KR20160139292A - Rf 표면 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템 - Google Patents
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Abstract
RF 표면 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템이 개시된다. 개시된 RF 표면 코일부는 피검체의 가슴부에 직접 장착되는 RF 표면 코일부를 포함할 수 있다. RF 표면 코일부는 피검체의 가슴부와 접촉하는 제 1컵부 및 제 2컵부를 포함하며, 상기 제 1컵부와 제 2컵부 사이의 중앙부를 포함할 수 있다. 상기 컵부는 피검체의 가슴부의 형태 및 크기에 대응되어 그 형태가 변형될 수 있는 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 제 1컵부 및 상기 제 2컵부는 RF 코일 요소를 포함할 수 있다.
Description
개시된 실시예는 RF 표면 코일부 및 이를 포함하는 자기공명영상 시스템에 관한 것이다.
질병의 예방 또는 치료를 위해 피검체 내부의 이상을 진단하기 위한 다양한 진단용 장치가 사용되고 있다. 진단용 장치 중 자력에 의해 발생한 자기장을 이용하는 것으로 자기공명영상(Magnetic resonance imaging: MRI) 장치가 널리 사용되고 있다.
자기공명영상 장치는 특정 세기의 자기장에서 발생하는 RF(Radio Frequency) 신호에 대한 자기공명(Magnetic Resonance) 신호의 세기를 명암 대비로 표현하여 대상체의 단층 부위에 대한 이미지를 획득하는 기기이다. 피검체를 강력한 자기장 속에 위치시킨 후 특정의 원자핵(예컨대, 수소 원자핵 등)만을 공명시키는 RF 신호를 RF 코일을 이용하여 피검체에 순간적으로 RF 에너지를 여기(excitation)시켰다가 중단하면 상기 특정의 원자핵에서 자기공명 신호가 방출된다. 자기공명영상 시스템은 이 자기공명 신호를 RF 코일이 수신함으로써 피검체의 단면 영상을 획득할 수 있다. 이러한 자기공명 신호의 크기는 대상체에 포함된 소정의 원자(예컨대, 수소, 나트륨 또는 탄소 동위원소 등)의 양 또는 혈류의 흐름 등에 의해 결정될 수 있다.
개시된 실시예에서는 피검체의 흉부의 자기 공명 영상을 획득할 수 있는 RF 표면 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 실시예에서는,
자기공명영상 시스템용 RF 표면 코일부에 있어서,
피검체의 가슴부에 직접 착용되는 RF 표면 코일부를 제공한다.
상기 RF 표면 코일부는, 피검체의 가슴부에 대응되도록 형성된 제 1컵부; 및 제 2컵부;를 포함하며, 상기 제 1컵부 및 제 2컵부 사이에 형성된 중앙부;를 포함할 수 있다.
상기 제 1컵부, 제 2컵부 및 중앙부에 형성된 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소는 상기 제 1컵부, 제 2컵부 또는 중앙부의 내측에 형성된 것일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소와 전기적으로 연결된 케이블을 포함할 수 있다.
상기 제 1컵부 및 제 2컵부의 양측부에 각각 형성된 제 1연장부 및 제 2연장부를 포함하며, 상기 제 1연장부 및 제 2연장부 단부에 각각 형성된 제 1체결부 및 제 2체결부를 포함할 수 있다.
상기 제 1연장부 및 제 2연장부 중 적어도 하나는 서로 다른 폭을 지닌 제 1영역 및 제 2영역을 포함할 수 있다.
상기 제 1체결부 및 제 2체결부는 서로 체결될 수 있다.
상기 제 1체결부 및 제 2체결부는 벨크로(velcro) 체결 방식, 버튼 또는 단추형 체결 방식 또는 후크형 체결 방식에 의해 체결될 수 있다.
상기 제 1컵부 또는 제 2컵부는 피검체의 가슴부의 형상에 따라 변형되는 적어도 하나 이상의 덮개부를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 덮개부는 라운드부로부터 연장되어 형성된 것일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 덮개부 또는 라운드부는 가요성 재료로 형성된 것일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 덮개부 및 라운드부는 일체형으로 형성된 것일 수 있다.
상기 덮개부는 다수개로 형성되며, 상기 덮개부와 상기 라운드부가 결합되는 부위의 상기 덮개부는 일체형으로 형성된 것일 수 있다.
상기 덮개부는 다수개로 형성되며, 각각의 덮개부와 상기 라운드부는 개별적으로 연결된 것일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 덮개부 및 라운드부는 일체형으로 형성된 것일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 덮개부는 비가요성 물질로 형성된 것일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 덮개부는 상기 라운드부와 각각 힌지부에 의해 연결된 것일 수 있다.
상기 중앙부의 길이가 조절될 수 있다.
상기 중앙부는 적어도 두 개 이상의 길이 조절용 절편을 포함하며, 상기 길이 조절용 절편들은 고정용 밴드에 의해 고정될 수 있다.
상기 중앙부는 서로 분리된 제 1영역 및 제 2영역을 포함할 수 있다.
상기 제 1영역에 형성된 위치 고정용 돌출부; 및 상기 제 2영역에 형성되며, 상기 돌출부가 끼워진 상태에서 이동할 수 있는 홈부;를 포함할 수 있다.
