KR20180091226A - 자기공명영상장치 - Google Patents

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Abstract

자기공명영상장치가 개시된다. 개시된 자기공명영상장치는 캐비티(cavity)를 갖는 자석 어셈블리; 대상체가 놓여지며, 상기 캐비티의 내부 또는 외부로 이동 가능하게 마련되는 크레이들(cradle); 상기 크레이들의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드(cradle guide); 및 상기 크레이들과 상기 크레이들 가이드 사이의 공간의 적어도 일 부분에서 팽창 가능하게 마련되는 완충부재;를 포함한다.

Description

자기공명영상장치{MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS}
본 발명은 자기공명영상장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상 품질이 향상된 자기공명영상장치에 관한 것이다.
일반적으로 의료용 영상 장치는 환자의 정보를 획득하여 영상을 제공하는 장치이다. 의료용 영상장치는 X선 장치, 초음파 진단 장치, 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 자기공명영상장치 등이 있다.
이 중에서 자기공명영상장치는 영상 촬영 조건이 상대적으로 자유롭고, 연부 조직에서 우수한 대조도와 다양한 진단 정보 영상을 제공해주기 때문에 의료용 영상을 이용한 진단 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있다.
자기공명영상(Magnetic Resonance Image, MRI)은 인체에 해가 없는 자장과 비전리 방사선인 RF를 이용하여 체내의 수소 원자핵에 핵자기 공명 현상을 일으켜 원자핵의 밀도 및 물리화학적 특성을 영상화한 것이다.
구체적으로, 자기공명영상장치는 캐비티 내부에 일정한 자기장을 가한 상태에서 일정한 주파수와 에너지를 공급하여 원자핵으로부터 방출된 에너지를 신호로 변환하고 대상체 내부를 영상화한다.
한편, 자기공명영상장치는 영상을 획득하기 위해 여러 종류의 펄스 시퀀스(Pulse Sequence)를 사용하며, 이에 따라 자석 어셈블리의 경사 코일부(Gradient-Coil, G-Coil)에서는 여러 형태의 진동이 발생하였다. 이러한 진동은 환자에게 불편함을 주었으며, 영상의 품질을 저하시켰다.
본 발명의 일 측면은 크레이들로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있는 자기공명영상장치를 개시한다.
본 발명의 사상에 따른 자기공명영상장치는 캐비티(cavity)를 갖는 자석 어셈블리; 대상체가 안착되며, 상기 캐비티의 내부 또는 외부로 이동 가능하게 마련되는 크레이들(cradle); 상기 크레이들의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드(cradle guide); 및 상기 크레이들과 상기 크레이들 가이드 사이의 공간의 적어도 일 부분에서 팽창 가능하게 마련되는 완충부재;를 포함할 수 있다.
상기 완충부재는, 상기 크레이들이 정지하였을 때, 상기 완충부재의 내부에 유체가 주입되어 팽창된 제1 모드로 설정되고, 상기 크레이들이 상기 크레이들 가이드를 따라 이동할 때, 상기 완충부재의 내부로부터 유체가 제거되어 수축된 제2 모드로 설정될 수 있다.
상기 완충부재는 상기 크레이들이 상기 캐비티의 내부에서 정지하였을 때, 상기 제1 모드로 설정될 수 있다.
상기 완충부재는 상기 자석 어셈블리가 자기장을 형성할 때, 상기 제1 모드로 설정될 수 있다.
상기 자기공명영상장치는 상기 완충부재에 연결되며, 상기 완충부재에 유체를 주입 가능하게 구성되는 가압 펌프를 갖는 압력 조절 장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 압력 조절 장치는 상기 완충부재에 연결되어 상기 완충부재로부터 유체를 제거 가능하게 구성되는 감압 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 자기공명영상장치는 상기 크레이들의 진동 정보를 감지하는 진동 센서;를 더 포함하고, 상기 진동 정보는 상기 크레이들에서 발생하는 진동의 크기 및 진동의 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 압력 조절 장치는 상기 진동 센서가 측정한 상기 크레이들의 진동 정보에 대응하여 상기 완충부재에 주입하는 유체의 양을 조절하도록 구성될 수 있다.
상기 완충부재는 복수의 완충 엘리먼트를 포함하며, 상기 압력 조절 장치는 상기 진동 센서가 측정한 상기 크레이들의 진동 정보에 대응하여 상기 복수의 완충 엘리먼트 각각에 개별적으로 유체를 주입 가능하게 구성될 수 있다.
상기 복수의 완충 엘리먼트 중 적어도 일부 완충 엘리먼트는 다른 완충 엘리먼트와 상이한 방향으로 팽창될 수 있다.
상기 크레이들은 상기 크레이들 가이드 상에서 롤링되며 상기 크레이들의 이동을 지지하도록 마련되는 롤러를 포함할 수 있다.
