KR102433470B1 - 혈관용 마이크로 코일 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 의한 혈관 내 삽입되는 마이크로 코일은: 유전체 물질(dielectric material); 유전체 물질을 사이에 두고 배치된 그라운드 플레인(ground plane)와 패치 플레인(patch plane)을 포함하고, 패치 플레인은, 제1 암(first arm)과 제2 암(second arm) 및 제1 암과 제2 암이 연결된 연결부를 포함하며, 그라운드 플레인은 그라운드 슬롯(ground slot)을 포함하고, 제1 암과 제2 암은 중심부를 기준으로 대칭 구조를 가진다.

Description

혈관용 마이크로 코일{INTRAVASCULAR MICRO COIL}
본 기술은 혈관용 마이크로 코일과 관련된다.
자기 공명 영상 (MRI)은 죽상 경화증 및 혈관 내 영역에 대한 잠재적 진단 정보를 얻는 데 사용할 수 있다. 혈관 내 플라크 등의 인체 내 병변의 생체 내 구조, 구성 및 대사 기능은 상당한 관심을 받고 있다. 최근에는 혈관 내 및 뇌 질환을 진단하기 위해 하이 필드 MRI(high-field MRI)가 주목받고 있다. MRI로 얻은 이미지의 해상도는 신호 대 잡음비 (SNR)와 직접적인 관련이 있다. 외부 자기장이 증가하면 SNR이 증가한다. 그러나 파장이 짧기 때문에 RF (무선 주파수) 자기장(B1)의 균질성이 감소한다. 높은 SNR을 달성하기 위하여 균질성 문제를 해결하기 위하여 더 관심 영역(ROI) 주변의 RF 코일 분포 및 배열이 요청된다. 따라서 RF 코일은 신체의 특정 부분을 이미징하기 위해 송신 전용 코일, Rx 코일 및 송수신 코일과 같은 다양한 배열로 사용된다.
미국 공개 특허 2017-0146622호(2017년 5월 25일 공개)
지금까지 제시된 코일 설계는 제한적인 성공을 거두었으며 생체 내 애플리케이션에서 몇 가지 일반적인 문제에 직면했다. 일반적으로 코일의 가장 민감한 영역은 동맥벽이 아닌 동맥 내강이며, 코일의 움직임으로 인해 강렬한 혈류 중에 심한 이미지 아티팩트가 종종 발견된다는 단점이 있다.
본 실시예는 이러한 종래 기술의 난점을 해소하는 것이 해결하고자 하는 과제 중 하나이다. 즉, 본 실시예는 보다 높은 이미징 성능을 제공하며, 균일한 필드, 향상된 대역폭을 및 작은 부피를 가지는 마이크로 코일을 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제 중 하나이다.
본 실시예에 의한 혈관 내 삽입되는 마이크로 코일은: 유전체 물질(dielectric material); 유전체 물질을 사이에 두고 배치된 그라운드 플레인(ground plane)와 패치 플레인(patch plane)을 포함하고, 패치 플레인은, 제1 암(first arm)과 제2 암(second arm) 및 제1 암과 제2 암이 연결된 연결부를 포함하며, 그라운드 플레인은 그라운드 슬롯(ground slot)을 포함하고, 제1 암과 제2 암은 중심부를 기준으로 대칭 구조를 가진다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 유전체 물질은 상대 유전율(relative permitivity, εr)이 10 보다 큰 물질이다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 그라운드 플레인과 패치 플레인은, 연결부에 위치한 연결 핀(short pin)에 의하여 전기적으로 연결된다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 제1 암과 제2 암은 각각 사각 나선(rectangular spiral) 형태를 가지고, 연결부를 기준으로 대칭이다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 그라운드 슬롯은 제1 영역, 제2 영역 및 제1 영역과 제2 영역이 연결된 연결 영역을 포함하고, 제1 영역 및 제2 영역은 연결 영역을 기준으로 대칭이다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 제1 영역 및 제2 영역은 각각 개구가 형성된 제1 부분, 제1 부분과 연결되어 90도 각도를 이루는 제2 부분, 제2 부분과 연결되어 제1 부분과 평행한 제3 부분 및 제3 부분과 연결되어 제2 부분과 평행한 제4 부분을 포함하고, 제4 부분의 폭은 제1 내지 제3 부분의 