또한, 자기공명영상 시스템에 있어서,
원통형 자기 구조체 및 피검체가 안착되는 테이블을 포함하며,
상기 피검체의 가슴부에 직접 착용되는 RF 표면 코일부를 포함하는 자기공명영상 시스템을 제공한다.
개시된 실시예에 따르면, 자기공명영상 시스템에서는 피검체의 가슴부의 형태 및 크기에 따라 다양한 형태 및 크기로 조절되는 RF 표면 코일부를 제공할 수 있다. 또한 본 실시예에 따르면 피검체를 가슴부의 형태 및 크기에 따라 조절된 RF 표면 코일부를 포함하는 자기공명영상 시스템을 제공할 수 있다.
피검체의 가슴부와 RF 표면 코일부의 밀착도가 증가하여 높은 수신 감도를 가짐으로써 고품질의 자기 공명 영상을 획득할 수 있다. 또한, 피검체의 가슴부의 형태 및 크기에 맞춰 RF 코일부가 조절됨으로써 피검체의 피로도를 최소화할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 자기공명영상 시스템를 나타낸 구성도이다.
도 2a는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 피검체가 착용한 것을 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 2a에 나타낸 RF 표면 코일부를 착용한 피검체가 자기공명영상을 촬영하기 위해 안착하는 테이블을 나타낸 도면이다.
도 2c는 테이블에 안착된 피검체가 자기공명영상 장치의 보어 내부로 진입하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3a는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 나타낸 저면도이다.
도 3b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 나타낸 단면도이다.
도 4a 및 도 4c는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 중앙부의 길이가 조절된 것을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 간격을 조절하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 간격을 조절하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 예를 나타낸 도면이다.
도 2a는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 피검체가 착용한 것을 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 2a에 나타낸 RF 표면 코일부를 착용한 피검체가 자기공명영상을 촬영하기 위해 안착하는 테이블을 나타낸 도면이다.
도 2c는 테이블에 안착된 피검체가 자기공명영상 장치의 보어 내부로 진입하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3a는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 나타낸 저면도이다.
도 3b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 나타낸 단면도이다.
도 4a 및 도 4c는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 중앙부의 길이가 조절된 것을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 간격을 조절하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 간격을 조절하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RF 표면 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 실시예에 따른 자기공명영상 시스템를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 시스템은, 하우징(110) 내에 형성된 주자석(main magnet)(120), 경사 코일부(gradient coil)(130) 및 바디형 RF 코일부(radio frequency body coil)(140)를 포함할 수 있다. 하우징(110)의 내부는 검사용 테이블(100)이 진입할 수 있도록 하우징(110)의 길이 방향, 예를 들어 z 방향으로 형성된 빈 공간인 보어(bore)(160)를 포함할 수 있다. 보어(160)의 직경은 주자석(120), 경사 코일부(130) 및 바디형 RF 코일부(140)의 크기에 따라 결정될 수 있다. 테이블(100) 상에는 검사 대상인 피검체(20)가 안착될 수 있으며, 피검체(20)는 테이블(100)의 이동 방향에 따라 하우징(110) 내부의 보어(160)로 진입하여 검사될 수 있다. 하우징(110) 내의 주자석(120), 경사 코일부(130) 및 바디형 RF 코일부(140)는 각각 원통형 실린더 형상을 지닐 수 있으며 원통형 자기 구조체(10)를 구성할 수 있다.
주자석(main magnet)(120)은 피검체(object)(20) 내에 분포하는 원소 중 자기공명현상을 일으키는 원소, 예를 들어 수소, 인, 나트륨 등의 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트(magnetic dipole moment)의 방향을 일정한 방향으로 정렬하기 위한 정자기장 또는 정자장(static magnetic field)을 생성할 수 있다. 참고로 본 명세서에서 "피검체(object)"는 사람, 동물, 또는 사람이나 동물을 포함할 수 있으며, 사람이나 동물의 일부 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피검체(20)는 심장, 간, 뇌, 유방, 자궁, 복부 내의 장기, 척수 또는 혈관부들 포함할 수 있다. 주자석(120)으로는 초전도 자석이나 영구 자석을 사용할 수 있으며, 예를 들어 0.5T 이상의 높은 자계를 만드는 데는 초전도 자석이 사용될 수 있다. 주자석(120)에 의하여 생성된 자장이 강하고 균일할수록, 피검체(20)에 대한 비교적 정밀하고 정확한 자기공명 영상을 얻을 수 있다. 주자석(120)은 하우징(110) 내측의 형상에 따라 원통형 실린더 형상을 지닐 수 있다.
경사 코일부(gradient coil)(130)는 주자석(120)의 내측에 원통형 실린더 형상을 지니며 형성될 수 있다. 경사 코일부(130)는 서로 직교하는 x축, y축 및 z축 방향의 경사 자장(gradient magnetic field)을 발생시키는 세 개의 경사 코일을 포함할 수 있다. 자기공명영상을 촬영하기 위하여 경사 코일부(130)에서는 공간적으로 선형적인 경사 자장을 발생시킬 수 있다. 경사 코일부(130)는 피검체(20)의 각 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 피검체(20)의 부위의 위치 정보를 제공할 수 있다.
