WO2016085207A1 - 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일 및 이를 포함하는 자기 공명 영상 시스템 - Google Patents

자기 공명 영상 시스템용 표면 코일 및 이를 포함하는 자기 공명 영상 시스템 Download PDF

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WO2016085207A1
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curved
coil part
planar
planar coil
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PCT/KR2015/012567
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김경남
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삼성전자 주식회사
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
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    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver

Definitions

  • the present specification relates to a surface coil for a magnetic resonance imaging system and a magnetic resonance imaging system including the same.
  • Magnetic resonance imaging is placed in a large magnetic cylinder that generates a magnetic field and generates high frequency to resonate the nuclei of hydrogen contained in the subject, and measures the difference in the signal from each tissue of the subject through a computer. Reconstruction and imaging.
  • a radio frequency (RF) pulse is applied to a subject, and when a signal such as an echo is emitted from the subject, it is converted into digital information and imaged.
  • Magnetic resonance imaging systems use a variety of coils, including gradient magnetic field coils, body coils, surface coils.
  • the surface coil is a coil disposed closest to the subject and performs a function of receiving or transmitting a high frequency signal.
  • Typical surface coils mainly use single-layer planar (SLP) coils and single-layer circular (SLC) coils.
  • the surface coil varies in performance (such as the uniformity and sensitivity of the magnetic field) according to the physical size of the coil, the shape of the housing, and the presence or absence of RF shielding, and the depth pulse is generated in the region where the magnetic field (B1 field) generated by the surface coil is formed. Change can be made by adjusting (depth pulse).
  • the area of the B1 field corresponds to the radius of the coil (when the subject noise is the main) or 1.5 times the coil radius (when the RF coil noise is the main).
  • the size of the coil is determined by how far the region of interest (ROI) is from the surface coil.
  • the surface coil for a magnetic resonance imaging system may include a first planar coil unit disposed on one plane, a symmetrical arrangement with respect to the first planar coil unit, and a first coil disposed on one curved surface. And a curved coil portion, wherein the first planar coil portion and the first curved coil portion are electrically connected to each other in at least two portions.
  • the first planar coil part may be disposed at a connection part connected to each other.
  • the first planar coil part is separated on both sides of the connection part, and the first curved coil part is also separated on both sides of the connection part, and the capacitor disposed in the connection part includes the first planar coil part and the first curved nose.
  • the first planar coil part may have a rectangular shape
  • the first curved coil part may have a shape in which two opposite sides of the rectangular shape are bent in an arc shape.
  • Two opposite sides of the first planar coil and two arced sides of the first curved coil are adjacent to each other at the center thereof, and the first planar coil and the first curved coil are respectively at both sides of the nearest point.
  • Both ends of the first planar coil which are separated and separated on both sides may be connected to both ends of the first curved coil that are separated on both sides.
  • the display device may further include a first capacitor connected between both ends of the first planar coil part and the first curved coil part. It may further include a second capacitor is inserted into each of the two straight sides facing the first curved coil portion.
  • the portion and the second curved coil portion may be electrically connected to each other in at least two portions.
  • the first planar coil part and the second planar coil part may be disposed to face each other in parallel with each other, and the first curved coil part and the second curved coil part may be disposed such that an arcuate portion thereof is placed on a coaxial cylindrical surface. .
  • At least one first capacitor connected to at least one of the first planar coil part and the first curved coil part, and at least one connected to at least one of the second planar coil part and the second curved coil part It may further include a second capacitor.
  • the portion and the third curved coil portion may be electrically connected to each other in at least two portions.
  • the portion and the fourth curved coil portion may be electrically connected to each other in at least two portions.
  • the third planar coil part and the fourth planar coil part may be disposed to face each other in parallel with each other, and the third curved coil part and the fourth curved coil part may be disposed such that an arcuate portion thereof is placed on a coaxial cylindrical surface.
  • the first planar coil part may be disposed on a plane orthogonal to a plane on which the third planar coil part is placed, and the first curved coil part and the third curved coil part may be disposed such that an arcuate portion is placed on a coaxial cylindrical surface. have.
  • At least one first capacitor connected to at least one of the first planar coil part and the first curved coil part, at least one connected to at least one of the second planar coil part and the second curved coil part A second capacitor, at least one third capacitor connected to at least one of the third planar coil part and the third curved coil part, and connected to at least one of the fourth planar coil part and the fourth curved coil part It may further include at least one fourth capacitor.
  • the magnetic resonance imaging system includes a first planar coil unit disposed on one plane, a first curved coil unit disposed symmetrically with respect to the first planar coil unit, and disposed on one curved surface.
  • the first planar coil part and the first curved coil part include a surface coil electrically connected to each other in at least two parts.
  • the signal to noise ratio (SNR) of the magnetic resonance imaging system may be improved to improve the quality of the magnetic resonance image.
  • FIG. 1 is a perspective view of a magnetic resonance imaging system according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a surface coil for a magnetic resonance imaging system according to an embodiment.
