KR20140121370A - 자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위한 방법 및 로컬 코일 시스템 - Google Patents

자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위한 방법 및 로컬 코일 시스템 Download PDF

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KR20140121370A
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한스-페터 파우츠
볼프강 렌츠
프란츠 슈미트
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위한 방법 및 로컬 코일 시스템
본 발명은 MRI 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 MRI 시스템(10)은, 주 자기장 장치(17), 그리고 상기 주 자기장 장치(17)에 대하여 이동될 수 있고 복수의 송신 엘리먼트들(15, 15')을 갖는 로컬 코일 시스템(18), 특히 송신 로컬 코일 시스템(18)이 그 상에 배열된 대상-지지 테이블(12)을 포함하고, 여기서 상기 주 자기장 장치(17)에 대한 상기 대상-지지 테이블(12)의 현재 위치가 설정되고, 상기 대상-지지 테이블(12)의 상기 현재 위치에 따라 상기 송신 엘리먼트들(15, 15')의 자동 연결이 존재한다. 또한, 본 발명은 위에서-설명된 방법을 구현하기 위한 로컬 코일 시스템(18) 및 MRI 시스템(10)에 관한 것이다.

Description

자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위한 방법 및 로컬 코일 시스템{METHOD AND LOCAL COIL SYSTEM FOR PRODUCING A MAGNETIC RESONANCE RADIOFREQUENCY FIELD}
본 발명은 MRI(magnetic resonance imaging) 시스템에서 자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 MRI 시스템은 주 자기장 장치, 그리고 상기 주 자기장 장치에 대하여 이동될 수 있고, 복수의 송신 엘리먼트들을 갖는 로컬 코일 시스템, 특히 송신 로컬 코일 시스템을 갖는 대상-지지 테이블(object-bearing table)을 포함한다. 또한, 본 발명은 복수의 송신 엘리먼트들을 갖는 로컬 코일 시스템, 그리고 그러한 로컬 코일 시스템을 갖는 MRI 시스템에 관한 것이다.
특히 핵 스핀들의 자기 공명 측정 방법에 기초하는 이미징 시스템들 ― 소위 자기 공명 단층촬영 스캐너들 ― 은 성공적으로 설정되어왔고, 다용도의 애플리케이션들에 의하여 각자의 가치를 입증해왔다. 이러한 타입의 이미지 취득에서, 검사될 자기 다이폴(magnetic dipole)들을 초기에 정렬시키고 균질화하기 위해 강한 정적 주 자기장(B0)이 사용된다. 이미징될 검사 대상의 재료 특징들을 결정하기 위하여, 초기 정렬로부터 자화의 편향(deflection) 이후의 디-페이징(de-phasing) 또는 이완 시간이 설정되고, 재료에 대해 통상적인 매우 상이한 이완 메커니즘들 또는 이완 시간들이 식별될 수 있다.
편향은 통상적으로, 여기될 다이폴들의 라머(Larmor) 주파수로 튜닝(tuning)되는 다수의 RF 펄스들, 소위 B1+ 필드에 의해 유발된다. 구별 목적들을 위해, (B1+ 필드에 의한 여기 이후) 바디 자체에 의해 방출되는 자기장이 그러므로 B1- 필드로서 지칭됨이 본 명세서에서 언급된다. 여기서, 라머 주파수는 검사된 재료의 특징들에 따라 좌우되고, 주 자기장 B0의 강도에 따라 스케일링(scaling)된다. 생물학적 검사 대상들에 대한 자기 공명 측정들의 목적들을 위해, 전자기 RF 펄스들이 종종 사용되고, 상기 전자기 RF 펄스들은 42.6㎒의 라머 주파수 및 그의 대응하는 배수들을 갖는다. 42.6㎒의 값은 1T의 강도를 갖는 주 자기장 B0에서 양자 스핀들의 라머 주파수에 대응한다(즉, 증배율은 T 단위의, 주 자기장 B0의 강도에 대응한다).
7T 및 그 초과의 주 자기장 강도를 갖는 최신 초고자장(ultra-high field) MRI 스캐너들의 발전이 자속 밀도(magnetic flux density)의 증가와 관련될 뿐만 아니라, 송신 코일들의 전력 요건들이 또한 크게 증가한다. 이전의 바디-코일 개념에서, 송신 전력은 주 자기장의 강도의 제곱(square)으로 스케일링된다. 그러므로, 주 자기장의 강도가 네 배로 증가된다면, RF 코일의 송신 전력은 16배만큼 올려져야 한다. 한편으로, 이는 에너지 비용들의 상당한 증가를 유도한다. 다른 한편으로, 환자가 강한 전자기장에 노출되어, SAR(specific absorption rate) 값의 상당한 증가가 유도된다. 또한, 바디 코일에 의해 생성되는 전자기장이 검사 구역으로 제약될 뿐만 아니라, 검사되지 않을 환자의 구역들도 노출시킨다. 마지막으로, 종래 기술의 추가의 단점으로서, 바디 코일에 의해 생성될 수 있는, 검사 대상 내의 RF 필드의 균질성이 자기장 강도가 증가함에 따라 감소됨이 언급되어야 한다. 이는, 검사 대상 내의 유전체 효과들까지 거슬러 올라가질 수 있다.
본 명세서에서 예시된 문제점에서 진행하면, 본 발명은, 특히 초고자장 MRI 스캐너에서, 전자기 방사선의 최적화된 방출이 가능해지는 방식으로, 로컬 코일 시스템의 동작을 개선시키는 목적에 기초한다.
이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 방법, 청구항 제 9 항에 따른 로컬 코일 시스템, 그리고 청구항 제 12 항에 따른 MRI 시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 방법은, 주 자기장 장치, 그리고 상기 주 자기장 장치에 대하여 이동될 수 있는 대상-지지 테이블을 포함하는 MRI 시스템에서 자기 공명 무선주파수 필드를 생성하는 것에 관한 것이다. 예로서, 대상-지지 테이블은, 상기 대상-지지 테이블이 주 자기장 장치의 하우징에 대하여 테이블의 길이방향 축을 따라서 이동될 수 있거나 또는 변위될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 MRI 이미징 시스템은, 대상-지지 테이블 상에 배열되는 로컬 코일 시스템을 포함한다. 로컬 코일 시스템, 특히 송신 로컬 코일 시스템은 적어도 하나의 로컬 코일을 포함하고, 상기 적어도 하나의 로컬 코일 상에, 처음에 언급된 B1+ 필드를 생성하기 위한 복수의 ― 즉, 적어도 두 개의 ― 송신 엘리먼트들이 배열된다. 여기서, 로컬 코일 시스템은 대상-지지 테이블에 단단히 연결될 수 있거나, 또는 로컬 코일 시스템은 예컨대 대상-지지 테이블 상에 또는 테이블 상에 배열된 검사 대상 상에 단지 놓일 수 있다.
로컬 코일 시스템이 대상-지지 테이블에 단단히 연결된다면, 송신 엘리먼트들과 검사 대상 사이의 미리결정된 거리가 달성될 수 있다. 예로서, 대상-지지 테이블은 이를 위해 피팅 홀더(fitting holder)들을 가질 수 있다.
여기서, "송신 엘리먼트"는 MRI 시스템의 검사 대상을 홀딩하기 위한 자기 공명 측정 공간 또는 터널의 방향으로 무선주파수 필드를 전송하는 코일 또는 안테나를 의미하는 것으로 이해된다. 각각의 개별 송신 엘리먼트에 의해 방출되는 무선주파수 필드는 바람직하게, 아래에서 더욱 상세히 설명될 검사 대상의 구역 또는 측정 구역으로 지향될 수 있다. 송신 엘리먼트들은 바람직하게 대상-지지 테이블 상에 단단히 설치되고, 대상-지지 테이블에 관련되어 고정 위치를 갖는다. 그러므로, 로컬 코일 시스템의 송신 엘리먼트들은 대상-지지 테이블이 이동될 때 테이블과 함께 이동할 수 있다.
본 발명에 따라, 대상-지지 테이블의 현재 위치가 주 자기장 장치에 대하여 설정된다. 대상-지지 테이블의 현재 위치에 따라 송신 엘리먼트들의 자동 연결이 존재한다.
"자동 연결"은, 로컬 코일 시스템에 대한 제어 장치에 의해 유발되거나 또는 제어될 수 있는 미리결정된 기준들에 따른 독립적인 연결을 의미하는 것으로 이해된다. 예로서, 자동 연결은 MRI 이미징 시스템에 대한 작동 시퀀스(스캐닝 프로토콜)로 미리결정될 수 있다.
이로부터 나올 수 있는 것은, 항상 송신 엘리먼트들 전부가 자기 공명 무선주파수 필드에 기초하여 측정 동안 스위칭 온 또는 활성화되는 것이 아니라, 필요하다면 개별 송신 엘리먼트들이 활성화되고 다른 개별 엘리먼트들은 비활성화된다는 것이다. 예로서, 송신 엘리먼트들의 그러한 선택적 연결은 예컨대 검사 대상, 예컨대 인간 또는 동물에 따라 좌우될 수 있고, 상기 검사 대상의 이미지 데이터가 자기 공명 무선주파수 필드에 의하여 생성되도록 의도된다. 예로서, 검사 대상의 측정 동안, 검사 대상의 이상적인 이미지의 생성이 가능해지는 방식으로 송신 엘리먼트들의 각각의 무선주파수 필드들이 검사 대상에 대하여 정렬되는 그러한 송신 엘리먼트들만이 활성화되는 것이 가능하다. 앞서 언급된 바와 같이, 이를 위해 기준들이 미리결정될 수 있고, 이들은 아래에서 설명될 것이다.
또한, 로컬 코일 시스템은 수신 엘리먼트들을 가질 수 있고, 상기 수신 엘리먼트들은 바람직하게, MR 이미지들의 공간적으로 리졸빙(resolving)된 측정을 위해 실시되고, 상기 MR 이미지들 내의 콘트라스트(constrast)들은 검사 대상 내의 핵 스핀(B1- 필드)에 의해 유발되는 자화의 상이한 이완 시간들에 기초한다. 여기서, 원칙적으로 송신 엘리먼트들은 자기 공명 신호를 수신하기 위해 또한 제공될 수 있다. 그러나, "송신 로컬 코일 시스템"에서, 송신 엘리먼트들은, 송신 로컬 코일 시스템이 수신 로컬 코일 시스템에 의해 보완되어야 하도록 무선주파수 필드를 전송하도록 단지 설계된다. 송신 및/또는 수신 엘리먼트들을 갖는 로컬 코일 시스템은 캐비티를 둘러쌀 수 있고, 상기 캐비티 내에, 검사 대상이 측정을 위해 배치될 수 있다. 송신 코일은 보통, 편안함 및 환자 안전 양상들에 의해 결정되는, 바디로부터의 거리를 갖는다. 거리가 너무 멀어지면, 송신 전력 요건들이 증가한다. 그러므로, 한편으로 환자 편안함 및 환자 안전과 다른 한편으로 송신 전력 요건들 사이의 최선의 가능한 타협을 표현하는 이상적인 거리를 찾는 것이 가능하다. 수신 코일들은 바람직하게, 최선의 가능한 SNR(signal-to-noise ratio)을 달성하기 위하여, 검사 대상에 가능한 한 물리적으로 가까이 배치될 것이다.
MRI 시스템의 주 자기장 장치는, 대체로 균질한 필드 분포를 갖는 균질성 볼륨을 갖는 주 자기장을 생성하기 위한 자기 코일을 포함할 수 있다. 이는, 여기서 자기장의 방향과 자기장의 자속 밀도 각각이 대체로 균일함을 의미한다. 로컬 코일 시스템을 이용한 검사 대상의 측정 동안, 검사 대상의 적어도 하나의 구역이 균질성 볼륨 내에 놓여야 한다. 따라서, 송신 엘리먼트들의 선택이, (대상-지지 테이블 상의 검사 대상의 어레인지먼트에 의해 결정되는) 검사 대상에 대한 로컬 코일 시스템의 포지션에의 제1 종속성을 이용하여, 그리고 (주 자기장 장치에 대한 대상-지지 테이블의 변위에 의해 결정되는) 균질성 볼륨 내에서의 검사 대상의 포지셔닝에의 제2 종속성을 이용하여 이루어질 수 있고, 송신 엘리먼트들의 상기 선택은 후속 측정 동안 활성화된다. 이들은 로컬 코일 시스템의 자동 연결을 위한 바람직한 미리결정된 기준들이다.