바디형 RF 코일부(140)는 원통형 실린더 형상을 지니며, 경사 코일부(130)의 내측부에 장착될 수 있다. 바디형 RF 코일부(140)는 주자석(120) 및 경사 코일부(130)와 함께 원통형 자기 구조체(10)의 일부를 구성할 수 있다. 자기공명영상 시스템에 사용되는 RF 코일부로는 바디형 RF 코일부(140)와 RF 표면 코일부(200)를 포함할 수 있다. RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)의 부위에 따라 다양한 형태를 지닐 수 있다. 예를 들어 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)의 몸통(torso), 두부(head), 척추(spine), 어깨(shoulder), 가슴(breast) 무릎(knee) 또는 발목(foot-ankle) 등 피검체(20)의 신체 부위에 대응되는 형태 및 크기를 지닐 수 있다. RF 표면 코일부(20)는 테이블(100) 상의 대상체(102)와 인접하도록 위치할 수 있다. 본 개시에서는 피검체(20)의 가슴부의 자기공명영상 신호를 획득할 수 있는 흉부용 RF 표면 코일부(200)를 제공한다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하고자 한다.
바디형 RF 코일부(140) 및 RF 표면 코일부(200)는 라모(Larmor) 주파수를 중심주파수로 하는 고주파 자계(radio frequency magnetic field)를 발생시킬 수 있는 장치이다. 그리고, 바디용 RF 코일부(140) 및 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)에 RF 신호를 여기시키고, 피검체(20)로부터 방출되는 자기공명 신호(magnetic resonance imaging radiofrequency signal), 즉 RF 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 바디형 RF 코일부(140) 및 RF 표면 코일부(200)는 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(20)에 인가할 수 있다. 바디형 RF 코일부(140) 및 RF 표면 코일부(20)에서 생성된 전자파 신호가 원자핵에 가해지면, 이 원자핵은 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이될 수 있다. 그리고 바디형 RF 코일부(140) 및 RF 표면 코일부(200)에서 생성된 전자파 신호가 사라지면, 전자파 신호가 가해진 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 외부로 방사될 수 있다. 바디형 RF 코일부(140) 및 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20) 내부의 원자핵들로부터 방사된 전자파 신호를 수신할 수 있다. 바디형 RF 코일부(140)는 원통형 자기 구조체(10)의 일부를 구성하며, 하우징(110)의 경사 코일부(130) 내측에 고정될 수 있다. RF 표면 코일부(20)는 테이블(100) 또는 피검체(200)에 장착될 수 있으며, 착탈이 가능한 형태일 수 있다.
도 2a는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 피검체가 착용한 것을 나타낸 도면이다.
도 2a를 참조하면, 실시예에 따른 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)의 흉부, 즉 가슴부에 장착되어 고정될 수 있으며, 피검체(20)의 가슴부로부터 착탈이 용이하게 형성될 수 있다. 피검체(20)의 가슴부의 자기공명영상을 얻기 위하여, 본 개시에 따른 가슴부용 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)의 가슴부에 직접 접촉하도록 장착될 수 있다. 피검체(20)는 RF 표면 코일부(200)를 가슴부에 착용한 뒤, 검사용 테이블(100)상에 위치될 수 있다.
도 2b는 도 2a에 나타낸 RF 표면 코일부(200)를 착용한 피검체(20)가 자기공명영상을 촬영하기 위해 안착하는 테이블을 나타낸 도면이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, RF 표면 코일부(200)를 가슴부에 착용한 피검체(20)는 검사용 테이블(100)에 위치할 수 있으며, 테이블(100) 상에는 피검체(20)의 가슴부가 위치할 수 있는 안착부(102)가 설치될 수 있다. 피검체(20)는 검사 및 진단 대상인 가슴부가 테이블(100)의 상면과 대향하도록 엎드린 형태로 위치할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 피검체(20)의 흉부는 테이블(100)의 상방, 즉 y 방향을 향하도록 피검체(20)는 테이블(100) 상에 누운 상태로 위치할 수 있으며 제한은 없다. 안착부(102)는 피검체(20)가 테이블(100)의 상면과 대향하는 부위의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 피검체(20)의 가슴부가 테이블(100) 상면과 대향하도록 피검체(20)가 테이블(100) 상에 엎드리는 경우, 안착부(102) 상면(106)에는 피검체(20)의 가슴부의 형상에 대응되도록 오목부(104)가 형성될 수 있다.
도 2c는 테이블에 안착된 피검체가 자기공명영상 장치의 보어 내부로 진입하는 것을 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 피검체(20)는 검사용 테이블(100) 표면에 엎드린 상태로 위치할 수 있으며, 진단 및 검사를 위하여 피검체(20)와 테이블(100)은 원통형 자기 구조체(10)의 보어(160) 내부로 진입할 수 있다. 피검체(20)는 그 흉부에 RF 표면 코일부(200)를 착용한 상태로 테이블(100) 상의 안착부(102)에 위치할 수 있다. 피검체(20)의 가슴부는 피검체(20) 상체의 주위 영역으로부터 돌출될 수 있으며, 돌출된 가슴부는 안착부(102)의 오목부(104)에서 지지될 수 있다. 피검체(20)는 테이블(100) 및 테이블(100)의 안착부(102) 상에 엎드린 상태로 원통형 자기 구조체(10)의 보어(160) 내부로 진입하여 자기공명영상 촬영을 진행할 수 있다. 피검체(20)가 자기공명영상 촬영 과정에서 느끼는 피로감을 감소시키거나 없애기 위하여 안착부(102) 상면(106)은 부드럽고 쿠션감을 지닌 재료로 형성될 수 있다.