  • FIG 3 is a perspective view illustrating a state in which a single layer planar coil (SLP), a single layer curved coil (SLC), and a double surface coil (DLC) according to an embodiment are installed in a cylindrical object.
  • SLP single layer planar coil
  • SLC single layer curved coil
  • DLC double surface coil
  • FIG. 4 is a graph showing signal strength according to a magnetic field map and a position measured along a T section of a subject in a state where surface coils are installed as shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a graph showing a magnetic field map measured along an S section of a subject in a state where surface coils are installed as shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which a single layer planar coil (SLP), a single layer curved coil (SLC), and a double surface coil (DLC) according to an embodiment are installed in a mouse.
  • SLP single layer planar coil
  • SLC single layer curved coil
  • DLC double surface coil
  • FIG. 7 is a graph showing magnetic field maps and signal strengths according to positions measured along a horizontal cross section of a rat under test in a state in which surface coils are installed as shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a magnetic field map measured along a vertical cross section of a rat under test with surface coils installed as shown in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a signal / noise ratio (S / N) map measured along a horizontal cross section of a rat under test with surface coils installed as shown in FIG. 6.
  • 10, 11, and 12 are graphs of signal strengths measured along lines P1-P2, P3-P4, and P5-P6 of FIG. 9, respectively.
  • FIG. 13 is a map of a tilted angle (FA) of the spin of hydrogen atoms measured along a vertical cross section of a rat, which is a test subject with surface coils installed as shown in FIG. 6.
  • FA tilted angle
  • FIG. 14 is a graph in which the spin of the hydrogen atom is tilted (FA) measured along P1-P2 (section centerline) of FIG. 13.
  • 15 is a side view of a surface coil for a magnetic resonance imaging system according to another embodiment.
  • 16 is a side view of a surface coil for a magnetic resonance imaging system according to another embodiment.
  • FIG. 17 illustrates a case in which four single layer planar coils (SLPs) are arranged on all sides of the cylindrical object, and four single layer curved coils (SLC) are arranged on all sides of the cylindrical object.
  • SLPs single layer planar coils
  • SLC single layer curved coils
  • FIG. 1 is a perspective view of a magnetic resonance imaging system according to an embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of a surface coil for a magnetic resonance imaging system according to an embodiment.
  • the magnetic resonance imaging system 100 includes a gradient magnetic coil installed in a cylindrical shape in a main magnetic field generating magnet 2 and a main magnetic field generating magnet 2.
  • Coil 3 the body coil 4 in which the gradient magnetic field coil 3 is provided in the shape of a cylindrical angle inside, and the subject H placed in the space S formed in the body coil 4 inside.
  • the main magnetic field generating magnet 2 forms a main magnetic field in the space S in which the subject H is disposed, and the gradient magnetic field coil 3 temporarily changes the intensity of the main magnetic field according to the position to obtain position information.
  • the apparatus includes three gradient magnetic field coils, X, Y, and Z coils, wound around an inner cylinder, and a gradient magnetic field signal amplifier for passing a current through the coil.
  • the body coil 4 mainly transmits a radio frequency (RF) signal, and may also receive an RF signal.
  • the surface coil 5 performs transmission and reception of RF signals, but may be used for reception only.
  • the surface coil 5 for a magnetic resonance imaging system includes a flat coil unit 51 and a curved coil unit 52, and a flat coil unit 51 and a curved coil unit ( Two capacitors 54 and 56 inserted into the contacts of 52 and two capacitors 55 and 57 inserted into the straight portion of the curved coil part 52.
  • the planar coil portion 51 has a rectangular shape and is separated on both sides at the portion where the two capacitors 54 and 56 are inserted.
  • the curved coil portion 52 includes two circular arc portions and two straight portions having an arc shape. Two arc portions are arranged to face each other side by side, and two straight portions connect both ends of the two arc portions, respectively. That is, the curved coil portion 52 has a shape in which two opposite sides of a rectangle are bent in an arc shape. The curved coil portion 52 is separated from both sides at four portions into which four capacitors are inserted.
  • the planar coil portion 51 lies on a plane substantially parallel to the plane on which the two straight portions of the curved coil portion 52 are placed, and is closest to the curved coil portion 52 at the center of the two arc portions of the curved coil portion 52. It is arrange
  • the projected shadow of the curved coil portion 52 lies inside the flat coil portion 51, or the projection of the curved coil portion 51
  • the shadow is arranged so as to contain the planar coil part 51.
  • the projected shadow of the curved coil portion 52 may substantially coincide with the planar coil portion 51.
  • planar coil portion 51 and the curved coil portion 52 are electrically connected to each other at the portion where the two capacitors 54 and 56 are inserted. Their connection may be through two electrodes of the two capacitors 54 and 56, or may be through separate wiring.
  • capacitors 55 and 57 connected to the planar coil part 51 and the curved coil part 52 at the same time and inserted into a straight part of the curved coil part 52 in addition to the capacitors 54 and 56 are provided. More included.