본 발명에 따른 방법은, 검사 볼륨 및 특정 애플리케이션에 대해 최적화된 여기 필드들(B1+)을 가지면서 동시에 전자기 방사선의 감소된 생성을 보장하기 때문에 유리하다는 것이 발견되었다. 또한, 상기 방법은 전체 감소된 송신 전력의 결과로서 송신 엘리먼트들의 상당히 감소된 에너지 소모량을 유발한다.
또한, 본 발명은 자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위한 로컬 코일 시스템에 관한 것이고, 상기 로컬 코일 시스템은, 복수의 송신 엘리먼트들, 그리고 전력 분배기로의 다수의 입력 채널들로부터의 전기 신호를, 분배기 채널들을 통해 상기 송신 엘리먼트들로 분배하기 위한 상기 전력 분배기를 포함하고, 상기 전력 분배기는 다음의 컴포넌트들:
- 인입 신호들을 결합하여, 혼합 신호들을 형성하기 위한 신호 결합기,
- 인입 신호를 다수의 부분 신호들로 분할하기 위한 신호 분할기,
- 분배기 채널들 사이를 스위칭하기 위한 신호 스위치
중 적어도 하나를 포함한다.
로컬 코일 시스템은 로컬 코일들의 매트릭스 또는 어레이를 포함할 수 있고, 여기서 각각의 로컬 코일은 복수의 송신 엘리먼트들을 갖는다. 상기 로컬 코일 시스템은 전체 대상-지지 테이블에 걸쳐서 연장될 수 있고, 상기 대상-지지 테이블 상에 놓여 있는 환자를 둘러쌀 수 있다. 상기 로컬 코일 시스템은 바람직하게, 개별 로컬 코일들 및/또는 개별 송신 엘리먼트들이 별개로, 즉 서로 독립적으로 작동 또는 활성화될 수 있거나 또는 비활성화될 수 있는 방식으로 실시된다. 각각의 개별 송신 엘리먼트의 송신 전력이 특히 바람직한 방식으로 가변될 수 있다.
전기 신호의 분배는 많은 입력 채널들로부터 몇 개의 송신 엘리먼트들로 나오는 전기 펄스들의 송신을 의미할 수 있다. 예로서, 신호 결합기가, 예컨대 두 개의 입력 채널들로부터 전력 분배기로 피딩되거나 또는 전력 분배기의 두 개의 분배기 채널들로부터 나오는 전기 신호들을 결합하여, 단일 분배기 채널 상으로 전송되는 혼합 신호를 형성할 수 있고, 여기서 분배기 채널은 예컨대 단일 송신 엘리먼트를 유도할 수 있다. 반대로, 신호 분할기가, 예컨대 입력 채널 또는 분배기 채널로부터 나오는 전기 신호를 두 개 또는 그 초과의 분배기 채널들로 분할할 수 있다. 신호 스위치는 예컨대, 인입 신호가 두 개의 분배기 채널들 중 단일 분배기 채널에서 단지 전송되도록 두 개의 분배기 채널들 중 하나를 교번적으로 활성화시킬 수 있거나 그리고/또는 비활성화시킬 수 있다. 그러므로, 작동된 송신 엘리먼트들의 개수가 입력 채널들의 개수보다 더 많을 수 있고, 상기 입력 채널들로부터 전기 신호들이 전력 분배기로 흐른다. 이러한 경우, 전력 분배기는 인입 신호들을 분할한다.
또한, 전력 분배기는, 임의의 시퀀스 및 선택으로 인입 전기 신호들의 결합 및/또는 분배 및/또는 스위칭을 가능케 하는 신호 결합기들 및/또는 신호 분할기들 및/또는 신호 스위치들의 캐스케이드(cascade)를 포함할 수 있다. 이를 위해, 전력 분배기는 세 개의 전술된 컴포넌트들 각각의 다중 발생(occurrence)들을 가질 수 있거나, 또는 적절한 방식으로 연결되는 상이한 구성들로 이들을 가질 수 있다. 전력 분배기는 전술된 제어 시스템에 바람직하게 연결되고, 상기 제어 시스템은 대응하는 제어 커맨드들을 상기 전력 분배기에 방출한다.
본 발명에 따른 로컬 코일 시스템의 장점은, 상기 로컬 코일 시스템이 송신 엘리먼트들 중 잠재적으로 각각의 송신 엘리먼트 및 그에 따른 이전에 선택된 송신 엘리먼트들의 임의의 연결로의 인입 전기 신호들의 완전히 유연한 지향을 가능케 하는데 있다.
또한, 본 발명은 MRI 시스템에 관한 것이고, 상기 MRI 시스템은,
- 주 자기장 장치,
- 상기 주 자기장 장치에 대하여 이동할 수 있는 대상-지지 테이블,
- 상기 대상-지지 테이블 상에 배열되고, 자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위해 복수의 송신 엘리먼트들을 포함하는 로컬 코일 시스템,
- 상기 주 자기장 장치에 대하여 상기 대상-지지 테이블의 현재 위치를 설정하기 위한 위치 설정 유닛, 및
- 상기 대상-지지 테이블의 상기 현재 위치에 따라 상기 송신 엘리먼트들을 연결시키기 위한, 상기 위치 설정 유닛에 연결된 스위칭 장치
를 포함한다.
예로서, 상기 스위칭 장치는 제어 시스템, 그리고 아래에서 더욱 상세히 설명될 다수의 무선주파수 생성기들 및 전력 증폭기들을 갖는, 상기 제어 시스템에 의해 작동되는 전력 전자 장치를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 위치 설정 유닛은 상기 MRI 시스템의 상기 제어 시스템의 컴포넌트일 수 있다.
추가로, 본 발명의 특히 유리한 실시예들 및 개발들은 종속 청구항들 및 후속 설명으로부터 나오고, 여기서 하나의 청구항 카테고리의 독립 청구항들은 상이한 청구항 카테고리의 종속 청구항들에 유사하게 또한 전개될 수 있다.
로컬 코일 시스템은 바람직하게 복수의 전문화된 로컬 코일 유닛들을 포함할 수 있고, 상기 복수의 전문화된 로컬 코일 유닛들 각각은 복수의 송신 엘리먼트들을 갖고, 여기서 복수의 송신 엘리먼트들은 활성화되고 상기 송신 엘리먼트들은 상이한 로컬 코일 유닛들의 각각의 컴포넌트들이다. 특히, 로컬 코일 유닛들은 송신 엘리먼트들과 검사 대상 사이의 미리결정된 거리를 구현할 수 있다.
전문화된 로컬 코일 유닛들 각각은, 예컨대 환자의 해부학적 구역에 적응되는 로컬 코일 유닛들의 그룹의 일부일 수 있다. 예로서, 로컬 코일 유닛들의 그룹은 머리(head) 코일, 경추 칼럼(cervical vertebral column) 코일, 척추(spine) 코일, 골반(pelvic) 코일, 전립선(prostate) 코일, 다리(leg), 무릎(knee), 팔(arm) 또는 손(hand) 코일, 심장(cardiac) 코일, 유방(breast) 코일, 복부(abdomen) 코일, 흉부(thorax) 코일, 어깨(shoulder) 코일 또는 엉덩이(hip) 코일일 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에 따라, 개별 송신 엘리먼트들은 측정 구역에 대한 대상-지지 테이블의 정의된 구역의 포지션에 따라 연결된다. 이는, 자동 연결을 위한 미리결정된 기준일 수 있다.
"측정 구역"은 주 자기장의 균질성 볼륨 내에 놓이는 공간적 구역을 의미하는 것으로 이해되고, 상기 주 자기장으로부터, MRI 이미징 시스템의 수신 시스템의 도움으로 자기 공명 측정 신호들이 검출될 수 있다. 따라서, 측정 구역은, 이미지 데이터의 재구성이 가능하도록 하는 충분한 신호 강도로 자기 공명 측정 신호들이 검출될 수 있는 공간적 구역이다. 예로서, 상기의 경우, 이러한 공간적 구역은 수신 시스템의 현재 액티브이거나, 선택되거나 또는 이용가능한 수신 엘리먼트들에 의해 셋팅된다. 그러므로, 측정 구역은 균질성 볼륨의 서브세트를 형성한다. 예로서, 상기 측정 구역은, 디스크-형 층으로서 실시될 수 있고, 상기 디스크-형 층에 기초하여, 예컨대 검사 대상의 슬라이스 이미지가 생성될 수 있다. 또한, 상기 측정 구역은, 특정 선택 방향으로 공간적 인코딩(즉, 특정 위상 인코딩 및/또는 특정 판독 방향)을 갖는 직육면체(cuboid)("판(slab)")의 형상을 가질 수 있다.
예로서, 대상-지지 테이블의 "정의된 구역"은, 발견물(finding)들에 관련되어 특정 관심을 갖고 MRI 레코딩에서 측정되도록 의도되는 검사 대상 또는 검사 대상의 구역이 놓이는 지점일 수 있다. 대상-지지 테이블이 변위될 때, 정의된 구역은 테이블과 함께 이동한다. 개별 송신 엘리먼트들, 즉 전체로부터 선택된 송신 엘리먼트들의 연결은 언제라도 타겟된 활성화 및 비활성화를 의미할 수 있다. 발견물들에 관련된 관심은 수행될 미리결정된 분석, 예컨대 특정 조직, 종양, 기관(예컨대, 심장, 폐 등등) 그렇지 않으면 미리결정된 콘트라스트 타입의 검사, 예컨대 T1 또는 T2 콘트라스트를 측정하는 것에 있을 수 있고, 상기 T1 또는 T2 콘트라스트는 그러므로 자동 연결을 위한 추가의 미리결정된 기준을 형성할 수 있다. (이동으로 인해 상이한 송신 엘리먼트들이 부가될 수 있거나 또는 스위칭 오프 될 수 있도록) 테이블/검사 대상이 이동하는 애플리케이션 예들은 통상적으로 전신 필드: 예컨대 척주(vertebral column) 또는 전신의 형태측정(morphometric) 이미징(T1, T2 콘트라스트 등등), 그렇지 않으면 전신 또는 바디의 일부(흉부부터 다리들까지, 또는 흉부부터 머리까지)의 MR 혈관조영검사(angiography)들로부터 나온다. 그러나, 부가하여, 예컨대 관류(perfusion) 측정들을 위해, 검사 대상 이동 없이, 레코딩에서 송신 엘리먼트들의 유연한 스위칭이 합당한 예들이 또한 존재하고, 여기서 자화 준비가 공간적으로 리졸빙된 이미징과 상이한 공간적 구역에서 이루어진다.
검사 대상의 적어도 일부가 균질성 볼륨 내에 놓이는 방식으로, 로컬 코일 시스템을 이용한 검사 대상의 측정이 규칙적으로 유발된다. 균질성 볼륨의 보통 제약된 범위를 고려하여, 로컬 코일 시스템의 송신 엘리먼트들 전부가 측정 동안 활성화되는 것이 의무적일 필요가 없다. 일반적으로, 송신 엘리먼트들은 측정 구역의 방향으로 고정된 정렬로 무선주파수 필드를 방출한다. 균질성 볼륨으로부터 무선주파수 필드의 방출 지점(즉, 송신 엘리먼트 지점)의 특정 거리의 경우, 일정 상황들 하의 상기 송신 지점은 검사 대상의 측정을 위해 사용될 수 없을 수 있다. 그러므로, 무선주파수 필드의 송신 지점의 거리는 자동 연결을 위한 기준으로서 활용될 수 있다.
특히, 균질성 볼륨 내의 특정 송신 엘리먼트에 의해 생성되는 B1+ 필드는 송신 엘리먼트 및 검사 대상의 구조, 그리고 실질상 또한 송신 엘리먼트와 검사 볼륨 사이의 거리에 따라 좌우된다. 예로서, 언급된 바와 같이, 상세화된 방식으로 거리 임계치를 미리결정하는 것이 가능하고, 이때 상기 거리 임계치가 초과된다면 송신 엘리먼트들은 활성화되지 않는다.
더욱 복잡하고 정확한 결정 기준이, 균질성 볼륨 내에 개별 송신 엘리먼트들의 B1+ 맵들("B1 맵") ― 시뮬레이팅되든 또는 측정되든 함 ― 을 포함시킴으로써 획득된다. 일정 효율성 임계치(효율성 임계치는 예컨대 생성된 플립 각도 및 시간마다 생성된 SAR 값일 수 있음)가 언더샷(undershot)된다면, 개별 코일 엘리먼트들이 연결(즉, 활성화)(또는 효율성 임계치가 초과된다면, 비활성화)되는 것이 가능하다. 이는 또한, 어쩌면 균질성 볼륨 내에서 상대적으로 작은 B1+ 진폭을 생성하고 그러므로 작은 플립 각도를 생성하지만 검사 볼륨 내에서 또는 검사 볼륨 밖에서 SAR 감소에 기여할 수 있는 송신 엘리먼트들을 부가할 가능성을 포함한다.
