KR102644728B1 - Inductively coupled micro-stripline RF coil for MRI - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인체의 무릎 등의 관절 움직임을 고려하여 병변 부위의 정확한 진단을 위한 자기공명영상용 마이크로스트립 유도결합형 코일 엘리먼트와 이를 포함하는 가변형 RF 코일 장치에 관한 것으로, 복수 개로 이루어진 장방형의 베이스 부재의 양단이 서로 회동 가능하게 힌지 조립되어 폐루프를 구성하는 프레임(210)과, 상기 프레임(210)의 각 베이스 부재에 구비되는 마이크로스트립 유도결합형의 코일 엘리먼트(100)와, 상기 프레임(210)의 각 힌지단에 끼움 고정되어 서로 이웃하는 베이스 부재의 각도를 고정하게 되는 클립 부재(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a microstrip inductively coupled coil element for magnetic resonance imaging for accurate diagnosis of lesion areas in consideration of joint movements such as the human knee, and to a variable RF coil device including the same, which includes a rectangular base member composed of a plurality of pieces. A frame 210 that is hinged at both ends so as to be rotatable with respect to each other to form a closed loop, a microstrip inductively coupled coil element 100 provided on each base member of the frame 210, and the frame 210. ) It is characterized in that it includes a clip member 230 that is inserted into each hinge end and fixes the angle of the neighboring base members.
Description
본 발명은 인체의 무릎 등의 관절 움직임을 고려하여 병변 부위의 정확한 진단을 위한 자기공명영상용 마이크로스트립 유도결합형 가변형 RF 코일 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microstrip inductively coupled variable RF coil device for magnetic resonance imaging for accurate diagnosis of lesion areas by considering the movement of joints such as the human knee.
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 컴퓨터를 통해 재구성하여 영상화하는 기술이다.Magnetic resonance imaging (MRI) is a high-frequency RF (radiofrequency) measurement of the magnetization vector of nuclides (hydrogen, phosphorus, sodium, carbon, etc.) present in the human body within a uniform main magnetic field. ) This is a technology that applies a pulse to resonate a specific nuclide (such as hydrogen), receives the magnetic resonance signal generated by realigning the magnetization vector in the vertical plane, reconstructs it through a computer, and creates an image.
일반적으로 자화벡터를 공명시키기 위한 펄스 송신과 발생된 자기공명 신호의 수신은 RF 코일에 의해 이루어지며, 이때 RF 코일은 자화벡터를 공명시키기 위한 RF 신호를 송신(RF 송신 모드)하는 코일과 자기공명 신호를 수신(RF 수신 모드)하는 코일이 각각 따로 마련될 수 있으며, 또는 하나의 RF 코일에 의해 RF 송신 모드와 RF 수신 모드가 같이 수행될 수 있다.In general, pulse transmission to resonate the magnetization vector and reception of the generated magnetic resonance signal are accomplished by an RF coil. In this case, the RF coil magnetically resonates with the coil that transmits the RF signal to resonate the magnetization vector (RF transmission mode). Coils for receiving signals (RF reception mode) may be provided separately, or RF transmission mode and RF reception mode may be performed together by one RF coil.
일반적인 상용 RF 코일은 코일 엘리먼트와 함께 이를 고정 지지하기 위하여 단단한 구조물(프레임)을 필수 구성으로 하며, 따라서 RF 코일과 피검체가 충분히 밀착되지 못하여 채움인자(filling factor)가 저하되는 문제점이 있다.A typical commercial RF coil requires a rigid structure (frame) to fix and support the coil element. Therefore, there is a problem in that the filling factor is lowered because the RF coil and the subject are not in sufficient contact.
채움인자(filling factor)는 RF 코일 내의 피검체가 차지하는 부피비로 표현되는 인자로서, 피검체의 여기신호(RF 신호)와 MR 신호의 검출 효율에 영향을 주어 S/N비(signal to noise ratio)를 좌우하며, 최종적으로는 자기공명영상의 질을 결정하는 중요 인자 중의 하나이다. 이러한 채움인자는 RF 코일과 피검체를 최대한 밀착되게 함으로써 높일 수가 있다.The filling factor is a factor expressed as the volume ratio occupied by the subject within the RF coil. It affects the detection efficiency of the subject's excitation signal (RF signal) and MR signal, increasing the S/N ratio (signal to noise ratio). It is one of the important factors that ultimately determines the quality of magnetic resonance imaging. This filling factor can be increased by bringing the RF coil and the subject into close contact with each other as much as possible.