  • the surface coil 5 forms a series resonant circuit (LC series resonant circuit) of the inductor and capacitor through this connection, inductance (L) and capacitance (C) is the desired resonance frequency (operating frequency of the magnetic resonance imaging system) Can be adjusted accordingly.
  • the arrangement position or the number of capacitors may vary.
  • the capacitors 55 and 57 arranged in the straight portion of the curved coil part 52 may be omitted, and the capacitor may be further disposed in the planar coil part 51, and the planar coil part 51 may be omitted.
  • the curved coil unit 52 at the same time may omit the capacitors 54 and 56, and the capacitor may be further disposed in the planar coil unit 51.
  • the efficiency of the capacitor arrangement can be improved.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which a single layer planar coil (SLP), a single layer curved coil (SLC), and a double surface coil (DLC) according to an embodiment are installed in a cylindrical object
  • FIG. 4 is a surface as shown in FIG. 3.
  • Magnetic field map measured along the T cross section of the subject with coils installed and a graph showing signal strength according to the position.
  • FIG. 5 is along the S cross section of the subject with surface coils as shown in FIG. 3. This graph shows the measured magnetic field map.
  • (A) is a case where a single-layer planar coil (SLP) is installed on a cylindrical subject
  • (B) is a case where a single-layer curved coil (SLC) is installed on a cylindrical subject
  • (C) is one embodiment Is a case where the surface coil (double surface coil (DLC)) according to the above is installed on a cylindrical object.
  • (C) shows the size of the double surface coil (DLC) that has been produced experimentally.
  • black is a graph when a single-layer flat coil (SLP) is installed on a cylindrical subject
  • blue is a graph when a single-layer curved coil (SLC) is installed on a cylindrical subject
  • red is one. It is a graph when the surface coil (double surface coil (DLC)) which concerns on an Example was installed on a cylindrical subject.
  • SLP single-layer flat coil
  • DLC double surface coil
  • the strength of the B1 field is strong in a portion adjacent to the coil, but the B1 field is rapidly weakened as the distance increases.
  • the strength of the B1 field is strongly exhibited around the linear portion in which the capacitor is disposed. That is, the signal strength is strong in the central part of the subject.
  • a strong B1 field is formed at a portion adjacent to the surface coil, and the farther away from the coil, the weaker the B1 field is than the single layer planar coil (SLP). To maintain an intensity of at least 80% of the strongest B1 field until near the center of the subject.
  • DLC double surface coil
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which a single layer planar coil (SLP), a single layer curved coil (SLC), and a double surface coil (DLC) according to an embodiment are installed in a rat, which is a subject
  • FIG. 7 is a surface as shown in FIG.
  • Figure 8 is a vertical cross section of the rat under the surface coils as shown in FIG. Magnetic field map measured along
  • FIG. 6 (A) is a case where a single layer planar coil (SLP) is installed on the rat, (B) is a case where a single layer curved coil (SLC) is installed on the rat, (C) is a surface coil according to an embodiment (Dual surface coil (DLC)) is installed on the mouse.
  • SLP single layer planar coil
  • SLC single layer curved coil
  • DLC dual surface coil
  • black is a graph when a single layer planar coil (SLP) is installed on a mouse
  • blue is a graph when a single layer curved coil (SLC) is installed on a mouse
  • red is a graph according to an embodiment. It is a graph when a surface coil (double surface coil (DLC)) is installed on a mouse
  • SLP single layer planar coil
  • DLC double surface coil
  • FIG. 9 is a signal-to-noise ratio (S / N) map measured along a horizontal cross section of a rat under test with surface coils installed as shown in FIG. 6, and FIGS. 10, 11, and 12 are P1 of FIG. 9, respectively.
  • S / N signal-to-noise ratio
  • a region showing a signal-to-noise ratio of 150 [au] or more is wider when using a double surface coil (DLC) than when using a single-layer planar coil (SLP) or a single-layer curved coil (SLC).
  • DLC double surface coil
  • SLP single-layer planar coil
  • SLC single-layer curved coil
  • the signal strength is generally higher when the double surface coil (DLC) is used than when the single-layer planar coil (SLP) or the single-layer curved coil (SLC) is used.
  • DLC double surface coil
  • SLP single-layer planar coil
  • SLC single-layer curved coil
  • the signal is strong in the epidermis (mainly where the muscle is located) close to the coil, but the signal is weakened to less than 150 [a.u.] in the center where the liver is located, making it difficult to obtain a clear image.
  • single-layer curved coils (SLC) the signal strength is weak at both the epidermis and the center.
  • the epidermal portion exhibits a signal strength equivalent to that when the single-layer planar coil (SLP) is used, and the signal strength of 150 [a.u.] or more in a wide area even in the center portion. Therefore, when using the double surface coil (DLC) according to an embodiment, it is possible to clearly capture not only the epidermal part but also an image of an organ deep inside the body.
  • SLP single-layer planar coil
  • FIG. 13 is a map of a flipped angle FA of a hydrogen atom measured along a vertical cross section of a rat under test with surface coils installed
  • FIG. 14 is P1- FIG. This is a graph of the angle of inclination (FA) of spin of hydrogen atoms measured along P2 (section centerline).