예로서, 거리 임계치가 이 점에서 미리결정될 수 있는 것이 가능하고, 이때 상기 임계치가 초과된다면 송신 엘리먼트들은 활성화되지 않는다. 대안적으로 또는 그에 부가하여, 측정 구역과 무선주파수 필드의 중심 축의 교차 각도가 또한 미리결정된 기준일 수 있다.
다시 말해, 교차 각도에 대한 최소 각도 임계치를 미리결정하는 것이 가능하고, 이때 상기 임계치가 언더샷된다면 송신 엘리먼트들은 활성화되지 않는다.
유리하게, 주 자기장 장치에 대한 대상-지지 테이블의 예컨대 단계적(step-by-step) 변위의 경우, 송신 엘리먼트들(예컨대, 주어진 최대 송신 전력 또는 주어진 SAR 값의 경우)이 충분한 필드 강도를 갖는 (타겟) 무선주파수 필드를 (검사 대상 또는 정의된 구역의 지점에) 생성하는 방식으로, 측정 구역에 대하여 현재 놓인 송신 엘리먼트들의 매트릭스로부터 그러한 송신 엘리먼트들을 잇달아 활성화시키는 것이 항상 가능하다. 그러므로, 검사 구역 또는 정의된 구역의 포지션이 주 자기장 장치에 대하여 변하더라도, 주 자기장 장치에 대한 자기 공명 무선주파수 필드의 (방출 지점의) 포지션이 측정 프로시저 동안 일정하게 유지될 수 있다. 예로서, 검사 대상의 선택된 세그먼트들이 후속 단계에서 잇달아 여기 및 측정될 수 있다. 그러므로, 다시 말해, 초기에, 제1 세그먼트가 제1 개수의 송신 엘리먼트들에 의해 여기 및 측정될 수 있고, 후속하여, 제2 세그먼트가 상이한 개수의 송신 엘리먼트들을 이용하여 여기 및 측정될 수 있다.
추가의 바람직한 실시예에 따라, 측정 구역 내에서의 환자의 환자 타겟 볼륨의 타겟 볼륨 세그먼트에 대한 포지션에 따라 적어도 하나의 송신 엘리먼트가 연결된다.
여기서, "환자 타겟 볼륨"은, 여기되고 측정되고 후속 단계에서 디스플레이되도록 의도되는 환자의 구역을 의미하는 것으로 이해된다. 예로서, 환자 타겟 볼륨은 인간 또는 동물의 혈관 또는 기관, 즉 심장 또는 신장일 수 있다. "타겟 볼륨 세그먼트"는 측정 동안 측정 구역 내에 놓이는 환자 타겟 볼륨의 섹션 또는 서브세트를 형성한다. 따라서, 타겟 볼륨 세그먼트는 환자 타겟 볼륨과 측정 구역 사이의 교차부로서 설명될 수 있다.
대상-지지 테이블 상에서의 환자의 포지션이 바람직하게 환자의 측정 동안 일정하게 유지될 것이다. 그런 다음, 대상-지지 테이블의 변위 또는 이동의 경우 환자는 또한 항상 이동된다. 측정 구역이 일정하도록 셋팅되는 경우 측정 구역에 대한 환자 타겟 볼륨의 포지션이 또한 가변적이다. 그러므로, 환자 타겟 볼륨 또는 타겟 볼륨 세그먼트에 관련되어 송신 엘리먼트의 현재 포지션에 따라 송신 엘리먼트가 연결된다.
예로서, 송신 엘리먼트가 타겟 볼륨 세그먼트에 바로 인접하거나 또는 측정 구역으로부터 정의된 최소 거리 내에 놓인다면 상기 송신 엘리먼트는 활성화될 수 있고, 여기서 상기 최소 거리는 전술된 충분한 필드 강도가 유지됨을 보장한다. 그러므로, 송신 엘리먼트들은, 하나 또는 그 초과의 바로 인접한 송신 엘리먼트들보다 타겟 볼륨 세그먼트로부터 더 멀리 놓이는 송신 엘리먼트들이 특정한 추가의 인자(factor)들로 인해 인액티브(inactive)로 유지되는 방식으로 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 개발은 송신 엘리먼트들의 더욱 정확한 연결을 가능케 한다.
송신 엘리먼트는 바람직하게, 측정 구역 내에서의 환자 타겟 볼륨의 범위에 따라 연결된다.
측정 구역 내에서의 환자 타겟 볼륨의 "범위"는, 예컨대 기관 또는 기관 세그먼트가 미리선택된 측정 구역 내에서 취하는 길이, 폭 및 높이의 형태로의, 즉 세 개의 공간적 방향들로의 환자 타겟 볼륨의 3-차원 범위를 의미하는 것으로 이해된다. 예로서, 세 개의 공간적 방향들에 관련된 정보는 대상-지지 테이블의 기준 시스템에 커플링될 수 있고, 공간적 좌표들의 형태로 인코딩될 수 있다. 따라서, 범위는 측정 구역과 환자 타겟 볼륨의 교차부의 포지션 및 볼륨을 표현한다. 측정 구역을 예컨대 환자의 흉부를 통과하는 디스크-형 층으로서 셋팅할 때, 예컨대 측정될 심장이 단지 측정 구역의 프랙션(fraction)을 구성할 수 있다. 상기의 경우, 송신 엘리먼트들을 활성화시킬 필요가 없을 수 있고, 상기 송신 엘리먼트들의 지향된 무선주파수 필드는 심장을 측정하기 위해 사용될 수 없거나 또는 사용될 필요가 없다. 따라서, 무선주파수 필드의 방출 지점들의 공간적 방향들 또는 상이한 시각(perspective)들로부터 측정 구역 내에서의 타겟 볼륨 세그먼트의 범위를 표현하는 타겟 볼륨의 윤곽, 지형(topographic) 프로파일 또는 릴리프(relief)가 예컨대 환자의 선행하는 개요 측정에서 설정될 수 있다.
예컨대 환자의 흉부의 슬라이스 이미지가 환자 타겟 볼륨의 주요 측정 동안 생성될 것이라면, 많은 개수의 송신 엘리먼트들이 활성화되어야 하고, 상기 많은 개수의 송신 엘리먼트들은, 환자 타겟 볼륨의 상대적으로 넓은 범위를 여기서 측정하기 위해, 균질한 자기 공명 무선주파수 필드가 생성될 수 있도록, 측정될 층 주위에서 그룹핑된다.
예로서, 전문화된 로컬 코일 유닛의 제1 개수의 액티브 송신 엘리먼트들과 추가의 전문화된 로컬 코일 유닛의 제2 개수의 액티브 송신 엘리먼트들이 이러한 많은 개수의 송신 엘리먼트들에 기여할 수 있다. 여기서, 이러한 많은 개수에 기여하기 위하여 각각의 로컬 코일 유닛들의 송신 엘리먼트들 전부가 활성화될 필요는 없다.
로컬 코일 시스템의 송신 엘리먼트들은 대상-지지 테이블의 x-방향, y-방향 및 z-방향을 따라서, 즉 테이블의 길이방향 범위를 따라서 뿐만 아니라 가로 범위 및/또는 높이 범위를 따라서 배열될 수 있다. 어깨 구역을 환자 타겟 볼륨으로서 결정할 때, 어깨 구역에 대한 포지션에 있는 하나 또는 그 초과의 송신 엘리먼트들을 활성화시키고, 현재 측정될 환자 타겟 볼륨 세그먼트의 이상적인 여기, 즉 미리결정된 타겟 자화에 따른 여기를 보장하는 것이 가능하다. 이는, 예컨대 송신 엘리먼트들의 삼차원으로 분포된 매트릭스로부터의 개별 적절한 송신 엘리먼트들이 각각 x-방향, y-방향 및 z-방향으로부터 활성화됨을 의미한다. 복수의 송신 엘리먼트들을 활성화시킬 때, 각각의 송신 엘리먼트들의 무선주파수 필드들이 그런 다음 더 큰 무선주파수 필드에 중첩된다.
추가의 바람직한 실시예에 따라, 송신 엘리먼트는 환자의 이전에 수행된 사전-측정에 따라 연결된다.
"사전-측정"은, 예컨대 환자의 바디 내에서 환자 타겟 볼륨을 로컬화하기 위해 수행되는 환자의 개요 측정일 수 있다. 사전-측정은 또한, 발견물들에 관련되어 상이한 관심을 갖고 수행되는 환자 타겟 볼륨의 완전한 측정일 수 있다. 송신 엘리먼트들에 의해 방출된 자기 공명 무선주파수 필드의 품질, 즉 균질성에 관한 정보가 바람직하게 사전-측정에서 설정된다.
사전-측정의 추가의 변형은, 적어도 균질성 볼륨 내에서, 로컬 코일 시스템의 다수의 송신 엘리먼트들에 의한 필드 분포를 설정하는 것을 포함할 수 있다. 프로세스에서, 균질성 볼륨의 구역 내에 놓이거나 또는 균질성 볼륨 내의 B1 필드에 기여할 수 있는 예컨대 송신 엘리먼트들 전부를 활성화시키는 것이 가능하다.
예컨대 여기된 조직의 특이성(peculiarity)들에 의한 무선주파수 필드의 소위 쉐도잉(shadowing)의 결과로서 또는 송신 엘리먼트들의 송신 전력의 부적합한 셋팅으로 인해 충분한 품질을 갖지 않는 무선주파수 필드의 구역들 내에서의 후속 주요 측정을 위해 파라미터들이 적응될 수 있다. 이들 파라미터들은 예컨대, 송신 엘리먼트들의 진폭 및/또는 위상 시프트를 적응시키는 것, 또는 쉐도잉을 감소시키거나 또는 방지하는 송신 엘리먼트들의 특정 활성화 또는 비활성화를 포함할 수 있다. 따라서, 이들 적응된 파라미터들은, 송신 엘리먼트들에 의해 방출되는 무선주파수 필드 또는 타겟 무선주파수 필드의 자화의 미리결정된 타겟 분포에 기초한 선택된 송신 엘리먼트들의 설정을 포함한다. 특히, 송신 엘리먼트들 및/또는 무선주파수 노출 값, 예컨대 SAR 값 및/또는 최대 전력 소모량을 선택하기 위한 자화의 균질성이 미리결정될 수 있다.
이들 요건들은, MRI 이미징 시스템에 대한 작동 시퀀스를 설정하기 위해 사용될 수 있고, 상기 작동 시퀀스에 대한 대응하는 최적화 방법에서 고려될 수 있다. 원칙적으로, 현재 인액티브인 송신 엘리먼트들이 디튜닝(detuning)될 수 있다. 상기 송신 엘리먼트들은 바람직하게, 현재 액티브인 송신 엘리먼트들에 의해 생성되는 자기 공명 무선주파수 필드를 균질화하기 위해 사용된다. 이는, 무선주파수 필드 내에서 인액티브 송신 엘리먼트들의 "커플링" 또는 공명에 의해 달성될 수 있다. 마지막으로, 선택된 송신 엘리먼트 또는 엘리먼트들의 작동이 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 이러한 개발은 궁극적으로, 환자 타겟 볼륨의 주요 측정 동안 생성되는 무선주파수 필드의 개선된 균질성에 기여한다. 부가하여, 무선주파수 필드에의 환자의 노출을 감소시키고 MRI 이미징 시스템의 로컬 코일 시스템의 전력 소모량을 감소시키는 것이 가능하다.
여기서, 예컨대 작동 시퀀스를 설정할 때의 최적화의 초점은, 예컨대 발견물들에 관련된 특정 관심과 같은 특정 기준들에 따라, MRI 이미징 시스템의 사용자에 의해 상이하게 미리결정될 수 있다.
예로서, 무선주파수 필드의 필드 분포 또는 자화는, 전력 분배기를 이용하여 사전-측정 또는 개요 측정에서 설정될 수 있다. 전력 분배기는, 바람직하게 무선주파수 신호의 진폭 및 위상에 대한 기본 셋팅으로, 설정 목적들을 위해 연결될 수 있다. 전력 분배기는 바람직하게 복수의 독립적인 입력 채널들 또는 송신 채널들에 연결될 수 있고, 여기서 전력 분배기의 연결 옵션들을 고려하여 활성화를 위해 선택된 송신 엘리먼트들이 설정된다. 필드 분포를 설정하기 위하여, 독립적인 송신 채널들을 기본 셋팅으로 동작시키는 것이 또한 가능하다. 이는, 복수의 독립적인 입력 또는 송신 채널들(예컨대, 무선주파수 생성기들 및/또는 전력 증폭기들)에 그리고 전력 분배기에 동시적으로 작동 시퀀스에 기초한 제어 데이터의 송신이 존재할 수 있음을 의미한다. 작동 시퀀스를 위한 대응하는 최적화 방법이 이들 연결 옵션들을 고려할 수 있고, 송신 엘리먼트들의 선택을 유발하는 적절한 제어 데이터를 제공할 수 있다.