상기 롤러는, 상기 완충부재가 수축될 때, 상기 크레이들 가이드와 접촉되며, 상기 완충부재가 팽창될 때, 상기 크레이들 가이드와의 접촉이 해제될 수 있다.
상기 롤러는, 상기 크레이들을 중력 방향으로 지지하는 제1 롤러부재; 및 상기 크레이들을 중력 방향 및 상기 크레이들의 이동 방향에 수직한 방향으로 지지하는 제2 롤러부재;를 포함할 수 있다.
상기 완충부재는 신축성을 갖는 재료를 포함할 수 있다.
상기 자기공명영상장치는 상기 압력 조절 장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 미리 저장된 진동 정보에 따라 상기 압력 조절 장치를 제어하도록 마련될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 자기공명영상장치는 캐비티를 갖는 자석 어셈블리; 대상체가 놓여지며, 상기 캐비티의 내부 또는 외부로 이동 가능하게 마련되는 크레이들; 상기 크레이들의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드; 상기 크레이들의 이동을 지지하는 롤러; 및 상기 크레이들과 상기 크레이들 가이드의 사이에서 팽창 가능하게 마련되는 완충부재;를 포함하며, 상기 완충부재는 상기 자석 어셈블리가 자기장을 형성할 때 팽창될 수 있다.
상기 자기공명영상장치는 상기 완충부재의 내부의 유체의 양을 조절하도록 구성된 압력 조절 장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 롤러는, 상기 완충부재가 수축될 때, 상기 크레이들 또는 상기 크레이들 가이드와 접촉되며, 상기 완충부재가 팽창될 때, 상기 크레이들 또는 상기 크레이들 가이드와의 접촉이 해제될 수 있다.
상기 완충부재는 상기 크레이들이 이동할 때 수축될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 자기공명영상장치는 캐비티를 갖는 자석 어셈블리; 대상체가 놓여지며, 상기 캐비티의 내부 또는 외부로 이동 가능하게 마련되는 크레이들; 상기 크레이들의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드; 및 상기 자석 어셈블리가 자기장을 형성할 때 상기 크레이들 및 상기 크레이들 가이드와 접촉하고, 상기 크레이들이 상기 크레이들 가이드 상에서 이동할 때 상기 크레이들 또는 상기 크레이들 가이드와의 접촉이 해제되도록 마련되는 완충부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 자기공명영상장치는 자석 어셈블리의 경사 코일부에서 크레이들로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있어 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 자기공명영상장치는 자석 어셈블리의 경사 코일부에서 크레이들로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있어 환자가 느낄 수 있는 불편함을 해소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스캐너에서 대상체가 캐비티의 내부로 이송된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 크레이들의 하부를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 크레이들에서 커버를 생략한 상태를 상부에서 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 표시된 A-A'선에 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 표시된 B-B'선에 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 완충부재가 팽창된 모습을 나타내는 도면이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다.
본 명세서에서 영상은 자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 의료 영상 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '대상체(object)'는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
자기공명영상장치는 자기 공명(magnetic resonance, MR) 신호를 획득하고, 획득된 자기 공명 신호를 영상으로 재구성한다. 자기 공명 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다.
자기공명영상장치는 주자석이 정자장(static magnetic field)을 형성하여, 정자장 속에 위치한 대상체의 특정 원자핵의 자기 쌍극자 모멘트 방향을 정자장 방향으로 정렬시킨다. 경사자장 코일은 정자장에 경사 신호를 인가하여, 경사자장을 형성시켜, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 다르게 유도할 수 있다.
RF 코일은 영상 획득을 원하는 부위의 공명 주파수에 맞추어 RF 신호를 조사할 수 있다. 또한, RF 코일은 경사자장이 형성됨에 따라, 대상체의 여러 부위로부터 방사되는 서로 다른 공명 주파수의 MR 신호들을 수신할 수 있다. 이러한 단계를 통해 자기공명영상장치는 영상 복원 기법을 이용하여 MR 신호로부터 영상을 획득한다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 자기공명영상장치(1)의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 자기공명영상장치(1)는 오퍼레이팅부(10), 제어부(30) 및 스캐너(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 독립적으로 구현될 수 있다. 또는, 제어부(30)는 복수 개의 구성 요소로 분리되어, 자기공명영상장치(1)의 각 구성 요소에 포함될 수도 있다. 이하에서는 각 구성 요소에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
스캐너(50)는 내부 공간이 비어 있어, 대상체가 삽입될 수 있는 형상(예컨대, 보어(bore) 형상)으로 구현될 수 있다. 스캐너(50)의 내부 공간에는 정자장 및 경사자장이 형성되며, RF 신호가 조사된다. 대상체가 삽입되는 내부 공간은 캐비티(54)라고 칭할 수 있다.
스캐너(50)는 정자장 형성부(51), 경사자장 형성부(52), RF 코일부(53), 테이블부(100) 및 디스플레이부(56)를 포함할 수 있다. 정자장 형성부(51)는 대상체에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트의 방향을 정자장 방향으로 정렬하기 위한 정자장을 형성한다. 정자장 형성부(51)는 영구 자석으로 구현되거나 또는 냉각 코일을 이용한 초전도 자석으로 구현될 수도 있다.