  • the use of the double surface coil generally shows a higher spin slope than the case of using the single layer planar coil (SLP) or the single layer curved coil (SLC).
  • the dual surface coil (DLC) when used, B1 field sensitivity and a deep RF signal transmission depth that are superior to that of the single layer planar coil (SLP) or the single layer curved coil (SLC) can be obtained.
  • the signal-to-noise ratio can be greatly improved in resonant images, resulting in high quality images.
  • 15 is a side view of a surface coil for a magnetic resonance imaging system according to another embodiment.
  • two surface coils according to the embodiment of FIG. 2 are disposed to face each other with respect to the test object H.
  • the first double coil 510 including the first planar coil part 511 and the first curved coil part 512, and the second planar coil part 521 and the second curved coil part 522 are included.
  • the second double coil 520 is arranged symmetrically with respect to the subject H to be configured in two channels.
  • the first double coil 510 and the second double coil 520 include capacitors 514 and 524, respectively. The number or position of the capacitors 514 and 524 can be varied in various ways as described with reference to FIG. 2.
  • 16 is a side view of a surface coil for a magnetic resonance imaging system according to another embodiment.
  • the 16 is a configuration in which four surface coils according to the embodiment of FIG. 2 are arranged to face each other from the top, bottom, left, and right sides of the test object H.
  • the first double coil 510 including the first planar coil part 511 and the first curved coil part 512
  • the second planar coil part 521 and the second curved coil part 522 are included.
  • the third double coil 530 which is disposed symmetrically with the second double coil 520 up and down with respect to the subject H, and includes a third planar coil part 531 and a third curved coil part 532.
  • the fourth double coil 540 including the fourth planar coil part 541 and the fourth curved coil part 542 is arranged symmetrically from side to side with respect to the subject H to be configured as four channels.
  • the arc portions of the first curved coil portion 512, the second curved coil portion 522, the third curved coil portion 532, and the fourth curved coil portion 542 all lie on the coaxial cylindrical surface.
  • the first planar coil part 511 and the second planar coil part 521 are disposed on a plane parallel to each other, and the third planar coil part 531 and the fourth planar coil part 541 are also disposed on a plane parallel to each other.
  • the first planar coil part 511 is placed on a plane orthogonal to the plane on which the third planar coil part 531 is placed.
  • the first double coil 510, the second double coil 520, the third double coil 530, and the fourth double coil 540 each include capacitors 514, 524, 534, and 544.
  • the number or position of the capacitors 514, 524, 534, 544 can be variously modified as described with reference to FIG. 2.
  • FIG. 17 illustrates a case in which four single layer planar coils (SLPs) are arranged on all sides of the cylindrical object, and four single layer curved coils (SLC) are arranged on all sides of the cylindrical object.
  • SLPs single layer planar coils
  • SLC single layer curved coils
  • the strength of the B1 field in the entire region of the subject compared to the case where the single-layer planar coil (SLP) or the single-layer curved coil (SLC) is composed of four channels when the dual surface coil (DLC) is configured as four channels. It can be seen that is stronger.
  • the surface coil for the magnetic resonance imaging system may be used as a single channel or configured as a multiple channel.
  • a case of configuring two channels and four channels is illustrated, but may be configured to three or five channels or more.

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Abstract

평면 위에 배치되어 있는 제1 평면 코일부, 상기 제1 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제1 곡면 코일부를 포함하고, 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.

Description

자기 공명 영상 시스템용 표면 코일 및 이를 포함하는 자기 공명 영상 시스템
본 명세서는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일 및 이를 포함하는 자기 공명 영상 시스템에 관한 것이다.
자기 공명 영상(MRI)이란 자기장을 발생하는 커다란 자석통 속에 위치시킨 후 고주파를 발생시켜 피검체에 포함되어 있는 수소 원자핵을 공명시키고, 피검체의 각 조직에서 나오는 신호의 차이를 측정하여 컴퓨터를 통해 재구성하여, 영상화하는 기술이다. 자석으로 구성된 장치에서 피검체에 고주파(RF: radio frequency) 펄스를 인가하여 피검체에서 메아리와 같은 신호가 발산되면 이를 되받아서 디지털 정보로 변환하여 영상화하는 것을 말한다.
자기 공명 영상 시스템에는 경사 자장 코일, 바디 코일, 표면 코일 등 다양한 코일이 사용된다. 이 중 표면 코일은 피검체에 가장 가까이 배치되는 코일로써, 고주파 신호를 수신하거나 또는 송수신하는 기능을 수행한다. 일반적인 표면 코일에는 단층 평면(single-layer planar: SLP) 코일과 단층 곡면(single-layer circular: SLC) 코일을 주로 사용한다.
