KR20040103981A - 무선 주파수 그래디언트 및 보정 코일 - Google Patents

무선 주파수 그래디언트 및 보정 코일 Download PDF

Info

Publication number
KR20040103981A
KR20040103981A KR10-2004-7016826A KR20047016826A KR20040103981A KR 20040103981 A KR20040103981 A KR 20040103981A KR 20047016826 A KR20047016826 A KR 20047016826A KR 20040103981 A KR20040103981 A KR 20040103981A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current element
adjusting
adjustable component
current
radio frequency
Prior art date
Application number
KR10-2004-7016826A
Other languages
English (en)
Inventor
주니어. 제이.토마스 보그핸
그레고르 아드리아니
카밀 어거빌
Original Assignee
리전츠 오브 더 유니버스티 오브 미네소타
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 리전츠 오브 더 유니버스티 오브 미네소타 filed Critical 리전츠 오브 더 유니버스티 오브 미네소타
Publication of KR20040103981A publication Critical patent/KR20040103981A/ko

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34046Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3628Tuning/matching of the transmit/receive coil

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

영상화되어질 견본에 대해 복수의 선형 전류 소자들(130B)을 구성한다. 각 전류 소자의 전류는 그외의 전류 소자들의 전류에 독립적으로 제어되어 그래디언트를 선택하고 무선 주파수 보정을 제공한다. 각 전류 소자는 송신기의 개별적인 채널에 의해 구동되며 멀티 채널 수신기의 개별적인 채널에 연결되어 있다. 각 전류 소자의 임피던스 및 그 결과의 전류는 기계적으로 또는 전기적으로 제어된다.

