KR20150123720A - 무릎 코일 - Google Patents

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KR20150123720A
KR20150123720A KR1020150055405A KR20150055405A KR20150123720A KR 20150123720 A KR20150123720 A KR 20150123720A KR 1020150055405 A KR1020150055405 A KR 1020150055405A KR 20150055405 A KR20150055405 A KR 20150055405A KR 20150123720 A KR20150123720 A KR 20150123720A
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로베르트 레너
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은, 무릎(knee)(k1, k2)에 배열될 실드(shield)(s)를 특징으로 하는, 무릎(k1)에서의 자기 공명 이미징(magnetic resonance imaging)을 위한 이미징 mri 시스템(101)을 위한 방법들 및 로컬 코일(local coil)(106)에 관한 것이다.

Description

무릎 코일{KNEE COIL}
본 발명은 무릎의 MRI 이미징(imaging)을 위한 디바이스(device)들 및 방법들에 관한 것이다.
자기 공명 토모그래피(magnetic resonance tomography)에 의해 오브젝트(object)들 또는 환자들을 검사하기 위한 자기 공명 이미징 디바이스(magnetic resonance imaging device)(MRI)들은 예를 들어, DE 103 14 215 B4로부터 알려져 있다.
본 발명의 목적은 무릎의 MRI 이미징을 최적화하는 것이다. 이러한 목적은 각각의 경우에서, 독립 특허 청구항들의 특징들에 의해 달성된다. 유리한 발전들은 종속 청구항들 및 상세한 설명에서 명시된다.
본 발명의 가능한 실시예들의 추가의 특징들 및 이점들은, 도면에 기초하여, 다음의 예시적인 실시예들의 설명으로부터 나타난다.
상세하게:
도 1은, 도 1a에서 로컬 코일(local coil)을 도시하고, 로컬 코일의 RF 안테나(antenna)들은 검사 대상의 하나의 무릎을 둘러싸는 한편, (RF) 실드(shield)는 검사 대상의 추가의 무릎을 둘러싸고, 도 1b에서 로컬 코일을 도시하고, 로컬 코일의 RF 안테나들은 검사 대상의 하나의 무릎을 둘러싸는 한편, (RF) 실드는 검사 대상의 추가의 무릎의 일 측에 배열된다.
도 2는, 도 2a에서 로컬 코일을 도시하고, 로컬 코일의 RF 안테나들은 검사 대상의 하나의 무릎을 둘러싸고, (RF) 실드는 이러한 무릎에서 이러한 RF 안테나들을 둘러싸고, 도 2b에서 로컬 코일을 도시하고, 로컬 코일의 RF 안테나들은 검사 대상의 하나의 무릎을 둘러싸고, (RF) 실드는 RF 안테나들의 (단지) 일 측 상에 그리고 RF 안테나의 외측에 놓인다.
도 3은 좌측 보틀(bottle) 둘레에 로컬 코일을 갖고 부가적인 실드를 갖지 않는, (무릎들 대신) 2개의 팬텀 보틀(phantom bottle)들에 대한 SNR 맵(signal-to-noise ratio map)을 도시하고, 보틀들은 필드 오브 뷰(field of view) 내에 있다.
도 4는 좌측 보틀 둘레에 로컬 코일을 갖고 부가적인 실드를 갖지 않는, (무릎들 대신) 2개의 팬텀 보틀들에 대한 SNR 맵(signal-to-noise ratio map)을 도시하고, 필드 오브 뷰는 단지 좌측 보틀만을 포함하고, 제 2 보틀은 폴드-인(fold-in)(에일리어싱(aliasing))되었다.
도 5는 좌측 보틀 둘레에 로컬 코일을 갖는, (무릎들 대신) 2개의 팬텀 보틀들에 대한 SNR 맵(signal-to-noise ratio map)을 도시하고, 패시브 슬로팅된 RF 실드(passive slotted RF shield)가 우측 팬텀 보틀 둘레에 위치되고, 보틀들은 필드 오브 뷰 내에 있다.
