KR20020022587A

KR20020022587A - 코일 구동 방법, 코일 구동 장치 및 ｍｒｉ 장치

Info

Publication number: KR20020022587A
Application number: KR1020010057590A
Authority: KR
Inventors: 사토겐지
Original assignee: 추후제출; 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2002-03-27
Also published as: DE60124475D1; CN1344533A; EP1189071A3; US6510035B2; EP1189071B1; EP1189071A2; JP2002095644A; US20020033697A1; JP3836309B2; CN1313050C; DE60124475T2

Abstract

서로 대향하는 양 코일에 있어 상위 코일과 하위 코일(5B)의 사이에 삽입되는 피검자의 체격이 다르더라도 감도의 변이가 발생하지 않도록, 피검자가 상위 코일과 하위 코일 사이에 정의된 공간으로 삽입되어 있는 상태에서 피검자에 대한 사전 스캐닝이 실시되고, 코일로부터 전송되는 반사파를 지향성 결합기에 의하여 검출한다. 또한, 비교 제어기는 반사파의 전압이 균등해지도록 감쇠기를 조정한다. 그 후, 주 스캐닝이 수행된다.

Description

코일 구동 방법, 코일 구동 장치 및 ＭＲＩ 장치{COIL DRIVING METHOD, COIL DRIVING APPARATUS AND MRI APPARATUS}

본 발명은 코일 구동 방법(a coil driving method), 코일 구동 장치 및 MRI (Magnetic Resonance Imaging) 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 서로 대향하는 양 코일에 있어서 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일의 사이에 삽입되는 피검자(samples)의 체격(body frame)이 다르더라도 감도(sensitivity)의 변이(variation)를 일으키지 않는 코일 구동 방법, 코일 구동 장치 및 MRI 장치에 관한 것이다.

도 5는 본 발명에 관련된 MRI 장치에서 이용되는 송신 코일 구동 회로(a transmitting coil driving circuit) 및 송신 코일의 예를 도시하는 설명도이다.

이 송신 코일 구동 회로(9-J)는 구동 펄스(a drive pulse)(Dp)를 파워 증폭하는(power-amplifying) 증폭기(21)와, 송신 코일(5)을 구성하는 4개의 코일에 대하여 상기 증폭기(21)의 출력을 4개로 분배하는 스플리터(splitter)(22)를 구비하고 있다.

송신 코일(5)은 서로 수직 방향으로 대향하는 상위 코일(5A)과 하위 코일(5B)을 포함한다.

상위 코일(5A)은 상위 제 1 코일(51A)과 상위 제 2 코일(52A)을 포함한다.

하위 코일(5B)은 하위 제 1코일(51B)과 하위 제 2 코일(52B)을 포함한다.

상위 제 1 코일(51A)에 파워가 공급되면, 숫자 8 모양으로 전류가 흐르고, 그 코일의 표면에 평행하고 코일 중심을 종단하는 전류(I1A)와 직각을 이루는 방향으로 전개되는 자기장(H1)이 코일 표면의 중심으로부터 조금 아래쪽으로 떨어진 공간에 형성된다.

상위 제 2 코일(52A)에 파워가 공급되면, 숫자 8 모양으로 전류가 흐르고, 그 코일의 표면에 평행하고 코일 중심을 종단하는 전류(I2A)와 직각을 이루는 방향으로 전개되는 자기장(H2)이 코일 표면의 중심으로부터 조금 아래쪽으로 떨어진 공간에 형성된다.

상위 제 1 코일(51A)과 상위 제 2 코일(52A)은 구조에 있어서는 동일하지만, 전류(IlA, I2A)의 방향에 있어서는 서로 90° 차이가 난다. 그러므로, 자기장(H1, H2)은 직각으로 교차한다.

하위 제 1 코일(51B)은 상위 제 1 코일(51A)과 구조에 있어서는 동일하지만, 코일 중심을 종단하는 전류(IlB)의 방향에 있어서 전류(IlA)의 방향과 반대쪽으로평행하다. 그러므로, 하위 제 1 코일(51B)에 파워가 공급되면, 자기장(H1)을 강화하는(intensifying) 자기장이 형성된다.