Description

무선 주파수 그래디언트 및 보정 코일{RADIO FREQUENCY GRADIENT AND SHIM COIL}
자기 공명 영상 시스템에 있어서, 예를 들어, 무선 주파수 자기장 유닛, 또는 코일은 자석의 보어(bore)에 위치한다. 영상화될 대상은 자기장 유닛 내에 위치된다. 자기장 유닛은 그 대상 내에서 핵 유도(자유 유도 감쇄) 신호를 자극하고, 그 다음에 무선 주파수 코일에 의해 수신되는 여기 신호에 의해 구동된다. 핵 유도 신호는 영상화될 대상의 특성 정보를 포함한다. 유도 신호 내의 정보는 화학 제품을 식별하고 질병을 진단하기 위해 사용될 수 있다.
서로 다른 무선 자기장 유닛들은 예를 들어, 환자 크기 및 체형과 생물 의학적 관심 영역과 같은 여러 변수들에 의존하여 환자의 서로 다른 부분들을 영상화하는데 사용된다. 따라서, 임의의 특정한 영상화 애플리케이션을 위해, 선택된 자기장 유닛은 통상적으로 성능, 크기, 비용 및 유용성들 간의 절충안이다. 결과적으로, 특정한 무선 자기장 유닛의 사용으로부터 얻어진 영상들은 그들의 의도된 목적에 부적합한 것일 수도 있다.
관련 출원들
본 출원은 2002년 4월 19일자로 출원되고, 제목이 "RF GRADIENT AND SHIM COIL"인 미국 특허 가출원 일련 번호 60/373,808에 대한 이익을 주장한다. 미국 특허 가출원 일련 번호 60/373,808은 여기 참고로서 포함된다.
본 출원은 2002년 5월 14일자로 출원되고, 제목이 "SHIM GRADIENT AND PARALLEL IMAGING COIL"인 미국 특허 가출원 일련 번호 60/378,111에 대한 이득을 청구한다. 미국 특허 가출원 일련 번호 60/378,111은 여기 참고로서 포함된다.
본 출원은 제목이 RF COIL FOR IMAGING SYSTEM AND USE THERIN이고 1999년 5월 21일자로 J.T. Vaughan에 의해 출원된 미국 가출원 60/135,269를 우선권으로 청구하는, 제목이 RF COIL FOR IMAGING SYSTEM이고 2000년 5월 22자로 J.T. Vaughan에 의해 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 09/575,384의 분할 출원인, 제목이 RF COIL FOR IMAGING SYSTEM이고 2003년 2월 14일자로 J.T. Vaughan에 의해 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 xx/yyy,yyy의 계속 출원이며, 이들 각각은 매사추세츠주 보스턴시의 The General Hospital Corporation에 양도되고, 이들 각각은 여기 참고로서 포함된다.
정부 권리
본 발명(subject matter)은 에이전시 허용 번호 NIH R01-CA76535 및 P41 RR08079 하에 NIH(National Institute of Health)에 의해 부분적으로 지원되었다. 미국 정부는 본 발명에 있어서 어느 정도의 권리를 가질 수 있다.
기술 분야
본 발명는 일반적으로 의학 영상(medical imaging)에 속하는 것으로, 보다 구체적으로는, 자기 공명 영상법(magnetic resonance imaging) 및 분광법 절차들(spectroscopy procedures)을 위한 표면 및 용적 코일에 관한 것이다.
도면에 있어서, 여러 도면에 걸쳐 유사한 참조번호는 실질적으로 유사한 컴포넌트를 묘사한다. 끝에 붙은 문자가 서로 다른 유사한 참조 번호들은 대체로 유사한 컴포넌트들로 이루어진 서로 다른 실례를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 시스템의 개요를 포함한다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 용적 코일의 투시도를 포함한다.
도 2B는 도 2A의 2B-2B 선을 따라 자른 단면도를 포함한다.
도 2C는 일 실시예에 따른 회로에 용적 코일의 전류 소자(current element)를 전기적으로 접속하기 위한 접속들에 대한 도면을 포함한다.
도 3A는 본 발명의 일 실시예에 따른 용적 코일의 도면을 포함한다.
도 3B는 도 3A의 3B-3B 선을 따라 자른 단면도를 포함한다.
도 3C는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 소자의 도면을 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 소자의 도면을 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도를 포함한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도를 포함한다.
다음의 상세한 설명에 있어서, 그 일부를 형성하는 첨부 도면들을 참조하고, 이는 본원이 실행될 수 있는 특정한 실시예들을 설명하는 방식으로 나타난다. 이러한 실시예들은 당업자가 본원을 실행할 수 있도록 충분히 상세하게 설명되고, 실시예들은 조합될 수 있고, 혹은 그 외의 실시예들이 이용될 수도 있으며, 본원의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 한 구조적, 논리적, 및 전기적 변경이 실시될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 다음 상세한 설명은 한정을 위한 것이 아니고, 본 발명의 범주는 첨부된 청구범위 및 그들의 등가물에 의해 정의된다. 도면에 있어서, 유사한 참조 부호들은 여러 도면에 걸쳐 대체로 유사한 컴포넌트들을 묘사한다. 끝에 붙은 문자가 서로 다른 유사한 참조 번호들은 대체로 유사한 컴포넌트들로 이루어진 서로 다른 실례들을 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 시스템(100)의 개요를 포함한다. 시스템(100)에서, 자석(10)은 자기 공명 영상법을 위한 정자기장(static magnetic field)을 제공한다. 코일(20A)이 자기장 내에 배치된다. 코일(20A)은 관심 영역을 여기시키고 관심 영역으로부터의 신호들을 검출하기 위해 무선 주파수 필드(radio frequency field)를 제공한다. 코일(20A)은 스위치(25) 및 제어기(55)에 접속된다. 일 실시예에서, 제어기(55)는 임피던스 제어를 포함한다.
때때로 송신-수신 스위치로 불리는 스위치(25)는 그들 각각이 시스템 콘솔(60)에 접속되는, 수신기(40) 및 송신기(50)에 접속된다. 콘솔(60)은 라인(45)에 의해 스위치(25)에도 접속된다. 콘솔(60)은 라인(45)에 신호를 인가하여, 코일(20A)에 대한 수신 모드나 송신 모드를 선택한다. 송신 모드인 경우에,라인(45) 상의 제어 신호에 의해 결정되는 바와 같이, 콘솔(60)은 무선 주파수 신호를 송신기(50)에 제공하고, 송신기(50)의 출력은 코일(20A)로 전달된다. 송신기(50)는 무선 주파수 여기 신호를 코일(20A)에 공급한다. 일 실시예에서, 콘솔(60)은 코일(20A)로 전달된 신호 또는 무선 주파수 전류를 변조한다. 다양한 실시예에서, 송신기(50)는 변조된 진폭, 주파수 또는 위상을 갖는 여기 신호를 공급한다. 견본(specimen)은 송신 및 수신 모드 둘 다에 상응하는 정자장에 따라야 한다.
일 실시예에서, 콘솔(60)은 프로세서 또는 제어기를 포함한다. 일 실시예에서, 수신기(40)는 신호 검출기를 포함한다. 일 실시예에서, 송신기(50)는 전력 증폭기를 포함한다. 일 실시예에서, 코일(20A)은 하나 이상의 수신기 채널에 접속된 전용 수신기 코일을 포함한다. 일 실시예에서, 코일(20A)은 하나 이상의 수신기 채널에 접속된 전용 송신기 코일을 포함한다. 일 실시예에서, 두 개 이상의 코일들(20A)은 적어도 하나의 송신용 내장 코일 및 적어도 하나의 수신용 내장 코일로 사용된다.
일 실시예에서, 송신기(50)는 그들 각각이 선택적으로 동작가능한 다수의 출력 채널들을 구비하는 단일 송신기를 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 송신기(50)는 다수의 독립 채널들을 경유하여 코일(20A)에 직교위상 신호(quadrature signal)를 공급한다. 일 실시예에서, 도면의 송신기(50)는 다수의 송신기들을 나타내고, 이들 각각은 코일(20A)의 개별적인 전류 소자에 접속된다.