표면 코일은 코일의 물리적인 크기, 하우징의 형태, RF 차폐의 유무 등에 의하여 성능(자기장의 균일도 및 민감도 등)이 달라지고, 표면 코일에 의하여 발생하는 자기장(B1 필드)이 형성되는 영역은 깊이 펄스(depth pulse)를 조절하여 변화를 줄 수 있다. B1 필드의 영역은 코일의 반지름(피검체 노이즈가 주일 경우)이나 코일 반지름의 1.5배(RF 코일 노이즈가 주일 경우)에 해당하는 영역이다. 따라서 코일의 크기는 관심 영역(ROI: region of interest)이 표면 코일로부터 얼마나 멀리 떨어져 있느냐에 따라 결정된다.
B1 필드의 민감도나 투과 깊이를 향상하기 위하여 평평한 단층 평면(single-layer planar: SLP) 코일을 단층 곡면(single-layer circular: SLC) 코일로 변형하여 사용하고 있으나, 자기 공명 영상의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio)를 향상하기는 데는 어려움이 있다. 자기 공명 영상의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio)를 5%만 향상하더라도 자기 공명 영상의 선명도는 획기적으로 향상될 수 있다. 따라서 자기 공명 영상의 신호 대 잡음비를 향상할 수 있는 표면 코일을 제안하고자 한다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일은 하나의 평면 위에 배치되어 있는 제1 평면 코일부, 상기 제1 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제1 곡면 코일부를 포함하고, 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 축전기를 더 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 제1 축전기 중 적어도 하나는 상기 제1 곡면 코일부와 상기 제1 평면 코일부가 서로 연결되는 연결부에 배치될 수 있다. 상기 제1 평면 코일부는 상기 연결부에서 양쪽으로 분리되어 있고, 상기 제1 곡면 코일부도 상기 연결부에서 양쪽으로 분리되어 있으며, 상기 연결부에 배치되어 있는 축전기는 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 분리되어 있는 상기 양쪽 사이에 연결될 수 있다.
상기 제1 평면 코일부는 직사각형이고, 상기 제1 곡면 코일부는 직사각형의 마주보는 두 변이 원호 모양으로 구부려진 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 평면 코일의 마주보는 두 변과 상기 제1 곡면 코일의 원호 모양인 두 변은 그 중심에서 서로 최근접하고, 상기 제1 평면 코일과 상기 제1 곡면 코일은 각각 상기 최근접 점에서 양쪽으로 분리되어 있고, 양쪽으로 분리된 상기 제1 평면 코일의 양단은 양쪽으로 분리된 상기 제1 곡면 코일의 양단과 각각 연결될 수 있다. 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 양쪽으로 분리되어 있는 상기 양단 사이에 연결되어 있는 제1 축전기를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 곡면 코일부의 마주보는 두 직선 변에 각각 삽입되어 있는 제2 축전기를 더 포함할 수 있다.
하나의 평면 위에 배치되어 있는 제2 평면 코일부, 상기 제2 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제2 곡면 코일부를 더 포함하고, 상기 제2 평면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 평면 코일부와 상기 제2 평면 코일부는 서로 나란하게 마주 보도록 배치되어 있고, 상기 제1 곡면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부는 그 원호 모양 부분이 동축 원통면 위에 놓이도록 배치될 수 있다.
상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 축전기와 상기 제2 평면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 축전기를 더 포함할 수 있다.
하나의 평면 위에 배치되어 있는 제3 평면 코일부, 상기 제3 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제3 곡면 코일부를 더 포함하고, 상기 제3 평면 코일부와 상기 제3 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 하나의 평면 위에 배치되어 있는 제4 평면 코일부, 상기 제4 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제4 곡면 코일부를 더 포함하고, 상기 제4 평면 코일부와 상기 제4 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제3 평면 코일부와 상기 제4 평면 코일부는 서로 나란하게 마주 보도록 배치되어 있고, 상기 제3 곡면 코일부와 상기 제4 곡면 코일부는 그 원호 모양 부분이 동축 원통면 위에 놓이도록 배치될 수 있다. 상기 제1 평면 코일부는 상기 제3 평면 코일부가 놓여 있는 평면과 직교하는 평면 위에 놓여 있고, 상기 제1 곡면 코일부와 상기 제3 곡면 코일부는 그 원호 모양 부분이 동축 원통면 위에 놓이도록 배치될 수 있다.
상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 축전기, 상기 제2 평면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 축전기, 상기 제3 평면 코일부와 상기 제3 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제3 축전기 및 상기 제4 평면 코일부와 상기 제4 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제4 축전기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템은 하나의 평면 위에 배치되어 있는 제1 평면 코일부, 상기 제1 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제1 곡면 코일부를 포함하고, 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있는 표면 코일을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 자기 공명 영상 시스템의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio)를 향상하여 자기 공명 영상의 질을 향상할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일의 사시도이다.
도 3은 단층 평면 코일(SLP), 단층 곡면 코일(SLC) 및 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)을 원통형 피검체에 설치한 상태를 보여 주는 사시도들이다.
도 4는 도 3과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체의 T 단면을 따라 측정한 자기장 지도와 위치에 따른 신호 강도를 보여 주는 그래프이다.
도 5는 도 3과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체의 S 단면을 따라 측정한 자기장 지도를 보여 주는 그래프이다.