폭에 비하여 크다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 그라운드 플레인의 제1 영역은 패치 플레인의 제1 암의 위치에 상응하고, 제2 영역은 패치 플레인의 제2 암의 위치에 상응한다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 제1 암과 제2 암은 각각 외곽선이 타원형인 나선 형태를 가지며, 연결부를 기준으로 대칭이다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 그라운드 슬롯은 개구가 형성된 제5 부분과 제5 부분과 연결되어 90도 각도를 이루는 제6 부분, 제6 부분과 연결되어 제1 부분과 평행한 제7 부분을 포함한다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 제5 부분과 제7 부분의 사이는 연결 핀을 통하여 연결부와 전기적으로 연결된다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 마이크로 코일은 혈관에 삽입되어 혈관의 혈관류(blood vessel sack)를 검출한다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 마이크로 코일은 혈관의 스텐트(stent)로 기능한다.
본 실시예에 의한 마이크로 코일은 혈관에 삽입되어 MRI 장치와 함께 혈관 이미징을 수행할 수 있으며, 혈관류(blood vessel sack)을 정밀하게 검출하고, 혈관류에 대한 스텐트로 기능할 수 있다는 장점이 제공된다.
도 1(a)는 본 실시예에 의한 등각 이식형 마이크로 코일(conformal implantable micro coil) 패치 플레인(patch plane, 100a)의 평면도이고, 도 1(b)는 제1 실시예에 의한 마이크로 코일 그라운드 플레인(ground plane, 100b)의 평면도이며, 도 1(c)는 본 실시예에 의한 마이크로 코일의 단면도이다.
도 2(a)는 제2 실시예에 의한 코일의 패치 플레인(200)의 평면도이고, 도 2(b)는 제2 실시예에 의한 마이크로 코일 그라운드 플레인(200)의 평면도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 각각 제1 실시예와 제2 실시예에 의한 마이크로 코일들이 혈관에 삽입될 수 있도록 변형된 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 의한 마이크로 코일이 혈관 내에 삽입된 상태를 예시한 도면이다.
도 5(a)는 제1 실시예에 의한 마이크로 코일의 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 자기장 분포를 도시하고, 도 5(b)는 제2 실시예에 의한 마이크로 코일의 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 자기장 분포를 도시한다. 도 5(b)에서 마지막 줄은 혈관류 내의 자기장 분포를 도시한다.
도 6(a)는 3T에서 제1 실시예에 의한 마이크로 코일의 가로, 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 B1 - 필드의 분포이고, 도 6(b)는 3T에서 제2 실시예에 의한 마이크로 코일의 가로, 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 B1 - 필드의 분포이다.
MRI는 환자에게 전리 방사선 위험이 없는 비 침습적 기술로, MRI에 사용되는 전자기장의 각 주파수 ωr은 아래의 수학식 1(Larmor 방정식)로 표시될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020133475357-pat00001
(Bo:는 정자기장(static magnetic field)의 강도, γ: 자이로마그네틱 비율(gyromagnetic ratio)
정자기장(Bo)와 함께 RF 코일은 B1 필드(시변 RF 근접 자기장, time-varying RF magnetic near field)를 생성하며, 코일은 복귀(returning) MR 신호를 수신한다. RF 코일은 RF 신호의 송수신을 위한 MRI 스캐너의 주요한 요소이다. 자기장의 서로 반대 방향으로 편파된 두 개의 시뮬레이션된 원형 편파(circular polarization)된 성분들(B1 + 및 B1 -)은 수학식 2의 ①식과 ②식과 같이 표시된다.