원칙적으로, 송신 엘리먼트는 외부 제한 값들과 독립적으로, 그리고 단지 위에서-설명된 종속성들 중 하나의 종속성으로 연결될 수 있다. 바람직하게, 송신 엘리먼트는 이전에 정의된 무선주파수 노출 값들에 따라 연결된다.
예로서, 무선주파수 노출 값이 보건 당국들에 의해 셋팅된 SAR 제한 값일 수 있다. 로컬 코일 시스템의 특정 구역 내의 다수의 액티브 송신 엘리먼트들은, 상기 액티브 송신 엘리먼트들의 송신 전력들의 합이 정의된 노출 또는 제한 값을 초과하지 않는 방식으로, 노출 값으로 인해 제한될 수 있다. 필요하다면, 노출 값을 고려하는 것 없이 액티브인 송신 엘리먼트들은 그 다음 측정 동안 인액티브일 수 있다. 대안적으로, 하나 또는 그 초과의 송신 엘리먼트들의 송신 전력은, 송신 전력들의 합이 무선주파수 노출 값보다 더 높지 않도록 감소될 수 있거나 또는 제한될 수 있다. 이로부터 나오는 장점은, 과도한 전자기 방사선으로 인한 가능한 조직 손상으로부터 환자가 보호받는다는 것이다.
바람직한 실시예에 따라, 본 발명에 따른 방법은 아래의 단계들:
- 환자의 환자 타겟 볼륨을 결정하는 단계,
- 상기 환자의 사전-측정에서 대상-지지 테이블의 포지션에 대하여 상기 환자 타겟 볼륨의 포지션을 설정하는 단계,
- 상기 로컬 코일 시스템의 다수의 송신 엘리먼트들에 의한 상기 사전-측정에서 적어도 상기 환자 타켓 볼륨 내에서 생성되는 자기 공명 무선주파수 필드의 필드 분포를 설정하는 단계,
- 이러한 평가에 기초하여 측정 구역 내에 상기 환자 타겟 볼륨의 타겟 볼륨 세그먼트를 포지셔닝시키는 단계,
- 미리결정된 기준에 따라 상기 타겟 볼륨 세그먼트에 대해 이상적으로 놓이는 적어도 하나의 송신 엘리먼트를 선택하는 단계,
- 상기 측정 구역 내에 놓이는 상기 타겟 볼륨 세그먼트의 방향으로 자기 공명 무선주파수 필드를 방출하기 위한 선택된 송신 엘리먼트 또는 송신 엘리먼트들을 작동시키는 단계 ― 여기서, 상기 송신 엘리먼트들이 상기 사전-측정 동안에 설정된 필드 분포에 기초하여 작동되어, 이로써 생성된 자기 공명 무선주파수 필드의 현재 필드 분포가, 적어도 상기 타겟 볼륨 세그먼트 내에서, 미리결정된 타겟 분포에 대응하게 됨 ―
를 포함한다.
예로서, 상기 환자 타겟 볼륨은, 발견물들에 관련되어 특정 관심을 갖고 검사를 수행하길 원하는 오퍼레이터에 의해 결정될 수 있다. 상기 환자 타겟 볼륨의 식별 이후, 예컨대 환자의 이미지 데이터의 세그먼테이션에 의해, 환자의 바디 내에 그 로컬화가 존재할 수 있다. 이들 이미지 데이터는, 예컨대 단층촬영의 형태로, 사전-측정 동안 사전에 취득될 수 있다.
환자 타겟 볼륨의 포지션은 후속하여, 대상-지지 테이블의 기준 시스템에 대하여 포지션 좌표들을 설정함으로써 인코딩될 수 있다. 사전-측정 및 주요 측정의 프로시저 전체에 걸쳐 환자 타겟 볼륨의 일정한 포지션의 경우, 후속 주요 측정은, 사전-측정에서 설정된 포지션 좌표들을 이용하여 수행될 수 있다.
예로서, 용어 "필드 분포"는, 무선주파수 필드의 로컬 필드 강도들을 레코딩하는 B1 맵을 의미하는 것으로 이해된다. 필드 분포는 로컬 코일 시스템의 수신 엘리먼트들에 의해 설정되고, 상기 수신 엘리먼트들은 자기 공명 신호들을 수신한다. 후속하여, 자기 공명 신호들에 기초하여, 예컨대 MRI 시스템의 측정 제어 유닛에서, 필드 분포 데이터를 계산하는 것이 가능하다.
측정 구역 내에서의 타겟 볼륨 세그먼트의 포지셔닝은, 타겟 볼륨 세그먼트가 그 전체가 측정 구역 내에 놓일 때까지, 환자가 그 상에 배치된 대상-지지 테이블이 주 자기장 장치에 대하여 해당 범위까지 변위되거나 또는 이동됨을 의미하는 것으로 이해된다. 여기서, 각각의 경우 주 자기장 장치에 대한 대상-지지 테이블의 현재 위치 데이터를, 테이블에 대한 환자 타겟 볼륨의 저장된 포지션 좌표들과 비교하면서, 변위가 이루어진다.
타겟 볼륨 세그먼트에 대한 송신 엘리먼트의 이상적인 포지션은, 예컨대, 타겟 볼륨 세그먼트에 가장 가까이 있는 송신 엘리먼트가 다수의 송신 엘리먼트들로부터 활성화됨을 의미할 수 있다. 이는, 액티브 송신 엘리먼트의 무선주파수 필드가 주로 타겟 볼륨 세그먼트로 지향되고, 그 결과로서 방출된 무선주파수 필드에 의해 타겟 볼륨 세그먼트 밖의 더 적은 조직이 여기되는 것을 돕는다. 부가하여, 필요하다면, 송신 엘리먼트의 특히 가까운 포지셔닝은 더 멀리 놓인 송신 엘리먼트들과 비교할 때 송신 전력의 감소를 허용할 수 있다.
또한, 타겟 볼륨 세그먼트에 대한 송신 엘리먼트의 이상적인 포지션은, 예컨대 환자 타겟 볼륨 밖의 특히 작은 조직 볼륨의 여기를 가능케 하고 그러므로 쉐도잉을 감소시키는 그러한 방향으로 송신 엘리먼트 ― 상기 송신 엘리먼트의 무선주파수 필드가 타겟 볼륨 세그먼트에 영향을 줌 ― 의 선택이 존재함을 의미할 수 있다. 부가하여, 또는 그에 대안으로서, 무선주파수 필드가 조직 구역들에 영향을 주는 기준에 따라 액티브 송신 엘리먼트 또는 엘리먼트들이 선택될 수 있고, 상기는, 해부학적 특이성들의 결과로서, 최소 가능한 범위까지의 쉐도잉의 확률을 마찬가지로 증가시킨다.
환자 타겟 볼륨의 주요 측정에서 액티브인 송신 엘리먼트들은, 무선주파수 필드의 정의된 타겟 분포가 획득되도록, 그 각각의 송신 전력이 무선주파수 필드의 최대 가능한 균질성에 대하여 셋팅되는 방식으로 작동될 수 있다.
타겟 볼륨 세그먼트의 제1 주요 측정 이후, 타겟 볼륨 세그먼트를 포지셔닝시키고, 활성화될 송신 엘리먼트들을 선택하고, 송신 엘리먼트들을 작동시키는 위에서-설명된 단계들은, 환자 타겟 볼륨이 정의된 스캐닝 프로토콜에 따라 검출되었을 때까지, 바람직하게 그렇게 종종 반복될 수 있다. 예로서, 스캐닝 프로토콜은, 환자 타겟 볼륨의 완전한 검출을 위해, 또는 예컨대 환자 타겟 볼륨의 단지 개별적인 슬라이스 이미지들이 만들어지지만 이들이 상기 환자의 전체 볼륨을 이미징하지 않도록 부분적 검출을 위해 설계될 수 있다. 여기서, 타겟 볼륨 세그먼트의 포지셔닝 또는 대상-지지 테이블의 변위는 예컨대 단계적으로 또는 연속적으로 일어날 수 있다. 그와 함께 조정되어, 특정 송신 엘리먼트들을 차례차례로 작동시키는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 위에서-설명된 로컬 코일 시스템은 바람직하게, 전기 신호의 진폭 및/또는 위상 시프트를 적응시키기 위한 적어도 하나의 적응 유닛을 포함한다.
적응 유닛은, 로컬 코일 시스템에 연결되는 전력 전자 장치 내의 임의의 포지션에 배열될 수 있다. 예로서, 전력 전자 장치의 컴포넌트인, 무선주파수 신호를 생성하기 위한 무선주파수 생성기가 적응 유닛을 가질 수 있다. 대안적으로, 예컨대 적응 유닛 또는 복수의 적응 유닛들이 송신 엘리먼트들의 바로 업스트림에 연결되거나 또는 전력 전자 장치의 전력 분배기의 다운스트림에 연결되는 것이 가능하다. 예로서, 전력 분배기 상의 커넥터 ― 상기 커넥터 안으로, 로컬 코일 또는 다수의 송신 엘리먼트들이 삽입되었음 ― 가 단단히 설치된 적응 유닛을 가질 수 있다.
적응 유닛은 바람직하게, 검사 대상 내의 무선주파수 필드의 비균질성(inhomogeneity)들의 선행하는 설정에 기초하여 생성되는 제어 커맨드들을 수신하도록 실시될 수 있다. 제어 커맨드들에 따라, 하나 또는 그 초과의 적응 유닛들, 바람직하게 각각의 송신 엘리먼트가 진폭 및/또는 위상 시프트를 개별적으로 가변시키는 것이 가능하다. 그러므로, 상기 적응 유닛들은 무선주파수 필드 내의 비균질성들을 방지하거나 또는 감소시키는 것을 돕는다.
원칙적으로, 송신 엘리먼트들은 자기 공명 신호들을 수신하도록 부가하여 실시될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 로컬 코일 시스템은 자기 공명 신호를 수신하기 위한 별도의 수신 엘리먼트들을 포함한다.
"별도의 수신 엘리먼트들"은 수신 엘리먼트들 및 송신 엘리먼트들이 기능적으로 그리고 공간적으로 서로 분리된 채로 실시됨을 의미하는 것으로 이해된다. 수신 엘리먼트들은 바람직하게, 측정 동안 가능한 한 환자 또는 환자 타겟 볼륨에 가까이 놓인다. 이를 위해, 상기 수신 엘리먼트들은 예컨대 유연한 캐리어(flexible carrier) 내에 하우징될 수 있고, 상기 유연한 캐리어는 자신을 바디 표면에 적응시키고 그리고 측정 동안 환자 상에 놓인다. 대상-지지 테이블의 적절한 공간적 그룹핑의 경우, 수신 엘리먼트들은, 예컨대 바디의 시각으로부터, 송신 엘리먼트들의 별도 층의 앞쪽에 놓이는 층으로 또한 배열될 수 있다. 수신 엘리먼트들은 자기 공명 신호들을 수신할 수 있고, 예컨대 이들을 전기 신호들로 추가로 프로세싱할 수 있다. 이들 신호들은 후속하여, 이미지 재구성 유닛으로 포워딩될 수 있고, 상기 이미지 재구성 유닛은 그로부터 이미지 데이터를 계산한다. 측정 동안 가능한 한 환자 타겟 볼륨에 가까이 포지셔닝되는 별도의 수신 엘리먼트들의 장점은 특히 유리한 SNR(signal-to-noise ratio)을 달성하는데 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 MRI 시스템은 부가하여, 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 아래의 컴포넌트들:
- 대상-지지 테이블의 위치에 대한 환자 타겟 볼륨의 포지션을 검출하기 위한 포지션 검출 유닛,
- 환자 내에서 로컬 코일 시스템의 다수의 송신 엘리먼트들에 의해 생성되는 자기 공명 무선주파수 필드의 필드 분포를 설정하기 위한 필드 분포 설정 유닛,
- 측정 구역 내에 상기 환자 타겟 볼륨의 타겟 볼륨 세그먼트를 포지셔닝시키기 위한 포지셔닝 유닛,
- 적어도 하나의 송신 엘리먼트를 선택하기 위한 선택 유닛, 및
- 상기 측정 구역 내에 놓이는 상기 타겟 볼륨 세그먼트의 방향으로 자기 공명 무선주파수 필드를 방출하기 위해 선택된 송신 엘리먼트 또는 송신 엘리먼트들을 작동시키기 위한 제어 시스템
을 포함한다.