따라서 채움인자를 높이기 위해서는 측정 대상의 사이즈를 고려하여 그에 적합한 크기의 RF 코일을 제작하여 측정하는 것이나, 뇌, 무릎, 팔과 같은 국소부위에 대해 환자의 성별, 연령 등을 모두 고려하여 각 환자에게 맞추어 RF 코일을 제작하여 사용한다는 것은 현실적으로 불가능하다.Therefore, in order to increase the fill factor, consider the size of the object to be measured and manufacture and measure an RF coil of an appropriate size. For local areas such as the brain, knees, and arms, consider the patient's gender and age, and measure it for each patient. It is realistically impossible to manufacture and use a customized RF coil.
일반적으로 RF 코일은 환자의 조건(연령, 자세 등)과는 무관하게 코일의 형태를 고정되어 있으며, 따라서 다양한 환경에서 최적의 코일을 제공하기는 어렵다. 예를 들어, 무릎 관절 부위의 자기공명 영상을 촬영하는 경우에 관절이 펴진 상태와 구부린 상태에서 각각의 영상을 촬영할 상황이 발생하지만 종래의 고정된 형태를 갖는 RF 코일은 무릎 관절의 각도 변화에 따른 최적의 영상을 제공하기에는 미흡하다.In general, RF coils have a fixed coil shape regardless of the patient's conditions (age, posture, etc.), so it is difficult to provide an optimal coil in various environments. For example, when taking magnetic resonance images of the knee joint area, there is a situation in which each image is taken in an extended state and a bent state, but the conventional RF coil with a fixed form is not used according to the angle change of the knee joint. It is insufficient to provide optimal images.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하고자 하는 것으로, 인체의 관절 부위의 움직임을 고려하여 관절 부위의 정확한 진단을 위한 유도결합형 마이크로스트립 기반의 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention seeks to improve these problems of the prior art, and seeks to provide a variable RF coil device for magnetic resonance imaging based on inductively coupled microstrips for accurate diagnosis of joints in consideration of the movement of joints of the human body. .
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 마이크로스트립 유도결합형 코일 엘리먼트는 기판과; 상기 기판의 저면에 형성된 접지판과; 상기 기판의 상면에 형성되어 RF 신호를 인가하기 위한 송신포트와 연결되는 제1도전성 스트립과; 상기 기판의 상면에서 상기 제1도전성 스트립의 양측에 각각 이격되어 폭방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립을 포함한다.To achieve this purpose, a microstrip inductively coupled coil element for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention includes a substrate; a ground plate formed on the bottom of the substrate; a first conductive strip formed on the upper surface of the substrate and connected to a transmission port for applying an RF signal; It includes a pair of inductively coupled conductive strips arranged side by side in the width direction and spaced apart from each other on both sides of the first conductive strip on the upper surface of the substrate.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치는, 복수 개로 이루어진 장방형의 베이스 부재의 양단이 서로 회동 가능하게 힌지 조립되어 폐루프를 구성하는 프레임과; 상기 프레임의 각 베이스 부재에 구비되는 코일 엘리먼트와; 상기 프레임의 각 힌지단에 끼움 고정되어 서로 이웃하는 베이스 부재의 각도를 고정하게 되는 클립 부재를 포함하며, 상기 코일 엘리먼트는 기판과; 상기 기판의 저면에 형성된 접지판과; 상기 기판의 상면에 형성되어 RF 신호를 인가하기 위한 송신포트와 연결되는 제1도전성 스트립과; 상기 기판의 상면에서 상기 제1도전성 스트립의 양측에 각각 이격되어 폭방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립을 포함한다.Next, the variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention includes a frame in which both ends of a plurality of rectangular base members are hinged and rotatably assembled to form a closed loop; a coil element provided on each base member of the frame; It includes a clip member that is fitted and fixed to each hinge end of the frame to fix the angle of adjacent base members, wherein the coil element includes a substrate; a ground plate formed on the bottom of the substrate; a first conductive strip formed on the upper surface of the substrate and connected to a transmission port for applying an RF signal; It includes a pair of inductively coupled conductive strips arranged side by side in the width direction and spaced apart from each other on both sides of the first conductive strip on the upper surface of the substrate.