[수학식 2]
Figure 112020133475357-pat00002
(B1 +: 송신 및 수신 필드 패턴, B1 -: 수신 필드 패턴)
낮은 SNR 및 저해상도의 혈관 이미지 경우에는 환자에게 혈관 내 Rx 마이크로 코일이 권장된다. 환자는 신체에 삽입될 수 있는 MRI 유도 중재(MRI-guided interventions), 카테터 트래킹(catheter tracking) 혈관 이미징을 위한 소형 카테터 기반 마이크로 코일이 필요하다. 카테터 와이어를 통해 마이크로 코일을 심장 또는 뇌 혈관에 삽입하기 위하여 혈관 접근 절차 검사를 수행한 이후, 카테터를 통하여 마이크로 코일이 삽입된다. 카테터 단부에 위치한 마이크로 코일은 혈관의 MR 이미징을 수행한다. 결과적으로, 혈관 접근 카테터를 신체에서 제거함으로써 마이크로 코일을 신체에서 제거할 수 있다.
도 1(a)는 본 실시예에 의한 등각 이식형 마이크로 코일(conformal implantable micro coil) 패치 플레인(patch plane, 100a)의 평면도이고, 도 1(b)는 제1 실시예에 의한 마이크로 코일 그라운드 플레인(ground plane, 100b)의 평면도이며, 도 1(c)는 본 실시예에 의한 마이크로 코일의 단면도이다.
본 실시예에 의한 마이크로 코일(10)은 유전체 물질(dielectric material)인 기판(substrate)과, 유전체 물질 기판(substrate)을 사이에 두고 배치된 그라운드 플레인(ground plane, 140)와 패치 플레인(patch plane, 100)을 포함하고, 패치 플레인(100)은, 제1 암(first arm, 110a)과 제2 암(second arm, 110b) 및 제1 암(110a)과 제2 암(110b)이 연결된 연결부(120)를 포함하며, 그라운드 플레인은 그라운드 슬롯(ground slot)을 포함하고, 제1 암(110a)과 제2 암(110b)은 중심부(120)를 기준으로 대칭 구조를 가진다.
도 1(a)를 참조하면, 제1 실시예에 의한 패치 플레인(100)은 제1 암(110a), 제2 암(110b) 및 제1 암(110a)와 제2 암(110b)이 연결된 연결부(120)를 포함한다. 도 1(a)로 예시된 실시예에서, 제1 암(110a) 및 제2 암(110b)은 사각형 외주(rectagnular periphery) 내에서 나선형으로 배치된 코일의 형태를 가질 수 있다. 또한, 제1 암(110a)과 제2 암(110b)은 연결부(120)를 기준으로 대칭일 수 있다.
도 1(b)를 참조하면, 제1 실시예에 의한 그라운드 플레인(140)은 제1 영역(150a)와 제2 영역(150b) 및 제1 영역(150a)과 제2 영역(150b)이 연결된 연결 영역(160)을 포함한다. 도 1(b)로 예시된 실시예에서, 제1 영역(150a)과 제2 영역(150b)은 각각 개구가 형성된 제1 부분(P1), 제1 부분(P1)과 연결되어 90도 각도를 이루는 제2 부분(P2), 제2 부분(P2)과 연결되어 제1 부분(P1)과 평행한 제3 부분(P3) 및 제3 부분(P3)과 연결되어 제2 부분(P2)과 평행한 제4 부분(P4)을 포함하고, 제4 부분(P4)의 폭은 제1 내지 제3 부분(P1, P2, P3)의 폭에 비하여 크다. 또한, 그라운드 플레인(140)의 제1 영역(150a)과 제2 영역(150b)은 연결 영역(160)을 기준으로 대칭일 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)로 예시된 실시예에서, 패치 플레인(100)에 위치하는 제1 암(110a)은 그라운드 플레인(140)에 위치하는 제1 영역(150a)에 서로 상응하도록 위치할 수 있고, 패치 플레인(100)에 위치하는 제2 암(110b)은 그라운드 플레인(140)에 위치하는 제2 영역(150b)에 서로 상응하도록 위치할 수 있으며, 패치 플레인(100)에 위치하는 연결부(120)는 그라운드 플레인(140)에 위치하는 연결 영역(160)에 서로 상응하도록 위치할 수 있다.