도 6은 좌측 보틀 둘레에 로컬 코일을 갖는, (무릎들 대신) 2개의 팬텀 보틀들에 대한 SNR 맵(signal-to-noise ratio map)을 도시하고, 패시브 슬로팅된 RF 실드가 우측 팬텀 보틀 둘레에 위치되고, 필드 오브 뷰는 단지 좌측 보틀만을 포함하고, 제 2 보틀은 더 이상 폴드-인되지 않거나 더 적게 폴드-인(에일리어싱)된다.
도 7은 좌측 보틀 둘레에 로컬 코일을 갖는, (무릎들 대신) 2개의 팬텀 보틀들에 대한 SNR 맵(signal-to-noise ratio map)을 도시하고, 우측 팬텀 보틀은 제거되었고, 필드 오브 뷰는 단지 좌측 보틀만을 포함한다.
도 8은 MRI 시스템(system)을 개략적으로 도시한다.
도 8은 (그 중에서도 또한, 특히 기술적 배경을 위해) 이러한 경우 관형 공간(tubular space)(103)을 갖는 중공 원통(hollow cylinder)(102)을 갖는 (차폐 룸(shielded room) 또는 패러데이 케이지(Faraday cage)(F) 내에 놓인) 이미징 자기 공명 이미징 디바이스(imaging magnetic resonance imaging device)(MRI)(101)를 도시하고, 관형 공간(103) 내에서, 예를 들어, 검사 오브젝트(예를 들어, 환자)(105)의 몸체가 있는 환자 침상(104)(로컬 코일 어레인지먼트(local coil arrangement)(106)를 갖거나 갖지 않음)이, 이미징 방법(imaging method)에 의해 환자(105)의 기록들을 발생시키기 위해 화살표(z)의 방향으로 변위될 수 있다. 이러한 경우, 로컬 코일 어레인지먼트(106)는 환자 상에 배열되고, 로컬 코일 어레인지먼트(106)에 의해, MRI의 로컬 구역(필드 오브 뷰 또는 FOV로 또한 지칭됨) 내에서, FOV 내의 몸체(105)의 부분의 기록들이 발생될 수 있다. 로컬 코일 어레인지먼트(106)의 신호들은, 예를 들어, 동축 케이블(coaxial cable)들 또는 무선 링크(radio link)(167) 등에 의해 로컬 코일 어레인지먼트(106)에 연결될 수 있는, MRI(101)의 평가 디바이스(168, 115, 117, 119, 120, 121 등)에 의해 평가(예를 들어, 이미지들로 변환되거나, 저장되거나, 디스플레이(display ))될 수 있다.
자기 공명 이미징에 의해 몸체(105)(검사 오브젝트 또는 환자)를 검사하기 위해 자기 공명 이미징 디바이스(MRI)(101)를 이용하기 위해, 상이한 자기장들 ― 상이한 자기장들은 자신들의 시간적 및 공간적 특성들의 측면에서 서로 정확하게 매칭됨 ― 이 몸체(105) 상으로 방출된다. 이러한 경우 터널-형상(tunnel-shaped)인 개구부(opening)(103)을 갖는 측정 캐빈(measurement cabin)의 강한 자석(종종 크라이오마그넷(cryomagnet)(107))은, 예를 들어, 0.2 테슬라(Tesla) 내지 3 테슬라 또는 그 초과의 세기를 갖는 강한 정적 메인 자기장(strong static main magnetic field)(B1)을 발생시킨다. 검사될 몸체(105)는, 환자 침상(104)에 의해 지지된 채로, 관측 구역(FoV)("필드 오브 뷰"로 또한 지칭됨)의 거의 균질한 메인 자기장(B1)의 구역으로 보내진다. 몸체(105)의 원자 핵들의 핵 스핀(nuclear spin)들은, 여기서 (예를 들어, 멀티-부분 = 108a, 108b, 108c) 몸체 코일(body coil)(108)로서 훨씬 간략화된 방식으로 도시되는 무선주파수 안테나(radiofrequency antenna)(및/또는 선택적으로, 로컬 코일 어레인지먼트)에 의해 방출되는 자기 무선주파수 여기 펄스(magnetic radiofrequency excitation pulse)들(B1(x,y,z,t))에 의해 여기된다. 예로서, 무선주파수 여기 펄스들은 펄스 발생 유닛(pulse generation unit)(109)에 의해 발생되고, 펄스 발생 유닛(109)은 펄스 시퀀스 제어 유닛(pulse sequence control unit)(110)에 의해 제어된다. 무선주파수 증폭기(111)에 이한 증폭 후에, 이들은 무선주파수 안테나(108)로 컨덕팅(conduct)된다. 여기서 도시된 무선주파수 시스템(radiofrequency system)은 단지 개략적으로만 표시된다. 자기 공명 이미징 디바이스(101)에서, 가능하게는 하나보다 많은 수의 펄스 발생 유닛(109), 하나보다 많은 수의 무선주파수 증폭기(111) 및 여러 무선주파수 안테나들(108a,b,c)의 사용이 또한 이루어진다.