하위 제 2 코일(52B)은 상위 제 2 코일(52A)과 구조에 있어서는 동일하지만, 코일 중심을 종단하는 전류(I2B)의 방향에 있어서 전류(I2A)의 방향과 반대쪽으로 평행하다. 그러므로, 하위 제 2 코일(52B)에 파워가 공급되면, 자기장(H2)을 강화하는 자기장이 형성된다.

송신 코일 구동 회로(9-J)에 있어서, 모든 코일(51A, 52A, 51B, 52B)에 대하여 파워가 스플리터(22)로부터 균등하게 공급되고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 피검자가 상위 코일(5A)과 하위 코일(5B)의 사이에 정의된 공간으로 삽입되는 상황에서는, 상위 코일(5A)과 피검자 사이의 전자기적 결합 및 하위 코일(5B)과 피검자 사이의 전자기적 결합이 동등해지기 때문에, 이와 같은 파워 공급 방법이 아무런 문제도 일으키지 않는다.

그러나, 도 7에 도시된 바와 같이 체격이 작은 피검자의 경우라면, 상위 코일(5A) 보다 하위 코일(5B) 가까이에 위치하는 상태가 되어, 상위 코일(5A)과 피검자 사이의 전자기적 결합과 하위 코일(5B)과 피검자 사이의 전자기적 결합이 불균등하게 된다. 그러므로, 스플리터(22)로부터 모든 코일(51A, 52A, 51B, 52B)에 대하여 균등하게 파워를 공급하는 것은 상위 코일(5A)에 의하여 형성되는 자기장과 하위 코일(5B)에 의하여 형성되는 자기장 사이에 불균형을 가져오고, 따라너 감도에 있어서 변이가 발생하는 문제점을 야기한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 서로 대향하는 양 코일에 있어서 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일의 사이에 삽입되는 피검자의 체격이 다르더라도 감도의 변이를 일으키지 않는 코일 구동 방법, 코일 구동 장치 및 MRI 장치를 제공하는 것이다.

제 1 특징에 있어서, 본 발명은 서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일의 사이에 피검자를 삽입하는 단계와, 양 코일에 대한 파워 공급의 균형을 조정하는 단계와, 그런 다음 양 코일에 대하여 파워를 공급하는 단계를 포함하는 코일 구동 방법을 제공한다.

제 1 특징에 따르는 코일 구동 방법에서는, 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일 사이에 정의된 공간으로 피검자가 실제 삽입된 다음 양 코일에 대한 파워 공급의 균형이 조정된다. 그러므로, 한 쪽 코일에 의하여 형성되는 자기장과 반대 쪽 코일에 의하여 형성되는 자기장이 피검자의 체격이나 위치에 관계없이 항상 서로에 대하여 균등해지며, 따라서 어떠한 감도 변이도 야기하지 않는다.

제 2 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 방법을 제공하는바, 본 방법은 양 코일로부터 전송된 반사파를 측정하는 단계와, 양 반사파의 전압이 서로 일치하도록 파워 공급 균형을 제어하는 단계를 포함한다.

제 2 특징에 따르는 코일 구동 방법에서는, 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일로부터의 반사파의 전압을 인덱스로 하여 파워 공급 균형을 조정하기 때문에, 서로 대향하는 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일에 대하여 어떠한 작업도 요구되지 않는다는 이점이 있다.

제 3 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 방법을 제공하는바, 본 방법은 코일 근처에 자기장 검출 수단(magnetic field detecting means)을 제공하며, 그 자기장 검출 수단에 의하여 검출된 신호의 크기가 서로 일치하도록 파워 공급 균형을 제어하는 단계를 더 포함한다.

제 3 특징에 따르는 코일 구동 방법에서는, 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일에 의하여 발생되는 자기장을 실측하여 파워 공급 균형을 조정하기 때문에, 반사파의 전압을 인덱스로 설정하는 경우와 비교하여 파워 공급 균형을 보다 직접적으로 조정할 수 있는 이점이 있다.

제 4 특징에 있어서, 본 발명은 서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일에 대한 파워 공급의 균형(그 균형은 두 코일 사이에 삽입되는 피검자의 체격과 관련하여 사전에 결정됨)을 제어하는 단계와, 그런 다음 양 코일에 대하여 파워를 공급하는 단계를 포함하는 코일 구동 방법을 제공한다.