또한, 패치 플레인(100)에 위치하는 연결부(120)는 연결 구조(130)에 의하여 그라운드 플레인(140)에 위치하는 연결 영역(160)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예로, 연결 구조(130)는 연결부(120)와 연결 영역(160)을 전기적으로 쇼트(short)하는 핀(pin)일 수 있다.
도 1(c)를 참조하면, 그라운드 플레인(140)과 패치 플레인(100)는 기판(substrate)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 기판(substate)은 유전물질일 수 있으며, 일 예로, 상대 유전율(relative permitivity, εr)이 10 보다 큰 물질일 수 있다. 또한 패치 플레인(100)의 상부에는 상판(superstate)이 형성될 수 있으며, 상판(superstate)은 기판(substrate)과 동일한 물질일 수 있다.
이하에서는 도 2(a) 및 도 2(b)를 참조하여 제2 실시예에 의한 마이크로 코일의 예를 설명한다. 다만, 간결하고 명확한 설명을 위하여 위에서 설명된 실시예와 동일하거나, 유사한 요소에 대한 설명은 생략될 수 있다. 도 2(a)는 제2 실시예에 의한 코일의 패치 플레인(200)의 평면도이고, 도 2(b)는 제2 실시예에 의한 마이크로 코일 그라운드 플레인(200)의 평면도이다. 도 2(a)를 참조하면, 제2 실시예에 의한 패치 플레인(200)은 제1 암(210a), 제2 암(220b) 및 제1 암(210a)과 제2 암(210b)이 연결된 연결부(220)를 포함한다. 도 2(a)로 예시된 실시예에서, 제1 암(210a) 및 제2 암(210b)은 타원형 외주(oval periphery) 내에서 미앤더 패턴(meander pattern)으로 배치된 코일의 형태를 가질 수 있다. 또한, 제1 암(210a)과 제2 암(220b)은 연결부(220)를 기준으로 대칭일 수 있다.
도 2(b)를 참조하면, 제2 실시예에 의한 그라운드 플레인(240)은 개구가 형성된 제5 부분(P5), 제5 부분(P5)과 연결되어 90도 각도를 이루는 제6 부분(P6), 제6 부분(P6)과 연결되어 제5 부분(P5)과 평행한 제7 부분(P7)을 포함한다. 일 실시예로, 그라운드 플레인(240)은 제5 부분과 제7 부분 사이에 위치하는 연결 영역(260)을 더 포함할 수 있다.
도 2(a) 및 도 2(b)로 예시된 실시예에서, 패치 플레인(200)에 위치하는 연결부(220)는 그라운드 플레인(240)에 위치하는 연결 영역(260)에 서로 상응하도록 위치할 수 있다. 또한, 패치 플레인(200)에 위치하는 연결부(220)는 연결 구조(230)에 의하여 그라운드 플레인(240)에 위치하는 연결 영역(260)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예로, 연결 구조(230)는 연결부(220)와 연결 영역(260)을 전기적으로 쇼트(short)하는 핀(pin)일 수 있다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 각각 제1 실시예와 제2 실시예에 의한 마이크로 코일들이 혈관에 삽입될 수 있도록 변형된 상태를 각각 도시한 도면이다. 도 3(a)와 도 3(b)를 참조하면, 본 실시예에 의한 마이크로 코일들은 예시된 것과 같이 변형되어 혈관 내에 삽입되고, MRI 장치와 함께 혈관의 이미징을 수행할 수 있다. 또한 패치 플레인(100, 200)과 그라운드 플레인(140, 240)이 커패시터(cap)으로 연결되어 목적하는 주파수의 신호에 동조될 수 있다.