자기 공명 이미징 디바이스(101)는 그레디언트 코일(gradient coil)들(112x, 112y, 112z)을 더 포함하고, 그레디언트 코일들(112x, 112y, 112z)에 의해, 자기 그레디언트 필드(magnetic gradient field)들(BG(x,y,z,t))이, 선택적 슬라이스 여기(selective slice excitation)를 위해 그리고 측정 신호의 공간 인코딩(spatial encoding)을 위해 측정 동안 방출된다. 그레디언트 코일들(112x, 112y, 112z)은, 펄스 발생 유닛(109) 같이 펄스 시퀀스 제어 유닛(110)에 연결되는 그레디언트 코일 제어 유닛(gradient coil control unit)(114)에 의해 (및 선택적으로는 증폭기들(Vx, Vy, Vz)을 통해) 제어된다.
(검사 오브젝트의 원자 핵들의) 여기된 핵 스핀들에 의해 방출된 신호들은 몸체 코일(108) 및/또는 적어도 하나의 로컬 코일 어레인지먼트(106)에 의해 수신되어, 연관된 무선주파수 전치증폭기들(116)에 의해 증폭되고, 수신 유닛(reception unit)(117)에 의해 추가로 프로세싱(process) 및 디지털화(digitize)된다. 기록된 측정 데이터(measurement data)는 디지털화되어 복소수들로서 k-공간 매트릭스(k-space matrix)에 저장된다. 연관된 MR 이미지는 다차원 푸리에 변환(multidimensional Fourier transform)에 의한 값들로 채워진 k-공간 매트릭스로부터 재구성될 수 있다.
예를 들어, 몸체 코일(108) 또는 로컬 코일(106)과 같은 송신 모드(transmission mode) 및 수신 모드(reception mode) 모두에서 동작할 수 있는 코일에 있어서, 정확한 신호 송신은 업스트림 송신/수신 스위치(upstream transmission/reception switch)(118)에 의해 조정된다.
이미지 프로세싱 유닛(image processing unit)(119)은 측정 데이터로부터 이미지를 발생시키고, 이미지는 동작 콘솔(operating console)(120)에 의해 사용자에게 디스플레이되고 및/또는 저장 유닛(storage unit)(121)에 저장된다. 중앙 컴퓨터 유닛(central computer unit)(122)은 개개의 설비 컴포넌트(individual installation component)들을 제어한다.
MR 이미징에서, 높은 신호-대-잡음비(SNR)를 갖는 이미지들은 일반적으로 오늘날, 이른바 로컬 코일 어레인지먼트들(코일들, 로컬 코일들)을 이용하여 기록된다. 이들은 몸체(105) 상(전방)에 또는 아래(후방)에 바로 가까이 또는 몸체(105)에 또는 몸체(105) 내에 부착되는 안테나 시스템들이다. MR 측정 동안, 여기된 핵들은 로컬 코일의 개개의 안테나들에 전압을 유도하고, 그 다음으로, 전압은 저잡음 전치증폭기(예를 들어, LNA, 프리앰프(preamp))를 이용하여 증폭되고, 마지막으로, 수신 전자부품(reception electronics)에 전송된다. 심지어 고해상도 이미지(high resolution image)들의 경우에서도 신호-대-잡음비를 개선하기 위해, 이른바 하이-필드 설비(high-field installation)들(1.5 T 내지 12 T 또는 그 초과)의 사용이 이루어진다. 수신기들이 이용가능한 것보다 더 많은 개개의 안테나들이 MR 수신 시스템에 연결될 수 있는 경우, 예를 들어, 스위칭 매트릭스(switching matrix)(RCCS로 또한 지칭됨)가 수신 안테나들과 수신기들 사이에 설치된다. 상기 매트릭스는 현재 활성인 수신 채널(active reception channel)들(일반적으로, 현재 자석의 필드 오브 뷰 내에 놓여 있는 것들)을 이용가능한 수신기들로 라우팅(route)한다. 결과적으로, 수신기들이 이용가능한 것보다 더 많은 코일 엘리먼트(coil element)들을 연결하는 것이 가능한데, 그 이유는, 전체 몸체 커버(whole body cover)의 경우, 자석의 균질 볼륨(homogeneous volume)에 또는 FoV에 놓여 있는 코일들만을 판독할 필요가 있기 때문이다.