본 발명에 따른 MRI 시스템의 컴포넌트들 중 대다수, 특히 포지션 검출 유닛, 필드 분포 설정 유닛, 선택 유닛은 또한 소프트웨어 모듈들로서 예컨대 MRI 시스템의 제어 시스템 상에서 실시될 수 있다. 이미 존재하는 MRI 시스템들이, 본 발명에 따라 동작하기 위하여 소프트웨어 업데이트에 의해 쉽게 레트로피팅(retrofitting)될 수 있다는 점에서, 대체로 본 발명에 따른 방법의 소프트웨어-기반 구현이 유리하다. 이러한 점에서, 상기 목적은 또한 컴퓨터 프로그램 물건에 의해 달성되고, 상기 컴퓨터 프로그램 물건은 MRI 시스템의 프로그램가능 제어 시스템의 메모리에 직접 로딩될 수 있고, 프로그램 물건이 제어 시스템 상에서 실행된다면 본 발명에 따른 방법의 단계들 전부를 실행시키기 위한 프로그램 코드 수단을 갖는다.
본 발명은, 첨부된 도면들을 참조하여, 예시적 실시예들에 기초하여 아래의 설명에서 더욱 상세히 다시 한 번 설명될 것이다. 여기서, 동일한 컴포넌트들에는 다양한 도면들에서 동일한 참조 부호들이 제공된다. 상세하게는:
도 1은 제1 포지션에서 환자의 자기 공명 레코딩 동안, 본 발명에 따른 로컬 코일 시스템을 갖는 MRI 시스템의 대상-지지 테이블의 단면도를 도시한다.
도 2는 제2 포지션에서 환자의 자기 공명 레코딩 동안, 도 1에 따른 대상-지지 테이블의 길이방향 섹션을 도시한다.
도 3은 복수의 로컬 코일 유닛들에 의해 둘러싸이는 환자의 세 개의 부분적 뷰들을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 MRI 시스템의 개략적 예시를 도시한다.
도 5는 MRI 시스템의 전력 전자 장치의 실시예의 개략적 예시를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 방법의 프로시저의 흐름차트를 도시한다.
도 1은 하우징(11)과 상기 하우징(11)에 대하여 변위될 수 있는 대상-지지 테이블(12)을 갖는 MRI 시스템(10)을 도시한다. 하우징(11)은 주 자기장 장치(17)와, 둥근 단면을 갖는 환자 터널 또는 자기 공명 측정 공간(4)을 포함한다. 대상-지지 테이블(12)은 로컬 코일 시스템(18), 환자(1)가 그 상에 배치될 침상(8), 및 상기 침상(8) 상에 포지셔닝된 환자(1)를 커버하기 위한, 상기 침상(8) 위의 아크형 커버(99)를 포함한다. 침상(8)과 커버(99) 사이의 캐비티(7)가 환자(1)를 받아들이기 위해 제공된다. 함께, 로컬 코일 시스템(18)과 주 자기장 장치(17)는 MRI 시스템(10)의 스캐너 유닛을 형성한다.
로컬 코일 시스템(18)은 침상(8) 및 커버(99) 내에 하우징된다. 로컬 코일 시스템(18)은 침상(8) 및 커버(99)의 범위에 걸쳐서 분포되는 복수의 로컬 코일들(14)을 갖는다. 로컬 코일들(14)은, 커버(99)가 단지 환자(1)의 머리 구역에 대한 오프닝들을 노출시키는 범위까지, 침상(8) 상에 포지셔닝된 환자(1)를 둘러싼다. 로컬 코일들(14) 각각은 자기 공명 무선주파수 필드를 방출하기 위한 복수의 송신 엘리먼트들(15)을 포함한다. 자기 공명 신호들 ― 상기 자기 공명 신호들에 기초하여, 환자(1)의 이미지 데이터가 생성될 수 있음 ― 을 수신하기 위한 복수의 수신 유닛들(16)이 캐비티(7) 주위에서 침상(8)에서 로컬 코일들(14)에 대해 유사하게 그룹핑되고, 또한 커버(99) 내에 포함될 수 있다(여기서 미도시). 여기서, 수신 엘리먼트들(16)은 송신 엘리먼트들(15)보다 캐비티(7)에 더 가까이 놓인다. 부가하여, 로컬 코일 시스템(18)은 복수의 수신 엘리먼트들(16)을 갖는 실링(ceiling)(9)을 갖는다.
환자 터널(4)에서, 주 자기장 장치(17)는 주 자기장(미도시)을 생성한다. 환자의 측정이 항상, 주 자기장의 균질성 볼륨(도 2를 보라)의 구역 내에서 일어난다. 예로서, 균질성 볼륨은 예컨대 구형 공간이고, 상기 균질성 볼륨 내에서 주 자기장이 균질하게 분포된다. 환자(1)의 환자 타겟 볼륨(52)의 측정, 이 경우 어깨 구역의 측정이 로컬 코일 시스템(18)의 선택된 개수의 송신 엘리먼트들(15')에 의해 유발된다. 활성화된 송신 엘리먼트들(15')의 이러한 개수는 로컬 코일 시스템(18)에 대한 그리고 그에 따른 침상(8) 및 커버(99)에 대한 환자 타겟 볼륨(52)의 포지션에 따라 좌우된다. 상기 개수는 또한 측정 구역(도 2를 보라) 내에서의 환자 타겟 볼륨(52)의 높이 범위(a) 및 가로 범위(b)에 따라 좌우된다.
도 1은 일곱 개의 액티브 송신 엘리먼트들(15')을 도시하고, 상기 일곱 개의 액티브 송신 엘리먼트들(15') 각각은 환자 타겟 볼륨(52)에 바로 인접하게 놓인다. 이의 결과로서, 두 개의 로컬 코일들(14)의 송신 엘리먼트들(15')이 완전히 활성화되고; 그와 대조적으로, 제3 로컬 코일(14)의 단지 하나의 송신 엘리먼트(15')가 스위칭 온 된다. 액티브 송신 엘리먼트들(15') 각각은 자기 공명 무선주파수 필드들(59)을 방출하고, 상기 자기 공명 무선주파수 필드들(59)은 환자 타겟 볼륨(52)의 방향으로 일정 범위까지 지향된다. 주어진 타겟 자화를 생성하기 위해, 미리결정된, 균질한 자기 공명 무선주파수 필드(58)가 환자 타겟 볼륨(52)의 구역 내에서 생성되는 방식으로, 무선주파수 필드들(59)은 서로 중첩된다. 그 결과 수신 엘리먼트들(16)은 환자 타겟 볼륨(52)의 세차운동(precessing) 자화를 측정한다. 후속 단계들에서, 대응하는 신호들이 프로세싱되어, 환자 타겟 볼륨(52)의 슬라이스 이미지 데이터가 형성된다. 송신 엘리먼트들(15', 15)을 단지 활성화시키는 것 또는 비활성화시키는 것에 부가하여, 예컨대 환자(1)의 조직의 조건에 따라 또는 전자기 방사선의 "SAR(specific absorption rate)"의 이전에 정의된 제한 값들에 따라, 각각의 개별 송신 엘리먼트(15')로부터 방출되는 자기 공명 무선주파수 필드들의 강도(진폭)를 가변시키는 것이 가능하다. 또한, 서로에 대한 전기 신호들의 위상 시프트가 각각의 송신 엘리먼트(15, 15')에 대해 조정될 수 있고, 상기 전기 신호들은 자기 공명 무선주파수 필드를 형성한다.
도 2는 도 1에서 도시된 MRI 시스템(10)의, 실질상 90°만큼 회전된 섹션을 도시한다. 송신 엘리먼트들(15) 및 수신 엘리먼트들(16)을 갖는 로컬 코일들(14)은 대체로, 침상(8) 및 커버(99) 또는 실링(9)의 전체 길이방향 범위에 걸쳐서 분포된다. 여기서, 커버(99)는 침상(8)보다 더 짧은 실시예를 갖고, 단지 환자(1)의 다리들 및 몸통을 커버하고, 머리 구역을 노출된 채로 둔다. 도 1과 대조적으로, 환자(1)의 하부 복부 구역이 환자 타겟 볼륨(52)을 형성하고, 이 경우 상기 환자 타겟 볼륨(52)의 슬라이스 이미지 데이터가 생성될 것이다. 주 자기장의 대체로 구형의 균질성 볼륨(50)이 캐비티(7)와 교차한다. 상기 균질성 볼륨(50)은 침상(8)의 지지 면으로부터 커버(99)의 내부 정수리(vertex) 면까지 연장된다. 균질성 볼륨(50)의 구역 내에, 디스크-형 측정 구역(56)이 존재하고, 상기 디스크-형 측정 구역(56)은 마찬가지로 침상(8)의 지지 면으로부터 커버(99)의 내부 정수리 면까지 연장된다. 그러므로, 상기 디스크-형 측정 구역(56)은 환자(1)의 임의의 바디 파트의 측정을 가능케 하는 범위를 갖는다. 예로서, 측정 구역(56)은 침상(8)의 길이방향 범위를 따라서 10㎝의 두께를 갖는다. 단일 측정의 경우, 균질한 자기 공명 무선주파수 필드가 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 구역 내에서 생성된다. 타겟 볼륨 세그먼트(54)는 환자 타겟 볼륨(52)과 측정 구역(56) 사이의 교차부이다. 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 높이 범위(a') 및 가로 범위(미도시)가, 자기 공명 무선주파수 필드를 방출하기 위해 활성화되는 그러한 송신 엘리먼트들(15)의 선택을 결정한다.
여기서, 수신 엘리먼트들(16)이 또한 송신 엘리먼트들(15)로서 사용될 수 있다는 것이 실현 가능하다. 이러한 경우, 송신 엘리먼트들(15')의 활성화 또는 선택은 또한 수신 엘리먼트들(16)을 포함하고, 상기 수신 엘리먼트들(16)은 그런 다음 송신 엘리먼트들(15)로서 동작될 것이고 예컨대 커버(99), 실링(9) 또는 침상(8)에서 배열된다. 여기서, 각각의 경우 개별 송신 엘리먼트들(15')만이 또는 송신 엘리먼트들(15')의 그룹들만이 활성화되는 방식으로 선택이 유발될 수 있음은 명확하다. 다시 말해, 로컬 코일(14)의 송신 엘리먼트들(15)의 전체가 포함되는 것보다 이러한 로컬 코일(14)의 더 적은 개수의 송신 엘리먼트들, 예컨대 실링(9)의 송신 엘리먼트들을 활성화시키거나 또는 선택하는 것이 가능하다. 로컬 코일(14)이 독립적인 컴포넌트로서 실시된다면, 상기 로컬 코일(14)은 로컬 코일 유닛으로서 지칭될 수 있다.
도 3은 환자(1)의 복수의 뷰들을 도시하고, 상기 환자(1) 주위에 복수의 로컬 코일 유닛들(19)이 배열된다. 무-중단(interruption-free)의, 즉 신속한 환자 검사를 가능케 하기 위하여, 이러한 복수의 로컬 코일 유닛들(19)은, 자기 공명 측정의 시작 이전에 환자 상에 또는 환자의 부근에 배열된다. 부분적 뷰 Ⅰ에서, 헬멧처럼 환자(1)의 머리를 둘러싸는 머리 코일과, 하프-쉘(half-shell)의 형상으로 환자(1)의 경추 칼럼을 둘러싸는 경추 칼럼 코일이 로컬 코일 유닛들(19)로서 도시된다. 동시에, 환자(1)는, 링 또는 원통-타입의 형태로 환자의 상부 바디 또는 유방 구역을 둘러싸는, 뷰 Ⅱ에서 설명되는 흉부 코일에 의해 둘러싸인다. 부분적 뷰 Ⅲ는, 뷰 Ⅱ에 따라, 침상(8) 상에 배치된 환자(1)에 대한 평면도를 형성한다. 이들 로컬 코일 유닛들(19) 각각은 복수의 송신 엘리먼트들(15, 15')을 갖는다. 이러한 예시적 실시예에 따라, 환자(1)의 상부 가슴(chest) 구역에 인접한 경추 칼럼의 이상적인 이미징을 유발하는 송신 엘리먼트들(15')이 자동으로 연결된다. 각각의 경우 액티브 송신 엘리먼트들(15')은 상이한 로컬 코일 유닛들(19)에 속한다. 이미지를 생성하기 위하여, 부분적 뷰 Ⅰ에서 경추 칼럼 코일의 컴포넌트들을 형성하는 세 개의 송신 엘리먼트들(15'), 그리고 동시에, 부분적 뷰 Ⅱ에서 도시된 바와 같은 흉부 코일의 컴포넌트들인 일곱 개의 송신 엘리먼트들(15')이 선택된다. 여기서, 각각의 로컬 코일 유닛들(19)의 송신 엘리먼트들(15) 전체가 활성화된 또는 선택된 송신 엘리먼트들(15')보다 더 많다는 것을 식별하는 것이 가능하다.