경사자장 형성부(52)는 제어부(30)와 연결된다. 제어부(30)로부터 전송 받은 제어신호에 따라 정자장에 경사를 인가하여, 경사자장을 형성한다. 경사자장 형성부(52)는 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 형성하는 X, Y, Z 코일을 포함하며, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도할 수 있도록 촬영 위치에 맞게 경사 신호를 발생 시킨다.
RF 코일부(53)는 제어부(30)와 연결되어, 제어부(30)로부터 전송 받은 제어 신호에 따라 대상체에 RF 신호를 조사하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. RF 코일부(53)는 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 대상체에게 전송한 후 RF 신호의 전송을 중단하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다.
RF 코일부(53)는 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 송신 RF 코일과, 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 수신 RF 코일로서 각각 구현되거나 또는 송/수신 기능을 함께 갖는 하나의 RF 송수신 코일로서 구현될 수도 있다. 또한, RF 코일부(53)외에, 별도의 코일이 대상체에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 촬영 부위 또는 장착 부위에 따라 헤드 코일(Head coil), 척추 코일(spine coil), 몸통 코일(torso coil), 무릎 코일(knee coil) 등이 별도의 코일로 이용될 수 있다.
스캐너(50)의 외측 및/또는 내측에는 디스플레이부(56)가 마련될 수 있다. 디스플레이부(56)는 제어부(30)에 의해 제어되어, 사용자 또는 대상체에게 의료 영상 촬영과 관련된 정보를 제공할 수 있다.
또한, 스캐너(50)에는 대상체의 상태에 관한 모니터링정보를 획득하여 전달하는 대상체 모니터링정보 획득부가 마련될 수 있다. 예를 들어, 대상체 모니터링정보 획득부(미도시)는 대상체의 움직임, 위치 등을 촬영하는 카메라(미도시), 대상체의 호흡을 측정하기 위한 호흡 측정기(미도시), 대상체의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기(미도시), 또는 대상체의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기(미도시)로부터 대상체에 관한 모니터링정보를 획득하여 제어부(30)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 대상체에 관한 모니터링정보를 이용하여 스캐너(50)의 동작을 제어할 수 있다. 이하에서는 제어부(30)에 대해 살펴보도록 한다.
제어부(30)는 스캐너(50)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 스캐너(50) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어할 수 있다. 제어부(30)는 오퍼레이팅부(10)로부터 수신받은 펄스 시퀀스(pulse sequence) 또는 설계한 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 형성부(52) 및 RF 코일부(53)를 제어할 수 있다.
펄스 시퀀스란, 경사자장 형성부(52), 및 RF 코일부(53)를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들어 경사자장 형성부(52)에 인가하는 펄스(pulse) 신호의 강도, 인가 지속시간, 인가 타이밍 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
제어부(30)는 펄스 시퀀스에 따라 경사 파형, 즉 전류 펄스를 발생시키는 파형 발생기(미도시), 및 발생된 전류 펄스를 증폭시켜 경사자장 형성부(52)로 전달하는 경사 증폭기(미도시)를 제어하여, 경사자장 형성부(52)의 경사자장 형성을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 RF 코일부(53)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 공명 주파수의 RF 펄스를 RF 코일부(53)에 공급하여 RF 신호를 조사할 수 있고, RF 코일부(53)가 수신한 MR 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제어부(30)는 제어 신호를 통해 송수신 방향을 조절할 수 있는 스위치(예컨대, T/R 스위치)의 동작을 제어하여, 동작 모드에 따라 RF 신호의 조사 및 MR 신호의 수신을 조절할 수 있다.
제어부(30)는 대상체가 위치하는 테이블부(100)의 이동을 제어할 수 있다. 촬영이 수행되기 전에, 제어부(30)는 대상체의 촬영 부위에 맞추어, 테이블부(100)를 미리 이동시킬 수 있다. 테이블부(100)에 대한 자세한 내용은 후술한다.
제어부(30)는 디스플레이부(56)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 제어신호를 통해 디스플레이부(56)의 온/오프 또는 디스플레이부(56)를 통해 표시되는 화면 등을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 자기공명영상장치(1) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘, 프로그램 형태의 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
오퍼레이팅부(10)는 자기공명영상장치(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 오퍼레이팅부(10)는 영상 처리부(11), 입력부(12) 및 출력부(13)를 포함할 수 있다.
영상 처리부(11)는 메모리를 이용하여 제어부(30)로부터 수신 받은 MR 신호를 저장하고, 이미지 프로세서를 이용하여 영상 복원 기법을 적용함으로써, 저장한 MR 신호로부터 대상체에 대한 영상 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들어, 영상 처리부(11)는 메모리의 k-공간(예컨대, 푸리에(Fourier) 공간 또는 주파수 공간이라고도 지칭됨)에 디지털 데이터를 채워 k-공간 데이터가 완성되면, 이미지 프로세서를 통해 다양한 영상 복원 기법을 적용하여(예컨대, k-공간 데이터를 역 푸리에 변환하여) k-공간 데이터를 영상 데이터로 복원할 수 있다.