도 3a는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 나타낸 저면도이다. 그리고 도 3b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부를 나타낸 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)의 가슴부에 대응되도록 형성된 제 1컵부(210), 제 2컵부(220) 및 제 1컵부(210)와 제 2컵부(220) 사이의 중앙부(230)를 포함할 수 있다. 제 1컵부(210) 및 제 2컵부(220)는 피검체(20)의 가슴부를 감싸는 형태를 지닐 수 있으며, 예를 들어 반구 형상을 지닐 수 있다. 제 1컵부(210), 제 2컵부(220) 및 제 1컵부(210) 및 제 2컵부(220) 사이의 중앙부(230)에는 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소(30)가 형성될 수 있다. RF 코일 요소(30)는 제 1컵부(210), 제 2컵부(220) 또는 중앙부(230)의 내측부에 형성될 수 있다. 제 1컵부(210) 및 제 2컵부(220)에 형성된 RF 코일 요소(30a)들과 중앙부(230)에 형성된 RF 코일 요소(30b)들은 타원형 루프 형상을 지닐 수 있다. 다만 이는 한정되는 것은 아니며, RF 표면 코일부(200)에 형성된 RF 코일 요소(30)는 타원 형태 뿐만 아니라 다각형, 빔형 또는 다른 형태를 지닐 수 있으며 제한은 없다. RF 표면 코일부(200)는 RF 코일 요소(30)를 통하여 피검체(20)의 가슴부에 라모어 주파수를 중심 주파수로 하는 고주파 자계를 발생시키고, 피검체(20)의 가슴부로부터 방출되는 자기공명 신호, 즉 RF 신호를 수신하여 도 1의 신호 송수신부(12)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 개개의 RF 코일 요소(30)들은 각각 케이블(250)을 통하여 RF 신호를 신호 송수신부(12)로 전송할 수 있다. 또한 선택적으로 RF 표면 코일부(200)는 RF 코일 요소(30)들과 각각 케이블(250)을 통하여 회로적으로 연결된 콘츄롤러(250a)를 더 포함할 수 있으며, 콘츄롤러(250a)를 통하여 RF 코일 요소(30)로 하여금 피검체(20)의 가슴부에 고주파 자계를 발생시키고, 피검체(20)의 가슴부로부터 방출되는 RF 신호를 수신하도록 할 수 있다.
제 1컵부(210) 및 제 2컵부(220)의 양측부에는 각각 제 1연장부(210a, 210b) 및 제 2연장부(220a, 220b)가 형성될 수 있다. 제 1연장부(210a) 및 제 2연장부(220a)의 각각의 단부에는 제 1체결부(240a) 및 제 2체결부(240b)가 형성될 수 있다. 제 1체결부(240a) 및 제 2체결부(240b)는 RF 표면 코일부(200)가 피검체(20)의 상체에 고정이 될 수 있도록 서로 체결될 수 있다. 제 1체결부(240a)와 제 2체결부(240b)가 고정되는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1체결부(240a) 및 제 2체결부(240b)의 체결 방식은 벨크로(velcro) 체결 방식, 버튼이나 단추형 체결 방식 또는 후크형 체결 방식 등 제한없이 사용될 수 있다.
제 1연장부(210a, 201b) 및 제 2연장부(220a, 220b)는 각각 적어도 2개의 영역을 지니도록 형성될 수 있다. 제 1연장부(210a, 210b)의 제 1영역(210a) 및 제 2연장부(220a, 220b)의 제 1영역(220a)은 피검체(20)의 가슴부 양쪽 측부와 직접 접촉하는 영역이며, 도 3a에 나타낸 바와 같이 제 1연장부(210a, 210b)의 제 2영역(210b) 및 제 2연장부(220a, 220b)의 제 2영역(220b)에 비해 상대적으로 큰 폭을 지니도록 형성될 수 있다.
본 개시에 따른 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)가 착용 후, 장시간 자기공명영상 촬영 시 피로감을 방지하거나 감소시킬 수 있도록 부드러우며 가요성 특성을 지닌 재료로 형성시킬 수 있다. RF 표면 코일부(200)의 제 1컵부(210), 제 1연장부(210a, 210b), 제 2컵부(220), 제 2연장부(220a, 220b) 및 중앙부(230)는 고무나 폴리머와 같은 재질로 형성할 수 있으며, 예를 들어 가요성 폼(flexible foam), 우레탄 등을 베이스 물질로 하여 형성할 수 있다.