바람직하게는, 상기 클립 부재는 서로 다른 사잇각을 갖는 두 종 이상이다.Preferably, the clip member is of two or more types having different included angles.
또 다른 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치는 복수 개로 이루어진 장방형의 베이스 부재의 양단이 서로 회동 가능하게 힌지 조립되어 폐루프를 구성하는 프레임과; 기판의 일측면에 접지판이 구비되고 타측면에 형성되어 RF 신호를 인가하기 위한 송신포트와 연결되는 제1도전성 스트립이 구비되며, 상기 제1도전성 스트립의 양측에 각각 이격되어 폭방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립을 포함하여 상기 프레임의 각 베이스 부재에 구비되는 코일 엘리먼트를 포함하며, 상기 베이스 부재는 힌지공과 힌지축에 의해 서로 회동 가능하게 조립되되, 상기 힌지공과 상기 힌지축 중 어느 하나에 원주 방향을 따라서 복수의 제1계합부가 마련되고 나머지 어느 하나에 상기 제1계합부와 끼움 고정이 이루어지는 제2계합부가 마련되어 상기 제1계합부와 상기 제1계합부의 조립 위치에 따라서 서로 이웃하는 베이스 부재 사이의 사잇각을 가고정하는 것을 특징으로 한다.A variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to another embodiment of the present invention includes a frame in which both ends of a plurality of rectangular base members are hinged and rotatably assembled to form a closed loop; A ground plate is provided on one side of the substrate and a first conductive strip is formed on the other side and connected to a transmission port for applying an RF signal, and is spaced apart on both sides of the first conductive strip and arranged side by side in the width direction. It includes a coil element provided on each base member of the frame, including a pair of inductively coupled conductive strips, wherein the base members are rotatably assembled with each other by a hinge hole and a hinge axis, and the hinge hole and the hinge axis One of the plurality of first engaging parts is provided along the circumferential direction, and the other one is provided with a second engaging part that is fitted and fixed to the first engaging part, depending on the assembly position of the first engaging part and the first engaging part. It is characterized by temporarily fixing the angle between adjacent base members.
바람직하게는, 상기 제1계합부와 상기 제2계합부는 고정돌기와, 상기 고정돌기가 삽입되는 요홈이며, 상기 베이스 부재는 서로 동일한 크기를 갖는다.Preferably, the first engaging portion and the second engaging portion include a fixing protrusion and a groove into which the fixing protrusion is inserted, and the base members have the same size.
본 발명에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치는, 복수 개로 이루어진 장방형의 베이스 부재의 양단이 서로 회동 가능하게 힌지 조립되어 폐루프를 구성하는 프레임과, 상기 프레임의 각 베이스 부재에 구비되는 마이크로스트립 유도결합형의 코일 엘리먼트와, 상기 프레임의 각 힌지단에 끼움 고정되어 서로 이웃하는 베이스 부재의 각도를 고정하게 되는 클립 부재를 포함하여, 인체의 관절 부위의 움직임에 따라서 체적을 가변하여 최적화된 자기공명 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.The variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to the present invention includes a frame in which both ends of a plurality of rectangular base members are hinged and assembled so as to be rotatable with each other to form a closed loop, and microstrips provided on each base member of the frame. Including an inductively coupled coil element and a clip member that is fitted and fixed to each hinge end of the frame to fix the angle of the adjacent base members, the magnetic body is optimized by varying the volume according to the movement of the joint parts of the human body. There is an effect of obtaining a resonance image.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 마이크로스트립 유도결합형 코일의 요부 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 사시 구성도,
도 3의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 사용예를 예시하여 보여주는 정면 구성도,
도 4의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 적용예를 보여주는 도면,
도 5의 (a)(b)는 각각 도 3의 (a)(b)의 사시 구성도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 요부 구성도,
도 7의 (a)(b)는 각각 비교예와 본 발명의 실시예에 대한 전자기장 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면.1 is a perspective view of the main part of a microstrip inductively coupled coil for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a perspective configuration diagram of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention;
3 (a) (b) are front configuration diagrams illustrating examples of use of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention, respectively;
4(a)(b) are diagrams showing application examples of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention, respectively;
Figure 5(a)(b) is a perspective view of Figure 3(a)(b), respectively.