또한, 영상 처리부(11)가 MR 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 MR 신호를 병렬적으로 신호 처리하여 영상 데이터로 복원할 수도 있다. 한편, 영상 처리부(11)는 복원한 영상 데이터를 메모리에 저장하거나 또는 후술할 바와 같이 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부의 서버에 저장할 수 있다.
입력부(12)는 사용자로부터 자기공명영상장치(1)의 전반적인 동작에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(12)는 사용자로부터 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스에 관한 정보 등을 입력 받을 수 있다. 입력부(12)는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등으로 구현될 수 있다.
출력부(13)는 영상 처리부(11)에 의해 생성된 영상 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 출력부(13)는 사용자가 자기공명영상장치(1)에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있도록 구성된 유저 인터페이스(User Interface, UI)를 출력할 수 있다. 출력부(13)는 스피커, 프린터, 디스플레이 등으로 구현될 수 있다.
한편, 도 1에서는 오퍼레이팅부(10), 제어부(30)를 서로 분리된 객체로 도시하였으나, 전술한 바와 같이, 하나의 기기에 함께 포함될 수도 있다. 또한, 오퍼레이팅부(10), 및 제어부(30) 각각에 의해 수행되는 프로세스들이 다른 객체에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(11)는, 제어부(30)에서 수신한 MR 신호를 디지털 신호로 변환하거나 또는, 제어부(30)가 직접 변환할 수도 있다.
자기공명영상장치(1)는 통신부(60)를 포함하며, 통신부(60)를 통해 외부 장치(미도시)(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등))와 연결할 수 있다.
통신부(60)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(미도시), 유선 통신 모듈(61) 및 무선 통신 모듈(62) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(60)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(30)에 전달하여 제어부(30)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 자기공명영상장치(1)를 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또는, 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어 외부 장치는 통신부(60)를 통해 수신된 제어부(30)의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
외부 장치에는 자기공명영상장치(1)를 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는바, 이 프로그램은 제어부(30)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부 장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다.
이러한 자기공명영상장치(1)는 촬영실(Scanning Room)과, 기계실(Machine Room)과, 작업실(Operating Room)에 구성요소들이 분리되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 스캐너(50)는 촬영실에 배치될 수 있으며, 제어부(30) 및 압력 조절 장치(141)는 기계실에 배치될 수 있고, 오퍼레이팅부(10)는 작업실에 배치될 수 있다. 다만, 이러한 배치는 필요에 따라 설계 변경 가능한 사항이다.
도 2는 도 1에 도시된 스캐너(50)에서 대상체가 캐비티(54)의 내부로 이송된 모습을 나타내는 도면이다.
테이블부(100)는 대상체가 안착되며 대상체를 캐비티(54)의 내부 또는 외부로 이동시키는 크레이들(110)과, 크레이들(110)의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드(120)와, 크레이들 가이드(120)를 지지하는 고정 테이블(130)을 포함할 수 있다.
고정 테이블(130)은 정자장 형성부(51), 경사자장 형성부(52), RF 코일부(53)를 포함하는 자석 어셈블리(50a)와 연결되며, 크레이들 가이드(120)를 고정된 상태로 지지할 수 있다. 이에 따라, 자석 어셈블리(50a)에서 진동이 발생되는 경우, 진동은 자석 어셈블리(50a)에서 고정 테이블(130)로 전달될 수 있으며, 고정 테이블(130)로 전달된 진동은 크레이들 가이드(120)로 전달될 수 있다.
크레이들 가이드(120)는 일 부분이 고정 테이블(130)의 상부에 고정될 수 있다. 이와 달리, 크레이들 가이드(120)는 고정 테이블(130)과 일체로 형성될 수도 있다. 크레이들 가이드(120)의 상부면은 크레이들(110)의 하부면과 대략 유사한 형상으로 마련될 수 있다. 크레이들 가이드(120)는 상부면에 함몰되어 형성되는 크레이들 안착부(126)를 포함할 수 있다. 크레이들 가이드(120)는 자석 어셈블리(50a)의 내부의 캐비티(54)까지 연장될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 크레이들(110)의 하부를 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1에 도시된 크레이들(110)에서 커버(115)를 생략한 상태를 상부에서 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1에 표시된 A-A'선에 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 1에 표시된 B-B'선에 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 완충부재가 팽창된 모습을 나타내는 도면이다.