본 개시에 따른 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)의 가슴부에 직접 부착되어 피검체(20)가 착용 가능한(wearable) 형태를 지닐 수 있다. 피검체(20)의 가슴부는 피검체(20)의 성별에 따라 차이가 있으며 특히 피검체(20)가 여성인 경우 가슴부 즉, 유방의 크기, 둘레, 양쪽 유방 사이의 간격의 차이가 있을 수 있다. 만일 피검체(20)의 신체 특성과 상관없이 RF 표면 코일부(200)의 각 부위의 크기를 일률적으로 고정해버리는 경우 획득된 RF 신호로 얻어지는 자기공명영상의 품질의 신뢰성을 보장하기 쉽지 않다. 본 개시에 따른 RF 표면 코일부(200)는 피검체(20)의 신체적 특징, 즉 상체의 둘레, 가슴부의 크기 또는 부피에 대응되도록 제 1컵부(210), 제 1연장부(210a, 210b), 제 2컵부(220), 제 2연장부(220a, 220b) 및 중앙부(230)의 크기, 즉 길이 또는 높이가 조절되도록 형성될 수 있다. RF 표면 코일부(200)의 제 1컵부(210), 제 1연장부(210a, 210b), 제 2컵부(220), 제 2연장부(220a, 220b) 및 중앙부(230)는 가요성 및 탄성을 지닌 고무나 폴리머로 형성됨으로써 피검체(20)의 상체 둘레에 맞춰 그 길이를 조절할 수 있으며, 또한 체결부(240a, 240b)의 체결 위치가 조절될 수 있다. 예를 들어 제 1체결부(240a) 및 제 2체결부(240b)를 벨크로로 형성한 경우, 피검체(20)의 상체 둘레에 따라 제 1체결부(240a) 및 제 2체결부(240b)의 체결 위치를 변경할 수 있다.
피검체(20)의 유방의 크기, 둘레의 크기에 따라 제 1컵부(210) 및 제 2컵부(220)의 둘레, 길이(또는 지름, D1) 및 높이(h1)는 조절될 수 있다. 제 1컵부(210) 및 제 2컵부(220) 내부의 영역(310, 320)은 피검체(20)의 가슴부 크기에 따라 조절됨으로써, 피검체(20)의 가슴부가 제 1컵부(210) 및 제 2컵부(220)의 내부 표면(21, 22)에 각각 접촉한 상태로 자기공명영상을 촬영하여 높은 품질의 자기공명영상을 얻을 수 있다. 피검체(20)의 양쪽 유방 사이의 간격에 따라 중앙부(230)의 길이(D2)는 조절될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 중앙부의 길이가 조절된 것을 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 개시에 따른 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230a)의 길이(d21)가 상대적으로 짧은 경우를 나타낸 것이며, 도 4b는 도 4a에 비해 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230a)의 길이(d22)가 상대적으로 긴 경우를 나타낸 도면이다. RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230a)의 길이(D2, d21, d22)는 다양한 방법에 의해 조절될 수 있으며, 중앙부(230)의 길이(D2, d21, d22)가 조절되더라도 피검체(20)의 가슴부 중앙 영역의 자기공명영상을 촬영하기 위한 RF 코일 요소(30)들은 그대로 유지될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 간격을 조절하는 예를 나타낸 도면이다. 도 5a에서는 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230)의 길이(d31)가 상대적으로 짧은 경우를 나타내었으며, 도 5b에서는 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230)의 길이(d32)가 상대적으로 긴 경우를 나타내었다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 개시에 따른 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230)는 적어도 두 개 이상의 길이 조절용 절편(50a, 50b, 50c)를 포함할 수 있다. 길이 조절용 절편(50a, 50b, 50c)들은 고정용 밴드(52a, 52b)에 의해 각각 연결될 수 있으며, 고정용 밴드(52a, 52b)는 적어도 두 개 이상의 길이 조절용 절편(50a, 50b, 50c)들과 결합될 수 있다. 길이 조절용 절편(50a, 50b, 50c)들은 고정용 밴드(52a, 52b)의 결합 위치에 따라 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230)의 길이는 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 고정용 밴드(52a)를 제 1절편(50a)의 일측 단부와 제 2절편(50b)의 타측 단부와 각각 연결하는 경우, 고정용 밴드(52a)를 제 1절편(50a) 및 제 2절편(50b) 중 하나의 중앙 영역에 연결하는 경우에 비해 중앙부(230)의 길이를 길게 형성할 수 있다. 길이 조절용 절편(50a, 50b, 50c)들은 길이(d31, d32) 방향으로 병렬적으로 다수개의 형성된 것일 수 있다. 길이 조절용 절편(50a, 50b, 50c)와 고정용 밴드(52a, 52b)는 비전도성 물질로 형성될 수 있으며, 그 재료의 제한은 없다. 조절용 절편(50a, 50b, 50c)와 고정용 밴드(52a, 52b)의 체결 방식은 벨크로 체결 방식, 버튼이나 단추형 체결 방식 또는 후크형 체결 방식 등 제한 없이 사용될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 간격을 조절하는 예를 나타낸 도면이다. 도 6a에서는 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230)의 길이(d41)가 상대적으로 긴 경우를 나타내었으며, 도 6b에서는 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230)의 길이(d42)가 도 6a에 비해 상대적으로 짧은 경우를 나타내었다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 개시에 따른 RF 표면 코일부(200)의 중앙부(230)는 서로 분리된 제 1영역(60a) 및 제 2영역(60b)를 포함할 수 있다. 중앙부(230)의 제 1영역(60a)에는 위치 고정용 돌출부(62)가 형성될 수 있으며, 제 2영역(60b)에는 돌출부(62)가 끼워진 상태에서 이동할 수 있는 홈부(64)가 형성될 수 있다. 홈부(62)는 중앙부(230)의 제 2영역(60b)을 관통하여 형성될 수 있으며, 홈부(64)의 적어도 일부는 길이(d41, d42) 방향으로 형성될 수 있다. 제 2영역(60b)의 홈부(64)는 길이 방향으로 형성된 제 1홈부 외에 길이 방향과 다른 방향으로 형성된 제 2홈부를 포함할 수 있다. 제 2홈부에서 돌출부(62)는 고정될 수 있다. 제 1영역(60a)의 돌출부(62)는 제 2영역(60b)의 길이(d41, d42) 방향으로 형성된 홈부(64) 내에 끼워져서 이동함으로써 중앙부(230)의 길이(d41, d42)가 조절될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부(210, 220)의 예를 나타낸 도면이다. 도 7a는 피검체(20)의 가슴부가 컵부(300)에 접촉하지 않은 상태를 나타내며, 도 7b는 피검체(20)의 가슴부가 컵부(300)와 접촉한 상태를 나타낸 도면이다.