대향하는 양 코일의 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일 각각에 대한 파워 공급의 균형의 변이는 피검자의 체격에 의존한다. 바꾸어 말하면, 파워 공급 균형에 있어서의 변이에 대한 보상량(the amount of compensation)은 피검자의 체격으로 알 수 있다.

제 4 특징에 따르는 코일 구동 방법에서는, 피검자의 체격에 관련되어 사전에 결정된 보상량에 따라서 파워 공급 균형이 조정된다. 그러므로, 한 쪽 코일에 의하여 형성된 자기장과 반대 쪽 코일에 의하여 형성된 자기장이 균등하게 조정될 수 있으며, 따라서 감도에 있어 어떠한 변이도 야기하지 않는다. 또한 한 쪽 코일및 반대 쪽 코일 사이에 정의된 공간으로 피검자를 실제 삽입하고 그 파워 공급 균형을 측정할 필요가 없으므로, 작업 부담이 경감되는 이점이 있다.

제 5 의 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 방법을 제공하는바, 본 방법은 피검자의 체격으로서 피검자의 체중을 이용하는 단계를 포함한다.

대향하는 양 코일의 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일에 대한 파워 공급에 있어서 균형의 변이를 야기하는 피검자의 체격으로서 체중 및 체두께(body thickness)가 이용될 수 있으나, 체중이 가장 다루기 쉽다.

제 5 특징에 따르는 코일 구동 방법에서는, 피검자의 체격으로서 체중을 이용하기 때문에, 그 처리가 가장 단순해진다.

제 6 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 방법을 제공하는바, 한 쪽 코일은 한 쪽 제 1 코일과 한 쪽 제 2 코일을 포함하되, 한 쪽 제 1 코일 및 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장이 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일 사이에 정의된 코일사이(coil-to-coil) 공간 내에서 서로 직각으로 교차하고, 반대 쪽 코일은 반대 쪽 제 1 코일과 반대 쪽 제 2 코일을 포함하되, 반대 쪽 제 1 코일에 의하여 형성된 자기장이 코일사이 공간 내에서 한 쪽 제 1 코일에 의하여 형성된 자기장과 평행하고, 반대 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장이 코일사이 공간 내에서 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장과 평행하다.

제 6 특징에 따르는 코일 구동 방법에 있어서, 본 발명은 MRI 장치에 사용되는 송신 코일에 적용될 수 있다.

제 7 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 방법을 제공하는바, 본 방법은 양 코일의 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일이 서로 수직 또는 수평 방향으로 대향하는 것을 특징으로 한다.

제 7 특징에 따르는 코일 구동 방법에 있어서, 본 발명은 MRI 장치에 이용되는 송신 코일에 적용될 수 있다.

제 8 특징에 있어서, 본 발명은 서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일로 파워를 공급하는 파워 공급 수단과, 양 코일에의 파워 공급 균형을 측정하기 위한 파워 공급 균형 측정 수단과, 양 코일에의 파워 공급 균형을 조정하는 파워 공급 균형 제어 수단을 구비하는 코일 구동 장치를 제공한다.

제 8 특징을 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 1 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

제 9 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 장치를 제공하는바, 본 장치에 있어서 파워 공급 균형 측정 수단은 코일로부터 전송된 반사파를 측정하는 반사파 측정 수단을 포함한다.

제 9 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 2 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

제 10 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 장치를 제공하는바, 본 장치에 있어서 반사파 측정 수단은 지향성 결합기(directional coupler)이다.

제 10 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 지향성 결합기를 이용하여 제 2 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 구현할 수 있다.

제 11 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 장치를 제공하는바, 본 장치에 있어서 파워 공급 균형 측정 수단은 코일 근처에 제공된 자기장 검출 수단을 포함한다.

제 11 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 3 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

제 12 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 장치를 제공하는바, 본 장치에 있어서 자기장 검출 수단은 픽업 코일(pick-up coils)이다.

제 12 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 픽업 코일을 이용하여 제 3 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 구현할 수 있다.