액티브 송신 엘리먼트들(15')로의 송신 전력의 선택 및 공급이 전력 분배기(20)에 의하여 유발되고, 상기 전력 분배기(20)는 도 4 내지 도 6에서 더욱 상세히 설명된다.
도 3의 예시를 넘어서, 로컬 코일 유닛들(19)은, 특히 상이한 루프 크기들을 갖는 상이한 형태들의 송신 엘리먼트들(15, 15')을 가질 수 있는 로컬 코일들(14)일 수 있다. 송신 엘리먼트들(15, 15')은 각각, 개별적으로 작동될 수 있다. 상기 송신 엘리먼트들(15, 15')은, 상기 송신 엘리먼트들(15, 15')이 실질상 인간 환자(1)의 해부학적 형태를 따르는 방식으로, 그리고 하프 쉘들 또는 부분적 쉘들 또는 코일 매트(mat)들과 같이 예컨대 원통형으로 실시되는 캐리어들 또는 로컬 코일 유닛들(19) 내에 실시되는 방식으로 실시된다.
예로서, 어깨 또는 골반 또는 전립선 코일들은 하프 쉘들이다. 예로서, 머리, 흉부, 팔, 손 및 다리 코일들은 원통형 코일들이다. 예로서, 척추 코일은 코일 매트일 수 있고, 상기 척추 코일은 환자(1)의 척주를 따라서 균등하지 않은 개수의 코일 행들 또는 송신 엘리먼트들(15, 15')의 행들로서 실시될 수 있다. 원통형 코일 엘리먼트들이 환자(1)의 바디 파트를 완전히 커버하는 반면에, 하프 쉘들은 단지 제약된, 각이 진 커버를 제공한다.
그러나, 예컨대 상부 및 하부 파트를 갖는 심장 코일과 같이, 추가의 전문화된 로컬 코일 유닛들(19)이 게다가 이들을 넘어서 또한 고려된다. 심장 코일의 송신 엘리먼트들(15, 15')은 동일한 방식으로 그리고 규칙적인 방식으로 배열될 수 있다. 그러나, 송신 엘리먼트들(15, 15')이, 바디(1)의 해부학적 형태에 추가로 적응되고 상이한 루프 크기들을 갖는 것이 동등하게 실현 가능하다.
전문화된 로컬 코일 유닛(19)의 추가의 변형은 여성 유방의 이미지들을 캡쳐하기 위한 유방 코일일 수 있고, 상기 코일은 유방의 끝 쪽으로 테이퍼링(tapering)되는 어레인지먼트로 하나 또는 그 초과의 송신 엘리먼트 링들을 포함한다. 여기서, 각각의 송신 엘리먼트 링은 유방의 원주 라인을 완전히 둘러싸고, 복수의 개별적으로 작동가능한 송신 엘리먼트들(15, 15')을 갖는다. 여기서, 송신 엘리먼트 링들은, 여성 유방을 해부학적으로 따르는 하나 또는 두 개의 지지 팟(bearing pot)들 내에 임베딩될 수 있거나 또는 포함될 수 있다.
송신 엘리먼트 링들의 유사한 어레인지먼트가 도 3에서 부분적 뷰 Ⅱ에서 도시된 바와 같이 예컨대 원통형 로컬 코일 유닛들(19) 각각에 대해 실현 가능하다.
하프 쉘-형상의 로컬 코일 유닛들(19) 각각은 송신 엘리먼트 링들 대신에 각자의 각이 진 커버에 대응하는 원형 세그먼트들을 갖는다. 차례로, 원형 세그먼트들 각각은 복수의 송신 엘리먼트들(15, 15')을 포함할 수 있다.
송신 엘리먼트들의 미리결정된 거리가, 예컨대 대상-지지 테이블(12) 상의 피팅 마운트(fitting mount)들에 의해 달성될 수 있거나, 또는 로컬 코일 유닛들(19)에 의해 이미 미리결정될 수 있다.
도 4는 하우징(11)에 대하여 변위가능한 대상-지지 테이블(12)을 갖는 MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)을 도시한다. 또한, MRI 시스템(10)의 컴포넌트들은 MRI 시스템(10)을 제어하기 위한 제어 시스템(30) 그리고 대상-지지 테이블(12) 상에 배열된 로컬 코일 시스템(18)의 스위칭 장치로서 전력 전자 장치(26)이다.
상세히, 제어 시스템(30)은 전력 전자 장치(26) 그리고 또한 로컬 코일 시스템(18) 그리고 또한 적응 유닛(28)과 대상-지지 테이블(12)을 제어하거나 또는 이들에 연결된다.
제어 시스템(30)은 제어 장치로서 측정 제어 유닛(34), 스캐닝 프로토콜 메모리(36) ― 상기 스캐닝 프로토콜 메모리(36)로부터, 저장된 스캐닝 프로토콜이 리트리빙(retrieving)될 수 있음 ―, 및 다수의 입력 및 출력 인터페이스들(61, 62, 65, 66, 67, 68)을 포함한다. 입력 및 출력 인터페이스로서 실시되는 단말 인터페이스(61)가 측정 제어 유닛(34)을 단말(80) 또는 컴퓨터 시스템에 연결시킨다. 이에 의하여, 선택 및 제어 정보가 오퍼레이터와의 상호작용 범위 내에서 입력될 수 있고 출력될 수 있다. 마찬가지로 입력 및 출력 인터페이스로서 설계된 버스 인터페이스(62)가 측정 제어 유닛(34)을 데이터 전송을 위한 버스(86)에 연결시킨다. 차례로, 버스(86)는 의료 정보 및 이미징 시스템(84)과 매스 스토리지 매체(82)에 연결된다.
첫째로, 측정 제어 유닛(34)은 포지션 검출 유닛(42)을 포함한다. 상기 포지션 검출 유닛(42)은 고정적으로 설치된 주 자기장 장치(17)에 대한 대상-지지 테이블(12)의 현재 포지션에 관련된 위치 데이터(PD)를 프로세싱하고, 여기서 위치 데이터(PD)는 대상-지지 테이블(12) 상에 설치된 위치 설정 유닛(43)에 의해 검출되고, 입력 인터페이스(68)를 통해 제어 시스템(30)에 포워딩된다. 포지션 검출 유닛(42)은 포지션 좌표 데이터(LKD) 내의 자기 공명 신호들(MRS)을 이용하여 위치 데이터(PD)를 프로세싱한다.
둘째로, 측정 제어 유닛(34)은 필드 분포 설정 유닛(45)을 포함한다. 상기 필드 분포 설정 유닛(45)은 자기 공명 신호들(MRS)을 필드 분포 데이터(FVD) 내에서 프로세싱하고, 상기 자기 공명 신호들(MRS)은 로컬 코일들(14)의 수신 엘리먼트들(16)(도 1 및 도 2를 보라)에 의해 이전에 검출되었고 입력 인터페이스(67)를 통해 제어 시스템(30)에 공급되었다. 이들 필드 분포 데이터(FVD)는 송신 엘리먼트들(15, 15')(도 1 내지 도 3을 보라)에 의해 생성된 자기 공명 무선주파수 필드(58)의 필드 분포에 관련된, 그러므로 그 균질성 정도에 관한 정보를 포함한다. 필드 분포 설정 유닛(45)은 필드 분포 데이터(FVD)를 스캐닝 프로토콜 설정 유닛(여기서 미도시)에 포워딩할 수 있고, 상기 스캐닝 프로토콜 설정 유닛은 제어 시스템(30) 또는 측정 제어 유닛(34)의 컴포넌트일 수 있거나 또는 외부적으로 또한 구현된다. 측정 제어 유닛(34)은, 미리결정된 기준들, 예컨대 SAR 제한 값, 무선주파수 필드(58)의 특정 자화 타겟 분포 또는 로컬 코일 시스템(14)의 최대 전력 소모량을 고려하여 액티브 송신 엘리먼트들(15')을 선택하도록 실시될 수 있다. 여기서, 대상-지지 테이블(12)의 현재 위치의 기준들, 측정 구역(56) 내에서의 환자 타겟 볼륨(52)의 범위 및 특히 발견물들에 관련된 특정 관심이 선택에서 고려될 수 있다. 예로서, 측정 제어 유닛(34)은, 특히, 스캐닝 프로토콜 설정 유닛(여기서 미도시)에 연결될 수 있거나, 또는 스캐닝 프로토콜 설정 유닛을 포함할 수 있다. 그런 다음, 전술된 기준들 및 파라미터들은, 작동 시퀀스를 설정할 때 고려될 수 있고, 그 결과 측정 제어 유닛(34)은 그런 다음 적절한 제어 데이터(SD) 또는 위치 제어 데이터(PSD)를 생성한다.
셋째로, 측정 제어 유닛(34)은 위치 데이터(PD), 필드 분포 데이터(FVD) 및 포지션 좌표 데이터(LKD)에 기초하여 전력 전자 장치(26)를 작동시키기 위한 작동 유닛(41)을 포함한다. 작동 유닛(41)은 스캐닝 프로토콜 설정 유닛(여기서 미도시)의 컴포넌트일 수 있다. 이를 위해, 작동 유닛(41)은 위치 제어 데이터(PSD)를 생성하고, 상기 위치 제어 데이터(PSD)는 출력 인터페이스(66)를 통해 MRI 시스템(10)에 전송되고, 대상-지지 테이블(12)의 변위의 타겟 좌표들을 정의한다. 또한, 작동 유닛(41)은 제어 데이터(SD)를 생성하고, 상기 제어 데이터(SD)는 출력 인터페이스(65)를 통해 전력 전자 장치(26)에 전송된다.
마지막으로, 측정 제어 유닛(34)은 이미지 재구성 유닛(47)을 포함하고, 상기 이미지 재구성 유닛(47)은 자기 공명 신호들(MRS)로부터 또는 그로부터 생성된 전기 신호들로부터 환자(1) 또는 환자 타겟 볼륨(52)의 이미지 데이터(BD)를 생성할 수 있다.
전력 전자 장치(26)는 무선주파수 신호들(ES1)을 생성하기 위한 무선주파수 생성기(24), 신호 경로에서 그 뒤를 잇고, 상기 무선주파수 신호들(ES1)을 증폭시켜 증폭된 전기 신호들(ES2)을 형성하기 위한 무선주파수 전력 증폭기(22), 및 증폭된 무선주파수 신호들(ES2)을 분할하거나 또는 결합시켜 신호들(ES3)을 형성하기 위한 전력 분배기(20) ― 상기 신호들(ES3)은 부분 신호들 및/또는 혼합 신호들일 수 있음 ― 를 포함한다. 전력 분배기(20)의 다운스트림에는 적응 유닛(28)이 연결되고, 상기 적응 유닛(28)에 의하여, 무선주파수 신호들(ES3)의 진폭 및 위상 시프트가 셋팅될 수 있다. 필드 분포 데이터(FVD)에 기초하여, 작동 유닛(41)은 무선주파수 신호들(ES3)을 적응시키기 위해 제어 데이터(SD)를 이용하여 적응 유닛(28)을 작동시킨다. 여기서, 적응 유닛(28)은 최적화된 전기 신호들(ES4)을 생성한다. 그 결과 최적화된 신호들(ES4)은 선택된 로컬 코일들(14) 또는 로컬 코일들(14)의 선택된 송신 엘리먼트들(15')로 흐른다.