여기(excitation)에 후속하여, 콘솔(60)은 수신 모드로 천이한다. 수신 모드의 경우에, 콘솔(60)은 라인(45)에 신호를 제공하여, 스위치(25)가 코일(20A)을 수신기(40)의 입력에 접속하도록 지시한다. 수신기(40)는 코일(20A)에 의해 생성된 수신된 신호에 기초하여 콘솔(60)에 전기 신호를 제공한다. 코일(20A)은 표본에 의해 생성된 수신 신호에 기초하여 전기 신호를 생성한다.
일 실시예에서, 수신기(40)는 다수의 수신 채널들을 포함하고, 이들 각각은 선택적으로 동작가능하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 수신기(40)는 다수의 독립 채널들을 경유하여 코일(20A)로부터 다수의 신호들을 수신한다. 일 실시예에서, 도면의 수신기(40)는 다수의 수신기들을 나타내고, 이들 각각은 코일(20A)의 개별적인 전류 소자에 접속된다.
다양한 실시예에 있어서, 코일(20A)에서의 전류 흐름은 콘솔(60), 송신기(50) 또는 스위치(25)에 의해 변조된다. 일 실시예에서, 코일(20A) 내에 흐르는 무선 주파수 전류는 원편광된다. 원편광은 코일 내에 원편광된 필드를 만드는 방식으로 코일의 개별 세그먼트들을 순차적으로 구동하는 것을 수반한다. 또한, 원편광은 직교 구동이라 불린다. 다양한 실시예에서, 무선 주파수 전류의 위상, 주파수, 또는 진폭이 변조된다.
제어기(55)는 코일(20A) 및 콘솔(60)에 접속된다. 콘솔(60)은 신호를 제어기(55)에 제공하여, 특정한 전류 소자 또는 전류 소자들의 그룹의 파라미터 값을 선택한다. 일 실시예에서, 파라미터는 임피던스를 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 콘솔(60) 상에서 실행하는 프로그램은 코일(20A)의 하나 이상의 전류 소자의 임피던스를 결정한다. 다양한 실시예에서, 전류 소자의 임피던스는 전류 소자의 도체들 간의 유전 상수를 변경하거나, 인덕턴스를 변경하거나, 캐패시턴스를 변경하거나, 또는 저항을 변경하는 것에 의해 조절된다. 일 실시예에서, 제어기(55)는 코일(20A)의 조정가능한 컴포넌트에 직류 제어 신호를 공급한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 위상 시프터는 적어도 하나의 코일의 전류 소자에 접속된다. 위상 시프터는 코일 상에 전파하는 신호의 위상의 제어를 허용한다. 다양한 실시예에 있어서, 위상 시프터는 위상의 선택적인 제어를 허용하는 지연선, PIN 다이오드 또는 리액티브 컴포넌트를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명의 코일은 PIN 다이오드 또는 그 외의 디바이스를 조정함으로써 특정한 공명 주파수로 튜닝된다. 일 실시예에서, 본 발명의 코일은 PIN 다이오드 또는 그 외의 디바이스를 조정함으로써 특정한 공명 주파수로부터 디튜닝된다(detuned).
일 실시예에서, 본 발명의 코일은 다수의 공명 주파수들로 튜닝된다.
콘솔(60)은 메모리(75), 사용자 입력(80), 프린터(65) 및 디스플레이(70)에 접속된다. 메모리(75)는 데이터 및 콘솔(60)에 액세스가능한 프로그래밍을 위한 저장부를 공급한다. 다양한 실시예에서, 메모리(75)는 RAM, ROM, 이동가능 저장 매체, 광학 매체, 자기 매체 또는 그 외의 디지털 혹은 아날로그 데이터 저장부를 포함한다. 사용자 입력(80)은 예를 들어, 키보드, 마우스 혹은 그 외의 포인팅 디바이스, 광 디바이스, 접촉식 화면 또는 마이크로폰을 포함하는 사용자 액세스가능 입력 디바이스를 포함한다. 프린터(65)는 프린트된 출력 또는 페이퍼 카피를 생성하기 위한 하드웨어를 포함하고, 다양한 실시예에 있어서는, 레이저 프린터, 도트 매트릭스 프린터 또는 잉크 젯 프린터를 포함한다. 디스플레이(70)는 콘솔(60)로부터의 데이터에 기초하여 가시의 이미지를 생성하기 위한 하드웨어를 포함하고, 일 실시예에서는, 액정 디스플레이, 음극선 튜브 디스플레이 또는 그 외의 컴퓨터 모니터를 포함한다. 그외의 기능 및 특징들은 자기 공명 영상화 콘솔에서 나타날수 있다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일(20B)의 투시도를 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 코일(20B)은 원기둥 벽면의 형상으로 배열된 8개의 전류 소자를 포함한다. 각 전류 소자는 유전체로 분리된 한 쌍의 선형 도체를 포함한다. 일 실시예에서, 유전체는 선형 도체들의 길이의 적어도 일부를 따라 배치된다. 도체들은 사실상 서로 평행하게 배열되고 원기둥 벽면으로 둘러싸인 용적(volume)의 중심축과 사실상 평행하게 배열된다. 유전체(110)는 내부 도체(120A)와 외부 도체(115A) 사이에 배치된다. 도시된 실시예에 있어서, 각 전류 소자는 각각이 전도성 스트립 형태인 내부 도체(120A)와 외부 도체(115A)를 포함하고, 이들은 유전체(110)에 박혀 있다(inlaid). 전류 소자(130A)에 대해서는 단면도인 도 2B에 예시되어 있다. 일 실시예에서, 전류 소자의 내부 도체(120A)와 외부 도체(115A)는 유전체(110)의 표면에 탑재되어 있다.
각각의 전류 소자(130A)에 대해, 도 2B에 도시된 바와 같이, 내부 도체(120A)는 외부 도체(115A)와 정렬되어 있다. 일 실시예에서, 내부 도체(120A)는 예를 들어, 배선, 막대(rod) 또는 튜브와 같은 원형 단면을 갖는 도체를 포함한다. 기술된 실시예에서, 내부 도체(120A)와 외부 도체(115A) 모두 포일 스트립(foil strip)이다. 일 실시예에서, 외부 도체(115A)는 스크린, 메쉬 또는 관통된 도전성 재료를 포함한다.
일 실시예에서는, 내부 도체(120A) 및 외부 도체(115A)가 구리로 제조되어 있다. 예를 들어, 알루미늄 또는 반도체 재료들을 포함하는 다른 도전 재료들도고려된다. 일 실시예에서, 내부 도체(120A) 및 외부 도체(115A)는 예를 들어, 전기도금, 증착, 또는 에칭을 포함하는 반도체 제조 방법들 또는 접착 본딩에 의해 제공되는 박형의 도전성 도금을 포함한다.
코일(20B)의 각 전류 소자(130A)는 전기 반응적으로 디커플링(decoupled)되도록 인접하는 전류 소자와 충분히 분리되어 있다. 일 실시예에서, 각 전류 소자(130A)는 충분히 가까워서 인접하는 전류 소자들이 전기 반응적으로 결합된다.
일 실시예에서, 유전체(110)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 테프론® 또는 기타 비도전성 재료를 포함한다. 도시된 실시예에서, 유전체(110)는 관모양 재료의 연속적인 섹션이지만, 용적 코일을 생성하도록 개별 세그먼트들이 계속 정렬되어 배열된다.
일 실시예에서, 유전체는 공기, 액체 또는 기타 유동체를 포함한다.
도 2A의 코일(20B)은 예를 들어 헤드 코일 또는 바디 코일과 같은 볼륨 코일로서 사용되기에 적합하다. 도 2A의 코일(20B)은 송신 코일, 수신 코일 또는 모두로서 사용될 수 있고, 일 실시예에서, 코일은 병렬 영상화에 사용된다.
도 2C는 도 1의 구조 및 회로를 갖는 코일(20A)의 전류 소자(130A)를 연결하는 전기적 컨택트들 또는 접속들의 일 실시예를 도시한다. 도면에서, 외부 도체(115A)는 링크(116)에 의해 단자(117)에 접속되고 내부 도체(120A)는 링크(121)에 의해 단자(122)에 접속된다. 단자들(117 및 122)는, 일 실시예에서, 각각이 바인딩 포스트(binding post) 또는 기타 나사형 패스너(threaded fastener)를 포함한다. 링크들(116 및 121)은 일 실시예에서, 각각이 전기 배선의 세그먼트를 포함한다. 배선은 단자 및 내부 도체 또는 외부 도체 중 어느 하나에 부착된 돌기에 납땝된다. 일 실시예에서, 링크들(116 및 121)은 절연체 상에 도전성 트레이스들을 포함한다. 그외의 컨택트들 또는 전기 접속들로는 예를 들어, 코일에 전기적으로 접속되고 전기 커넥터에 맞는 케이블 등이 고려된다. 일 실시예에서, 전기 접속은 납땜된 접속을 포함한다. 일 실시예에서, 내부 도체(120A)와 외부 도체(115A) 사이에는 컴포넌트(예를 들어 캐패시터, PIN 다이오드 또는 둘다)가 납땜된다. 내부 도체(120A)와 외부 도체(115A) 사이의 갭에 걸쳐 무선 주파수 신호 및 직류 전류(DC) 제어 리드들도 납땜된다. 무선 주파수 리드들은 TR 스위치, 전치 증폭기, 전력 증폭기 또는 몇몇 그들의 조합에 부착된다. 일 실시에에서 DC 리드들은 PIN 다이오드 드라이버 또는 전압 바이어스 소스에 부착된다. 일 실시예에서, 전류 소자 상의 임의의 위치에 배치된 갭에 걸쳐 접속 포인트가 위치된다.