제 13 특징에 있어서, 본 발명은 서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일에 파워를 공급하는 파워 공급 수단과, 양 코일에 대한 파워 공급 균형- 균형은 양 코일의 사이에 삽입된 피검자의 체격과 관련되어 사전에 결정됨 -을 조정하는 파워 공급 균형 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 13 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 4 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

제 14 특징에 있어서, 본 발명은 코일 구동 장치를 제공하는바, 전술한 바와 같은 코일 구동 방법에 있어서, 본 장치는 피검자의 체중을 피검자의 체격으로 이용하는 것을 특징으로 한다.

제 14 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 5 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

제 15 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 장치를 제공하는바, 대향하는 양 코일의 한 쪽 코일은 한 쪽 제 1 코일과 한 쪽 제 2 코일을 포함하되, 한 쪽 제 1 코일과 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성되는 자기장은 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일의 사이에 정의된 코일사이 공간 내에서 직각으로 교차하고, 반대 쪽 코일은 반대 쪽 제 1 코일과 반대 쪽 제 2 코일을 포함하되, 반대 쪽 제 1 코일에 의하여 형성되는 자기장은 한 쪽 제 1 코일에 의하여 형성되는 자기장과 코일사이 공간 내에서 평행하고, 반대 쪽 제 2 코일에 의하여 형성되는 자기장은 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성되는 자기장과 코일사이 공간에서 평행한 것을 특징으로 한다.

제 15 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 6 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

제 16 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 장치를 제공하는바, 본 장치는 양 코일의 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일이 서로 수직 방향 또는 수평 방향으로 대향하는 것을 특징으로 한다.

제 16 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 7 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

제 17 특징에 있어서, 본 발명은 전술한 구성을 갖춘 코일 구동 장치를 구비한 MRI 장치를 제공한다.

제 17 특징에 따르는 코일 구동 장치에서는, 제 7 특징에 따르는 코일 구동 방법을 적절하게 실시할 수 있다.

본 발명의 코일 구동 방법, 코일 구동 장치 및 MRI 장치에 따르면, 서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일 사이에 삽입된 피검자가 그 체격에 있어서 서로 다르더라고, 한 쪽 코일에 의하여 형성된 자기장과 반대 쪽 코일에 의하여 형성된 자기장이 항상 균등하게 되고, 따라서 감도에 있어서의 변이가 발생하지 않는다.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 첨부 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 MRI 장치를 도시하는 블록도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코일 구동 회로 및 송신 코일의 설명도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코일 구동 회로 및 송신 코일의 설명도,

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 코일 구동 회로 및 송신 코일의 설명도,

도 5는 통상적인 코일 구동 회로 및 송신 코일의 일예를 예시하는 설명도,

도 6은 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일의 사이에 정의된 공간의 중앙에 피검자가 삽입된 상태를 도시하는 설명도,

도 7은 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일의 사이에 정의된 공간의 중앙보다 아래쪽에 피검자가 삽입된 상태를 도시하는 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

4 : 그레디언트 자기장 코일 5 : 송신 코일

6 : 수신 코일 7 : 정자기장 소스

9-1 : 송신 코일 및 구동 회로 10 : 전치 증폭기

11 : 시퀀스 저장 회로 12 : 컴퓨터

13 : 게이트 변조기 14 : RF 발진기

15 : 위상 검출기 16 : A/D 변환기

이하, 첨부 도면에서 도시되는 실시예에 따라 본 발명이 보다 상세히 설명된다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 MRI 장치의 구성 블럭도이다.

본 MRI 장치(1)에 있어서, 자기 어셈블리(magnet assembly)(2)는 내부에 피검자를 삽입하기 위한 공간(구멍)을 포함한다. 이 공간을 둘러싸도록, 피검자에 일정한 정자기장(a constant static magnetic field)을 인가하는 정자기장 코일(3)과, 슬라이스축(slice axis), 리드축(lead axis), 위상축(a phase axis)에 대하여 그레디언트 또는 슬로프 자기장(gradient or slope magnetic field)을 생성하는 그레디언트 또는 슬로프 자기장 코일(4)과, 피검자의 원자핵(nucleus) 스핀을 여기시키고자 RF 펄스를 공급하는 송신 코일(transmitting coil)(5)과, 피검자부터의 NMR 신호를 검출하는 수신 코일(6)이 자기 어셈블리(2)내에 배치되어 있다.