예로서, 이미지 데이터(BD), 이미지 프로세싱 커맨드들, 그리고 포스트-프로세싱, 스토리지 또는 포워딩을 위해 추가의 이미지 데이터 사용자들에게 공급되어야 하는 추가의 정보가 버스 인터페이스(62)에 의하여 포워딩될 수 있다. 이는, 측정 제어 유닛(34)에 의해 또는 그 서브유닛들 중 하나에 의해 계산되는 데이터 전부, 즉 제어 데이터(SD), 위치 제어 데이터(PSD), 필드 분포 데이터(FVD), 포지션 좌표 데이터(LKD) 및 이미지 데이터(BD)를 포함한다. 그러므로, 의료 정보 및 이미징 시스템(84)은 포지션 검출 유닛(42), 위치 설정 유닛(43), 필드 분포 설정 유닛(45) 및 이미지 재구성 유닛(47)의 (부분적) 기능들을 수행할 수 있다. 예로서, 상기 의료 정보 및 이미징 시스템(84)은, 환자 타겟 볼륨(52)의 로컬화로 구성되고 환자(1)의 바디 내의 환자 타겟 볼륨(52)의 범위 또는 치수를 설정하기 위해 필요한 세그멘테이션 방법을 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 상이한 중간 단계들에서, 데이터 레코드들이 매스 스토리지 매체(82) 내에 저장된 채로 버퍼링될 수 있고, 그런 다음 데이터 프로세싱 유닛에 의해 프로세싱 체인에 리턴될 수 있다.
도 5는 도 3에서 도시된 전력 전자 장치(26)와 유사한, 로컬 코일 시스템(18)에 커플링된 전력 전자 장치(26)를 도시한다. 도 3에서 도시된 전력 전자 장치(26)와 대조적으로, 무선주파수 신호들의 진폭 및 위상 시프트를 수정하기 위한 적응 유닛(28)은 무선주파수 신호들을 생성하기 위한 무선주파수 생성기(24)의 컴포넌트이다. 제어 데이터(SD)에 기초하여, 무선주파수 생성기(24)는 공급된 전기 전류(여기서 미도시)로부터 무선주파수 전기 신호들(ES1)을 생성한다. 상기 신호들은 다운스트림의 무선주파수 전력 증폭기(22)로 흐르고, 상기 무선주파수 전력 증폭기(22)는 신호들(ES1)을 증폭된 무선주파수 신호들(ES2)로 변환시킨다. 신호들(ES2)은 전력 분배기(20)에 포워딩되고, 상기 전력 분배기(20)는 다시 한 번 상기 신호들(ES2)을 프로세싱하며, 그 결과 신호들(ES2)은 전기 신호들(ES4)로서 선택된 로컬 코일들(14) 또는 선택된 송신 엘리먼트들(15)을 작동시킨다.
전력 분배기(20)는, 상기 전력 분배기(20)가 두 개 또는 그 초과의 인입 전기 신호들(ES2)을 결합("결합기" 기능)시켜 전기 혼합 신호들(ESM)을 형성할 수 있고 신호(ES2)를 두 개 또는 그 초과의 부분 신호들(EST)로 분할("분할기" 기능)할 수 있는 방식으로 실시된다. 또한, 전기 신호(ES2), 혼합 신호(ESM) 또는 부분 신호(EST)를 포워딩할 때, 전력 분배기(20)는 두 개 또는 그 초과의 분배기 채널들(VK) 사이를 스위칭("다중화기" 기능)할 수 있다.
특정 예시에서, 첫째로, 신호(ES2')가 두 개의 부분 신호들(EST)로 분할되고, 상기 두 개의 부분 신호들(EST)은 상이한 로컬 코일들(14) 내에 놓인 상이한 송신 엘리먼트들(15)로 흐른다. 둘째로, 상이한 무선주파수 전력 증폭기들(22)로부터 전력 분배기(20)로 흐르는 신호(ES2'') 및 신호(ES2''')가 결합되어, 혼합 신호(ESM)가 형성되고, 상기 혼합 신호(ESM)는 단지 단일 송신 엘리먼트(15)에 포워딩된다. 제3의 경우, 전력 분배기(20)는 단지, 전력 분배기(20)로 들어가는 신호(ES2')가 그 너머에 놓인 송신 엘리먼트(15)에 변경되지 않은 채로 흐르도록, 두 개의 분배기 채널들(VK) 중 하나에 연결된다.
전력 분배기(20)에 의한 신호 프로세싱은 임의의 시퀀스로 그리고 임의의 선택을 이용한 결합, 분배 또는 스위칭의 캐스케이드일 수 있다. 예로서, 임의의 개수의 입력 채널들로부터 전력 분배기(20)로 피딩되는 전기 신호들은, 상기 전기 신호들이 단지 하나의 로컬 코일(14) 내의 단일 송신 엘리먼트(15)로 집중되는 방식으로, 전력 분배기(20) 내에서 결합될 수 있다. 그러한 전력 분배기(20)에 의해 제공되는 장점은, 상기 전력 분배기(20)가 임의적인 송신 엘리먼트들(15)로의 무선주파수 신호들의 완전히 유연한 안내를 가능케 한다는 것이다.
도 6은 도 3에 따른 MRI 시스템(10)에서 액티브 송신 엘리먼트들(15')의 중첩된 무선주파수 필드들(59)로부터의 로컬 자기 공명 무선주파수 필드(58)의 선택적 생성의 시퀀스를 도시한다.
방법의 제1 단계(Ⅰ)에서, 발견물들에 관련되어 특정 관심을 갖고 검사되어야 하는 환자(1)의 환자 타겟 볼륨(52)이 셋팅된다. 예로서, 환자 타겟 볼륨(52)은 검사되도록 의도되는 인간 또는 동물의 기관, 즉 뇌, 신장 또는 심장일 수 있다.
제2 단계(Ⅱ)에서, 환자(1)는 사전-측정의 범위 내에서 MRI 시스템(10)의 대상-지지 테이블(12)의 침상(8) 상에 배치된다. 그 결과, 제1 부분적 단계에서 환자 타겟 볼륨(52)의 현재 포지션이 MRI 시스템(10)(도 3을 보라)의 주 자기장 장치(17)에 대하여 설정된다.
이를 위해, 대상-지지 테이블(12)에 대한 또는 침상(8) 및 커버(99)에 대한 환자 타겟 볼륨(52)의 현재 포지션이 설정되고, 주 자기장 장치(17)에 대한 대상-지지 테이블(12)의 현재 포지션에 관련되어 비교가 동시에 수행된다.
환자(1) 또는 환자(1)의 구역 ― 그 내에 환자 타겟 볼륨(52)이 놓임 ― 의 자기 공명 신호들(MRS)이 사전-측정 동안 생성된다. 자기 공명 신호들(MRS)이 제어 시스템(30)의 이미지 재구성 유닛(47) 내에서 프로세싱되어, 이미지 데이터(BD)가 형성되고, 상기 이미지 데이터(BD)로부터, 환자 타겟 볼륨(52)의 포지션이 예컨대 세그멘테이션에 의해 설정될 수 있다. 이미지 데이터(BD)는 환자 타겟 볼륨(52)의 3-차원 포지션 좌표들과, 환자 타겟 볼륨(52)의 지형 또는 릴리프에 관련된 그리고 환자(1)의 바디 내의 상기 볼륨 및 그 범위에 관한 정보를 포함한다. 여기서, 환자 타겟 볼륨(52)의 이미지 데이터(BD)는 대상-지지 테이블(12) 또는 침상(8) 및 커버(99)의 기준 시스템에 링크된다.
동시에, 고정적으로 설치된 주 자기장 장치(17)에 대한 대상-지지 테이블(12)의 현재 포지션을 이용하여 기준이 설정된다. 현재 포지션은 위치 데이터(PD)에 의해 인코딩되고, 상기 위치 데이터(PD)는 MRI 시스템(10)의 제어 시스템(30)의 포지션 검출 유닛(42)에서 프로세싱되어, 포지션 좌표 데이터(LKD)가 형성된다. 이를 이용하여, 대상-지지 테이블(12)은, 환자 타겟 볼륨(52) 또는 타겟 볼륨 세그먼트(54)가 측정 구역(56) 내에 배치되는 위치로, 후속 주요 측정 동안 정확하게 변위될 수 있다.
제3 단계(Ⅲ)에서 또는 사전-측정의 제2 부분적 단계에서, 로컬 코일 시스템(18)의 개별 송신 엘리먼트들(15)에 의해 환자(1) 내에서 생성된 자기 공명 무선주파수 필드(58)의 필드 분포가 설정된다. 이는, 사전-측정 동안에 획득된 자기 공명 신호들(MRS)에 기초하여, 필드 분포 데이터(FVD) 또는 소위 "B1 맵"이 제어 시스템(30)의 필드 분포 설정 유닛(45)에서 계산된다는 사실 때문에 달성된다. 상세히, 자기 공명 무선주파수 펄스들은 개별 송신 엘리먼트들(15)에 의해 환자(1)의 방향으로 연속하여 방출되고, 그 결과 자기 공명 신호들(MRS)이 수신 엘리먼트들(16)에 의해 수신된다. 이러한 제2 부분적 단계는 자기 공명 무선주파수 필드(58)의 균질성을 최적화시키는 목적을 위해 수행된다.
제4 단계(Ⅳ)에서, 환자 타겟 볼륨(52)의 타겟 볼륨 세그먼트(54)가 측정 구역(56) 내에 포지셔닝된다. 여기서, 제1 타겟 볼륨 세그먼트(54)가 측정 구역(56) 내에 놓이도록, 환자(1)가 침상(8) 상에 놓인 대상-지지 테이블(12)을 주 자기장 장치(17) 또는 균질성 볼륨(50)에 대한 적절한 위치로 이동시키기 위하여, 단계(Ⅱ)에서 설정된 포지션 좌표 데이터(LKD)가 사용된다. 이를 위한 위치 제어 데이터(PSD)가, 사전에 생성된 포지션 좌표 데이터(LKD)에 기초하여 제어 시스템(30)의 작동 유닛(41)에 의해 계산된다. 이들 위치 제어 데이터는 타겟 위치의 좌표들을 포함하고, 대상-지지 테이블(12) 또는 환자 테이블은 제1 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 측정의 시작을 위해 상기 타겟 위치로 변위되어야 한다.
제5 단계(Ⅴ)에서, 로컬 코일 시스템(18)의 특정 송신 엘리먼트들(15)이, 사전-측정(Ⅱ)에서 생성된 포지션 좌표 데이터(LKD)에 기초하여 후속 주요 측정 동안 활성화를 위해 선택된다. 포지션 좌표 데이터(LKD)에 부가하여, 소위 "쉐도잉"에 관한 정보가 송신 엘리먼트들(15)의 선택에서 포함되고; 이는, 이전에 획득된 필드 분포 데이터(FVD)로부터 추출될 수 있다. 이들 원치 않는 쉐도잉들, 즉 감소된 필드 세기들은, 타겟 볼륨 세그먼트(54)에 관련된 각각의 송신 엘리먼트(15)의 포지션에 따라 그리고 타겟 볼륨 세그먼트(54) 주위 및 타겟 볼륨 세그먼트(54) 내에 있는 조직의 조건에 따라 생성되고, 슬라이스 이미지의 대응하는 포지션들에서 다크닝(darkening)을 유도한다. 그러므로, 이러한 정보에 기초한 송신 엘리먼트들(15)의 선택의 변경이 쉐도잉을 방지할 수 있거나 또는 감소시킬 수 있다. 부가하여, 선택은, (예컨대 보건 당국들에 의해 셋팅된 표준들에 따라,) 이전에 정의된 SAR(specific absorption rate) 값들과 비교된다. 로컬 코일 시스템(18)의 특정 섹터 내의 많은 개수의 송신 엘리먼트들(15)의 활성화가 환자(1) 내의 임계적 SAR 값을 초과되도록 위협한다면, 액티브 송신 엘리먼트들(15')의 개수가 따라서 제한된다. 예로서, 이러한 선택은 스캐닝 프로토콜 설정 유닛에 의해 수행될 수 있다.
제6 단계(Ⅵ)에서, 활성화를 위해 단계(Ⅴ)에서 선택된 송신 엘리먼트들(15')이 작동된다. 여기서, 적어도 타겟 볼륨 세그먼트(54) 내에서 균질한 필드 분포를 달성하기 위하여, 개별 송신 코일들(15')에 의해 방출되는 무선주파수 필드들(59)의 파라미터들이, 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 형성하기 위해 중첩되고, 단계(Ⅲ)에서 획득된 필드 분포 데이터(FVD)("B1 맵")를 이용하여 최적화된다. 작동 및 그에 따른 최적화의 프로세스들은, 제어 데이터(SD)를 MRI 시스템(10)의 전력 전자 장치(26)에 방출하는 제어 시스템(30)의 작동 유닛(41) 때문에 유발된다. 전력 전자 장치(26)는 제어 데이터(SD)에 기초하여 전기 신호들(ES3)을 생성하고, 무선주파수 필드들(59)을 방출하기 위해 또는 적응 유닛(28)을 통해 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위해 액티브 송신 엘리먼트들(15')을 여기시키며, 상기 적응 유닛(28)은 전기 신호들(ES4)을 형성하기 위해 상기 전기 신호들(ES3)을 적응시킨다.