도 4는 본 실시예에 의한 마이크로 코일이 혈관 내에 삽입된 상태를 예시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 마이크로 코일은 혈관 내에 삽입되어 MRI 장치와 함께 혈관 내 이미징(intravascular imaging)을 수행할 수 있다. 나아가 도 4로 예시된 것과 같이 혈관이 주머니 혹은 풍선처럼 늘어나 혈관류(blood vessel sack)가 발생할 수 있다. 혈관류는 혈관이 늘어나 발생하는 것으로 혈관이 쉽게 파열되어 출혈이 발생할 수 있다. 특히 뇌동맥류가 발생하면 뇌에서 출혈이 발생하여 크게 위험할 수 있다.
본 실시예에 의한 마이크로 코일은 혈관 내로 삽입되어 MRI 장치와 함께 혈관을 이미징할 수 있다. 특히, 본 실시예에 의한 마이크로 코일은 혈과 내에서 이미징을 수행하므로 높은 정확도로 혈관에 형성되는 혈관류를 검출할 수 있다는 장점이 제공되며, 임시적으로 혈관내에 배치되어 혈관류가 발생한 혈관에서 출혈을 방지하도록 스텐트(stent)의 기능을 수행할 수 있다.
구현예
제1 실시예에 의한 마이크로 코일은 각각 4.8mm와 4mm의 직경과 길이를 가지도록 구현되었고 제2 실시예에 의한 마이크로 코일의 직경과 길이는 각각 4.3mm와 9.8mm로 구현되었다. 등각 형태로 좌우 대칭을 이루는 두 개의 팔(arm)을 가진 나선형 구조를 가지고 있다.
마이크로 코일이 목적하는 주파수에 동조되고, 소형화를 위하여 그라운드 플레인에는 루프 모양의 개방형 슬롯을 형성하였다. 마이크로 코일은 17μm의 구리 클래딩(copper cladding)을 가지는 0.127mm 두께의 Rogers RT/duroid 6010 (εr = 10.2, tanδ = 0.0035) 기판에 형성되었다. 고유전성 기판을 선택하여 코일을 소형화할 수 있다. 노출된 패치 플레인을 덮도록 상판(superstrate)이 위치하며, 상판에 의하여 공진 주파수를 줄이고 작은 크기의 코일을 형성할 수 있다. 연결 핀으로 패치 레이어를 접지 레이어와 상호 연결하여 마이크로 토일이 목적하는 주파수에 동조될 수 있다. 일 예로, 본 실시예서, 코일은 주파수 300MHz(7T)에 동조되었다. 연결 핀은 구조의 전기적 길이를 증가시켜 목적하는 이미징 주파수에서 코일을 소형화할 수 있도록 한다.
본 실시예에 의한 마이크로 코일은 커패시터와 연결되어 복수의 주파수(3T, 7T)에서 동작하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에 의한 마이크로 코일은 255 MHz ~ 348 MHz 범위의 넓은 93MHz 대역폭을 가진다. 따라서, 코일 특성을 변경하지 않고 다양한 혈관 환경에 장착될 수 있다.
본 실시예에 의한 마이크로 코일은 커패시터, 피드 구조, 연결 핀 및 접지 슬롯을 도입하고, 미세 튜닝(fine tuning)하여 향상된 대역폭 특성을 가지며, 다중 대역 작동특성을 가진다.
모의 실험예
수신 필드 패턴(B1 -)의 성능 비교 및 성능 개선을 위해 사람 머리에서 5cm * 5cm의 대상 영역(ROI, region of interest)을 선정하였다.
본 실시예에서는 동일한 ROI에서 두 가지 최적화 파라미터를 평가했다. 첫 째는 ROI 내의 수신 필드 패턴(B1 -)의 강도를 나타내는 ROI의 ∑B1 - 이다. 두 번째는 RXeff 로, 아래의 수학식 3과 같이 평가된다.
[수학식 3]
Figure 112020133475357-pat00003
(μ: μT 단위로 측정된 수신 필드 패턴(B1 -)의 평균값, Pin: kW 단위로 측정된 입력 전력)
본 실시예에서는 시뮬레이션을 위해 두 가지 시나리오를 분석했다. 첫 번째는 εr = 78, σ= 0.52 S / m, 면적 = 10 x 10 cm2 인 균일한 근육 모방 팬텀이고, 고주파 구조 시뮬레이터 (HFSS)를 사용하여 시뮬레이션 했다. 두 번째는 Sim4Life에서 얻을 수 있는 인간 복셀 기반 해부학적 듀크 모델이다.
도 5(a)는 제1 실시예에 의한 마이크로 코일의 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 자기장 분포를 도시하고, 도 5(b)는 제2 실시예에 의한 마이크로 코일의 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 자기장 분포를 도시한다. 도 6(b)에서 마지막 줄은 혈관류 내의 자기장 분포를 도시한다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 제1 실시예에 의한 코일 및 제2 실시예에 의한 코일에 의해 생성된 균일한 근육 모방 팬텀 내의 자기장 분포의 시뮬레이션된 중앙 횡단, 시상 및 관상 슬라이스를 도시한다. 세 필드 슬라이스 간의 비교를 위해 두 마이크로 코일의 모든 필드 분포를 1A /m로 정규화 하였다. 두 코일 모두의 모의 실험결과에서, 팬텀의 중심에서 더 높은 중심 자기장이 나타나는 것을 알 수 있다. 그러나 마이크로 코일에서 멀어지는 방사형 방향으로 약해진다.
두 마이크로 코일 모두 혈관과 주변 조직에서 더 높은 자기장 분포를 생성하였다. 따라서 제안된 코일은 혈관벽 이미징을 위한 이식형 혈관 코일로 사용될 수 있으며, 혈관 근처의 필드 분포는 균일하였다. 제2 실시예에 의한 마이크로 코일은 원형 모양으로부터 혈관류 부근에서 더 높은 필드 분포를 나타내고, 혈관류 이미징에 적합하며, 뇌 스텐트 역할을 할 수 있다.
도 6(a)는 3T에서 제1 실시예에 의한 마이크로 코일의 가로, 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 B1 - 필드의 분포이고, 도 6(b)는 3T에서 제2 실시예에 의한 마이크로 코일의 가로, 시상 및 관상 슬라이스에서 시뮬레이션된 B1 - 필드의 분포이다. 도 6(b)에서 뇌혈관 동맥류(brain vessel aneurysm)에 대한 혈관류 내의 제2 실시예에 의한 마이크로 코일의 B1 - 필드가 도시되었다. 각 도면의 상단에는 ∑B1 - 값과 Rx,eff 값들이 도시되었다.
도 6(a)와 도 6(b)는 각각 제1 실시예에 의한 코일과 제2 실시예에 의한 코일에 의해 생성된 인간 듀크 모델 내 B1 - 필드 분포의 시뮬레이션된 중앙 가로, 시상 및 관상 슬라이스를 도시한다. 3 개의 B1 - 필드를 5T로 정규화 하였다. B1 - 필드는 심장, 목, 뇌 혈관과 같은 다양한 혈관 환경에서도 나타난다. 두 코일의 B1 - 분포에서 볼 수 있듯이 중앙 자기장이 모든 슬라이스의 중심에서 중심 자기장의 크기가 강한 반면 마이크로 코일과의 거리가 멀수록 약해진다. B1 -은 목적하는 혈관의 개선된 B1 - 과 함께 주변의 조직은 물론, 혈관내에서 더 균질하였다. 제2 실시예에 의한 B1 -은 혈관류를 더욱 명확하게 하며, 이로부터 혈관류 이미징 사용 가능성이 높음을 보여준다.
제1 실시예에 의한 ∑B1- 값은 1.39mT, Rx,eff 값은 0.0475μT로 연산되었으며, 제2 실시예에 의한 ∑B1- 값은 2.38mT, Rx,eff 값은 0.0523μT로 연산되었다.