정자기장 코일(3)은 정자기장 소스(7)에 전기적으로 접속되어 있다. 그레디언트 자기장 코일(4)은 그레디언트 또는 슬로프 자기장 구동 회로(8)에 전기적으로 접속되어 있다. 송신 코일(5)은 송신 코일 구동 회로(9-1)에 전기적으로 접속되어 있다. 수신 코일(6)은 전치증폭기(a pre-amplifier)(10)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 정자기장 코일(3)을 대신하여 영구 자석(a permanent magnet)을 이용할 수도 있다.

시퀀스 저장 회로(sequence storage circuit)(11)는 컴퓨터(12)로부터 주어지는 명령에 따라서 내부에 저장된 펄스 시퀀스를 기초로 하여 그레디언트 자기장 구동 회로(8)를 제어하거나 조작하여 그에 따라 자기 어셈블리(2)의 그레디언트 자기장 코일(4)로부터 그레디언트 자기장을 생성시킨다. 나아가, 시퀀스 저장 회로(11)는 게이트 변조기(a gate modulator)(13)를 작동시켜 RF 발진기(an RF oscillator)(14)의 반송파 출력 신호를 사전 결정된 타이밍 및 사전 결정된 엔벌로프(envelope) 형태로 나타나는 맥동 신호로 변조하고 그것을 구동 펄스(Dp)로서 송신 코일 구동 회로(9-1)에 전송하며, 송신 코일 구동 회로(9-1)에서 그 신호가 파워 증폭된다. 그런 다음, 송신 코일 구동 회로(9-1)가 송신 코일(5)에 대하여 펄스를 인가하고, 송신 코일(5)로부터 RF 펄스가 송신되어, 원하는 영역을 여기시킨다.

전치 증폭기(10)는 수신 코일(6)에 의하여 검출된 피검자로부터의 NMR 신호를 증폭하여, 그 증폭된 NMR 신호를 위상 검출기(15)로 입력한다. 위상 검출기(15)는 RF 발진기(14)로부터의 반송파 출력 신호를 기준 신호로서 수신하고, 전치 증폭기(10)로부터 공급되는 NMR 신호를 위상 검출하여 이를 A/D 변환기(A/D converter)(16)로 공급한다. A/D 변환기(16)는 위상 검출된 아날로그 신호를 디지털 신호에 변환하여 컴퓨터(12)로 입력한다.

컴퓨터(12)는 A/D 변환기(16)로부터의 데이터를 판독하고 그 데이터에 대한 화상 재구성 계산(image reconstructing computation)을 수행하여, 원하는 슬라이스 영역의 화상을 생성시킨다. 이러한 화상은 디스플레이 유닛(17)상에 디스플레이된다. 또한, 컴퓨터(12)는 작동 콘솔(an operation console)(18)을 통하여 입력된 정보의 수신 등 전체적 제어를 담당한다.

나아가, 본 MRI 장치(1)는 개입형(interventional) MRI에 이용되는 개방형 MRI 장치일 수도 있다.

도 2는 송신 코일 구동 회로(9-1) 및 송신 코일(5)을 도시하는 설명도이다.

본 송신 코일 구동 회로(9-1)는 구동 펄스(Dp)를 파워 증폭하는 증폭기(21)와, 송신 코일(5)을 구성하는 4개의 코일에 대하여 전치 증폭기(21)의 출력을 4개로 분배하는 스플리터(22)와, 그 스플리터(22)의 4개의 출력에 관한 독립적 감쇠기 또는 감쇠 장치를 구비한 감쇠기(an attenuator)(23)와, 송신 코일(5)을 구성하는 4개의 코일 중 대응하는 것으로 감쇠기(23)의 출력을 송신하고 또한 이들 코일로부터의 반사파를 취하는 지향성 결합기(24)와, 송신 코일(5)을 구성하는 4개의 코일로부터 전송된 반사파의 전압을 샘플링하여 컴퓨터(12)로부터 전송된 제어 신호(Cs)에 대응하는 타이밍과 비교하고, 그 전압들이 균등해지도록 감쇠기(23)의 감쇠율을 조정하고, 그 감쇠율 각각에 따라 증폭기(21)의 출력을 제어하는 비교 제어기(25-1)를 구비하고 있다.

또한, 감쇠기(23)를 대신하여 가변 이득 증폭기(a variable gain amplifier)가 이용될 수도 있다.

송신 코일(5)은 수직 방향으로 서로 대향하는 상위 코일(5A)과 하위 코일(5B)을 포함한다.

상위 제 1 코일(51A)에 파워가 공급되면, 숫자 8 모양으로 전류가 흐르고, 코일의 표면에 평행하고 코일 중심을 종단하는 전류(I1A)와 직각을 이루는 방향으로 전개되는 자기장(H1)이 코일 표면의 중심으로부터 조금 아래쪽으로 떨어진 공간에 형성된다.

상위 제 2 코일(52A)에 파워가 공급되면, 숫자 8 모양으로 전류가 흐르고, 코일의 표면에 평행하고 코일 중심을 종단하는 전류(I2A)와 직각을 이루는 방향으로 전개되는 자기장(H2)이 코일 표면의 중심으로부터 조금 아래쪽으로 떨어진 공간에 형성된다.

상위 제 1 코일(51A)과 상위 제 2 코일(52A)은 구조에 있어서 동일하지만,전류(IlA, I2A)의 방향에 있어서는 서로 90° 차이가 난다. 그러므로, 자기장(H1, H2)은 직각으로 교차한다.

하위 제 1 코일(51B)은 상위 제 1 코일(51A)과 구조에 있어서 동일하지만, 코일 중심을 종단하는 전류(IlB)의 방향에 있어서는 전류(IlA)의 방향과 반대쪽으로 평행하다. 그러므로, 하위 제 1 코일(51B)에 파워가 공급되면, 자기장(H1)을 강화하는 자기장이 형성된다.

하위 제 2 코일(52B)은 상위 제 2 코일(52A)과 구조에 있어서 동일하지만, 코일 중심을 종단하는 전류(I2B)의 방향에 있어서는 전류(I2A)의 방향과 반대쪽으로 평행하다. 그러므로, 하위 제 2 코일(52B)에 파워가 공급되면, 자기장(H2)을 강화하는 자기장이 형성된다.

피검자를 촬영하고자 하는 경우, 피검자는 상위 코일(5A)과 하위 코일(5B)의 사이에 정의된 공간에 배치되어 있는 상태로 사전 스캐닝(pre-scanned)된다. 비교 제어기(25-1)는 반사파의 전압이 균등하게 설정되도록 감쇠기(23)를 조정한다. 그런 다음, 그 피검자에 대한 주요 스캐닝이 실시된다. 따라서, 피검자의 체격이나 위치에 관계없이, 상위 코일(5A)에 의하여 형성되는 자기장과 하위 코일(5B)에 의하여 형성되는 자기장이 균등해지고, 감도에 있어서의 변이가 발생하지 않게 된다.

제 2 실시예

도 3은 제 2 실시예에 따르는 송신 코일 구동 회로(9-2) 및 송신 코일(5)을 도시하는 설명도이다. 또한, 제 1 실시예에서 이용된 것과 동일한 구성 요소는 각각 동일한 참조 번호로 식별되고, 따라서 그 설명이 간략화될 것이다.

송신 코일 구동 회로(9-2)는 증폭기(21)와, 스플리터(22)와, 감쇠기(23)와, 송신 코일(5)을 구성하는 4개의 코일의 근처에 각각 배치된 픽업 코일(PlA, P2A, PlB, P2B)과, 각각의 픽업 코일(PlA, P2A, PlB, P2B)에 의하여 유도되는 전압을 샘플링하여 컴퓨터(12)로부터의 제어 신호(Cs)에 대응하는 타이밍과 비교하고, 그 전압들이 규정된 비율(prescribed ratios)이 되도록 감쇠기(23)의 감쇠율을 조정하고, 그 감쇠율 각각에 따라 증폭기(21)의 출력을 제어하는 비교 제어기(25-2)를 구비하고 있다.

상위 코일(5A)은 상위 제 1 코일(51A)과 상위 제 2 코일(52A)로 구성된다.

하위 코일(5B)은 하위 제 1 코일(51B)과 하위 제 2 코일(52B)로 구성된다.

MRI 장치 설치 시에, 어떠한 피검자도 상위 코일(5A)과 하위 코일(5B) 사이에 정의된 공간으로 삽입되지 않은 상태에서 송신 코일(5)을 구성하는 4개의 코일에 대하여 파워를 균등하게 공급하여 픽업 코일(P1A, P2A) 사이 및 픽업 코일(PlB, P2B) 사이의 유도 전압 비율을 측정한다. 그런 다음, 그 측정된 비율이 규정(prescribe)된 비율로서 저장된다.

