 형성된 RF 코일부.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소에 의해 형성되는 자기장의 형태는 zy평면에서 각각 대각선 방향으로 서로 엇갈린 방향으로 형성된 RF 코일부.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소 사이에는 전기적인 절연을 유지하기 위하여 절연층이 형성된 RF 코일부.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 RF 코일부는 체적형 RF 코일부인 RF 코일부.
  11. 자기공명영상 시스템에 있어서,
    피검체 내의 자화벡터를 공명시키기 위하여 전자파를 송신하고 자기 공명신호를 수신하는데 사용되는 RF 코일부를 포함하며,
    상기 RF 코일부는,
    원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며,
    상기 RF 코일 요소의 제 1단부 및 제 2단부의 코일 요소는 상기 베이스의 외주부를 둘러싸며 z축 방향으로 구부러진 영역을 지니며,
    상기 RF 코일 요소는 새장형 코일(birdcage type coil)의 단부의 엔드링(end-ring) 부위가 엇갈리게 z방향으로 구부러져 돌출된 형상을 지닌 자기공명영상 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 코일부는 zy평면 상에서 y축을 기준으로 z방향으로 비대칭적인 형상의 자기장을 형성하는 자기공명영상 시스템.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 코일 요소는 상기 제 1단부의 코일 요소 및 상기 제 2단부의 코일 요소들 사이를 연결하며 형성된 연결부를 포함하는 자기공명영상 시스템.
  14. 삭제
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 코일 요소는 제 1RF 코일 요소와 제 2RF 코일 요소를 포함하며,
    상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소는 z축 방향으로 돌출된 방향이 서로 엇갈리게 형성된 자기공명영상 시스템.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1RF 코일 요소 및 상기 제 2RF 코일 요소에 의해 형성되는 자기장의 형태는 zy평면에서 각각 대각선 방향으로 서로 엇갈린 방향으로 형성된 자기공명영상 시스템.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 RF 코일부는 피검체가 안착되는 테이블 상에 위치하는 체적형 RF 코일부인 자기공명영상 시스템.
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