도 7a를 참조하면, RF 표면 코일부(200)의 컵부(300)는 원형 또는 타원형의 형상을 지닌 라운드부(70)와 라운드부(70)로부터 내측으로 연장되어 형성된 덮개부(72a, 72b, 72c)를 포함할 수 있다. 라운드부(70)는 피검체(20)의 가슴부의 하부를 둘러쌀 수 있도록 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있으며, 덮개부(72a, 72b, 72c)는 피검체(20)의 가슴부의 상부를 둘러쌀 수 있도록 형성될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 피검체(20)의 가슴부가 RF 표면 코일부(200)의 컵부(300)와 접촉한 경우, 덮개부(72c, 72b, 72c)는 피검체(20)의 가슴부의 형상에 따라 변형될 수 있으며 외측으로 돌출할 수 있다. 라운드부(70) 및 덮개부(72a, 72b, 72c)는 가요성 특성을 지닐 수 있으며, 피검체(20)의 가슴부와 접촉하면서, 피검체(20)의 가슴부 형상에 따라 돌출되면서 라운드부(70)의 중앙 영역에 해당하는 부위의 덮개부(72a, 72b, 72c)들 사이의 영역이 노출될 수 있다. 덮개부(72a, 72b, 72c) 내측의 중앙부에 추가적으로 형성된 덮개부(74)를 더 포함할 수 있다. 덮개부(72a, 72b, 72c)는 라운드부(70)와 일체형으로 형성될 수 있으며, 덮개부(72a, 72b, 72c)는 라운드부(70)와 동일한 재료로 형성되거나, 다른 재료로 형성될 수 있다. 라운드부(70)는 가요성을 지닌 물질로 형성되거나 가요성을 지니지 않은 절연성 물질로 형성될 수 있다. 이 경우 다양한 크기(둘레, 폭)를 지닌 다수의 컵부(300)를 채용하여 피검체(30)의 신체 특징에 따라 체형에 맞는 RF 표면 코일부를 선택할 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, RF 표면 코일부(300)의 컵부(300)는 원형 또는 타원형의 형상을 지닌 라운드부(80)와 라운드부(80)로부터 내측으로 연장된 적어도 하나 이상의 덮개부(82a, 82b, 82c)를 포함할 수 있다. 라운드부(80)는 피검체(20)의 가슴부의 하부 영역을 둘러쌀 수 있도록 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있으며, 가요성 러버나 폴리머 등으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 제한된 것은 아니며, 라운드부(80)는 피검체(20)의 신체 특성에 따라 다양한 사이즈로 형성될 수 있다. 덮개부(82a, 82b, 82c)는 피검체(20)의 가슴부와 접촉 시, 그 형상이 변형되도록 가요성 물질로 형성될 수 있다. 도 7a의 경우, 덮개부(72a, 72b, 72c)와 라운드부(70)가 접촉하는 영역에서는 덮개부(72a, 72b, 72c)들이 일체형으로 형성된 예를 나타내었으나, 도 8에서는 적어도 하나 이상의 덮개부(82a, 82b, 82c)들이 모두 개별적으로 라운드부(80)와 결합된 구조를 나타내었다. 덮개부(82a, 82b, 82c)의 크기 및 형태는 서로 동일하거나 각각 다른 크기 및 형상을 지닐 수 있으며, 일부만 다른 형상을 지닌 덮개부(81)를 더 포함할 수 있다. 덮개부(82a, 82b, 82c)들은 서로 겹치도록 형성될 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 RF 표면 코일부의 컵부의 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, RF 표면 코일부(200)의 컵부(300)는 원형 또는 타원형의 형상을 지닌 라운드부(90)와 라운드부(90)로부터 내측으로 연장된 적어도 하나 이상의 덮개부(92a, 92b, 92c)를 포함할 수 있다. 라운드부(90)는 피검체(20)의 가슴부의 하부 영역을 둘러쌀 수 있도록 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 라운드부(90)는 피검체(20)의 신체 특성에 따라 다양한 사이즈로 형성될 수 있다. 