피검자를 촬영하고자 하는 경우, 피검자가 상위 코일(5A)과 하위 코일(5B)의 사이에 정의된 공간에 배치되어 있는 상태로 사전 스캐닝(pre-scanned)된다. 비교 제어기(25-2)는 각각의 픽업 코일(P1A, P2A, P1B, P2B)의 유도 전압이 각각 규정된전압이 되도록 감쇠기(23)를 조정한다. 그런 다음, 그 피검자에 대한 주요 스캐닝이 실시된다. 따라서, 피검자의 체격에 관계없이, 상위 코일(5A)에 의하여 형성되는 자기장과 하위 코일(5B)에 의하여 형성되는 자기장이 균등해지고, 따라서 감도가 불균등해지는 것이 방지된다.

제 3 실시예

도 4는 제 3 실시예에 따르는 송신 코일 구동 회로(9-3) 및 송신 코일(5)을 도시하는 설명도이다. 또한, 제 1 실시예에서 이용된 것과 동일한 구성 요소는 각각 동일한 참조 번호로 식별되고, 따라서 그 설명이 간략화될 것이다.

송신 코일 구동 회로(9-3)는 증폭기(21)와, 스플리터(22)와, 각각의 감쇠율이 컴퓨터(12)로부터 전송된 제어 신호(Cs)에 의하여 설정된 값이 되도록 감쇠기(23)의 감쇠율을 조정하고, 또한 그 감쇠율에 따라 증폭기(21)의 출력을 제어하는 설정 제어기(26)를 구비하고 있다.

제 1 실시예에서 이용된 송신 코일 구동 회로(9-1) 또는 제 2 실시예에서 이용된 송신 코일 구동 회로(9-2)가 이용된다면, 피검자의 체중(체두께일 수도 있음)과 각 감쇠기(23)의 감쇠율 사이에 대응 관계가 발생하므로, 그 대응 관계를 컴퓨터(12)에 저장한다.

피검자 촬영 시에, 조작자는 작동 콘솔(18)을 통하여 피검자의 체중을 입력한다. 그러한 과정에서, 컴퓨터(12)는 피검자의 체중에 대응하는 감쇠율의 값을 설정 제어기(26)에 통지하고, 설정 제어기(26)가 감쇠기(23)를 조정하도록 한다. 그런 다음, 그 피검자에 대한 주 스캐닝(main scanning)이 실시된다. 따라서, 피검자의 체격에 관계없이, 상위 코일(5A)에 의하여 형성되는 자기장과 하위 코일(5B)에 의하여 형성되는 자기장이 균등해지고, 따라서 감도가 불균등해지는 것이 방지된다.

본 발명은 서로 대향하는 양 코일에 있어서 한 쪽 코일과 다른 한 쪽 코일의 사이에 삽입되는 피검자의 체격이 다르더라도 감도의 변이를 일으키지 않는 코일 구동 방법, 코일 구동 장치 및 MRI 장치를 제공한다.

서로 다른 많은 실시예들이 광범위하게 본 발명의 사상과 청구 범위를 벗어나지 않고 구성될 수 있다. 본 발명은 다음의 청구범위에서 정의되는 바를 제외하고는, 본 명세서에서 설명되고 있는 특정 실시예로 제한되는 것이 아니라는 점을 이해해야 한다.

Claims

코일 구동 방법(a coil driving method)으로서,

서로 대향(opposite to each other)하도록 배치된 양 코일에 있어서 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일 사이에 피검자(a sample)를 삽입하는 단계와,

상기 양 코일에 대한 파워 공급의 균형(a balance in the supply of power)을 조정하는 단계와,

상기 양 코일에 대하여 파워를 공급하는 단계를 포함하는

코일 구동 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 양 코일로부터 전송된 반사파(reflected waves)를 측정하고 상기 반사파의 전압이 서로 일치하도록 파워 공급을 제어하는 단계를 더 포함하는

코일 구동 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 코일 근처에 자기장 검출 장치(magnetic field detecting devices)가 제공되고 상기 자기장 검출 장치에 의하여 검출된 신호의 크기가 서로 일치하도록파워 공급 균형을 제어하는 단계를 더 포함하는