Figure 6 is a main configuration diagram of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to another embodiment of the present invention;
Figure 7 (a) (b) is a diagram showing electromagnetic field simulation results for a comparative example and an embodiment of the present invention, respectively.
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.The specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are merely illustrative for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described in this specification, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
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.Meanwhile, in the present invention, terms such as first and/or second may be used to describe various components, but the components are not limited to the above terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, within the scope of the rights according to the concept of the present invention, the first component may be named the second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
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.When a component is said to be “connected” or “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. something to do. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “in direct contact” with another component, it should be understood that there are no other components in between. Other expressions to describe the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to”, should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of implemented features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, but are intended to indicate the presence of one or more other features or numbers, It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 이중 튜닝 RF 코일의 요부 사시도이다.Figure 1 is a perspective view of the main part of a dual tuning RF coil for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 자기공명영상용 마이크로스트립 유도결합형의 코일 엘리먼트(100)는, 기판(110)과, 기판(110)의 저면에 형성된 접지판(120)과, 기판(110)의 상면에 마련된 제1도전성 스트립(130)과, 기판(110)의 상면에 제1도전성 스트립(130)의 양측에 마련되는 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the microstrip inductively coupled
기판(110)은 일정 두께(h)를 갖는 유전체에 의해 제공되며, 예를 들어, 아크릴(acrylic)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(110)의 하면에는 접지판(120)이 형성되며, 이하 설명에서 상부와 하부는 첨부된 도면에서의 방향을 기준으로 하는 것이며, 절대적인 방향을 지칭하는 것은 아니다.The
기판(110)의 상면에는 제1도전성 스트립(130)과, 제1도전성 스트립(130)의 폭방향으로 양측에 나란하게 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)이 마련된다.A first
제1도전성 스트립(130)과, 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)은 일정한 폭(W1)(W2)과 길이(L)을 갖는 스트립 선로 또는 슬롯 선로에 의해 제공될 수 있으며, 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)은 제1도전성 스트립(130)의 양측에 일정 간격(d1) 이격되어 나란하게 배치된다. 본 실시예에서 각 도전성 스트립은 기판(110)에 적층되는 스트립 선로를 예시하고 있다.The first
바람직하게는, 제1도전성 스트립(130)의 폭(W1)은 각 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)의 폭(W2) 보다는 크며(W2 < W1), 보다 바람직하게는, 제1도전성 스트립(130)의 폭(W1)은 각 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)의 폭(W2)의 대략 2배이다.Preferably, the width (W1) of the first
제1도전성 스트립(130)은 RF 신호의 송신을 위한 송신포트와 연결되는 반면에, 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)은 입력 포트와는 연결되지 않는다. 한편, 각 도전성 스트립(130)(141)(142)은 급전 및 종단부에 공진 주파수의 정합을 위한 캐패시터(미도시)가 접지판(120)과 연결될 수 있다.While the first
따라서 본 발명에서 RF 신호는 제1도전성 스트립(130)에만 입력되고 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립(141)(142)으로는 별도의 RF 신호가 입력되지 않는다.Therefore, in the present invention, the RF signal is input only to the first