도 6은 단층 평면 코일(SLP), 단층 곡면 코일(SLC) 및 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)을 피검체인 쥐에 설치한 상태를 보여 주는 사시도들이다.
도 7은 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수평 단면을 따라 측정한 자기장 지도와 위치에 따른 신호 강도를 보여 주는 그래프이다.
도 8은 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수직 단면을 따라 측정한 자기장 지도이다
도 9는 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수평 단면을 따라 측정한 신호/잡음비(S/N) 지도이다.
도 10, 도 11, 도 12는 각각 도 9의 P1-P2, P3-P4, P5-P6 선을 따라 측정한 신호 강도 그래프이다.
도 13은 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수직 단면을 따라 측정한 수소 원자의 스핀이 기울어진 각도(flipped angle: FA)의 지도이다.
도 14는 도 13의 P1-P2 (단면 중심선)을 따라 측정한 수소 원자의 스핀이 기울어진 각도(FA) 그래프이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일의 측면도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일의 측면도이다.
도 17은 단층 평면 코일(SLP) 4개를 원통형 피검체의 사방에 배치한 경우, 단층 곡면 코일(SLC) 4개를 원통형 피검체의 사방에 배치한 경우, 도 16과 같이 이중 표면 코일(DLC)을 원통형 피검체의 사방에 배치한 경우 각각에 대하여 피검체의 수평 단면을 따라 측정한 자기장 지도와 위치에 따른 신호 강도를 보여 주는 그래프이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템의 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일의 사시도이다.
도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템(100)은 주자장 발생 자석(2), 주자장 발생 자석(2)의 내부에 원통 각의 모양으로 설치되어 있는 경사 자장 코일(Gradient coil, 3), 경사 자장 코일(3)이 내부에 원통 각의 모양으로 설치되어 있는 바디 코일(4), 바디 코일(4) 내부에 형성되어 있는 공간(S)에 놓여 있는 피검체(H)에 근접 설치되는 표면 코일(5), 피검체(H)의 탑승 및 검사 위치로의 이동 등의 기능을 수행하는 테이블 장치(6) 등을 포함한다. 주자장 발생 자석(2)은 피검체(H)가 배치되는 공간(S)에 주자장을 형성하고, 경사 자장 코일(3)은 주자장의 세기를 위치에 따라 일시적으로 변화하게 하여 위치정보를 얻게 하는 장치로서 내부의 원통에 감긴 X, Y, Z 축 세 개의 경사 자장 코일l과 이 코일에 전류를 흘리는 경사 자장 신호 증폭기를 포함한다. 바디 코일(4)은 RF(radio frequency) 신호의 송신을 주로 수행하고, RF 신호의 수신도 가능하다. 표면 코일(5)은 RF 신호의 송수신을 수행하나, 수신 전용으로 사용될 수도 있다.
도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일(5)은 평면 코일부(51)와 곡면 코일부(52)를 포함하고, 평면 코일부(51)와 곡면 코일부(52)의 접점에 삽입되어 있는 두 개의 축전기(54, 56) 그리고 곡면 코일부(52)의 직선부에 삽입되어 있는 두 개의 축전기(55, 57)를 포함한다.
평면 코일부(51)는 직사각형 모양을 가지며, 두 개의 축전기(54, 56)가 삽입되어 있는 부분에서 양쪽으로 분리되어 있다.
곡면 코일부(52)는 원호 모양을 가지는 2개의 원호부와 2개의 직선부를 포함한다. 2개의 원호부가 서로 나란하게 마주보도록 배치되어 있고, 두 원호부의 양단을 2개의 직선부가 각각 연결한다. 즉, 곡면 코일부(52)는 직사각형의 마주보는 두 변이 원호 모양으로 구부려진 형상을 가진다. 곡면 코일부(52)는 네 개의 축전기가 삽입되어 있는 네 부분에서 양쪽으로 분리되어 있다.
평면 코일부(51)는 곡면 코일부(52)의 두 직선부가 놓여 있는 평면과 실질적으로 나란한 평면 위에 놓여 있고, 곡면 코일부(52)의 두 원호부의 중심에서 곡면 코일부(52)와 가장 가까운 위치가 되도록 배치되어 있다. 곡면 코일부(52)를 평면 코일부(51)가 놓여 있는 평면 위에 투영할 경우, 곡면 코일부(52)의 투영된 그림자는 평면 코일부(51)의 내부에 놓이거나, 곡면 코일부의 투영된 그림자가 평면 코일부(51)를 내포하도록 배치되어 있다. 곡면 코일부(52)의 투영된 그림자는 평면 코일부(51)와 실질적으로 일치할 수도 있다.
평면 코일부(51)와 곡면 코일부(52)는 두 개의 축전기(54, 56)가 삽입되어 있는 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있다. 이들의 연결은 두 개의 축전기(54, 56)의 두 전극을 통해서일 수도 있고, 별도의 배선을 통해서일 수도 있다.
본 실시예에서는 평면 코일부(51)와 곡면 코일부(52)에 동시에 연결되어 축전기(54, 56) 이외에 곡면 코일부(52)의 직선부에 삽입되어 있는 두 개의 축전기(55, 57)가 더 포함된다. 표면 코일(5)은 이러한 연결을 통하여 인덕터와 축전기의 직렬 공진 회로(LC 직렬 공진 회로)를 구성하는데, 인덕턴스(L)와 정전 용량(C)은 원하는 공진 주파수(자기 공명 영상 시스템의 운영 주파수)에 따라 조절할 수 있다. 또한 축전기의 배치 위치나 개수도 달라질 수 있다. 예를 들어, 곡면 코일부(52)의 직선부에 배치되어 있는 축전기(55, 57)는 생략할 수도 있고, 평면 코일부(51)에 축전기를 추가로 배치할 수도 있으며, 평면 코일부(51)와 곡면 코일부(52)에 동시에 연결되어 축전기(54, 56)를 생략하고 평면 코일부(51)에 축전기를 추가로 배치할 수도 있다. 다만, 축전기(54, 56)를 평면 코일부(51)와 곡면 코일부(52)에 동시에 연결되는 위치에 배치함으로써, 축전기 배치의 효율성을 제고할 수 있다.
이러한 표면 코일(5)의 성능에 대하여 살펴본다.
도 3은 단층 평면 코일(SLP), 단층 곡면 코일(SLC) 및 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)을 원통형 피검체에 설치한 상태를 보여 주는 사시도들이고, 도 4는 도 3과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체의 T 단면을 따라 측정한 자기장 지도와 위치에 따른 신호 강도를 보여 주는 그래프이고, 도 5는 도 3과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체의 S 단면을 따라 측정한 자기장 지도를 보여 주는 그래프이다.
도 3에서 (A)는 단층 평면 코일(SLP)을 원통형 피검체 위에 설치한 경우이고, (B)는 단층 곡면 코일(SLC)을 원통형 피검체 위에 설치한 경우이며, (C)는 일 실시예에 따른 표면 코일(이중 표면 코일(DLC))을 원통형 피검체 위에 설치한 경우이다. (C)에는 시험적으로 제작된 이중 표면 코일(DLC)의 크기가 표시되어 있다.
도 4의 신호 세기 그래프에서 검정색이 단층 평면 코일(SLP)을 원통형 피검체 위에 설치한 경우의 그래프이고, 청색이 단층 곡면 코일(SLC)을 원통형 피검체 위에 설치한 경우의 그래프이며, 적색이 일 실시예에 따른 표면 코일(이중 표면 코일(DLC))을 원통형 피검체 위에 설치한 경우의 그래프이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 단층 평면 코일(SLP)의 경우 코일과 인접한 부분에서는 B1 필드의 세기가 강하나 멀어 질수록 B1 필드가 급격히 약해 진다. 단층 곡면 코일(SLC)의 경우에는 축전기가 배치되어 있는 직선부 주위에서 B1 필드의 세기가 강하게 나타나는 특성을 보인다. 즉, 피검체의 중앙 부분에서 신호 강도가 센 특성을 보인다. 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)의 경우에는 표면 코일과 인접한 부분에서 강한 B1 필드가 형성되고, 코일에서 멀어 질수록 B1 필드가 약해 지는 정도가 단층 평면 코일(SLP)의 경우에 비하여 완만하여 피검체의 중앙부 가까이까지 가장 강한 B1 필드의 80% 이상의 세기를 유지한다.
이러한 이중 표면 코일(DLC)을 사용하면, 단층 평면 코일(SLP)이나 단층 곡면 코일(SLC)보다 우수한 B1 필드 감도와 깊은 RF 신호 투과 깊이를 얻을 수 있고, 이를 통해 자기 공명 영상에서 신호 대 잡음비를 크게 향상할 수 있다.
도 6은 단층 평면 코일(SLP), 단층 곡면 코일(SLC) 및 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)을 피검체인 쥐에 설치한 상태를 보여 주는 사시도들이고, 도 7은 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수평 단면을 따라 측정한 자기장 지도와 위치에 따른 신호 강도를 보여 주는 그래프이며, 도 8은 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수직 단면을 따라 측정한 자기장 지도이다.
도 6에서 (A)는 단층 평면 코일(SLP)을 쥐 위에 설치한 경우이고, (B)는 단층 곡면 코일(SLC)을 쥐 위에 설치한 경우이며, (C)는 일 실시예에 따른 표면 코일(이중 표면 코일(DLC))을 쥐 위에 설치한 경우이다.
도 7의 신호 세기 그래프에서 검정색이 단층 평면 코일(SLP)을 쥐 위에 설치한 경우의 그래프이고, 청색이 단층 곡면 코일(SLC)을 쥐 위에 설치한 경우의 그래프이며, 적색이 일 실시예에 따른 표면 코일(이중 표면 코일(DLC))을 쥐 위에 설치한 경우의 그래프이다.