코일 구동 방법.
코일 구동 방법으로서,

서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서 한 쪽 코일과 반대 쪽 코일에 대한 파워 공급의 균형- 상기 균형은 상기 두 개의 코일 사이에 삽입된 피검자의 체격(a body frame)과 관련하여 사전에 결정됨 -을 제어하는 단계와,

상기 양 코일에 대하여 파워를 공급하는 단계를 더 포함하는

코일 구동 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 피검자의 상기 체격으로서 상기 피검자의 체중을 이용하는 단계를 더 포함하는

코일 구동 방법.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 한 쪽 코일은 한 쪽 제 1 코일과 한 쪽 제 2 코일을 포함하되, 상기 한쪽 제 1 코일과 상기 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장이 상기 한 쪽 코일 및 상기 반대 쪽 코일 사이에 정의된 코일사이 공간(a coil-to-coil space) 내에서 직각으로 교차하고, 상기 반대 쪽 코일은 반대 쪽 제 1 코일과 반대 쪽 제 2 코일을 포함하되, 상기 반대 쪽 제 1 코일에 의하여 형성된 자기장이 상기 한 쪽 제 1 코일에 의하여 형성된 자기장과 상기 코일사이 공간 내에서 평행하고, 상기 반대 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장이 상기 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장과 상기 코일사이 공간 내에서 평행한

코일 구동 방법.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 한 쪽 코일 및 상기 반대 쪽 코일이 서로 수직 방향 또는 수평 방향으로 대향하는

코일 구동 방법.
코일 구동 장치로서,

서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서, 한 쪽 코일 및 반대 쪽 코일에 대하여 파워를 공급하는 파워 공급 장치와,

상기 양 코일에 대한 상기 파워 공급의 균형을 측정하는 파워 공급 균형 측정 장치와,

상기 양 코일에 대한 상기 파워 공급의 상기 균형을 조정하는 파워 공급 균형 제어 장치를 포함하는

코일 구동 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 파워 공급 균형 측정 장치가 상기 코일로부터 전송된 반사파를 측정하는 반사파 측정 장치를 포함하는

코일 구동 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 반사파 측정 장치가 지향성 결합기(a directional coupler)인

코일 구동 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 파워 공급 균형 측정 장치가 상기 코일의 근처에 제공된 자기장 검출 장치를 포함하는

코일 구동 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 자기장 검출 장치가 픽업 코일(pick-up coils)인

코일 구동 장치.
코일 구동 장치로서,

서로 대향하도록 배치된 양 코일에 있어서 한쪽 코일 및 반대 쪽 코일에 대하여 파워를 공급하는 파워 공급 장치와,

상기 양 코일에 대한 파워 공급의 균형- 상기 균형은 상기 양 코일의 사이에 삽입된 피검자의 체격에 관련하여 사전에 결정됨 -을 조정하는 파워 공급 균형 제어 장치를 포함하는

코일 구동 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 피검자의 상기 체중이 상기 피검자의 상기 체격으로서 이용되는

코일 구동 장치.
제 8 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 한 쪽 코일은 한 쪽 제 1 코일과 한 쪽 제 2 코일을 포함하되, 상기 한 쪽 제 1 코일과 상기 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장이 상기 한 쪽 코일 및 상기 반대 쪽 코일 사이에 정의된 코일사이 공간(a coil-to-coil space) 내에서 직각으로 교차하고, 상기 반대 쪽 코일은 반대 쪽 제 1 코일과 반대 쪽 제 2 코일을 포함하되, 상기 반대 쪽 제 1 코일에 의하여 형성된 자기장이 상기 한 쪽 제 1 코일에 의하여 형성된 자기장과 상기 코일사이 공간 내에서 평행하고, 상기 반대 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장이 상기 한 쪽 제 2 코일에 의하여 형성된 자기장과 상기 코일사이 공간 내에서 평행한

코일 구동 장치.
제 8 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 한 쪽 코일 및 상기 반대 쪽 코일이 서로 수직 방향 또는 수직 방향으로 대향하는

코일 구동 장치.
제 8 항 또는 제 13 항의 코일 구동 장치를 구비한 MRI 장치.