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 사시 구성도이다.Figure 2 is a perspective view of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 실시예의 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치(이하, "가변형 RF 코일 장치"로도 약칭함)(200)는, 복수 개로 이루어진 장방형(rectangle)의 베이스 부재(211)의 양단이 서로 힌지 조립되어 폐루프를 구성하는 프레임(210)과, 프레임(210)의 각 베이스 부재(211)에 구비되는 코일 엘리먼트(100)와; 프레임(210)의 각 힌지단에 끼움 고정되어 서로 이웃하는 베이스 부재(211)의 각도를 고정하게 되는 클립 부재(230)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the variable RF coil device for magnetic resonance imaging (hereinafter also abbreviated as “variable RF coil device”) 200 of this embodiment is formed at both ends of a plurality of
프레임(210)은 복수의 장방형의 베이스 부재(211)로 구성되며, 베이스 부재(211)의 양단은 서로 자유 회동 가능하게 힌지 조립되어 폐루프를 구성한다. 바람직하게는, 복수의 베이스 부재(211)는 서로 동형의 동일 크기를 갖는다. 본 실시예에서 프레임(210)은 8개의 동일한 크기를 갖는 베이스 부재(211)로 이루어져 8각형 구조를 갖는 것을 예시하여 보여주고 있으나, 베이스 부재(211)의 숫자는 증감될 수 있다. 또한 프레임(210)을 구성하는 베이스 부재(211)는 부도체이면서 비자성체의 특성을 갖는 범위 내에서 특정한 소재에 한정되지는 않으며, 예를 들어, 투명한 재질의 아크릴 수지가 사용될 수 있다.The
각 베이스 부재(211)는 적어도 하나 이상의 마이크로스트립 유도결합형의 코일 엘리먼트(100)가 구비된다. 각 코일 엘리먼트(100)의 제1도전성 스트립(130)(도 1 참고)은 케이블(미도시)이 연결되어 다채널의 송수신용 RF 코일로 사용된다.Each
클립 부재(230)는 프레임(210)의 각 힌지단에 삽입되어 서로 이웃하는 베이스 부재(211)의 각도를 고정한다. 클립 부재(230)는 힌지단에 끼움 조립되며, 탈부착이 가능하다. 바람직하게는, 클립 부재(230)는 서로 이웃하는 두 개의 베이스 부재(211)가 특정 사잇각(θ)을 갖도록 각 베이스 부재(211)와 면접촉하여 삽입이 이루어지는 요홈(231)이 형성되어 서로 이웃하는 두 개의 베이스 부재(211)는 특정 각도(θ)로 고정된다. 한편, 모든 클립 부재(230)의 각도(θ)는 동일할 수 있으며, 또는 다른 각도를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 관련 도면을 참고하여 다시 설명한다. 한편, 본 실시예에서 클립 부재(230)의 사잇각(θ)은 클립 부재(230)가 힌지단에 삽입되는 두 베이스 부재(211) 사이의 사잇각을 의미한다.The
도 3의 (a)(b)는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 사용예를 예시하여 보여주는 정면 구성도이다. 도 3의 (a)(b)는 앞서 설명한 가변형 RF 코일 장치로서, 클립 부재를 제외한 나머지 구성은 동일하며, 구분을 위해 제1종 RF 코일 장치(200A)와, 제2종 RF 코일 장치(210B)로 지칭한다.Figure 3 (a) (b) is a front configuration diagram illustrating an example of use of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention. 3 (a) (b) are the variable RF coil devices described above, and the remaining configurations except the clip member are the same. For distinction, they are divided into a first type RF coil device (200A) and a second type RF coil device (210B). ).
도 3의 (a)를 참고하면, 제1종 RF 코일 장치(200A)는 프레임(210)의 각 힌지단에 삽입되는 클립 부재(230)가 모두 동일한 사잇각(θ1)을 갖는다. 본 실시예에서는 클립 부재(230)에 의해 고정된 베이스 부재(211)의 사잇각은 135°이며, 8각형의 회전 대칭된 원통 형상을 갖는다.Referring to (a) of FIG. 3, in the first type
다음으로 도 3의 (b)를 참고하면, 제2종 RF 코일 장치(200B)는 프레임(210)의 각 힌지단에 삽입되는 클립 부재(241)(242)가 서로 다른 사잇각(θ1)(θ2)을 갖는 제1클립 부재(241)와 제2클립 부재(242)를 포함한다. 본 실시예에서 제1클립 부재(241)의 사잇각은 135°이며, 제2클립 부재(242)의 사잇각은 45°이다.Next, referring to (b) of FIG. 3, the second type
이와 같이 제1클립 부재(241)와 제2클립 부재(242)에 의해 구성된 제2종 RF 코일 장치(200B)는 제1종 RF 코일 장치(200A)와는 달리 좌우 대칭이면서 상방으로 편향(biased)된 반구 형태를 갖는다.In this way, the second type RF coil device (200B) composed of the
예를 들어, 제1종 RF 코일 장치(200A)와 제2종 RF 코일 장치(200B)는 무릎 관절의 자기공명 영상 촬영에서 관절의 각도를 달리한 영상을 얻는데 매우 효과적일 수 있다.For example, the first type
도 4의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 적용예를 보여주는 도면이며, 도 5의 (a)(b)는 각각 도 4의 (a)(b)의 사시 구성도이다.Figure 4 (a) (b) is a diagram showing an application example of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 (a) (b) is respectively a diagram showing an application example of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to an embodiment of the present invention. )(b) is a perspective configuration diagram.