도 3A는 본 발명에 따른 코일(20C)을 도시한다. 이 도면에서, 코일(20C)은 볼륨에 대하여 배치된 20개의 전류 소자들(130B)을 포함한다. 다른 실시예들에서는 20개 정도의 전류 소자들이 고려된다. 각 전류 소자(130B)는 인접하는 소자(130B)에 충분히 가까워서 반응적으로 결합된다. 각 전류 소자(130B)는 병렬로 배치된 외부 도체(115B) 및 내부 도체(120B)를 포함하며, 각각은 볼륨의 중심을 통하여 축(160)상에 정렬된다. 유전체(110B)는 각 전류 소자(130B) 사이에 배치된다.
도시된 실시예에서, 각 전류 소자(130B)는 외부 도체(115B)를 포함한다. 세그먼트들은 커넥터(140)에서 함께 전기적으로 접속되어 있다. 또한 커넥터(140)는 일 실시예에서, 코일(20C)에 전기 접속을 제공한다. 코일(20C)과의 다른 전기 접속은 한쪽 단부의 커넥터(130B)에 제공되고 제2 단부의 커넥터(150)에 제공된다. 일 실시예에서는, 예를 들어 중간점 근처에 배치된 갭(165)과 같이, 전류 소자의 길이에 따른 지점에 불연속이 제공된다. 다양한 실시예들에서, 갭(165)은 전류 소자에 향상된 전류 분배를 제공하거나 내부 샘플 볼륨에 대한 접촉 포인트들의 향상된 실딩(shielding)을 제공한다. 다양한 실시예들어서, 접기 접속은 바인딩 포스트, 납땜된 연결부, 또는 기타 전기 커넥터를 포함한다. 일 실시예에서, 외부 도체는 2개의 세그먼트로 분할된다. 일 실시예에서, 일부 전류 소자들은 다수의 세그먼트 외부 도체들을 갖고, 그외의 전류 소자들은 단일 세그먼트 외부 도체를 갖는다.
일 실시예에서는, 적어도 하나의 내부 도체(120B)가 분할되거나 분리된다. 세그먼트들 또는 스플릿들 사이의 갭들에는, 컴포넌트들을 접속하기 위해 접촉 포인트가 제공될 수 있다. 컴포넌트들의 예는 캐패시터, 인덕터, PIN 다이오드, 보랙터(voractors), 무선 주파수 케이블 부착 포인트, DC 제어선 또는 기타 컴포넌트들을 포함한다.
도 3B는 도 3A의 실시예의 커트 라인 3B-3B을 따른 단면도를 포함한다. 상기 도면에서, 외부 도체들(115B)은 유전체(110B)의 표면 상부에 구성되고 내부 도체들(120B)은 유전체(110B)의 표면 하부에 구성된다. 이 도면은 세그먼트들의 두 부분뿐만 아니라 도시되어 있는 2개의 세그먼트들을 갖는 분할된 유전체를 도시한다. 일 실시예에서는, 인접하는 유전체 세그먼트들이 접착성의 기계적 패스너에 의해서 또는 기타 잠금 수단에 의해 함께 결합되어 있다. 일 실시예에서는, 인접하는 유전체 세그먼트들은 연속적이다. 인접하는 외부 도체 세그먼트들(115B)은 공간 또는 슬롯에 의해 분리되어 있다.
도 3C는 도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 전류 소자(130B)를 도시한다. 상기 도면은, 갭(165)에 의해 분리된 외부 도체(115B)의 두 세그먼트들, 즉 섹션들을 도시한다. 외부 도체들(115B)의 각 세그먼트는 전기 컴포넌트(155)에 의해 접속된다. 일 실시예에서, 컴포넌트(155)는 예를 들어 전기 캐패시터와 같은 리액티브 컴포넌트를 포함한다. 일 실시예에서, 컴포넌트(155)는 전기 배선, 인덕터, 저항기, 또는 수동 또는 능동 전기 컴포넌트들의 다른 조합을 포함한다. 일 실시예에서는, 전기 컴포넌트(155)는 전기 파라미터 또는 품질이 선택적으로 변경될 수 있도록 조정가능하다. 전기 컴포넌트(155)는 커넥터들(140)에서 외부 도체(155B)에 접속된다. 일 실시예에서는, 커넥터(140)는 납땜 포인트를 포함한다. 일 실시예에서는, 전류 소자(130B)는 외부 도체(115B)와 내부 도체(120B) 사이의 전류 소자의 갭의 어느 한쪽에 배치되어 있는 접속 포인트들을 포함한다. 일 실시예에서는, 전류 소자(130B)는 전류 소자 상의 계획적으로 선택된 포인트에 배치된 접속 포인트들을 포함한다. 일 실시예에서는, 전류 소자(130B)는 외부 도체(115B)의 단부들에 배치된 커넥터들(145)을 포함한다. 내부 도체(120B)의 일부가 도시되어 있으며 이것은 커넥터(150)를 포함한다.
일 실시예에서는, 하나 이상의 무선 주파수 신호들이 코일(20B)에 제공되거나 코일(20B)로부터 수신된다. 일 실시예에서는, 하나 이상의 제어 신호들이 코일(20B)에 제공되거나 코일(20B)로부터 수신된다. 무선 주파수 신호들 또는 제어 신호들은 140, 145 또는 150에서 또는 전류 소자 상의 선택된 기타 위치들에 배치된 갭들을 가로질러 코일(20B)에 전기적으로 접속된다.
다양한 실시예들에서, 전기 컴포넌트(155)는 PIN 다이오드, 트랜지스터, 보랙터, 위상 시프터 또는 기타 능동 전기 컴포넌트를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 전기 컴포넌트(155)는 캐패시터, 인덕터, 필터, TR 스위치, 전치증폭기 회로 또는 전력 증폭기 공급 포인트를 포함한다. 일 실시예에서, 전기 컴포넌트(155)는 외부 도체(115)의 세그먼트들 사이의 전기 결합을 조정하는 회로를 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서는, 전기 컴포넌트(155)는 세그먼트들 사이에 접속된 PIN 다이오드를 조정하기 위해 전압 바이어싱 회로를 포함한다. 또 다른 예로서, 일 실시예에서, 전기 컴포넌트(155)는 세그먼트들 사이에 접속된 트랜지스터의 변조를 조정하기 위한 회로를 포함한다. 일 실시예에서는, 컴포넌트(155)는 보랙터 또는 실리콘 제어형 정류기를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 소자(130C)를 도시한다. 이 도면에서, 전류 소자(130C)는 공기 유전체에 의해 분리되는 외부 도체(115C) 및 내부 도체(120C)를 포함한다. 이 도면에서, 외부 도체(115C)는 절연체 구리 포일 단부 플레이트들(170)에 접속된 얇은 구리 포일을 포함한다. 내부 도체(120C)는 금속 막대 또는 샤프트(shaft) 또는 구리 포일 스트립을 포함한다.
본 발명은 관찰시 견본의 슬라이스면 또는 볼륨을 선택하기 위해서 또는 무선 주파수 필드의 능동 보정(active shimming)을 위해서 사용될 수 있다. 본 발명은 콘솔(60)의 제어하에서 동작되거나, 수동적으로 동작되거나, 기타 제어 회로에의해 동작될 수 있다. 이하의 설명은 본 발명을 사용하는 방법에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 본 발명은 505에서 시작하여 510으로 진행하는데, 여기서 코일은 환자 또는 기타 핵 자기 공명 액티브 샘플 주변에 배치되어 있다. 일 실시예에서, 코일은 관심 영역에서 필드를 발생하도록 배치된다. 일 실시예에서는, 이것은 도 1에 도시되는 바와 같이, 자석(10) 내부에 코일(20A)을 위치시키는 것과, 볼륨 내부에 바디 또는 견본을 배치하는 것을 수반한다. 일 실시예에서는, 본 발명에 따른 바디 코일이 자석의 구멍 내부에 형성된다. 515에서, 무선 주파수 필드가 볼륨 내부에서 발생된다. 무선 주파수 필드에 대한 구동 신호는 도 1의 송신기(50)에 의해 제공되고 콘솔(60)로부터의 라인(45) 상의 신호에 응답하여 스위치(25)에 의해 코일(20A)에 접속된다. 일 실시예에서는, 송신기 신호가 다수의 전류 소자들에 공급되도록 전력 분배기에서 분배된다. 520에서, 볼륨 내에서, 또는 관심 영역에서 이미지 균일성 또는 기타 원하는 파라미터가 측정된다. 일 실시예에서는, 파라미터는 필드 동질성(homogeneity)의 특별한 측정값을 포함한다. 일 실시예에서는, 파라미터는 관심 영역에서의 영상화를 최적화하기 위해 선택된다. 525에서, 측정된 파라미터가 만족스러운지의 여부를 결정하기 위해 질의가 제시된다. 만족할만하지 않으면, 코일이 조정되는 530에서의 절차가 계속된다. 예를 들어, 인덕턴스값, 캐패시턴스값 또는 저항값 또는 코일의 하나 이상의 전류 소자들에 대한 회로 기능들 또는 기타 컴포넌트들의 기타 값들을 변경함으로써 코일 조정이 수행될 수 있다. 임피던스 조정에 의해 코일에 흐르는 전류의 진폭, 위상 또는 주파수가 변경될 것이다. 530에서의 코일의 조정(예를 들어, 임피던스 조정)에 후속하여, 무선 주파수 필드가 다시 발생되는 515에서 프로세싱이 계속된다. 525에서의 질문에 이어 필드 또는 기타 측정 기준이 만족되면, 방법은 540에서 끝난다. 일 실시예에서는, 측정 기준은 필드가 충분히 균질한지의 여부를 결정하는 것을 수반할 수 있다. 상기 절차는 네거티브 피드백의 설명이다.