예로서, 예를 들어, 여러 안테나 엘리먼트(antenna element)들(특히, 코일 엘리먼트들)의 어레이 코일(array coil)로서 또는 하나의 안테나 엘리먼트로 이루어질 수 있는 안테나 시스템은 일반적으로, 로컬 코일 어레인지먼트(106)로 지칭된다. 예로서, 이러한 개개의 안테나 엘리먼트들은 루프 안테나(loop antenna)들(루프들), 버터플라이 코일(butterfly coil)들, 플렉스 코일(flex coil)들 또는 새들 코일(saddle coil)들로서 구현된다. 예로서, 로컬 코일 어레인지먼트는 코일 엘리먼트들, 전치증폭기, 추가의 전자부품(정상파 트랩(standing wave trap)들 등), 하우징(housing), 지지부들, 및 일반적으로 플러그(plug)를 갖는 케이블(cable) ― 플러그에 의해, 케이블이 MRI 설비에 연결됨 ― 을 포함한다. 설비 측에 부착된 수신기(168)는, 예를 들어, 무선 링크 등에 의해 로컬 코일(106)로부터 수신된 신호를 필터링(filter) 및 디지털화하고, 데이터를 디지털 신호 프로세싱 디바이스(digital signal processing device)에 전송하고, 디지털 신호 프로세싱 디바이스는 일반적으로, 측정에 의해 획득된 데이터로부터 이미지 또는 스펙트럼(spectrum)을 도출하고, 예를 들어, 사용자에 의한 후속 진단을 위해 및/또는 저장을 위해, 이미지 또는 스펙트럼을 사용자가 이용가능하게 한다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 실시예들의 몇몇 상세들을 도시한다.
MR 무릎 이미징에서, 검사 대상 또는 환자(104)의 검사될 무릎(K1)은 이미지 품질을 개선하기 위해 로컬 코일(106) 내에 위치된다. 제 2 무릎(K2)은 무릎(K1) 다음에 위치된다. 측정 시간을 절약하기 위해, 예를 들어, 필드 오브 뷰(FoV)는 가능한 한 작도록 선택된다(그리고, 이것이 가능할 경우, 검사될 무릎(K1)만이 포착됨). 로컬 코일(106)이 로컬 코일의 외측으로부터의 신호들(Si)보다 로컬 코일 내로부터의 신호들(Si)에 상당히 더 민감하지만, (예를 들어, 도 1에서) 2개의 무릎들(K1, K2) 사이에 놓이는 안테나 엘리먼트들(At3)은 또한, 이웃 무릎을 포착한다. MRI(101)에 의해 적용된 시퀀스(sequence)에서 위상 인코더(phase encoder)가 "좌-우(left-right)"이도록 선택되는 경우, 폴딩-인(folding-in)(에일리어싱 아티팩트(aliasing artifact)들)이, 언더샘플링(undersampling)으로 인해 이웃 무릎(K2)으로부터의 이미지에서 나타날 수 있다.
오늘날, 적어도 내부적으로 알려진 절차들에 따르면, 문제는, 검사될 무릎만이 무선주파수 신호에 의해 여기되는 것을 달성하는 기술적 수단에 의해 해결된다. 이는 다음의 방식으로 초래될 수 있다:
1. 무릎 코일에 로컬 송신 기능(TX/RX 코일)이 구비된다.