크레이들(110)은 크레이들 가이드(120) 상에서 이동 가능하게 마련될 수 있다. 크레이들(110)은 벨트 등으로 구동력을 전달 받아 크레이들 가이드(120) 상에서 이동될 수 있다. 크레이들(110)은 케이스(111)와, 케이스(111)의 상부에 결합되는 커버(115)를 포함할 수 있다. 케이스(111)의 내부에는 전장품들이 배치될 수 있는 수용 공간(116, 117)이 마련될 수 있다. 크레이들(110)의 하부에는 크레이들(110)의 이동을 지지하는 롤러(112, 113)가 마련될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 롤러(112, 113)는 크레이들(110)이 크레이들 가이드(120) 상에서 이동할 수 있도록 크레이들 가이드(120)의 크레이들 안착부(126)의 적어도 일 면을 따라 롤링될 수 있다. 롤러(112, 113)에 의해 크레이들(110)은 크레이들 가이드(120) 상에서 마찰을 최소화하며 이동할 수 있다.
본 실시예에서 롤러(112, 113)는 크레이들(110)에 마련되는 것으로 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않고, 롤러(112, 113)는 크레이들 가이드(120)의 크레이들 안착부(126)에 마련될 수도 있으며, 이 경우, 크레이들(110)은 크레이들 가이드(120)에 마련된 롤러 상에서 이동될 수 있다.
롤러(112, 113)는 크레이들(110)을 중력 방향으로 지지하는 제1 롤러부재(112)와, 크레이들(110)을 중력 방향 및 크레이들(110)의 이동 방향에 수직한 방향으로 지지하는 제2 롤러부재(113)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 롤러부재(113)는 크레이들(110)이 이동하는 방향을 전후 방향으로 설정하는 경우, 크레이들(110)의 좌우 측 이동을 지지하도록 마련될 수 있다. 아울러, 제1 롤러부재(112) 및/또는 제2 롤러부재(113)는 크레이들(110)의 길이 방향을 따라 임의의 순서로 복수 개가 마련될 수도 있다.
이에 따라, 제1 롤러부재(112)는 크레이들 안착부(126)의 제1 면(122)과 접촉할 수 있으며, 제2 롤러부재(113)는 크레이들 안착부(126)의 제2 면(121)과 접촉할 수 있다.
다만, 크레이들(110)은 상술한 바와 같이 롤러(112, 113)에 의해 크레이들 가이드(120)와 접촉한 상태이므로, 크레이들 가이드(120)로 전달된 진동을 그대로 전달 받을 수 있으며, 이러한 진동은 크레이들(110)에 안착된 대상체에 불편함을 줄 뿐만 아니라, 영상을 촬영하는 경우 이미지의 품질을 저하시킬 수 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치(1)는 완충부재(151) 및 완충부재(151)와 연결되어 완충부재(151)에 유체를 주입할 수 있도록 마련되는 압력 조절 장치(141)를 포함할 수 있다.
압력 조절 장치(141)는 완충부재(151)의 내부의 유체의 양을 조절할 수 있다. 압력 조절 장치(141)는 기계실에 배치될 수 있다. 압력 조절 장치(141)는 완충부재(151)에 유체를 주입할 수 있는 가압 펌프(142)와, 완충부재(151)로부터 유체를 제거할 수 있는 감압 펌프(143)와, 가압 펌프(142) 및 감압 펌프(143)를 제어할 수 있는 펌프제어부(144)를 포함할 수 있다.
가압 펌프(142)는 완충부재(151)에 유체를 주입하여 완충부재(151)가 팽창되도록 할 수 있다. 이때, 유체는 공기일 수 있다. 감압 펌프(143)는 완충부재(151)의 내부로부터 유체를 제거하여 완충부재(151)가 수축되도록 할 수 있다.
반면, 도시하지는 않았으나, 압력 조절 장치(141)는 감압 펌프(143)를 생략할 수도 있다. 이 경우, 완충부재(151)의 내부의 유체의 양은 가압 펌프(143)만으로 조절될 수 있다.
도 4를 참조하면, 압력 조절 장치(141)가 기계실에 배치되는 경우, 압력 조절 장치(141)와 완충부재(151)를 연결하는 관(미도시)은 제1 수용 공간(116)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기계실로부터 연장되는 관은 고정 테이블(130) 및 크레이들 가이드(120)를 통과한 후 개구(116a)를 통해 제1 수용 공간(116)까지 연장될 수 있다. 제1 수용 공간(116)까지 연장된 관은 제2 수용 공간(117)을 통해 각각의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)에 연결될 수 있다. 유체가 이동되는 관은 제어부(30)와 자석 어셈블리(50a)를 연결하는 케이블과 동일한 경로를 따라 연장될 수 있다.
이러한 제1 수용 공간(116) 및 제2 수용 공간(116, 117)은 커버(115)에 의해 외부로부터 보호될 수 있다.