예로서, 4 테슬라(T) 자석에서, 심장을 촬영하는 경우, 무선 주파수 필드 의존 신호 인공물은 이미지를 모호하게 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 코일에 의해 발생되는 무선 주파수 필드는 심장 이미지 균일성을 향상시키고 인공물을 제거하기 위해 조작된다. 독립적으로 제어가능한 전류 소자들은 해부학에서 무선 주파수 파동 전파 및 소실 현상에 의해 생성되는 무선 주파수 필드 비동질성을 보상하도록 조정된다. 일 실시예에서는, 무선 주파수 필드(때때로 B1필드라고 칭해짐)는 라무어(Larmour) 주파수에서 코일에 의해 생성된다. 여기에 설명된 방식에서는, 관심 영역에서 핵 자기 공명 측정을 위한 필드를 대략 최적화하도록 무선 주파수 필드를 조절, 조작, 또는 조종(steer)하기 위해, 무선 주파수 보정(shimming)이 사용된다.
일 실시예에서, 본 발명은 원하는 무선 주파수 필드 그래디언트를 생성하기 위해 사용된다. 일 실시예에서는, 예를 들어 도 6의 방법(600)에 의해 설명된 바와 같이, 무선 주파수 필드 그래디언트가 영상 볼륨의 선택적인 여기를 고려한다. 이 도면에서는, 절차가 605에서 시작하고 관심 영역에 코일이 배치되는 610으로 진행한다. 관심 영역은 영상화되는 신체의 일부 또는 기타 견본을 포함할 수 있다.615에서, 신호 획득을 위해 슬라이스 또는 볼륨이 선택된다. 일 실시예에서, 슬라이스는 관심 영역의 3차원 볼륨을 포함한다. 620에서, 하나 이상의 전류 소자들의 임피던스 또는 기타 속성이 조정되어 대상의 특정 슬라이스 또는 볼륨을 선택한다. 625에서, 선택된 슬라이스 또는 볼륨에 대한 데이터가 획득된다. 방법은 630에서 종료한다.
필드 그래디언트의 진폭 및 위상은 다양한 신호 획득 프로토콜에 의해 영상 스캔시 변경될 수 있다. 여기에 설명된 방법에서는, 다수의 슬라이스 스캔의 각 슬라이스 또는 볼륨 소자 상에서 B1필드를 향상시키기 위해 그래디언트 선택이 사용될 수 있다.
일 실시예에서는, 임피던스를 변경함으로써 전류 소자의 임피던스가 조정된다. 예를 들어 인덕터의 코어 내의 유전체를 변경함으로써 또는 와인딩(winding)의 간격을 변경함으로써 또는 인덕턴스를 변경하는 다른 수단들에 의해 임피던스가 변경될 수 있다. 일 실시예에서는, 캐패시터를 변경함으로써 전류 소자의 캐패시턴스가 조정된다. 캐패시터의 플레이트들 사이의 유전체를 조정함으로써 또는 플레이트들 상의 간격을 변경함으로써 또는 캐패시턴스를 변경하는 기타 수단에 의해 임피던스가 변경될 수 있다. 일 실시예에서는, 코어 또는 유전체 소자를 물리적으로 조정함으로써 임피던스가 변경된다.
일 실시예에서는, 도 5 및 도 6에 도시된 절차들의 제어는 절차를 실행하도록 구성된 콘솔, 프로세서 또는 기타 회로에 의해 실행된다. 예를 들어, 일 실시예에서는, 도 1의 콘솔(60)은 촬영하기 위한 관심 영역을 선택하거나 또는 임피던스를 조정하기 위한 프로세서 실행 프로그래밍을 포함한다.
본 발명의 각 전류 소자의 임피던스는 독립적으로 조절가능하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 전류 소자의 임피던스는 증가될 수 있으며 제2 전류 소자의 임피던스는 제1 전류 소자의 임피던스와 관계없이 감소될 수 있다. 일 실시예에서, 한 그룹 내의 다수의 전류 소자들의 임피던스는 유닛으로 조절된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 쓰레드 샤프트(threaded shaft)가 회전하여 많은 전류 소자들에 대한 인덕터 내의 코어를 이동시켜, 유전 상수, 따라서, 임피던스를 변화시킨다. 개별 전류 소자들은 특정한 값이나 파라미터를 얻도록 독립적으로 조절되지만, 전체로서 전류 소자들의 그룹이 특정한 전략을 달성하도록 조정될 수 있다.
본 발명에 따르면 코일의 볼륨 내의 무선 주파수 필드는, 부분적으로, 인체 샘플이나 영상화될 기타의 샘플들의 전기적 성질에 의존한다. 예를 들어, 7 T의 자기장에서, 공기 중의 파장은 약 1 미터(m)인 반면 인간의 뇌조직의 파장은 약 12 센티미터(cm)이다. 따라서, 인간의 머리를 코일의 볼륨 내로 넣으면, 머리 로드(head load) 내의 무선 주파수 자기장은 머리의 전기적 성질들에 의해 왜곡된다. 이러한 인체, 또는 로드 의존의 왜곡은 흔히 불균일한 영상을 유발할 것이다. 이러한 코일 내에서 보다 동질성이 있거나, 균일한 영상을 형성하기 위해, 하나 이상의 전류 소자들의 임피던스가 로드에 의존한 B1 필드 왜곡을 보상하도록 독립적으로 조절될 수 있다. 이 전류 소자들은 개별적으로 또는 전류 소자들의 그룹의 일부로서 조절될 수 있다.
<대안의 실시예들>
상기 실시예들의 변형예들도 구상할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 본 발명은 분광기 시스템(spectroscopy system), 자기 공명 영상 시스템, 핵 자기 공명 영상 시스템, 기능적 자기 공명 영상 시스템, 및 전자 스핀 공명 시스템 등과 같은 영상 시스템을 사용하는데 적용된다. 일 실시예에서, 본 발명은 무선 주파수 코일을 이용하는 기술을 사용하는데 적용된다.
다양한 실시예에서, 본 발명은 솔레노이드 코일, 평면(표면) 코일, 하프-볼륨 코일(half-volume), 볼륨 코일, 직교 코일(quadrature coil), 또는 위상 어레이 코일(phased array coil)을 포함하고, 각각은 본 명세서에 기술된 하나 이상의 전류 소자를 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 표면 코일은 인접하여 배열되는 복수의 병렬 전류 소자를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 무선 주파수 코일은 여기 신호를 송신하는데 사용되고 제2 무선 주파수 코일은 검사 중인 시편이나 대상로부터 신호를 수신하는데 사용된다.
일 실시예에서, 본 발명은 병렬 영상에 이용된다. 병렬 영상에 있어서, 복수의 하나 이상의 독립 전류 소자가 신호를 수신하는데 사용된다. 각 전류 소자에 의해 수신된 신호들은 전처리를 거쳐 결합되어 복합 영상을 형성한다. 일 실시예에서, 프로세서나 콘솔이 복수의 신호를 수신하고 영상을 컴파일한다. 일 실시예에서, 하나 이상의 전류 소자에 의해 여기 신호가 제공되고 각 전류 소자는 인접하는 전류 소자로부터 반응성있게 디커플된다.
일 실시예에서, 본 발명은 영상 시스템이 보정(shimming)이나 그래디언트(gradient) 선택을 수행하도록 하는 프로그래밍을 포함한다. 프로그래밍은 무선 주파수 코일에 접속된 프로세서나 콘솔 상에서 구동하도록 되어 있다. 프로그래밍은 프로세서나 콘솔에 의해 동작을 하도록 하는 명령어를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 임피던스나 기타의 코일 제어 컴포넌트는 수동으로 조절가능하다. 일 실시예에서, 본 발명은 본 명세서에 기술된 방법을 실행하기 위한 명령어와 데이타를 갖는 컴퓨터 액세스가능한 또는 기계 액세스가능한 저장 매체를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 바와 같은 복수의 전류 소자를 포함한다. 다양한 실시예에서, 전류 소자는 도파관(wave guides), 공동(cavities), 전송선 세그먼트(transmission line segments), 마이크로스트립 세그먼트(microstrip segments) 또는 동축선 세그먼트(coaxial line segments)를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 상호작용적인 화상 최적화 또는 네거티브 피드백 최적화에 사용된다.
본 발명의 일 실시예에서, 하나의 전류 소자는 인접하는 전류 소자로부터 전자기적으로 디커플되어 있다. 일부 실시예에서, 측정가능한 양의 커플링이 인접 전류 소자들 사이에서 존재할 수 있음에도 불구하고, 인접 전류 소자들은 예를 들어, 병렬 영상을 수행하는 등의 어떠한 목적으로 적절히 디커플되는 것으로 이해된다.