도 4의 (a)와 도 5의 (a)에 예시된 것과 같이, 제1종 RF 코일 장치(200A)는 무릎 관절이 펴진 상태에서 자기공명 영상을 수행하는데 효과적이다.As illustrated in Figure 4 (a) and Figure 5 (a), the type 1
반면에, 도 4의 (b)와 도 5의 (b)에 도시된 것과 같이, 무릎을 구부린 상태에서는 제2종 RF 코일 장치(200B)를 관절의 구부려진 방향으로 위치시켜 자기공명 영상 촬영을 시행함으로써 전체적인 코일 엘리먼트의 배치가 무릎 관절 부위에 밀착되어 배치가 이루어져 채움인자의 증가로 인한 최적의 영상 신호를 얻을 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 4(b) and 5(b), when the knee is bent, magnetic resonance imaging is performed by positioning the type 2 RF coil device (200B) in the bent direction of the joint. By performing this, the entire coil element is placed in close contact with the knee joint area, and an optimal image signal can be obtained by increasing the filling factor.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치의 요부 구성도로서, 이웃하는 베이스 부재 사이의 사잇갓을 고정하기 위한 수단을 제외한 나머지 구성은 앞서의 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다. 도 6에서는 본 실시예의 요부 구성인 두 개의 베이스 부재 사이의 힌지단만을 확대하여 도시하고 있다.Figure 6 is a main configuration diagram of a variable RF coil device for magnetic resonance imaging according to another embodiment of the present invention, and the remaining configuration except for the means for fixing the sight between adjacent base members is the same as the previous embodiment. Overlapping explanations will be omitted and explanations will focus on differences. In Figure 6, only the hinge end between two base members, which is the main component of this embodiment, is shown in an enlarged manner.
도 6을 참고하면, 본 실시예에서 베이스 부재(310)(320)는 각각 힌지공(311)과 힌지축(321)에 구비되어 서로 회동 가능하게 조립되며, 힌지공(311)은 내주면의 원주 방향(circumferential direction)을 따라서 복수의 고정돌기(312)가 돌출 형성되고 힌지축(321)은 고정돌기(312)와 대응되어 복수의 요홈(322)이 형성된다. Referring to FIG. 6, in this embodiment, the
본 실시예에서 고정돌기(312)와 요홈(322)의 원주 방향으로 45°간격으로 마련되며, 따라서 제1베이스 부재(310)와 제2베이스 부재(322)를 일정 조작력 이상으로 회전시키게 되면 제1베이스 부재(310)의 고정돌기(312)는 다음의 요홈(322) 위치까지 일정 마찰력을 발생시키면서 회전이 이루어지면서 다시 요홈(322) 위치에서 요홈(322)과 계합되어 가고정(temporary fixed)된다. 제1베이스 부재(310)와 제2베이스 부재(320)가 가고정된 후에 일정 크기 이상의 토오크가 작용하지 않으면 두 베이스 부재(310)(320) 사이의 사잇각이 고정되어 유지된다.In this embodiment, the fixing
이와 같이 본 실시예에 따른 두 베이스 부재 사이의 힌지단 구조는 앞서의 실시예와 비교하여 별도의 클립 부재를 배제하면서도 두 베이스 부재가 특정 사잇각에서 고정될 수 있다.In this way, compared to the previous embodiment, the hinge end structure between the two base members according to the present embodiment excludes a separate clip member and allows the two base members to be fixed at a specific angle between them.
한편, 본 실시예에서 고정돌기(312)는 힌지공(311)에 형성되고 요홈(322)은 힌지축(321)에 형성되는 것으로 예시하고 있으나, 반대로 고정돌기가 힌지축에 형성되고 요홈이 힌지공에 형성되더라도 동일한다.Meanwhile, in this embodiment, the fixing
또한 다른 변형예로써, 원주 방향으로 복수의 요홈만을 형성하고 하나의 고정돌기가 마련되어 하나의 고정돌기가 복수의 요홈과 계합되는 위치에서 가고정이 이루어질 수도 있다.Additionally, as another modified example, only a plurality of grooves are formed in the circumferential direction and one fixing protrusion is provided, so that temporary fixation may be performed at a position where one fixing protrusion engages with the plurality of grooves.