덮개부(92a, 92b, 92c)는 가요성 재료로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 비가요성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어 비가요성의 지닌 비전도성 물질로 형성될 수 있으며 플라스틱, 폴리머 또는 러버 등의 물질로 형성된 다수의 덮개부(92a, 92b, 92c)들이 서로 겹치는 형태로 형성할 수 있다. 피검체(20)의 가슴부와 덮개부(92a, 92b, 92c)가 서로 접촉하는 경우, 덮개부(92a, 92b, 92c)들은 서로 겹쳐진 상태로 피검체(20)의 접촉하는 힘에 밀려 외부 방향으로 돌출될 수 있다. RF 표면 코일부(200)의 라운드부(90)와 덮개부(92a, 92b, 92c)는 다양한 방법에 의해 연결될 수 있으며, 예를 들어 각각의 덮개부(92a, 92b, 92c)는 라운드부(90)와 각각 힌지(94a, 94b, 94c)에 의해 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 개시에 따른 RF 표면 코일부(200)의 컵부(300)는 라운드부(70, 80, 09) 및 라운드부(70, 80, 09)로부터 연장되어 형성된 덮개부를 포함한 것을 나타내었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 라운드부를 포함하지 않으며, 피검체의 가슴부 형상에 따라 변형되는 덮게부 만을 포함할 수 있다. 덮게부는 단일 또는 다수개로 형성될 수 있으며, 다수개로 형성된 경우 개개의 덮게부들이 일체형으로 형성된 것일 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 자기공명영상 시스템은 피검체(20)의 가슴부에 직접 접촉할 수 있도록 피검체가 착용 가능한 웨어러블 형태의 RF 표면형 코일부(200)를 포함할 수 있다. RF 표면형 코일부(200)는 피검체(20)의 체형, 즉 가슴부의 사이즈, 즉 크기, 부피 및 가슴부들 사이의 간격에 따라 다양한 형상으로 변형 가능하다. RF 표면 코일부(200)가 피검체(20)의 가슴부와 직접 접촉 가능하면서 피검체(20)의 체형에 따라 변형됨으로써 자기공명영상 촬영 중에서도 피검체(20) 피로도를 감소시키거나 최소화할 수 있으려 고품질의 자기공명영상을 얻을 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 자기 공명 영상 시스템의 하우징(110) 외측에는 디스플레이(150)가 장착될 수 있다. 또한, 하우징(110)의 내측에도 피검체(20)가 시청할 수 있는 추가적인 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 하우징(110)의 내측 및/또는 외측에 위치하는 디스플레이를 통하여 사용자 또는 피검체(20)에게 소정의 정보를 전달할 수 있다.
본 개시에 따른 자기공명영상 시스템은 신호 송수신부(12), 시스템 제어부(14), 모니터링부(16) 및 오퍼레이팅부(18)를 포함할 수 있다. 신호 송수신부(12)는 하우징(110) 내부의 피검체(20)가 위치하는 보어(160)에 형성되는 경사 자장을 제어할 수 있다. 또한, 바디형 RF 코일부(140) 및 RF 표면 코일부(200)에 대한 RF 신호와 자기공명 신호의 송수신을 제어할 수 있다. 시스템 제어부(14)는 하우징(110) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어할 수 있다. 모니터링부(18)는 하우징(110) 또는 하우징(110)에 장착된 다양한 기기들을 모니터링 또는 제어할 수 있다. 오퍼레이팅부(16)는 시스템 제어부(20)에 자기공명영상 시스템 전체의 동작을 제어할 수 있다. 피검체(20)는 RF 표면 코일부(20)를 착용한 상태에서 테이블(100)의 안착부(102) 상에 위치할 수 있으며, 테이블(100)의 이동에 의하여 보어(160) 방향 즉, z축 방향으로 이동되어 정지된 상태 또는 이동하는 상태에서 진단 및 검사를 위한 자기공명영상 촬영 작업이 진행될 수 있다.
지금까지 본 개시에 따른 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 개시에 따른 자기공명영상 시스템이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 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.