일 실시예에서, 디커플링은 전자기적 커플링을 줄이기에 충분한 거리만큼 인접한 전류 소자들을 물리적으로 분리하는 것을 포함한다. 적절한 물리적 분리를 도입함으로써, 하나의 전류 소자로부터 나오는 필드는 인접하는 전류 소자의 필드에 최소한의(de-minimis) 효과를 가질 것이다. 전류 소자들을 디커플하는데 전자 회로도 이용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 적절한 크기의 캐패시터나 인덕터가, 인접하는 전류 소자들의 실질적인 디커플을 제공한다.
일 실시예에서, 각 전류 소자는 소자들이 적절한 동작을 위해 엔드-링(end-ring)으로 흐르는 전류의 흐름에 의존하지 않는다는 면에서 개별 공명 전류 소자로서 기술될 수 있다. 전류 소자의 전류 경로는 실질적으로 내부 및 외부 도체로 구속되고 코일의 동작에 중요한 전류는 엔드-링 구조로 흐르지 않는다. 그러나, 일 실시예에서는 엔드-링이 제공된다.
일 실시예에서, 코일의 성능을 측정하기 위하여 무선 주파수 필드와 관련된 파라미터가 측정된다. 파라미터들은 인-시츄(in-situ)로, 즉, 자기 공명 영상이나 핵 자기 공명 스펙트럼의 전개와 함께 측정된다. 일 실시예에서, 파라미터는 코일의 전류 소자의 조절가능한 컴포넌트를 조절하고 측정하는 반복적인 프로세스로 상호작용적으로 결정된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 이 파라미터는 필드 동질성(field homogeneity)을 포함한다. 일 실시예에서, 이 파라미터는 신호 세기를 포함한다. 핵 자기 공명에 있어서는, 영상이나 스펙트럼의 신호 진폭이 파라미터로서 사용된다. 일 실시예에서, 파라미터는 한 영역에서 소정의 세기를 달성하는데 얼마나 많은 전력이 필요한지를 결정하는 것을 포함한다. 일 실시예에서 이 파라미터는 신호 대 노이즈 비율을 포함한다. 다른 파라미터들로, 시야, 완화 상수(relaxation constat)(T1 및 T2와 같은), 에코 타임(TE) 및 반복 타임(TR)이 포함된다.
일 실시예에서, 개별 전류 소자에서 전류의 위상을 조정하는데 위상 시프터가 사용된다. 위상 시프터는, 다양한 실시예에서, 지연 소자, 캐패시터 또는 PIN 다이오드 회로를 포함한다.
다양한 실시예에서, 무선 주파수는 전력 증폭기 이득으로 제어되는 신호 진폭을 송신한다. 일 실시예에서, 수신기 신호 진폭은 전치증폭기의 이득으로 제어된다.
다양한 실시예에서, 무선 주파수 신호의 주파수는 인덕터나 캐패시터에 의해 제어된다. 일 실시예에서, 개별 캐패시터나 분산 캐패시턴스에 의해 캐패시턴스가 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 개별 인덕터나 분산 인덕턴스에 의해 인덕턴스가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보정을 위하여, 전류 소자의 한 컴포넌트를 조절하여 코일 내에서 원하는 무선 주파수 필드를 확립한다. 인체가 유발하는 인공산물을 보상하기 위해 적절한 바이어스과 제공하도록 필드가 조작될 수 있다. 이 연구 중에는 바이어스가 유지된다.
일 실시예에 따르면, 그래디언트 선택을 위하여, 바이어스가 한 시간 주기에 걸쳐 관심 영역을 가로질러 진행하도록 스위칭된다. 관심 영역을 가로질러 바이어스를 스위핑(sweeping)함으로써, 개별 슬라이스나 볼륨들이 상이한 시간에 선택될수 있다.
일 실시예에 따르면, 병렬 영상을 위하여, 전류 소자들이 전자기적으로 디커플링된다. 일 실시예에서, 이러한 코일을 사용하여 송신을 하는 것은 신호 전파를 위해 인덕티브 커플링에 의존하기 보다는 전력 분배기로 분할 및 소자들에 분배된 단일의 송신기 신호로부터 직접적으로 각 전류 소자를 구동하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 다수의 전력 증폭기가 코일내의 각 전류 소자들에 제공된다.
일 실시예에서, 본 발명은 각각이 관심 영역 주위에 배치된 복수의 개별 공진 전류 소자를 포함한다. 각 전류 소자는 유전체에 의해 분리된 평행 도전체들의 쌍을 포함한다. 각 전류 소자는 조절가능한 컴포넌트를 포함한다.
다양한 실시예에서, 조절가능한 컴포넌트에는, 캐패시턴스, 인덕턴스, 버랙터(voractor), PIN 다이오드, 또는 위상 시프터가 포함된다. 일 실시예에서, 전치증폭기(또는 수신기)가 전류 소자에 접속된다. 일 실시예에서, 송신기가 전류 소자에 접속된다. 일 실시예에서, 무선 주파수 필터 회로가 전류 소자에 접속된다. 일 실시예에서, 송신-수신 스위치가 제1 전류 소자에 접속된다. 일 실시예에서, 합성기가 둘 이상의 전류 소자들에 접속된다. 일 실시예에서, 전력 분배기가 둘 이상의 전류 소자들에 접속된다. 일 실시예에서, 컴포넌트 제어선이 제1 전류 소자에 접속되고 조절가능한 컴포넌트를 제어하는데 이용된다. 다양한 실시예에서, 컴포넌트 제어선은 직류 또는 교류 제어 신호를 포함한다. 일 실시예에서, 한 쌍의 전류 소자는 전자기적으로 디커플된다.
일 실시예에서, 시스템은 코일의 전류 소자의 조절가능한 컴포넌트에 접속된콘솔과 무선 주파수 코일을 포함한다. 콘솔은 조절가능한 컴포넌트를 제어하는데 사용된다.
일 실시예에서, 전류 소자는 송신기에 의해 콘솔에 접속된다. 일 실시예에서, 전류 소자는 수신기에 의해 콘솔에 접속된다. 일 실시예에서, 전류 소자는 조절가능한 컴포넌트에 접속된 제어선에 의해 콘솔에 접속된다. 일 실시예에서, 콘솔은 무선 주파수 필드 보정을 제공하기 위한 프로그래밍을 포함한다. 일 실시예에서, 콘솔은 무선 주파수 필드 그래디언트를 선택하기 위한 프로그래밍을 포함한다. 일 실시예에서, 콘솔은 패러랠 신호 여기를 제공하기 위한 프로그래밍을 포함한다. 일 실시예에서, 콘솔은 패러랠 신호 수신을 제공하기 위한 프로그래밍을 포함한다. 패러랠 신호 여기 및 수신은 병렬 영상에 사용된다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 무선 주파수 코일에 관해 샘플을 배치하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 이것은 코일에 인접하게 샘플을 배치시키는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 이것은 코일의 볼륨 내에 샘플을 배치시키는 것을 포함한다. 이 방법은 파라미터를 소정의 값과 비교하는 것을 포함한다. 측정된 파라미터는 핵 자기 공명과 관련된 무선 주파수 필드에 의존하는 파라미터를 포함한다. 측정된 핵 자기 공명 파라미터가 만족스럽지 않으면, 이 방법은 조절가능한 컴포넌트를 조절하여 만족스러운 핵 자기 공명 값을 얻는 것을 포함한다.
다양한 실시예에서, 본 방법은 임피던스, 캐패시턴스, 인덕턴스, PIN 다이오드를 조절하거나 위상을 조절하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 본 방법은 전류 소자에 접속된 전치증폭기를 조절하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 본 방법은전류 소자에 접속된 송신기를 조절하는 것을 포함한다. 다양한 실시예에서, 본 방법은 무선 주파수 필터 회로, 송신-수신 스위치, 또는 전류 소자에 결합된 컴포넌트 제어선을 조절하는 것을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 제1 전류 소자 및 제2 전류 소자를 갖는 무선 주파수 코일에 관한 샘플을 배치하는 것을 포함한다. 본 방법은 제1 전류 소자 및 제2 전류 소자의 조절가능한 컴포넌트들을 조절하여 만족스러운 핵 자기 공명 값을 얻는 단계와 병렬 영상 루틴을 이용하여 두 전류 소자로부터 수신된 신호들을 처리하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 본 방법은 데이타가 저장된 기계 액세스가능한 저장 매체를 갖는 장치를 포함하고, 여기서 데이타가 액세스될 때 기계가 이 방법을 수행하게 된다. 이 방법은 무선 주파수 코일에 가까운 관심 영역에서 필드의 파라미터를 결정하는 단계와 제2 전류 소자의 임피던스가 고정되어 있을 때 제1 전류 소자의 임피던스를 조절하는 단계를 포함한다. 이 임피던스들은 파라미터가 만족되도록 조절된다. 일 실시예에서, 파라미터는 영상 균일도를 결정하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 제2 임피던스는 제1 임피던스에 영향을 미치지 않고 조절된다. 일 실시예에서, 리액티브(reactive) 컴포넌트가 조절된다.
<결론>
이상의 설명은 예시를 위한 것이며, 제한적인 것이 아니다. 이상의 설명을 고찰하면 본 기술분야의 당업자들에게는 다른 많은 실시예들이 가능함이 명백할 것이다.