도 7의 (a)(b)는 각각 비교예와 본 발명의 실시예에 대한 전자기장 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면으로, (a)의 비교예는 일반 새장형 코일(Birdcage coil)을 사용한 것이다. 코일의 성능 비교를 위하여 Sim4Life 전자기장 시뮬레이션을 수행하였으며, 도 7에서 우측은 P1-P2 선의 무릎 횡단면에 대한 자기장(B1+) 분포를 보여주는 것이다. 도 7의 결과로부터 본 발명의 가변형 RF 코일 장치는 비교예와 대비하여 무릎 부위에 더 높은 여기 자기장을 발생하는 것을 확인할 수 있다.Figure 7 (a) (b) is a diagram showing electromagnetic field simulation results for a comparative example and an embodiment of the present invention, respectively. The comparative example in (a) uses a general birdcage coil. Sim4Life electromagnetic field simulation was performed to compare coil performance, and the right side of Figure 7 shows the magnetic field (B1+) distribution for the knee cross section of the P1-P2 line. From the results of FIG. 7, it can be confirmed that the variable RF coil device of the present invention generates a higher excitation magnetic field in the knee area compared to the comparative example.
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.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention as is known in the technical field to which the present invention pertains. It will be clear to those who have the knowledge of.
100 : 코일 엘리먼트 110 : 기판
120 : 접지판 130 : 제1도전성 스트립
141, 142 : 유도결합형 도전성 스트립
210 : 프레임 211 : 베이스 부재
230 : 클립 부재100: coil element 110: substrate
120: Ground plate 130: First conductive strip
141, 142: Inductively coupled conductive strip
210: frame 211: base member
230: Clip member
Claims (6)
기판의 일측면에 접지판이 구비되고 타측면에 형성되어 RF 신호를 인가하기 위한 송신포트와 연결되는 제1도전성 스트립이 구비되며, 상기 제1도전성 스트립의 양측에 각각 이격되어 폭방향으로 나란하게 배치되어 상기 제1도전성 스트립과는 전기적으로 절연되는 한 쌍의 유도결합형 도전성 스트립을 포함하여 상기 프레임의 각 베이스 부재에 구비되는 코일 엘리먼트를 포함하며,
상기 베이스 부재는 힌지공과 힌지축에 의해 서로 회동 가능하게 조립되되, 상기 힌지공과 상기 힌지축 중 어느 하나에 원주 방향을 따라서 복수의 제1계합부가 마련되고 나머지 어느 하나에 상기 제1계합부와 끼움 고정이 이루어지는 제2계합부가 마련되되, 상기 제1계합부와 상기 제2계합부는 고정돌기와, 상기 고정돌기가 삽입되는 요홈 중의 어느 하나이며, 상기 제1계합부와 상기 제1계합부의 조립 위치에 따라서 서로 이웃하는 베이스 부재 사이의 사잇각을 가고정하며,
상기 베이스 부재는 서로 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 자기공명영상용 가변형 RF 코일 장치.a frame in which both ends of a plurality of rectangular base members are hinged and rotatable to each other to form a closed loop;
A ground plate is provided on one side of the substrate and a first conductive strip is formed on the other side and connected to a transmission port for applying an RF signal, and is spaced apart on both sides of the first conductive strip and arranged side by side in the width direction. It includes a coil element provided on each base member of the frame, including a pair of inductively coupled conductive strips that are electrically insulated from the first conductive strip,
The base member is rotatably assembled with each other by a hinge hole and a hinge shaft, and a plurality of first engaging portions are provided along the circumferential direction at one of the hinge hole and the hinge shaft, and the first engaging portion is fitted into any of the remaining ones. A second engaging portion for fixation is provided, wherein the first engaging portion and the second engaging portion are one of a fixing protrusion and a groove into which the fixing protrusion is inserted, and are located at an assembly position of the first engaging portion and the first engaging portion. Therefore, the angle between adjacent base members is temporarily fixed,
A variable RF coil device for magnetic resonance imaging, wherein the base members have the same size.
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