완충부재(151)는 크레이들 가이드(120)로 전달된 진동이 크레이들(110)로 전달되는 것을 완충시킬 수 있도록 마련될 수 있다. 완충부재(151)는 롤러(112, 113)와 크레이들 가이드(120)의 직접적인 접촉을 선택적으로 해제시킬 수 있도록 마련될 수 있다. 완충부재(151)는 크레이들(110)의 길이 방향을 따라 복수로 마련될 수도 있다. 완충부재(151)는 후술할 압력 조절 장치(141)와 연결되는 몸체(153)와, 몸체(153)와 연통되는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)를 포함할 수 있다.
몸체(153)는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)와 각각 연통될 수 있도록 복수의 개구(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 압력 조절 장치(141)로부터 몸체(153)로 전달된 유체는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157) 각각으로 필요한 양 만큼 분배될 수 있다.
도 7을 참조하면, 완충부재(151)는 크레이들(110)과 크레이들 가이드(120) 사이의 공간의 적어도 일 부분에서 팽창 가능하게 마련될 수 있다. 이를 위해 완충부재(151)는 신축성을 갖는 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 완충부재(151)는 크레이들(110)의 하부면에 마련되는 것으로 도시하고 있지만, 이와 달리, 완충부재(151)는 크레이들 가이드(120)의 크레이들 안착부(126)에 마련될 수도 있다.
완충부재(151)는 후술할 유체 조절 장치(141)에 의해 유체가 주입되는 경우 팽창될 수 있으며, 이에 따라, 크레이들 가이드(120)의 크레이들 안착부(126)의 적어도 일 면과 접촉할 수 있다.
완충부재(151)는 크레이들(110)이 이동하지 않고 정지하고 있을 때 완충부재(151)의 내부에 유체가 주입됨에 따라 팽창되는 제1 모드로 설정될 수 있다. 구체적으로 완충부재(151)는 크레이들(110)이 캐비티(54)의 내부에서 정지하고 있을 때 제1 모드로 설정될 수 있다. 더욱 구체적으로, 완충부재(151)는 자석 어셈블리(50a)가 촬영을 위해 자기장을 형성할 때 제1 모드로 설정될 수 있다. 즉, 완충부재(151)는 자기공명영상장치(1)가 대상체를 촬영할 때에는 크레이들 가이드(120)로 전달된 진동이 크레이들(110)로 전달되지 않도록 크레이들 가이드(120)와 접촉하여 진동을 완충시킬 수 있다.
반면, 도 6을 참조하면, 완충부재(151)는 크레이들(110)이 크레이들 가이드(120)를 따라 이동할 때에는 완충부재(151)의 내부로부터 유체가 제거되어 수축된 제2 모드로 설정될 수 있다. 즉, 완충부재(151)는 자기공명영상장치(1)가 대상체를 촬영을 하지 않을 때에는 크레이들(110)이 크레이들 가이드(120) 상에서 자유롭게 이동할 수 있도록 크레이들 가이드(120)와 접촉하지 않을 수 있다.
이러한 구성에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상장치(1)는 대상체를 촬영할 때에는 완충부재(151)가 크레이들(110)로 전달되는 진동을 완충시킬 수 있어 대상체에게 불편함을 주는 것을 방지하고 이미지의 품질을 향상시킬 수 있으며, 크레이들(110)이 크레이들 가이드(120) 상에서 이동할 때에는 크레이들(110)의 이동을 간섭하지 않을 수 있다.
즉, 롤러(112, 113)는 완충부재(151)가 수축될 때 크레이들 가이드(120)와 접촉될 수 있으며, 완충부재(151)가 팽창될 때에는 크레이들 가이드(120)로부터 소정 거리만큼 이격되며 크레이들 가이드(120)와의 접촉이 해제될 수 있다.
완충부재(151)는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)를 포함할 수 있다. 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)는 각각 상이한 방향으로 팽창되도록 마련될 수 있다. 이러한 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)는 각각 개별적으로 팽창될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 본 발명의 실시에에 따른 자기공명영상장치(1)는 다양한 진동에 대응하여 최적의 완충 효과를 얻을 수 있다. 즉, 진동의 방향 및/또는 진동의 세기를 포함하는 진동 정보를 고려하여 각각의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)에 주입되는 유체의 양을 개별적으로 조절함으로써, 자석 어셈블리(50a)로부터 크레이들(110)로 전달되는 다양한 방향의 진동을 효과적으로 완충시킬 수 있다.
구체적으로, 진동의 방향에 대응되는 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)에 유체를 다량 주입함으로써 크레이들(110)로 전달되는 진동을 효과적으로 완충시킬 수 있다.
일 예로, 도 6 및 도 7을 참조하면, 크레이들(110)이 좌우 방향으로 진동을 겪는 경우에는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157) 중 일부 완충 엘리먼트(155)만 팽창시켜 제2 면(121)과 접촉되도록 할 수 있다. 반면, 크레이들(110)이 상하 방향으로 진동을 겪는 경우에는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157) 중 일부 완충 엘리먼트(154, 157)만 팽창시켜 제1 면(122) 및 제3 면(124)과 접촉되도록 할 수 있다. 또한, 크레이들(110)이 하측 대각선 방향(즉, 도면에서 대략 7시 방향)으로 진동을 겪는 경우에는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157) 중 일부 완충 엘리먼트(156)를 팽창시켜 제4 면(123)과 접촉되도록 할 수 있다.