Claims (57)

  1. 관심 영역에 배치되며, 각각이 유전체에 의해 분리된 평행 도전체들의 쌍 및 조절가능한 컴포넌트를 갖는 복수의 개별 공진 전류 소자 - 상기 복수의 전류 소자는 적어도 제1 전류 소자를 포함함 -
    를 포함하는 무선 주파수 코일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트는 캐패시턴스를 포함하는 무선 주파수 코일.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트는 인덕턴스를 포함하는 무선 주파수 코일.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트는 보랙터(voractor)를 포함하는 무선 주파수 코일.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트는 PIN 다이오드를 포함하는 무선 주파수 코일.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트는 위상 시프터를 포함하는 무선 주파수 코일.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자에 연결된 전치증폭기(preamplifier)를 더 포함하는 무선 주파수 코일.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자에 연결된 송신기를 더 포함하는 무선 주파수 코일.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자에 연결된 무선 주파수 필터 회로를 더 포함하는 무선 주파수 코일.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자에 연결된 송신-수신 스위치를 더 포함하는 무선 주파수 코일.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자에 연결된 컴포넌트 제어 라인을 더 포함하는 무선 주파수 코일.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자에 연결된 전력 분배기(power splitter)를 더 포함하는 무선 주파수 코일.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자에 연결된 전력 합성기를 더 포함하는 무선 주파수 코일.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 전류 소자는 제2 전류 소자를 더 포함하고, 상기 제1 전류 소자는 상기 제2 전류 소자와 전자기적으로 디커플링되어 있는 무선 주파수 코일.
  15. 관심 영역에 배치되며, 각각이 유전체에 의해 분리된 평행 도전체들의 쌍 및 조절가능한 컴포넌트를 갖는 복수의 개별 공진 전류 소자를 포함하는 무선 주파수 코일 - 상기 복수의 전류 소자는 적어도 제1 전류 소자 및 제2 전류 소자를 포함함 - ; 및
    조절가능한 컴포넌트에 연결되어 있으며 상기 조절가능한 컴포넌트를 제어하도록 구성된 콘솔
    을 포함하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자는 송신기에 의해 상기 콘솔에 연결되어 있는 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자는 수신기에 의해 상기 콘솔에 연결되어 있는 시스템.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자는 상기 조절가능한 컴포넌트에 연결된 제어 라인에 의해 상기 콘솔에 연결되어 있는 시스템.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘솔은 무선 주파수 필드 보정(shimming)을 제공하도록 구성된 시스템.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘솔은 무선 주파수 필드 그래디언트(gradient)를 제공하도록 구성된 시스템.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘솔은 패러랠 신호 여기(parallel signal excitation)를 제공하도록구성된 시스템.
  22. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘솔은 패러랠 신호 수신을 제공하도록 구성된 시스템.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 콘솔은 프로세서를 포함하고, 상기 조절가능한 컴포넌트는 리액티브(reactive) 컴포넌트를 포함하는 시스템.
  24. 복수의 개별 공진 전류 소자를 갖는 무선 주파수 코일에 관하여 샘플을 배치하는 단계 - 적어도 하나의 전류 소자는 유전체에 의해 분리된 평행 도전체들의 쌍을 가지며, 조절가능한 컴포넌트를 가짐 - ;
    상기 샘플에 대한, 측정된 무선 주파수 필드 의존 핵 자기 공명 파라미터를 소정의 값과 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 핵 자기 공명 파라미터가 만족스럽지 않은 경우에, 만족할만한 핵 자기 공명값을 얻기 위하여 상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계
    를 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 임피던스를 조절하는 단계를포함하는 방법.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 캐패시턴스를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 인덕턴스를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 PIN 다이오드를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 위상을 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 제24항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 전류 소자에 연결된 전치증폭기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  31. 제24항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 전류 소자에 연결된 송신기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  32. 제24항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 전류 소자에 연결된 무선 주파수 필터 회로를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  33. 제24항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 전류 소자에 연결된 송신-수신 스위치를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제24항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 전류 소자에 연결된 전력 분배기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  35. 제24항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 전류 소자에 연결된 전력 합성기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제24항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 전류 소자에 연결된 컴포넌트 제어 라인을 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  37. 관심 영역에 대해 복수의 전자기적으로 디커플링된 개별 공진 전류 소자를 갖는 무선 주파수 코일에 관하여 샘플을 배치하는 단계 - 각 전류 소자는 유전체에 의해 분리된 평행 도전체들의 쌍 및 조절가능한 컴포넌트를 가지며, 상기 복수의 전류 소자는 적어도 제1 전류 소자 및 제2 전류 소자를 포함함 -;
    상기 샘플에 대한, 측정된 무선 주파수 필드 의존 핵 자기 공명 파라미터를 소정의 값과 비교하는 단계;
    상기 측정된 핵 자기 공명 파라미터가 만족스럽지 않은 경우에, 만족할만한 핵 자기 공명값을 얻기 위해 상기 제1 전류 소자의 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하고 상기 제2 전류 소자의 제2 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계; 및
    병렬 이미징 루틴을 사용하여 상기 제1 전류 소자로부터 수신된 제1 신호 및 상기 제2 전류 소자로부터의 제2 신호를 처리하는 단계
    를 포함하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 임피던스를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 캐패시턴스를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  40. 제37항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 인덕던스를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  41. 제37항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 PIN 다이오드를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 위상을 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  43. 제37항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 제1 전류 소자에 연결된 전치증폭기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  44. 제37항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 제1 전류 소자에 연결된 송신기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  45. 제37항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 제1 전류 소자에 연결된 무선 주파수 필터 회로를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  46. 제37항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 제1 전류 소자에 연결된 송신-수신 스위치를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  47. 제37항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 제1 전류 소자에 연결된 전력 분배기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  48. 제37항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 제1 전류 소자에 연결된 전력 합성기를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  49. 제37항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 제1 전류 소자에 연결된 컴포넌트 제어 라인을 조절하는 단계를 포함하는 방법.
  50. 액세스될 때, 데이타에 의해 기계가 이하의 방법을 수행하도록 하는 데이타가 저장되어 있는 기계-액세스가능한 저장 매체를 갖는 제조물로서,
    복수의 전류 소자를 갖는 무선 주파수 코일에 가까운 관심 영역의 필드의 파라미터를 결정하는 단계 - 각 전류 소자는 유전체에 의해 분리된 평행 도전체들의 쌍을 가지며, 상기 복수의 전류 소자는 적어도 제1 전류 소자 및 제2 전류 소자를 포함함 -; 및
    상기 제2 전류 소자의 임피던스를 고정시켜 놓은 채로 상기 제1 전류 소자의 임피던스를 조절하는 단계 - 상기 조절은 상기 결정된 파라미터에 기초하여 선택됨 -
    를 포함하는 제조물.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 파라미터를 결정하는 단계는 동질성(homogeneity)을 결정하는 단계를포함하는 제조물.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서,
    상기 제1 전류 소자의 임피던스를 고정시킨 채로 상기 제2 전류 소자의 임피던스를 조절하는 단계를 더 포함하는 제조물.
  53. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 단계는 리액티브 컴포넌트를 조절하는 단계를 포함하는 제조물.
  54. 관심 영역에 대해 복수의 전자기적으로 디커플링된 개별 공진 전류 소자를 갖는 무선 주파수 코일에 관하여 샘플을 배치하는 수단 - 각 전류 소자는 유전체에 의해 분리된 평행 도전체들의 쌍 및 조절가능한 컴포넌트를 가지며, 상기 복수의 전류 소자는 적어도 제1 전류 소자 및 제2 전류 소자를 포함함 -;
    상기 샘플에 대한, 측정된 무선 주파수 필드 의존 핵 자기 공명 파라미터를 소정의 값과 비교하는 수단;
    상기 측정된 핵 자기 공명 파라미터가 만족스럽지 않은 경우에, 만족할만한 핵 자기 공명값을 얻기 위해 상기 제1 전류 소자의 제1 조절가능한 컴포넌트 수단을 조절하고 상기 제2 전류 소자의 제2 조절가능한 컴포넌트 수단을 조절하는 수단; 및
    병렬 이미징 루틴을 사용하여 상기 제1 전류 소자로부터 수신된 제1 신호 및상기 제2 전류 소자로부터의 제2 신호를 처리하는 수단
    를 포함하는 시스템.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트 수단은 임피던스를 포함하는 시스템.
  56. 제54항 또는 제55항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트 수단은 캐패시턴스를 포함하는 시스템.
  57. 제54항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조절가능한 컴포넌트 소자는 인덕턴스를 포함하는 시스템.
KR10-2004-7016826A 2002-04-19 2003-04-21 무선 주파수 그래디언트 및 보정 코일 KR20040103981A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37380802P 2002-04-19 2002-04-19
US60/373,808 2002-04-19
US37811102P 2002-05-14 2002-05-14
US60/378,111 2002-05-14
PCT/US2003/012393 WO2003089947A1 (en) 2002-04-19 2003-04-21 Radio frequency gradient and shim coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040103981A true KR20040103981A (ko) 2004-12-09