위에서 설명된 바와 같이 본 실시예에 의한 마이크로 코일은 혈관 내에 삽압되어 혈관의 이미징을 수행하여 혈관류(blood vessel sack)을 높은 정확도로 검출할 수 있다는 장점이 제공되며, 혈관류에 대한 스텐트로도 기능할 수 있다는 장점이 제공된다.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 패치 플레인 110a, 110b: 제1 및 제2 암
120: 연결부 130: 연결 부재
140: 그라운드 플레인 150a, 150b: 제1 영역 및 제2 영역
160: 연결 영역 200: 패치 플레인
210a, 210b: 제1 및 제2 암 220: 연결부
240: 그라운드 플레인 260: 연결 영역

Claims (12)

  1. 혈관 내 삽입되는 마이크로 코일로, 상기 마이크로 코일은:
    유전체 물질(dielectric material);
    상기 유전체 물질을 사이에 두고 배치된 그라운드 플레인(ground plane)와 패치 플레인(patch plane)을 포함하고,
    상기 패치 플레인은, 제1 암(first arm)과 제2 암(second arm) 및 상기 제1 암과 상기 제2 암이 연결된 연결부를 포함하며,
    상기 그라운드 플레인은 그라운드 슬롯(ground slot)을 포함하고,
    상기 제1 암과 상기 제2 암은 중심부를 기준으로 대칭 구조를 가지는 마이크로 코일.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유전체 물질은 상대 유전율(relative permitivity, εr)이 10 보다 큰 물질인 마이크로 코일.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 그라운드 플레인과 상기 패치 플레인은,
    상기 연결부에 위치한 연결 핀(short pin)에 의하여 전기적으로 연결되는 마이크로 코일.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 암과 제2 암은 각각 사각 나선(rectangular spiral) 형태를 가지고, 상기 연결부를 기준으로 대칭인 마이크로 코일.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 그라운드 슬롯은 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역이 연결된 연결 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 연결 영역을 기준으로 대칭인 마이크로 코일.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 각각
    개구가 형성된 제1 부분, 상기 제1 부분과 연결되어 90도 각도를 이루는 제2 부분, 상기 제2 부분과 연결되어 상기 제1 부분과 평행한 제3 부분 및 제3 부분과 연결되어 상기 제2 부분과 평행한 제4 부분을 포함하고, 상기 제4 부분의 폭은 상기 제1 내지 제3 부분의 폭에 비하여 큰 마이크로 코일.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 그라운드 플레인의 상기 제1 영역은 상기 패치 플레인의 상기 제1 암의 위치에 상응하고,
    상기 제2 영역은 상기 패치 플레인의 상기 제2 암의 위치에 상응하는 마이크로 코일.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 암과 제2 암은 각각 외곽선이 타원형인 나선 형태를 가지며, 상기 연결부를 기준으로 대칭인 마이크로 코일.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 그라운드 슬롯은 개구가 형성된 제5 부분과 상기 제5 부분과 연결되어 90도 각도를 이루는 제6 부분, 상기 제6 부분과 연결되어 상기 제1 부분과 평행한 제7 부분을 포함하는 마이크로 코일.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제5 부분과 상기 제7 부분의 사이는 연결 핀을 통하여 상기 연결부와 전기적으로 연결되는 마이크로 코일.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 코일은
    상기 혈관에 삽입되어 상기 혈관의 혈관류(blood vessel sack)를 검출하는 마이크로 코일.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 코일은 상기 혈관의 스텐트(stent)로 기능하는 마이크로 코일.



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JP2001520057A (ja) 1997-10-13 2001-10-30 メルツァー，アンドレアス ステント及びステントの位置を表示し決定するためのｍｒ画像化方法
US20070023424A1 (en) 2005-07-26 2007-02-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Resonator for medical device
US20170146622A1 (en) 2015-11-20 2017-05-25 Quality Electrodynamics, Llc Current magnitude control at different sections in one coil

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Ullah S, Yoo H, High Resolution Implantable Microcoil Antennas for Blood-Vessel Imaging in High-Field MRIs, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION

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