2. 수신 안테나들에 부가하여, 무릎 코일은 또한, 송신의 경우에서 자유롭게 공진되고 몸체 코일의 송신 필드(transmission field)를 무릎(K1)에 집중시키는, 예를 들어 버드케이지(birdcage)(108a,b,c)의 형태의 안테나 구조(antenna structure)를 포함한다. 대체로, 검사될 무릎(K1)의 양성자들만이 프로세스에서 여기되는 경우, 수신 경우에서 신호들(Si)을 공급하는 것은 또한 이들뿐이다. 이 결과로, 폴딩-인 아티팩트(folding-in artifact)들이 억제된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 문제는, 바람직하게 MR 신호(B1(x,y,z,t))의 주파수 범위의 신호들(Si) 및/또는 B1(x,y,z,t)과 관련하여 높은 차폐 효과를 갖지만, 바람직하게는 그레디언트 전류(gradient current)들(BG(x,y,z,t))의 주파수 범위의 주파수들에 대해 투과성인 RF 실드(S)를 적용함으로써 해결될 수 있다(예로서, 이는 (적어도 내부적으로 그 자체로 알려져 있는) 실드(S)의 슬로팅(slotting)에 의해 달성될 수 있음). 이러한 실드는 순수하게 패시브(passive)이거나, 그렇지 않으면 능동적으로 스위치가능한 방식으로 동작될 수 있다(인용에 의해 본원에 포함되는 특허 US 2012/0187950 A1에 따라 참조함). 이미지 구역은 몸체 코일(108a,b,c)에 의한 송신에 의해 여기된다. 실드(S)를 위치시키는 것에 대해, 특히, 2개의 다음 사용 경우들이 가능하다:
1. 실드(S)는 (도 1a, 도 1b, 도 2a에서와 같이) 이웃 무릎(K2) 둘레에 위치되고, 무릎 코일(106)은 기계적으로, 2개의 개구부들(O1, O2)(각각의 경우에서, 하나의 무릎(K1, K2)을 위한 것임)을 구비한다. (안테나 엘리먼트들(At1, At2, At3) 등의 형태의 수신 엘리먼트(reception element)들로 이루어진) 수신 안테나 어레이(reception antenna array)는 2개의 개구부들(O1, O2) 중 하나의 개구부 둘레의 하우징에 부착된다. 실드(S)는 (도 1a, 도 2a에 따라) 다른 개구부 둘레에 또는 그로부터 측방향으로(도 1b, 도 2b에 따라, 부분적으로 원주상으로) 적용된다. 무릎(K1) 이후에 다른 무릎(K2)을 검사하기 위해, 코일(106)은 예를 들어, 180°만큼 회전될 수 있다.
특히, 다음의 3개의 경우들이 실드(S)에 대해 구별될 수 있다:
A: 패시브 실드(passive shield)(S):
단순한 패시브 슬로팅된 실드(passive slotted shield)(S)는 (도 1a, 도 2a에 따라) (현재 검사되는 무릎(K1)에 대한) 이웃 무릎(K2)의 개구부(O2) 둘레에 위치되거나, 2개의 개구부들(O1, O2) 사이에 부분적으로만 (도 1b에 따라 이웃 무릎에 대해; 도 2b에 따라 RF 안테나들을 이용하여 검사된 무릎에 대해) 위치된다.
이러한 실드(S)는 예를 들어, 송신 및 수신 경우 모두에서, 이웃 무릎(K2)을 차폐한다. (도 1b, 도 2b에 따른) 부분적(즉, 측방향만의) 차폐의 경우, 이웃 무릎(K2)이 여기되지만, 이웃 무릎(K2)으로부터의 신호들(Si)의 방출들은 ("RX"로 또한 지칭되는) 수신 경우에서 로컬 코일(106)의 수신 안테나들(At1-3)로부터 차폐된다. 결과적으로, 에일리어싱이 회피된다.
B: 액티브 실드(active shield)(S):
액티브 실드(S)는 (TX 경우로 또한 지칭되는) 송신 경우에서 (무선주파수(RF)에 대해, 즉, 특히, 또는 단지, 예를 들어, RF 여기 펄스들 및/또는 무릎에 의해 방출되는 RF 신호들에 대해) 클로징(close)되고(RF 방사/RF 신호들에 대해 덜 투과성임), 수신 경우(RX 경우)에서 오픈(open)될 것이다(즉, 예를 들어, PIN 다이오드(diode)들에 의해 예를 들어, 비전도성으로 인터럽트되고 및/또는 더 투과성임).