아울러, 진동의 세기가 센 부분에 대응되는 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)에 유체를 다량 주입함으로써 크레이들(110)로 전달되는 진동을 효과적으로 완충시킬 수도 있다.
일 예로, 크레이들(110)이 좌우 방향으로의 강한 진동을 겪고 있으나 상하 방향으로는 약한 진동을 겪고 있는 경우, 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157) 중 일부 완충 엘리먼트(155)에는 상대적으로 많은 양의 유체를 주입하고, 다른 일부 완충 엘리먼트(154, 157)에는 상대적으로 적은 양의 유체를 주입할 수 있다.
크레이들(110)에는 크레이들(110)의 진동 정보를 감지하는 진동 센서(152)가 마련될 수 있다. 여기서, 진동 정보는 크레이들(110)로 전달되는 진동의 크기 및/또는 진동의 방향을 포함할 수 있다.
진동 센서(152)는 크레이들(110)의 진동에 관한 정보를 감지하여, 이를 펌프제어부(144)로 전달할 수 있다. 펌프제어부(144)는 진동 정보를 전달받은 후 이에 대응하여 실시간으로 가압 펌프(142) 및/또는 감압 펌프(143)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 진동 센서(152)가 강력한 크기의 진동을 감지하여 이를 펌프제어부(144)로 전달한 경우, 펌프제어부(144)는 가압 펌프(142) 및/또는 감압 펌프(143)를 제어하여 완충부재(151)에 주입되는 유체의 양을 증가시킬 수 있다. 반면, 진동 센서(152)가 약한 크기의 진동을 감지하여 이를 펌프제어부(144)로 전달한 경우, 펌프제어부(144)는 가압 펌프(142) 및/또는 감압 펌프(143)를 제어하여 완충부재(151)에 주입되는 유체의 양을 감소시킬 수 있다.
이와 달리, 펌프제어부(144)는 미리 저장된 진동 정보에 따라 압력 조절 장치(141)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 펌프제어부(144)는 다양한 진동에 따라 가압 펌프(142) 및/또는 감압 펌프(143)에 주입해야 할 유체의 양에 관한 정보를 미리 포함하고 있으며, 사용자가 입력부(12)를 통해 촬영을 원하는 대상체의 부위를 입력하는 경우, 입력받은 명령에 따라 미리 저장된 정보를 토대로 완충부재(151)에 유체를 주입할 수 있다.
이상, 완충부재(151)가 신축성을 가진 재료를 포함하도록 구성되어 압력 조절 장치(141)에 의해 팽창 또는 수축하는 경우에 대해서만 설명하였으나, 완충부재(151)는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)들이 몸체(153)로부터 인출되거나 몸체(153)의 내부로 인입되는 방식으로 구성될 수도 있다.
구체적으로, 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)는 탄성을 갖는 재료를 포함하여 구성될 수 있으며, 몸체(153)의 내부 또는 외부로 일 부분이 이동할 수 있도록 마련될 수 있다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 크레이들(110)이 크레이들 가이드(120) 상에서 이동할 때에는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)들이 몸체(153)의 내부에 인입되어 크레이들 가이드(120)와 접촉되지 않도록 할 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 크레이들(110)이 캐비티(54)에 배치되어 대상체를 촬영할 때에는 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)들이 크레이들 가이드(120)를 향해 인출되어 크레이들 가이드(120)와 접촉될 수 있다. 이 경우, 상술한 바와 같이 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157) 각각은 상이한 방향으로 인출될 수 있도록 마련될 수 있으며, 크레이들(110)이 겪는 진동의 방향 및/또는 크기에 대응하여 개별적으로 몸체(153)로부터 인출될 수 있다. 또한, 복수의 완충 엘리먼트(154, 155, 156, 157)를 몸체(153)의 내부로부터 인출하거나 몸체(153)의 내부로 인입하기 위한 구동부는 몸체(153)의 내부에 마련될 수 있다.