10: 원통형 자기 구조체, 12: 신호 송수신부
14: 시스템 제어부, 16: 오퍼레이팅부
18: 모니터링부, 20: 피검체
30: RF 코일 요소, 100: 테이블
102: 안착부, 104: 오목부
106: 안착부 상면, 110: 하우징
120: 주자석, 130: 경사 코일부
140: 바디형 RF 코일부, 150: 디스플레이
160: 보어, 200: RF 표면형 코일부
210: 제 1컵부, 210a, 210b: 제 1연장부
220: 제 2컵부 220a, 220b: 제 2연장부
230: 중앙부, 240a: 제 1체결부
240b: 제 2체결부, 300: 컵부
14: 시스템 제어부, 16: 오퍼레이팅부
18: 모니터링부, 20: 피검체
30: RF 코일 요소, 100: 테이블
102: 안착부, 104: 오목부
106: 안착부 상면, 110: 하우징
120: 주자석, 130: 경사 코일부
140: 바디형 RF 코일부, 150: 디스플레이
160: 보어, 200: RF 표면형 코일부
210: 제 1컵부, 210a, 210b: 제 1연장부
220: 제 2컵부 220a, 220b: 제 2연장부
230: 중앙부, 240a: 제 1체결부
240b: 제 2체결부, 300: 컵부
Claims (26)
- 자기공명영상 시스템용 RF 표면 코일부에 있어서,
피검체의 가슴부에 직접 착용되는 RF 표면 코일부. - 제 1항에 있어서, 상기 RF 표면 코일부는,
피검체의 가슴부에 대응되도록 형성된 제 1컵부; 및 제 2컵부;를 포함하며,
상기 제 1컵부 및 제 2컵부 사이에 형성된 중앙부;를 포함하는 RF 표면 코일부. - 제 2항에 있어서,
상기 제 1컵부, 제 2컵부 및 중앙부에 형성된 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소를 포함하는 RF 표면 코일부. - 제 3항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소는 상기 제 1컵부, 제 2컵부 또는 중앙부의 내측에 형성된 RF 표면 코일부. - 제 3항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소와 전기적으로 연결된 케이블을 포함하는 RF 표면 코일부. - 제 2항에 있어서,
상기 제 1컵부 및 제 2컵부의 양측부에 각각 형성된 제 1연장부 및 제 2연장부를 포함하며,
상기 제 1연장부 및 제 2연장부 단부에 각각 형성된 제 1체결부 및 제 2체결부를 포함하는 RF 표면 코일부. - 제 6항에 있어서,
상기 제 1연장부 및 제 2연장부 중 적어도 하나는 서로 다른 폭을 지닌 제 1영역 및 제 2영역을 포함하는 RF 표면 코일부. - 제 6항에 있어서,
상기 제 1체결부 및 제 2체결부는 서로 체결되는 RF 표면 코일부. - 제 8항에 있어서,
상기 제 1체결부 및 제 2체결부는 벨크로(velcro) 체결 방식, 버튼 또는 단추형 체결 방식 또는 후크형 체결 방식에 의해 체결되는 RF 표면 코일부. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1컵부 또는 제 2컵부는 피검체의 가슴부의 형상에 따라 변형되는 적어도 하나 이상의 덮개부를 포함하는 RF 표면 코일부. - 제 10항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 덮개부는 라운드부로부터 연장되어 형성된 RF 표면 코일부. - 제 11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 덮개부 또는 라운드부는 가요성 재료로 형성된 RF 표면 코일부. - 제 11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 덮개부 및 라운드부는 일체형으로 형성된 RF 표면 코일부. - 제 11항에 있어서,
상기 덮개부는 다수개로 형성되며, 상기 덮개부와 상기 라운드부가 결합되는 부위의 상기 덮개부는 일체형으로 형성된 RF 표면 코일부. - 제 11항에 있어서,
상기 덮개부는 다수개로 형성되며, 각각의 덮개부와 상기 라운드부는 개별적으로 연결된 RF 표면 코일부. - 제 11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 덮개부 및 라운드부는 일체형으로 형성된 RF 표면 코일부. - 제 11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 덮개부는 비가요성 물질로 형성된 RF 표면 코일부. - 제 17항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 덮개부는 상기 라운드부와 각각 힌지부에 의해 연결된 RF 표면 코일부. - 제 2항에 있어서,
상기 중앙부의 길이가 조절되는 RF 표면 코일부. - 제 19항에 있어서,
상기 중앙부는 적어도 두 개 이상의 길이 조절용 절편을 포함하며,
상기 길이 조절용 절편들은 고정용 밴드에 의해 고정되는 RF 표면 코일부. - 제 19항에 있어서,
상기 중앙부는 서로 분리된 제 1영역 및 제 2영역을 포함하는 RF 표면 코일부. - 제 21항에 있어서,
상기 제 1영역에 형성된 위치 고정용 돌출부; 및
상기 제 2영역에 형성되며, 상기 돌출부가 끼워진 상태에서 이동할 수 있는 홈부;를 포함하는 RF 표면 코일부. - 자기공명영상 시스템에 있어서,
원통형 자기 구조체 및 피검체가 안착되는 테이블을 포함하며,
상기 피검체의 가슴부에 직접 착용되는 RF 표면 코일부를 포함하는 자기공명영상 시스템. - 제 23항에 있어서, 상기 RF 표면 코일부는,
피검체의 가슴부에 대응되도록 형성된 제 1컵부; 및 제 2컵부;를 포함하며,
상기 제 1컵부 및 제 2컵부 사이에 형성된 중앙부;를 포함하는 자기공명영상 시스템. - 제 24항에 있어서,
상기 제 1컵부, 제 2컵부 및 중앙부에 형성된 적어도 하나 이상의 RF 코일 요소를 포함하는 자기공명영상 시스템. - 제 24항에 있어서,
상기 제 1컵부 또는 제 2컵부는 피검체의 가슴부의 형상에 따라 변형되는 적어도 하나 이상의 덮개부를 포함하는 자기공명영상 시스템.
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