예로서, 액티브 슬로팅된 실드(active slotted shield)(S)는 (도 2a에 따라) 이웃 무릎(K2)의 개구부(O2) 둘레에 위치된다. 액티브 슬로팅된 실드(S)는, 송신 경우(= "TX" 경우)에 (예를 들어, US 2012/0187950A1에 따라, 예를 들어, 하나 또는 둘 이상의 로컬 코일 안테나들의 하나 또는 둘 이상의 PIN 다이오드들에서) 작동 전류들을 통해 클로징되고 (그리고, 몸체 코일(108a,b,c)에 의해 이웃 무릎(K2)의 양자들의 여기를 방지하고), 수신 경우(= "RX" 경우)에 오픈된다(결과적으로, 실제 수신 로컬 코일의 인접한 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)의 감도의 감소가 방지됨). 이는 또한 에일리어싱을 방지할 수 있다.
C: 액티브 실드(S):
액티브 실드(S)는 예를 들어, RX 경우에서 클로징되고, TX 경우에서 오픈된다.
예로서, 액티브 슬로팅된 실드(S)는 (도 1a에 따라) 이웃 무릎(K2)의 개구부(O2) 둘레에 위치되거나, (도 1b 또는 도 2b에 따라) 2개의 개구부들(O1, O2) 사이에 단지 부분적으로만 위치된다. 액티브 슬로팅된 실드(S)는 송신 경우(TX)에서 오픈되고, 무릎(K1)이 검사되는 것 및 이웃 무릎(K2)이 여기되는 것 모두가 된다. 수신 경우(RX)에서, 액티브 슬로팅된 실드(S)는 (무선주파수(RF)에 대해, 즉, 특히, 또는 단지, RF 여기 펄스들(B1(x,y,z,t)) 및/또는 무릎에 의해 방출된 RF 신호들(Si)에 대해) 클로징되고, 로컬 코일(106)의 수신 안테나들(At1, At2, At3)이 이웃 무릎(K2)으로부터 신호 부분들을 수신하는 것을 방지한다. => 에일리어싱이 방지된다.
2. 검사될 무릎(K1)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3) 둘레의 스위치가능 실드(switchable shield)(S):
액티브 슬로팅된 실드(S)는 (도 2a에 따라) 검사될 무릎(K1)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3) 둘레에 위치되거나, (도 1b 또는 도 2b에 따라) 2개의 무릎들(K1, K2) 사이에 단지 부분적으로만 위치된다(즉, 측방향으로 위치됨). 송신 경우에서, 투명하도록 설정된다. 결과적으로, 검사될 무릎(K1)은 규칙적인 방식으로 여기될 수 있다. 이웃 무릎(K2)이 마찬가지로 여기된다. 수신 경우에서, 스위치가능 실드(S)는 클로징되고, 로컬 코일(106)의 수신 안테나들(At1, At2, At3)이 이웃 무릎(K2)으로부터 신호 부분들(Si)을 수신하는 것을 방지한다. => 에일리어싱이 방지된다.
경우(1,A)는 또한, 머신(machine)에서 이미 테스트(test)되었다.
도 3은 2개의 팬텀 보틀들에 대한 SNR 맵을 도시한다. 로컬 코일(106)은 좌측 보틀 둘레에 위치되었다. 어떠한 실드(S)도 이용되지 않았다. 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)이 또한 우측 보틀로부터 현저한 신호(Si)를 수신한다는 것을 식별하는 것이 가능하다.
도 4는 좌측 보틀 둘레의 로컬 코일(106)을 이용한 2개의 팬텀 보틀들에 대한 SNR 맵을 도시하고; 어떠한 부가적인 실드도 여기서 제공되지 않고; 필드 오브 뷰는 단지 좌측 보틀만을 에워싸고; 여기서, 제 2 보틀은 폴드 인(에일리어싱)된다.
도 5에서, 슬로팅된 실드가 우측 보틀 둘레에 위치되었다. 보틀은 여기되지 않고, 수신 경우에서 또한, 우측 보틀로부터의 신호(Si)는 우측 보틀의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)로부터 차폐된다.
우측 보틀은 이미지의 우측 상에서 더 이상 식별될 수 없다. 따라서, 도 5의 감소된 필드 오브 뷰의 경우에서 또한, 어떠한 폴딩-인도 더이상 식별가능하지 않다.
반대로, 도 7은, 단지 좌측 보틀만이 로컬 코일과 함께 스캐너에 포지셔닝(position)되는 경우(우측 보틀은 존재하지 않음), 작은 필드 오브 뷰의 경우에서의 SNR 맵을 도시한다. 도 6 및 도 7의 SNR 맵들은 사실상 동일하다. 그러나, 실드(S)의 적용으로 인해 팬텀의 우측 구역에서 SNR이 다소 저하된다는 것을 식별하는 것이 가능하다. 이러한 영향은 스위치가능 실드(S)의 이용에 의해 추가로 감소될 수 있다.
본 발명의 실시예들의 가능한 이점들은, 무릎 이미징에서 에일리어싱 영향들을 회피하기 위한 TX/RX 코일들에 대한 비용-효과적인 대안들이 이용가능해질 수 있다는 사실에 놓일 수 있다. 본 발명의 실시예들은, 순수하게 패시브 방식으로 구현가능할 수 있고; 액티브 실시예의 경우, 단지 소수의 PIN 다이오드들 및 스위치가능 DC 전류 서플라이(current supply)만이 스위치가능 실드를 위해 요구되는 것이 가능하다(스위치가능 DC 전류 서플라이(switchable DC current supply)는 로컬 코일에서 그리고 안테나 엘리먼트들을 디튜닝(detuning)하기 위해 이용됨).

Claims (20)

  1. 이미징 자기 공명 이미징 시스템(imaging magnetic resonance imaging system)(101)을 위한 로컬 코일(local coil)(106)로서,
    상기 로컬 코일(106)은 무릎(knee)(K1)에서의 자기 공명 이미징을 위한 것이고,
    실드(shield)(S)는 무릎(K1, K2)에 배열되는,
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 상기 무릎(K1)을 포함하는 다리(leg)의 길이방향 축을 중심으로 배열가능하거나 배열되는(도 1a, 도 2a),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 상기 무릎(K1) 둘레에 또는 상기 무릎(K1)에 대해 측방향으로 배열되고, 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트(reception element)들(At1, At2, At3)은 상기 무릎(K1)에 놓이는(도 1a, 도 1b),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 환자(104)의 다른 무릎(K2)에 면하는 측 상에서 환자(105)의, 상기 로컬 코일(106)의 안테나들(At1, At2, At3)에 의해 둘러싸이는 무릎(K1) 상에 측방향으로 배열가능하거나 배열되는(도 2b),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 상기 무릎(K2) 둘레에 또는 상기 무릎(K2)에 대해 측방향으로 배열되고, 상기 로컬 코일(106)의 어떠한 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)도 상기 무릎(K2)에 놓이지 않는(도 1a, 도 1b),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 환자(104)의, 상기 로컬 코일(106)의 안테나들(At1, At2, At3)에 의해 둘러싸이는 다른 무릎(K1)에 면하는 측 상에서 환자(105)의 무릎(K2) 상에 측방향으로 배열가능하거나 배열되는(도 1b),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 패시브 실드(passive shield)(S)인(A),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 액티브 실드(active shield)(S)인(B),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 자기 공명 이미징 시스템(101)의 수신 페이즈(reception phase) 동안 실딩 방식(shielding manner)으로 RF 방사(B1(x,y,z,t), Si)에 대해 클로징(close)되고, 자기 공명 이미징 시스템(101)의 송신 페이즈(transmission phase) 동안 투과형 방식(transmissive manner)으로 RF 방사(B1(x,y,z,t), Si)에 대해 오픈(open)되는(C),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 슬로팅된 실드(slotted shield)(S)인,
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 특히, 상기 자기 공명 이미징 시스템(101)의 몸체 코일(108) 및/또는 상기 로컬 코일(106)이 전송중(TX)일 때, 제어 전류들에 의해, 무선주파수 신호들에 대해, 특히, 또는 단지, 상기 무릎에 의해 방출되는 RF 신호들(Si) 및/또는 RF 여기 펄스(excitation pulse)들(B1(x,y,z,t))에 대해 전도성이고 및/또는 클로징되고,
    상기 실드는 상기 자기 공명 이미징 시스템(101)의 상기 로컬 코일(106)이 수신중(RX)일 때, 비전도성이고 및/또는 오픈되는,
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 특히, 상기 자기 공명 이미징 시스템(101)의 상기 몸체 코일(108a, b, c) 및/또는 상기 로컬 코일(106)이 수신중일 때, 제어 전류들에 의해, 무선주파수에 대해, 특히, 또는 단지, 상기 무릎에 의해 방출되는 RF 신호들(Si) 및/또는 RF 여기 펄스들(B1)에 대해 전도성이고 및/또는 클로징되고,
    상기 실드는 상기 자기 공명 이미징 시스템(101)의 상기 로컬 코일(106)이 전송중(TX)일 때, 비전도성이고 및/또는 오픈되는,
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 특히, 상기 자기 공명 이미징 시스템(101)의 상기 몸체 코일(108a,b,c) 및/또는 상기 로컬 코일(106)이 수신 및 전송중일 때, 제어 전류들에 의해, 무선 주파수에 대해, 특히, 또는 단지, 상기 무릎에 의해 방출되는 RF 신호들(Si) 및/또는 RF 여기 펄스들(B1)에 대해 전도성이고 및/또는 클로징되는,
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는, 상기 무릎에 의해 방출된 RF 신호들(Si) 및/또는 상기 M의 RF 여기 펄스들(B1)에 대해 클로징되고, 상기 로컬 코일(106)의 상기 수신 안테나들(At1, At2, At3)이 이웃 무릎(K2)으로부터 신호 부분들(Si)을 수신하는 것을 방지하는,
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3) 둘레에 배열되는(도 2a),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    실드(S)는 검사될 무릎(K1)과는 상이한 무릎(K2) 상에 배열되고, 상기 로컬 코일(106)의 어떠한 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)도 상기 다른 무릎(K2)에는 놓이지 않지만, 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)은 상기 검사될 무릎(K1)에 놓이고,
    상기 실드(S)는 상기 무릎(K2) 둘레에 배열되는(도 1a),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    실드(S)는 검사될 무릎(K1)과는 상이한 무릎(K2) 상에 배열되고, 상기 로컬 코일(106)의 어떠한 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)도 상기 다른 무릎(K2)에는 놓이지 않지만, 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)은 상기 검사될 무릎(K1)에 놓이고,
    상기 실드(S)는 상기 다른 무릎(K2)으로부터 측방향으로 배열가능하거나 배열되고, 더 구체적으로는, 상기 다른 무릎(K2)으로부터 완전히 측방향으로 배열가능하거나 배열되는(도 1b),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 상기 무릎(K1) 둘레에 배열되고, 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)은 상기 무릎(K1)에 놓이고,
    특히, 상기 실드(S)는 상기 무릎(K1) 둘레에만 배열되고, 상기 무릎(K1)은 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)이 놓이는 유일한 무릎인(도 2a),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(S)는 상기 무릎(K1)으로부터 측방향으로 배열되고, 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)은 상기 무릎(K1)에 놓이고,
    특히, 상기 실드(S)는 상기 무릎(K1)으로부터 측방향으로만 배열되고, 상기 무릎(K1)은 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)이 놓이는 유일한 무릎인(도 2b),
    이미징 자기 공명 이미징 시스템을 위한 로컬 코일.
  20. 로컬 코일(106)을 이용하여, 특히 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 로컬 코일(106)을 이용하여, 무릎(K1)에서 자기 공명 이미징하기 위한 방법으로서,
    무릎(K1; K2) 둘레에 또는 무릎(K1; K2)으로부터 측방향으로,
    특히, 상기 로컬 코일(106)의 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)이 놓이는 무릎(K1) 둘레에 또는 상기 무릎(K1)에, 및/또는
    상기 로컬 코일(106)의 어떠한 수신 엘리먼트들(At1, At2, At3)도 놓이지 않는 다른 무릎(K2)에
    실드(S)를 포함하는,
    자기 공명 이미징하기 위한 방법.
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