이에 따라, 자기공명영상장치(1)는 대상체를 촬영할 때 자석 어셈블리(50a)에서 발생된 진동이 크레이들(110)로 전달되는 것을 저감시킬 수 있으므로, 환자에게 불편함을 주는 것을 방지할 수 있고, 이미지의 품질이 개선될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하는 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1; 자기공명영상장치
30; 제어부
50; 스캐너
50a; 자석 어셈블리
100; 테이블부
110; 크레이들
112, 113; 롤러
120; 크레이들 가이드
141; 압력 조절 장치
151; 완충부재

Claims (20)

  1. 캐비티(cavity)를 갖는 자석 어셈블리;
    대상체가 안착되며, 상기 캐비티의 내부 또는 외부로 이동 가능하게 마련되는 크레이들(cradle);
    상기 크레이들의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드(cradle guide); 및
    상기 크레이들과 상기 크레이들 가이드 사이의 공간의 적어도 일 부분에서 팽창 가능하게 마련되는 완충부재;를 포함하는 자기공명영상장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재는,
    상기 크레이들이 정지하였을 때, 상기 완충부재의 내부에 유체가 주입되어 팽창된 제1 모드로 설정되고,
    상기 크레이들이 상기 크레이들 가이드를 따라 이동할 때, 상기 완충부재의 내부로부터 유체가 제거되어 수축된 제2 모드로 설정되는 자기공명영상장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 완충부재는 상기 크레이들이 상기 캐비티의 내부에서 정지하였을 때, 상기 제1 모드로 설정되는 자기공명영상장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 완충부재는 상기 자석 어셈블리가 자기장을 형성할 때, 상기 제1 모드로 설정되는 자기공명영상장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재에 연결되며, 상기 완충부재에 유체를 주입 가능하게 구성되는 가압 펌프를 갖는 압력 조절 장치;를 더 포함하는 자기공명영상장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압력 조절 장치는 상기 완충부재에 연결되어 상기 완충부재로부터 유체를 제거 가능하게 구성되는 감압 펌프를 더 포함하는 자기공명영상장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 크레이들의 진동 정보를 감지하는 진동 센서;를 더 포함하고,
    상기 진동 정보는 상기 크레이들에서 발생하는 진동의 크기 및 진동의 방향 중 적어도 하나를 포함하는 자기공명영상장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압력 조절 장치는 상기 진동 센서가 측정한 상기 크레이들의 진동 정보에 대응하여 상기 완충부재에 주입하는 유체의 양을 조절하도록 구성되는 자기공명영상장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 완충부재는 복수의 완충 엘리먼트를 포함하며,
    상기 압력 조절 장치는 상기 진동 센서가 측정한 상기 크레이들의 진동 정보에 대응하여 상기 복수의 완충 엘리먼트 각각에 개별적으로 유체를 주입 가능하게 구성되는 자기공명영상장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 완충 엘리먼트 중 적어도 일부 완충 엘리먼트는 다른 완충 엘리먼트와 상이한 방향으로 팽창되는 자기공명영상장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 크레이들은 상기 크레이들 가이드 상에서 롤링되며 상기 크레이들의 이동을 지지하도록 마련되는 롤러를 포함하는 자기공명영상장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 롤러는,
    상기 완충부재가 수축될 때, 상기 크레이들 가이드와 접촉되며,
    상기 완충부재가 팽창될 때, 상기 크레이들 가이드와의 접촉이 해제되는 자기공명영상장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 롤러는,
    상기 크레이들을 중력 방향으로 지지하는 제1 롤러부재; 및
    상기 크레이들을 중력 방향 및 상기 크레이들의 이동 방향에 수직한 방향으로 지지하는 제2 롤러부재;를 포함하는 자기공명영상장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재는 신축성을 갖는 재료를 포함하는 자기공명영상장치.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 압력 조절 장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는 미리 저장된 진동 정보에 따라 상기 압력 조절 장치를 제어하도록 마련되는 자기공명영상장치.
  16. 캐비티를 갖는 자석 어셈블리;
    대상체가 놓여지며, 상기 캐비티의 내부 또는 외부로 이동 가능하게 마련되는 크레이들;
    상기 크레이들의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드;
    상기 크레이들의 이동을 지지하는 롤러; 및
    상기 크레이들과 상기 크레이들 가이드의 사이에서 팽창 가능하게 마련되는 완충부재;를 포함하며,
    상기 완충부재는 상기 자석 어셈블리가 자기장을 형성할 때 팽창되는 자기공명영상장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 완충부재의 내부의 유체의 양을 조절하도록 구성된 압력 조절 장치;를 더 포함하는 자기공명영상장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 롤러는,
    상기 완충부재가 수축될 때, 상기 크레이들 또는 상기 크레이들 가이드와 접촉되며,
    상기 완충부재가 팽창될 때, 상기 크레이들 또는 상기 크레이들 가이드와의 접촉이 해제되는 자기공명영상장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 완충부재는 상기 크레이들이 이동할 때 수축되는 자기공명영상장치.
  20. 캐비티를 갖는 자석 어셈블리;
    대상체가 놓여지며, 상기 캐비티의 내부 또는 외부로 이동 가능하게 마련되는 크레이들;
    상기 크레이들의 이동을 가이드하는 크레이들 가이드; 및
    상기 자석 어셈블리가 자기장을 형성할 때 상기 크레이들 및 상기 크레이들 가이드와 접촉하고, 상기 크레이들이 상기 크레이들 가이드 상에서 이동할 때 상기 크레이들 또는 상기 크레이들 가이드와의 접촉이 해제되도록 마련되는 완충부재;를 포함하는 자기공명영상장치.
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