제7 단계(Ⅶ)에서, 환자 타겟 볼륨(52)의 주요 측정이 수행된다. 측정 구역(56) 내에서의 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 측정 동안, 차례로 수신 엘리먼트들(16)은 특정 자기 공명 신호들(MRS) 또는 측정 데이터를 수신하고, 상기 특정 자기 공명 신호들(MRS) 또는 측정 데이터는, 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 슬라이스 이미지를 계산하기 위한 이미지 재구성 유닛(47)에 포워딩된다.
단계(Ⅳ) 내지 단계(Ⅶ)는, 환자 타겟 볼륨(54)의 MRI 검사 이후의 쇼트(sought)가 수행되었을 때까지 그렇게 종종 반복된다. 측정 구역(56)의 층 두께의 셋팅에 따라, 대상-지지 테이블(12)은, 침상(8) 또는 커버(99)를 따라서 있는 환자 타겟 볼륨(54)의 범위가 총 개수의 측정 프로세스들에서 검출될 때까지, 단계적으로, 예컨대 모든 각각의 측정 이후 각각의 층 두께만큼 이동된다. 단계들에서 수행된 각각의 개별 부분적 측정시, (단계(Ⅴ) 및 단계(Ⅵ)에 따라) 활성화될 송신 엘리먼트들(15)의 선택이 각각의 경우 새롭게 체크되고 수행된다. 그 결과, 특정 송신 엘리먼트들(15)이 액티브하게 작동되고 그리고 각각의 부분적 측정 동안 개별 특징들(세기, 위상 시프트, 진폭)을 갖는 무선주파수 필드를 방출하기 위해 작동되며, 그 전체적으로 상기 송신 엘리먼트들은, 전자기 방사선에 대한 환자(1)의 최저 가능한 노출을 가지면서, 각각의 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 이상적인 이미지 디스플레이를 유도한다. 본 발명에 따른 방법으로부터 야기되는 긍정적인 상승적 효과는 이전보다 MRI 시스템의 더 낮은 에너지 소모량인데, 특히 그 이유는 자기장 강도의 선형 증가가 종래의 바디 코일 시스템의 송신 전력 및 그에 따른 에너지 소모량의 2차 증가를 동반하기 때문이다.
마지막으로, 위에서 상세히 설명된 디바이스들이 단지 예시적 실시예들이고 상기 예시적 실시예들이 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 다양한 방식들로 기술분야의 당업자에 의해 수정될 수 있다는 사실이 다시 한 번 참조된다. 또한, 단수의 사용은 관련 특징들이 또한 몇 번이고 존재할 가능성을 배제시키지 않는다. 마찬가지로, 용어 "유닛"은 복수의 상호작용하는 서브-컴포넌트들로 구성되는 유닛을 배제시키지 않으며, 상기 서브-컴포넌트들은, 필요하다면, 또한 공간적으로 분포될 수 있다.
1 검사 대상/바디
4 환자 터널
7 캐비티
8 침상
9 실링
10 MRI 시스템
11 하우징
12 대상-지지 테이블
14 로컬 코일
15, 15' 송신 엘리먼트
16 수신 엘리먼트
17 주 자기장 장치
18 로컬 코일 시스템
19 로컬 코일 유닛
20 전력 분배기
22 무선주파수 전력 증폭기
24 무선주파수 생성기
26 전력 전자 장치/스위칭 장치
28 적응 유닛
30 제어 시스템/스위칭 장치
34 측정 제어 유닛
36 스캐닝 프로토콜 메모리
41 작동 유닛
42 포지션 검출 유닛
43 위치 설정 유닛
45 필드 분포 설정 유닛
47 이미지 재구성 유닛
50 균질성 볼륨
52 환자 타겟 볼륨
54 타겟 볼륨 세그먼트
56 측정 구역
58 자기 공명 무선주파수 필드
59 무선주파수 필드
61 단말 인터페이스
62 버스 인터페이스
65, 66 출력 인터페이스
67, 68 입력 인터페이스
70 신호 결합기
72 신호 분할기
74 신호 스위치
80 단말
82 매스 스토리지 매체
84 의료 정보 및 이미징 시스템
86 버스
99 커버
a, a' 측정 구역 내에서의 환자 타겟 볼륨의 높이 범위
b 측정 구역 내에서의 환자 타겟 볼륨의 가로 범위
BD 이미지 데이터
EK 입력 채널
ES1, ES2, ES2', ES2'', ES2''', ES3, ES4 전기 신호
ESM 혼합 신호
EST 부분 신호
FVD 필드 분포 데이터
LKD 포지션 좌표 데이터
MRS 자기 공명 신호
PD 위치 데이터
PSD 위치 제어 데이터
SD 제어 데이터
VK 분배기 채널

Claims (15)

  1. MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법으로서,
    상기 MRI 시스템(10)은, 주 자기장 장치(17), 그리고 상기 주 자기장 장치(17)에 대하여 이동될 수 있고 복수의 송신 엘리먼트들(15, 15')을 갖는 로컬 코일 시스템(18)이 그 상에 배열된 대상-지지 테이블(12)을 포함하고, 여기서 상기 주 자기장 장치(17)에 대한 상기 대상-지지 테이블(12)의 현재 위치가 설정되고, 상기 대상-지지 테이블(12)의 상기 현재 위치에 따라 상기 송신 엘리먼트들(15, 15')의 자동 연결이 존재하는,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬 코일 시스템(18)은 복수의 전문화된 로컬 코일 유닛들(19)을 포함하고, 상기 복수의 전문화된 로컬 코일 유닛들(19) 각각은 복수의 송신 엘리먼트들(15, 15')을 갖고, 여기서 복수의 송신 엘리먼트들(15, 15')이 활성화되고, 여기서 상기 송신 엘리먼트들(15, 15')은 상이한 로컬 코일 유닛들(19)의 각각의 컴포넌트들인,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    개별 송신 엘리먼트들(15, 15')이 측정 구역(56)에 대한 상기 대상-지지 테이블(12)의 정의된 구역(52, 54)의 포지션에 따라 연결되고, 여기서 상기 측정 구역(56)의 포지션이 상기 주 자기장 장치(17)에 대하여 일정한,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 송신 엘리먼트(15, 15')가 측정 구역(56) 내에서의 환자(1)의 환자 타겟 볼륨(52)의 타겟 볼륨 세그먼트(54)에 대한 포지션에 따라 연결되는,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    송신 엘리먼트(15, 15')가 측정 구역(56) 내에서의 환자 타겟 볼륨(52)의 범위(a, a', b)에 따라 연결되는,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    송신 엘리먼트(15, 15')가 환자(1)의 이전에 수행된 사전-측정에 따라 연결되는,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    송신 엘리먼트(15, 15')가 이전에 정의된 무선주파수 노출 값들에 따라 연결되는,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    환자(1)의 환자 타겟 볼륨(52)을 결정하는 단계,
    상기 환자(1)의 사전-측정에서 상기 대상-지지 테이블(12)의 포지션에 대하여 상기 환자 타겟 볼륨(52)의 포지션을 설정하는 단계,
    상기 로컬 코일 시스템(18)의 다수의 송신 엘리먼트들(15, 15')에 의한 상기 사전-측정에서 적어도 상기 환자 타켓 볼륨(52) 내에서 생성되는 자기 공명 무선주파수 필드(58)의 필드 분포를 설정하는 단계,
    이러한 평가에 기초하여 측정 구역(56) 내에 상기 환자 타겟 볼륨(52)의 타겟 볼륨 세그먼트(54)를 포지셔닝시키는 단계,
    미리결정된 기준에 따라 상기 타겟 볼륨 세그먼트(54)에 대해 이상적으로 놓이는 적어도 하나의 송신 엘리먼트(15, 15')를 선택하는 단계,
    상기 측정 구역(56) 내에 놓이는 상기 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 방향으로 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 방출하기 위한 선택된 송신 엘리먼트 또는 송신 엘리먼트들(15')을 작동시키는 단계 ― 여기서, 상기 송신 엘리먼트들(15')이 상기 사전-측정 동안에 설정된 필드 분포에 기초하여 작동되어, 이로써 생성된 자기 공명 무선주파수 필드(58)의 현재 필드 분포가, 적어도 상기 타겟 볼륨 세그먼트(54) 내에서, 미리결정된 타겟 분포에 대응하게 됨 ―
    를 포함하는,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
  9. 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 로컬 코일 시스템(18)으로서,
    복수의 송신 엘리먼트들(15, 15'), 그리고 전력 분배기(20)로의 다수의 입력 채널들(EK)로부터의 전기 신호(ES2)를, 분배기 채널들(VK)을 통해 상기 송신 엘리먼트들(15, 15')로 분배하기 위한 상기 전력 분배기(20)를 포함하고, 상기 전력 분배기(20)는 다음의 컴포넌트들:
    인입 신호들(ES2, ES2', ES2'', ES2''')을 결합하여, 혼합 신호들(ESM)을 형성하기 위한 신호 결합기(70),
    인입 신호(ES2, ES2', ES2'', ES2''')를 다수의 부분 신호들(EST)로 분할하기 위한 신호 분할기(72),
    분배기 채널들(VK) 사이를 스위칭하기 위한 신호 스위치(74)
    중 적어도 하나를 포함하는,
    자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 로컬 코일 시스템(18).
  10. 제 9 항에 있어서,
    전기 신호(ES1, ES2, ES3)의 진폭 및 위상 시프트 중 적어도 하나를 적응시키기 위한 적어도 하나의 적응 유닛(28)을 포함하는,
    자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 로컬 코일 시스템(18).
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    자기 공명 신호(MRS)를 수신하기 위한 별도의 수신 엘리먼트들(16)을 포함하는,
    자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 로컬 코일 시스템(18).
  12. MRI 시스템(10)으로서,
    주 자기장 장치(17),
    상기 주 자기장 장치(17)에 대하여 이동할 수 있는 대상-지지 테이블(12),
    상기 대상-지지 테이블(12) 상에 배열되고, 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위해 복수의 송신 엘리먼트들(15, 15')을 포함하는 로컬 코일 시스템(18),
    상기 주 자기장 장치(17)에 대하여 상기 대상-지지 테이블(12)의 현재 위치를 설정하기 위한 위치 설정 유닛(43), 및
    상기 대상-지지 테이블(12)의 상기 현재 위치에 따라 상기 송신 엘리먼트들(15, 15')을 연결시키기 위한, 상기 위치 설정 유닛(43)에 연결된 스위칭 장치(26, 30)
    를 포함하는,
    MRI 시스템(10).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 대상-지지 테이블(12)의 위치에 대한 환자 타겟 볼륨(52)의 포지션을 검출하기 위한 포지션 검출 유닛(42),
    환자(1) 내에서 상기 로컬 코일 시스템(18)의 다수의 송신 엘리먼트들(15, 15')에 의해 생성되는 자기 공명 무선주파수 필드(58)의 필드 분포를 설정하기 위한 필드 분포 설정 유닛(45),
    측정 구역(56) 내에 상기 환자 타겟 볼륨(52)의 타겟 볼륨 세그먼트(54)를 포지셔닝시키기 위한 포지셔닝 유닛(12),
    적어도 하나의 송신 엘리먼트(15, 15')를 선택하기 위한 선택 유닛(34), 및
    상기 측정 구역(56) 내에 놓이는 상기 타겟 볼륨 세그먼트(54)의 방향으로 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 방출하기 위해 선택된 송신 엘리먼트 또는 송신 엘리먼트들(15')을 작동시키기 위한 제어 시스템(30)
    을 포함하는,
    MRI 시스템(10).
  14. 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 프로그램은, 프로그램가능 제어 장치 및 이미지 생성 유닛 중 적어도 하나의 프로세서에 직접 로딩될 수 있고, 상기 프로그램이 상기 제어 장치 및 이미지 생성 유닛 중 적어도 하나 상에서 실행된다면 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법의 단계들 전부를 실행시키기 위한 프로그램 코드 수단을 갖는,
    컴퓨터 판독가능 매체.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬 코일 시스템(18)은 송신 로컬 코일 시스템(18)을 포함하는,
    MRI(magnetic resonance imaging) 시스템(10)에서 자기 공명 무선주파수 필드(58)를 생성하기 위한 방법.
KR20140041440A 2013-04-05 2014-04-07 자기 공명 무선주파수 필드를 생성하기 위한 방법 및 로컬 코일 시스템 KR20140121370A (ko)

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