Family

ID=29254535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7016826A KR20040103981A (ko) 2002-04-19 2003-04-21 무선 주파수 그래디언트 및 보정 코일

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1497668A1 (ko)
JP (1) JP2005523094A (ko)
KR (1) KR20040103981A (ko)
CN (1) CN1646933A (ko)
AU (1) AU2003262371A1 (ko)
CA (1) CA2482801C (ko)
WO (1) WO2003089947A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101454663B1 (ko) * 2013-03-26 2014-10-27 삼성전자주식회사 무선 주파수 공진기, 무선 주파수 코일 및 자기 공명 영상 장치
KR20180062755A (ko) * 2016-12-01 2018-06-11 가천대학교 산학협력단 Z-축 방향 어레이 구조의 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체
KR101995904B1 (ko) * 2018-11-09 2019-07-04 한국기초과학지원연구원 자석의 공간 자기장 분포 측정방법 및 이를 이용한 자석의 공간 자기장 분포 측정장치

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004277703A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-14 Regents Of The University Of Minnesota Parallel transceiver for nuclear magnetic resonance system
AU2005242783A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-24 Regents Of The University Of Minnesota Multi-current elements for magnetic resonance radio frequency coils
US7145339B2 (en) 2004-10-07 2006-12-05 Invivo Corporation Method and apparatus for discrete shielding of volume RFcoil arrays
CN101283286A (zh) * 2005-10-07 2008-10-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 多信道发射磁共振
JP5179019B2 (ja) * 2006-04-04 2013-04-10 株式会社日立製作所 コイル装置およびそれを用いた核磁気共鳴撮像装置
US7525313B2 (en) * 2007-05-04 2009-04-28 General Electric Company System and method for multi-channel MR transmission
JP5549977B2 (ja) * 2010-04-26 2014-07-16 株式会社 Jeol Resonance Nmrプローブおよびnmr装置
DE102013213400A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Sendeeinheit für ein Magnetresonanztomographiesystem
US11333731B2 (en) 2018-04-13 2022-05-17 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus, RF coil, and magnetic resonance imaging method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001428A (en) * 1989-08-21 1991-03-19 General Electric Company Method for mapping the RF transmit and receive field in an NMR system
JP3171881B2 (ja) * 1991-07-31 2001-06-04 株式会社東芝 磁気共鳴映像装置用高周波プローブおよび磁気共鳴映像装置
US5594338A (en) * 1995-03-08 1997-01-14 Quantum Magnetics, Inc. Automatic tuning apparatus and method for substance detection using nuclear quadrupole resonance and nuclear magnetic resonance
CA2373526A1 (en) * 1999-05-21 2000-11-30 The General Hospital Corporation Tem resonator for magnetic resonance imaging

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101454663B1 (ko) * 2013-03-26 2014-10-27 삼성전자주식회사 무선 주파수 공진기, 무선 주파수 코일 및 자기 공명 영상 장치
US9939502B2 (en) 2013-03-26 2018-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Radio frequency resonator, radio frequency coil and magnetic resonance imaging apparatus
KR20180062755A (ko) * 2016-12-01 2018-06-11 가천대학교 산학협력단 Z-축 방향 어레이 구조의 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체
KR101995904B1 (ko) * 2018-11-09 2019-07-04 한국기초과학지원연구원 자석의 공간 자기장 분포 측정방법 및 이를 이용한 자석의 공간 자기장 분포 측정장치

Also Published As

Publication number Publication date
CA2482801C (en) 2011-09-06
WO2003089947A1 (en) 2003-10-30
JP2005523094A (ja) 2005-08-04
CA2482801A1 (en) 2003-10-30
EP1497668A1 (en) 2005-01-19
CN1646933A (zh) 2005-07-27
WO2003089947A8 (en) 2004-05-06
AU2003262371A1 (en) 2003-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7598739B2 (en) Radio frequency gradient, shim and parallel imaging coil
US4968937A (en) Magnetic resonance methods and apparatus
US4638253A (en) Mutual inductance NMR RF coil matching device
US7023209B2 (en) Method and apparatus for magnetic resonance imaging and spectroscopy using microstrip transmission line coils
US10451692B2 (en) Multi-resonant T/R antenna for MR image generation
US7268554B2 (en) RF coil for imaging system
JP4004964B2 (ja) Mr装置用の送信及び受信コイル
US4799016A (en) Dual frequency NMR surface coil
US20070229076A1 (en) Coil apparatus and nuclear magnetic resonance apparatus using the same
US10641846B2 (en) Apparatus and method for multi-part body coil
US20080084210A1 (en) Multi-current elements for magnetic resonance radio frequency coils
EP0164164B1 (en) Nuclear magnetic resonance apparatus with surface coil detection
JPH11342122A (ja) 磁気共鳴イメ―ジング用コイル
EP0233211A1 (en) SURFACE COIL SYSTEM FOR MAGNETIC RESONANCE IMAGE FORMATION.
JPS6162454A (ja) 核磁気共鳴写像用無線周波アンテナ装置
CA2482801C (en) Radio frequency gradient and shim coil
GB2151791A (en) RF Field coils for NMR apparatus
US20110074422A1 (en) Method and apparatus for magnetic resonance imaging and spectroscopy using multiple-mode coils
WO2010018479A1 (en) Magnetic resonance rf coil
JP3171881B2 (ja) 磁気共鳴映像装置用高周波プローブおよび磁気共鳴映像装置
US5572128A (en) Double resonance antenna arrangement for a nuclear magnetic resonance apparatus
JP2008089498A (ja) 核磁気共鳴分光用送受信コイル

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid