KR20160026567A

KR20160026567A - 유전 구조체를 포함하는 rf 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템

Info

Publication number: KR20160026567A
Application number: KR1020140115684A
Authority: KR
Inventors: 김경남
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2016-03-09
Also published as: US20170285118A1; KR102237827B1; US10698044B2; WO2016035948A1

Abstract

RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템이 개시된다. 개시된 RF 코일부는 RF 코일 요소들이 형성된 베이스와 상기 베이스 내부에 형성된 유전 구조체를 포함할 수 있다. 상기 유전 구조체는 다수의 유전 구조부를 포함할 수 있으며, 상기 유전 구조부들은 체결부에 의해 연결될 수 있다. 상기 유전 구조체는 내부에 피검체가 위치할 수 있는 내부 공간을 포함할 수 있다. 상기 유전 구조체는 고유전 물질로 형성될 수 있다.

Description

유전 구조체를 포함하는 RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템{Radio frequency coil comprising dielectric structure and Magnetic resonance imaging system comprising the radio frequency coil}

개시된 실시예는 RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템(Magnetic resonance imaging system)에 관한 것이다.

질병의 예방 또는 치료를 위해 인체 내부의 이상을 진단하기 위한 다양한 진단용 장치가 사용되고 있다. 이 중 자력에 의해 발생한 자기장을 이용하는 것으로 자기공명영상(Magnetic resonance imaging: MRI) 장치가 널리 사용되고 있다.

자기 공명 영상 장치는 핵자기 공명 현상을 이용하여 피검체, 가령 인체의 단면을 촬영할 수 있다. 인체 내에 존재하는 수소(¹H), 인(³¹P), 나트륨(²³Na), 탄소동위원소(¹³C) 등의 원자핵은 핵자기 공명현상에 의해 각기 고유한 회전자계상수를 가질 수 있다. 이들 원자핵의 자화 벡터(magnetization vector)에 전자파를 인가하고, 공명으로 인하여 수직 평면에 누운 자화 벡터가 만드는 자기 공명신호를 수신함으로써 인체 내부의 영상을 획득할 수 있다. 이때, 인체 내의 자화 벡터를 공명시키기 위해 인체에 전자파를 인가하고, 또, 공명으로 인해 수직 평면에 누운 자화벡터가 만드는 자기 공명신호를 수신하는데 RF 코일이 사용된다. RF 코일은 자화 벡터를 공명시키기 위하여 전자파를 송신하고 자기 공명신호를 수신한다는 의미에서 RF 안테나라고 불리우기도 한다. 한 개의 RF 코일로 자화 벡터를 공명시키는 일(송신 모드)과 자기 공명 신호를 수신하는 일(수신 모드)을 같이 수행할 수도 있고, 송신 모드 전용의 RF 코일과 수신 모드 전용의 RF 코일 두 개를 각기 따로 사용하여 송신모드와 수신모드를 수행할 수도 있다. 또한 한 개의 코일로 송신 및 수신 모드를 모두 수행하는 코일을 송수신 코일이라 할 수 있으며, 송신 전용 코일을 송신 코일, 수신 전용 코일을 수신 코일이라 할 수 있다.

한편, RF 코일에는 자기 공명 영상 장치의 외관 장치 내에 설치되는 몸체형(body type) RF 코일과, 피검체에 부착하거나 인접하게 배치하여 사용하는 표면형(surface type) RF 코일 혹은 체적형(volume type) RF 코일이 있다. 몸체형 RF 코일은 자기 공명 영상 장치의 외관 장치 내에 설치되기 때문에 피검체가 들어 갈 수 있는 크기의 원통형 프레임 위에 만들어지며, 송수신 코일 혹은 송신 코일일 수 있다. 한편, 표면형 RF 코일이나 체적형 RF 코일은 피검체에 부착하거나 피검체가 안착되는 테이블에 탈부착되도록 설치되며, 머리코일, 목코일, 허리코일 등 피검체의 부위별 형상에 따라 만드는 것이 일반적이며, 송수신 코일 혹은 수신 코일일 수 있다.

본 실시예에서는 자기공명영상 시스템에서 RF 코일부, 특히 체적형 RF 코일부에 의해 형성되는 자기 필드의 균일성(homogeneity)을 확보할 수 있는 구성을 포함하는 RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템을 제공한다. 본 실시예가 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는,

자기공명영상 시스템용 RF 코일부에 있어서,

원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며,

상기 베이스 내부에 형성된 유전 구조체;를 포함하는 RF 코일부를 포함할 수 있다.

상기 유전 구조체는 다수의 유전 구조부를 포함할 수 있다.

상기 유전 구조부들은 전도성 물질로 형성된 체결부에 의해 연결될 수 있다.

상기 유전 구조부들은 상기 체결부가 삽입될 수 있는 홈이 형성될 수 있다.

상기 유전 구조체 내부에는 피검체가 위치할 수 있는 내부 공간을 포함할 수 있다.

상기 유전 구조체의 내부 공간과 연결된 관통공이 형성될 수 있다.

상기 유전 구조체는 고유전 물질로 형성될 수 있다.

상기 유전 구조체는 BaTiO₃또는 CaTiO₃로 형성될 수 있다.

상기 RF 코일부는 체적형 RF 코일부일 수 있다.

또한, 자기공명영상 시스템에 있어서,

원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며, 상기 베이스 내부에 형성된 유전 구조체;를 포함하는 RF 코일부를 지닌 자기공명영상 시스템을 제공할 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, RF 코일 요소 내부에 유전 구조체를 형성함으로써, 자기공명영상 시스템의 체적형 RF 코일부에 의해 발생하는 자기장이 피검체 전체적으로 균일한 자기장을 인가할 수 있다. 피검체 전체적으로 균일한 자기장을 인가함으로써 위치에 따른 자기공명영상의 질 저하없이 고해상도의 자기공명영상을 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부를 나타낸 도면이다.
도 3은 상기 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부에서 유전 구조체가 분리된 구조를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 자기공명영상 시스템의 RF 코일부의 유전 구조체를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부의 유전 구조체 내의 피검체의 영역을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부 내의 영역에 따른 자기장의 세기를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RF 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템에 대해 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 층이나 영역들의 폭 및 두께는 명세서의 명확성을 위해 다소 과장되게 도시된 것일 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 자기공명영상 시스템은, 하우징(110) 내에 형성된 주자석(main magnetic)(120), 경사 자계 코일부(gradient coil)(130) 및 RF 코일부(Radio Frequency coil)(140)를 포함할 수 있다.

주자석(main magnet)(120)은 피검체(object)(190) 내에 분포해 있는 원소 중 자기공명현상을 일으키는 원소, 예를 들어 수소, 인, 나트륨 또는 탄소 등의 원소들의 원자핵의 자기 쌍극자 모멘트(magnetic dipole moment)의 방향을 일정한 방향으로 정렬하기 위한 정자기장 또는 정자장(static magnetic field)을 생성할 수 있다. 주자석(120)은 예를 들어 0.5T 이상의 높은 자계를 만들 수 있는 초전도 자석이 사용될 수 있다. 주자석(120)에 의하여 생성된 자장이 강하고 균일할수록 대상체(190)에 대한 비교적 정밀하고 정확한 자기공명 영상을 얻을 수 있다.

본 명세서에서 피검체(190)는 사람, 동물, 또는 사람이나 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피검체(190)는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 그리고, 피검체(190)는 실험용 쥐 등 소형 동물들을 포함할 수 있다.

경사 자계 코일부(gradient coil)(130)는 주자석(120)의 내측에 형성될 수 있으며, 직교하는 x축, y축 및 z축 방향의 경사 자계를 발생시킬 수 있는 세 개의 경사 코일을 포함할 수 있다. 경사 자계 코일부(130)는 자기공명영상을 촬영하기 위해서 공간적으로 선형적인 경사 자계를 발생시킬 수 있다. 경사 자계 코일부(130)는 피검체(190)의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 피검체(190)의 각 부위의 위치 정보를 제공할 수 있다.

RF 코일부(140)는 경사 자계 코일부(130)의 내측에 위치할 수 있다. RF 코일부(140)는 주자석(120) 및 경사 자계 코일부(130)와 함께 원통형 자기 구조체의 일부를 이루 수 있다. 또한, 피검체(190)가 위치하는 테이블(180) 상에서 피검체(190)와 인접하도록 추가적인 RF 코일부가 더 형성될 수 있다. 경사 자계 코일부(130)의 내측에 위치한 RF 코일부(140)를 바디형 RF 코일부(Body type Radio Frequency coil)라 할 수 있으며, 테이블(180) 상에서 피검체(190)와 인접하여 형성된 RF 코일부를 체적형 RF 코일부(volume type Radio Frequency coil)(170)나 표면형 RF 코일부(surface type Radio Frequency coil)일 수 있다.

RF 코일부(140, 170), 즉 바디형 RF 코일부(140), 체적형 RF 코일부(170) 및 표면형 RF 코일부는 라모어(Larmor) 주파수를 중심주파수로 하는 고주파자계를 발생시킬 수 있는 장치로서, 피검체(190)에 RF 신호를 여기시키고, 피검체(190)로부터 방출되는 자기공명 신호를 수신할 수 있다. 상세하게 살펴보면, RF 코일부(140), 체적형 RF 코일부(170) 및 표면형 RF 코일부는 원자핵을 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이시키기 위하여 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수(Radio Frequency)를 갖는 전자파 신호, 예컨대 RF 신호를 생성하여 피검체(190)에 인가할 수 있다. 바디형 RF 코일부(140) 및 체적형 RF 코일부(170)에 의해 생성된 전자파 신호가 원자핵에 가해지면, 원자핵은 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이될 수 있다. 그리고 바디형 RF 코일부(140) 및 체적형 RF 코일부(170)에 의해 생성된 전자파가 사라지면, 전자파가 가해졌던 원자핵은 높은 에너지 상태로부터 낮은 에너지 상태로 천이하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파를 방사할 수 있다. 즉, 원자핵에 대하여 전자파 신호의 인가가 중단되면, 전자파가 가해졌던 원자핵에서는 높은 에너지에서 낮은 에너지로의 에너지 준위의 변화가 발생하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파가 방사될 수 있다. 바디형 RF 코일부(140) 및 체적형 RF 코일부(170)는 피검체(190) 내부의 원자핵들로부터 방사된 전자파 신호를 수신할 수 있다. 이와같이 수신된 전자파 신호를 고주파 증폭기로 증폭한 뒤 라모 주파수의 정현파로 복조(demodulation)하면 기저 대역(base band)의 자기공명 신호를 얻을 수 있다. 기저 대역의 자기공명 신호는 영상 처리되어 자기 공명 영상이 생성되게 될 수 있게 된다.

바디형 RF 코일부(140)는 하우징(110)의 경사 자계 코일부(130) 내측에 고정된 형태일 수 있으며, 체적형 RF 코일부(170)는 피검체(190)가 안착되는 테이블(180)에 탈착이 가능한 형태일 수 있다. 체적형 RF 코일부(170)는 피검체(190)의 특정 부위, 예를 들어 피검체(190)의 머리, 얼굴, 다리 또는 발목 등을 진단하거나, 크기가 비교적 작은 피검체, 예를 들어 실험용 쥐 등을 진단하기 위해 사용될 수 있다.

주자석(120), 경사 자계 코일부(130) 및 RF 코일부(140)를 포함하는 하우징(110)은 원통형 실린더 형상을 지닐 수 있다. 하우징(110) 내부는 피검체(190)가 안착되는 테이블(180)이 진입할 수 있는 공간인 보어(bore)(160)가 형성될 수 있다. 보어(160)는 RF 코일부(140) 내측으로 z방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 보어(160)의 직경은 주자석(120), 경사 자계 코일부(130) 및 RF 코일부(140)의 크기에 따라 결정될 수 있다.

자기공명영상 시스템의 하우징(110)의 외측에는 디스플레이(150)가 장착될 수 있으며, 하우징(110)의 내측에도 추가적인 디스플레이가 더 포함될 수 있다. 하우징(110)의 내측 및/또는 외측에 위치하는 디스플레이를 통하여 사용자 또는 피검체(190)에게 소정의 정보를 전달할 수 있다. 그리고, 자기공명영상 시스템은 신호 송수신부(102), 시스템 제어부(104), 오퍼레이팅부(106) 및 모니터링부(108)를 포함할 수 있다. 신호 송수신부(102)는 하우징(110) 내부, 즉 보어(160)에 형성되는 경사 자장을 제어할 수 있으며, 코일부(140, 170)에 대한 RF 신호와 자기공명 신호의 송수신을 제어할 수 있다. 시스템 제어부(104)는 하우징(110) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어할 수 있다. 모니터링부(108)는 하우징(110) 또는 하우징(110)에 장착된 다양한 기기들을 모니터링 또는 제어할 수 있으며, 오퍼레이팅부(106)는 자기공명영상 시스템 전체의 동작을 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 3은 상기 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부에서 유전 구조체가 분리된 구조를 나타낸 도면이다. 본 개시에 따른 RF 코일부(20)는 도 1의 피검체(190)와 인접하여 위치하는 체적형 RF 코일부(170)일 수 있다. 다만, 바디형 RF 코일부(140)에도 적용되는 것을 배제하는 것은 아니다.

도 2 및 도 3을 참조하면, RF 코일부(20)는 RF 코일 요소(24a, 24b, 26)들이 형성된 베이스(22) 및 베이스(22) 내에 삽입되어 형성된 유전 구조체(dielectric structure)(200)를 포함할 수 있다. RF 코일 요소(24a, 24b, 26)는 베이스(22)의 외주부를 둘러싸는 링 형상으로 형성된 제 1코일 요소(24a) 및 제 2코일 요소(24b)를 포함하며, 제 1코일 요소(24a) 및 제 2코일 요소(24b)들을 연결하며 베이스(22) 상에 형성된 다수의 연결부(26)를 포함할 수 있다. 제 1코일 요소(24a) 및 제 2코일 요소(24b)는 베이스(22)의 z방향의 양쪽 단부에 각각 형성될 수 있다. 연결부(26)는 레그(leg), 로드(rod) 등으로 표현될 수 있으며, z축 방향으로 일자 형태로 형성될 수 있다. 연결부(26)는 예를 들어 8개 내지 32개로 형성할 수 있으며 이에 한정된 것은 아니다. 베이스(22) 표면에 형성된 RF 코일 요소(24a, 24b, 26)들은 새장(birdcage) 형상을 지닐 수 있다. RF 코일 요소(24a, 24b, 26)들에는 캐패시터(25a, 25b)들이 형성될 수 있다. RF 코일부(20)의 베이스(22) 내측에는 빈공간인 공동(28)이 형성될 수 있다. 공동(28)은 z축 방향으로 형성된 것일 수 있다.

유전 구조체(210)는 공동(28) 내에 삽입되어 형성될 수 있다. 유전 구조체(210)는 실리콘 산화물보다 높은 유전율을 지닌 고유전 물질(High permittivity material, High dielectric constant material)로 형성될 수 있다. 유전 구조체(200)는 다수의 유전 구조부(210, 212, 214, 216)들로 형성될 수 있으며, 유전 구조부(210, 212, 214, 216)들은 각각 체결부(220)에 의해 연결될 수 이다. 도 2 및 도 3에서는 유전 구조체(200)가 4개의 유전 구조부(210, 212, 214, 216)들을 포함하여 형성된 것을 나타내었으나, 이는 예시적인 것으로 유전 구조체(200)는 다양한 형태의 유전 구조부들로 형성될 수 있다. 유전 구조체(200)의 적어도 일부 영역에는 유전 구조체(200)의 내부 공간으로부터 외부로 관통된 관통공(230)이 형성될 수 있다. 관통공(230)은 z축 방향으로 형성될 수 있으며, 도 1에 나타낸 바와 같이 피검체(190)의 일부만을 유전 구조체(200) 내부에 삽입하여 자기공명영상을 촬영하고자 하는 경우, 피검체(190)의 일부를 관통공(230)을 통해 삽입할 수 있다. 또한, 피검체(190)가 작은 동물인 경우, 꼬리 부위 등을 관통공(230)을 통해 외부로 빼 놓을 수 있다. 관통공(230)의 크기 또는 위치는 제한이 없다.

이처럼 본 개시에 따른 RF 코일부(20)는 베이스(22) 내의 공동(28)에 삽입된 유전 구조체(dielectric structure)(200)를 포함할 수 있으며, 유전 구조체(200) 내에 피검체(190)의 적어도 일부를 위치시켜 자기공명영상을 촬영할 수 있다. 유전 구조체(200)를 포함함으로써, RF 코일부(20) 내에 전체적으로 균일한 자기장을 인가할 수 있으며, 고해상도의 자기공명영상을 획득할 수 있다. 이에 대해 상세히 설명하면, RF 코일부(20)의 RF 코일 요소(24a, 24b, 26) 내부에 고유전체 물질, 즉, 고유전율을 지닌 매질을 위치시키는 경우 RF 코일 요소(24a, 24b, 26)들 내부에 형성되는 자기장은 전도 전류(conductive current, Jc) 및 변위 전류(displacement current, Jd)의해서 형성될 수 있다. 이 중 변위 전류는 RF 코일부(20) 내부에 형성되는 유전 구조체(200)의 유전율과 관련되며, RF 코일부(20) 내에 고유전 물질이 존재하는 경우 RF 코일부(20) 내에 2차 필드를 형성할 수 있으며, 피검체(190)에 RF 웨이브가 전파되는 효율을 향상시킬 수 있다.

본 개시에 따른 RF 코일부(20)의 베이스(22)는 강성을 지니며, 비교적 가벼운 재료로 형성될 수 있으며, 내식성 및 성형성이 좋은 비자성 물질로 형성될 수 있다. 베이스(22)는 절연성 폴리머, 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 섬유 강화 플라스틱계 복합재료(fiber reinforced plastics:FRP)로 형성될 수 있으며, 그 중 유리섬유 강화 플라스틱계 복합재료(glass fiber reinforced plastics: GFRP)로 형성될 수 있다. 베이스(22)는 그 단부가 원형 또는 타원형인 실린더 형태의 원통 형상을 지닌 것일 수 있다. RF 코일 요소(24a, 24b, 26) 및 체결부(220)는 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 구리(copper), 은(silver), 골드 코팅된 구리(gold coated copper) 등의 전기 전도성이 높은 금속이 패턴되어 형성될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 유전 구조체(200)를 형성하는 물질은 고유전율을 지닌 물질일 수 있다. 예를 들어, 유전 구조체(200)는 BaTiO₃, CaTiO₃ 등으로 형성될 수 있다.

참고로, 유전 구조체(200)를 RF 코일부(20) 내에 포함하는 경우, 유전 구조체(200)의 크기를 고려하여 RF 코일부(20)의 베이스(22)를 크게 형성할 수 있으며, 피검체(190)가 유전 구조체(200) 내부에 위치할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 RF코일부의 유전 구조체를 나타낸 도면이다.

도 4a를 참조하면, 유전 구조체(200)는 제 1유전 구조부(210), 제 2유전 구조부(212), 제 3유전 구조부(214) 및 제 4유전 구조부(216)를 포함하며, 유전 구조부(210, 212, 214, 216)들은 각각 체결부(220)들에 의하여 체결되며, 체결부(220)가 삽입될 수 있는 홈(222)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 유전 구조부(210, 212, 214, 216)들이 체결되는 경우 내부에 피검체가 위치할 수 있는 내부 공간(240)이 형성될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 유전 구조체(300)는 두 개의 유전 구조부(310, 320)으로 형성될 수 있으며, 유전 구조부(310, 320)들은 각각 체결부(320)들에 의하여 체결되며, 체결부(320)가 삽입될 수 있는 홈(322)이 각각 형성되어 있다. 유전 구조부(310, 312)들이 체결되는 경우 유전 구조체(300) 내부에 피검체가 위치할 수 있는 내부 공간(340)이 형성될 수 있다.

도 4a 및 도 4b에서는 유전 구조체(200, 300)가 각각 4개의 유전 구조부(210, 212, 214, 216)들로 형성되거나(도 4a), 2개의 유전 구조부(310, 312)들로 형성된 것(도 4b)를 나타내었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유전 구조체(200, 300)를 형성하는 유전 구조부의 갯수는 제한이 없으며, 관통공(230, 330)의 위치 또는 직경 등도 선택적으로 정해질 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부의 유전 구조체 내의 피검체의 영역을 나타낸 도면이다.

자기공명영상을 촬영하고자 하는 피검체는 유전 구조체(200)의 내부 공간(240) 내에 위치할 수 있으며, 피검체의 전체 또는 일부가 유전 구조체(200) 내부 공간(240)에 위치할 수 있다. 만일 피검체의 일부가 유전 구조체(200) 내에 위치하는 경우 피검체의 나머지 부위는 관통공(230)을 통해 유전 구조체(200) 외부에 존재할 수 있다. 이 때 자기공명영상을 촬영하고자 하는 관심 영역(S)을 부위에 따라 S1, S2 및 S3로 표시할 수 있다. 본 실시에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부 내에 형성되는 자기장은 전체적으로 균일한 값을 지닐 수 있다. 이를 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템의 RF 코일부 내의 영역에 따른 자기장의 세기를 나타낸 도면이다. 여기서, 가로축은 자기공명영상을 촬영하고자 하는 관심 영역(S)의 각 부위 S1, S2 및 S3을 나타내며, 세로축은 자기장 값을 나타낸 것이다. 그리고, G1은 유전 구조체를 포함하는 RF 코일부 내의 자기장 값을 나타낸 그래프이며, G2는 유전 구조체를 포함하지 않는 RF 코일부 내의 자기장 값을 나타낸 그래프이다.

도 6을 참조하면, 유전 구조체를 포함하는 RF 코일부 내의 자기장 값(G1)은 S1, S2 및 S3 영역에 걸쳐 전체적으로 균일한 자기장 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 반면 유전 구조체를 포함하지 않는 경우 RF 코일부 내의 자기장 값(G2)은 z축 방향의 중앙 부위에서 단부로 갈수록 자기장 값이 감소하는 것을 알 수 있다. 참고로, G1 및 G2 그래프에서 S1 부위의 자기장 값은 동일하거나 서로 차이가 날 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템에서는 RF 코일부는 진단 대상인 피검체의 관심 영역의 위치에 따라 다양하게 변형하여 형성할 수 있으며, 피검체의 관심 영역의 위치에 상관없이 형성되는 자기장을 균일도를 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 개시된 RF 코일부는 자기공명영상 시스템의 체적형 RF 코일부에 적용될 수 있으며, 또한 바디형 RF 코일부에도 적용 가능할 수 있다.

그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

102: 신호 송수신부, 104: 시스템 제어부
106: 오퍼레이팅부, 108: 모니터링부
110: 하우징, 120: 주자석
130: 경사 자계 코일부, 140, 170: RF 코일부
160: 보어, 180: 테이블
190: 피검체
20: RF 코일부, 22: 베이스,
24a, 24b, 26: RF 코일 요소, 28: 공동
200, 300: 유전 구조체
210, 212, 214, 216, 310, 312: 유전 구조부
220, 320: 체결부, 230, 330: 광통공
240, 340: 내부 공간

Claims

자기공명영상 시스템용 RF 코일부에 있어서,
원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며,
상기 베이스 내부에 형성된 유전 구조체;를 포함하는 RF 코일부.
제 1항에 있어서,
상기 유전 구조체는 다수의 유전 구조부를 포함하는 RF 코일부.
제 2항에 있어서,
상기 유전 구조부들은 전도성 물질로 형성된 체결부에 의해 연결된 RF 코일부.
제 3항에 있어서,
상기 유전 구조부들은 상기 체결부가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 RF 코일부.
제 1항에 있어서,
상기 유전 구조체 내부에는 피검체가 위치할 수 있는 내부 공간을 포함하는 RF 코일부.
제 5항에 있어서,
상기 유전 구조체의 내부 공간과 연결된 관통공이 형성된 RF 코일부.
제 1항에 있어서,
상기 유전 구조체는 고유전 물질로 형성된 RF 코일부.
제 7항에 있어서,
상기 유전 구조체는 BaTiO₃또는 CaTiO₃로 형성된 RF 코일부.
제 1항에 있어서,
상기 RF 코일부는 체적형 RF 코일부인 RF 코일부.
자기공명영상 시스템에 있어서,
원형 또는 타원 형상의 단면을 지닌 원통 형상의 베이스 상에 형성된 적어도 하나의 RF 코일 요소를 포함하며, 상기 베이스 내부에 형성된 유전 구조체;를 포함하는 RF 코일부를 지닌 자기공명영상 시스템.
제 10항에 있어서,
상기 유전 구조체는 다수의 유전 구조부를 포함하는 자기공명영상 시스템.
제 11항에 있어서,
상기 유전 구조부들은 전도성 물질로 형성된 체결부에 의해 연결된 자기공명영상 시스템.
제 12항에 있어서,
상기 유전 구조부들은 상기 체결부가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 자기공명영상 시스템.
제 10항에 있어서,
상기 유전 구조체 내부에는 피검체가 위치할 수 있는 내부 공간을 포함하는 자기공명영상 시스템.
제 14항에 있어서,
상기 유전 구조체의 내부 공간과 연결된 관통공이 형성된 자기공명영상 시스템.
제 10항에 있어서,
상기 유전 구조체는 고유전 물질로 형성된 자기공명영상 시스템.
제 16항에 있어서,
상기 유전 구조체는 BaTiO₃ 또는 CaTiO₃로 형성된 자기공명영상 시스템.