쥐를 피검체로 한 경우에도 원통형 피검체의 경우와 유사한 특성이 나타남을 알 수 있다. 즉, 일 실시에에 따른 이중 표면 코일(DLC)를 사용한 경우에 표면 코일과 인접한 부분에서 강한 B1 필드가 형성되고, 코일에서 멀어 질수록 B1 필드가 약해 지는 정도가 단층 평면 코일(SLP)의 경우에 비하여 완만하여 피검체의 중앙부 가까이까지 가장 강한 B1 필드의 80% 이상의 세기를 유지하여 보다 넓은 영역을 촬영할 수 있다.
도 9는 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수평 단면을 따라 측정한 신호 대 잡음 비(S/N) 지도이고, 도 10, 도 11, 도 12는 각각 도 9의 P1-P2, P3-P4, P5-P6 선을 따라 측정한 신호 강도 그래프이다.
도 9는 플래쉬(FLASH) 이미지 프로토콜을 사용하여 얻은 신호 대 잡음 비(S/N) 지도이다.
도 9를 참고하면, 단층 평면 코일(SLP)이나 단층 곡면 코일(SLC)을 사용한 경우에 비하여 이중 표면 코일(DLC)을 사용한 경우에 150[a.u.] 이상의 신호 대 잡음 비를 나타내는 영역이 넓은 것을 확인할 수 있다. 특히 쥐의 몸 속 깊은 곳(간 등의 장기가 위치한 곳)에서 높은 신호 대 잡음 비를 나타내므로 이러한 장기에 대한 선명한 영상을 얻는데 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)이 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참고하면, 단층 평면 코일(SLP)이나 단층 곡면 코일(SLC)을 사용한 경우에 비하여 이중 표면 코일(DLC)을 사용한 경우에 전반적으로 신호의 세기가 더 강한 것을 알 수 있다. 단층 평면 코일(SLP)을 사용한 경우, 코일과 가까운 표피 부분(주로 근육이 위치하는 부분)에서는 신호가 강하나, 간이 위치하는 중심부에서는 신호가 150[a.u.] 미만으로 약해 져서 선명한 영상을 얻기가 어렵다. 단층 곡면 코일(SLC)을 사용한 경우에는 표피 부분과 중심부 모두에서 신호의 세기가 약하다. 이에 비하여 이중 표면 코일(DLC)을 사용한 경우에 표피 부분에서는 단층 평면 코일(SLP)을 사용한 경우와 동등한 정도의 신호 세기를 나타내고, 중심부에서도 넓은 영역에서 150[a.u.] 이상의 신호 세기를 나타낸다. 따라서, 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)을 사용하면, 표피 부분뿐만 아니라 몸 속 깊은 곳의 장기의 영상까지 선명하게 촬영할 수 있다.
도 13은 도 6과 같이 표면 코일들을 설치한 상태에서 피검체인 쥐의 수직 단면을 따라 측정한 수소 원자의 스핀이 기울어진 각도(flipped angle: FA)의 지도이고, 도 14는 도 13의 P1-P2 (단면 중심선)을 따라 측정한 수소 원자의 스핀이 기울어진 각도(FA) 그래프이다.
각 코일에 RF 신호를 인가했을 때, 쥐의 체내에 있는 물의 수소 원자가 에너지를 받아 그 스핀이 기울어지게 되는데, 그 각도가 클수록 측정되는 신호의 세기도 강하다.
도 13을 참고하면, 단층 평면 코일(SLP)을 사용한 경우, 백색 선으로 구획된 정사각형 영역(55mm x 55mm)에서 평균 18도의 스핀 기울기를 나타내고, 단층 곡면 코일(SLC)을 사용한 경우에는 백색 선으로 구획된 정사각형 영역에서 평균 10.7도의 스핀 기울기를 나타내는 것에 비하여, 이중 표면 코일(DLC)을 사용한 경우에는 백색 선으로 구획된 정사각형 영역에서 평균 21.4도의 스핀 기울기를 나타낸다. 또한 백색 선으로 구획된 정사각형 영역을 더욱 세분화한 영역(6.6mm x 6.6mm)들에서도 이중 표면 코일(DLC)을 사용한 경우에는 모든 영역에서 18도 이상의 평균 스핀 기울기를 나타내는 것에 비하여, 단층 곡면 코일(SLC)을 사용한 경우에는 18도 이상의 평균 스핀 기울기를 나타내는 영역이 전혀 없고, 단층 평면 코일(SLP)을 사용한 경우에는 9개 중 3개 영역에서만 18도 이상의 평균 기울기를 나타낸다.
도 14를 참고하면, 이중 표면 코일(DLC)을 사용한 경우가 단층 평면 코일(SLP)을 사용한 경우나 단층 곡면 코일(SLC)을 사용한 경우에 비하여 전반적으로 높은 스핀 기울기를 나타냄을 알 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 이중 표면 코일(DLC)을 사용하면, 단층 평면 코일(SLP)이나 단층 곡면 코일(SLC)보다 우수한 B1 필드 감도와 깊은 RF 신호 투과 깊이를 얻을 수 있고, 이를 통해 자기 공명 영상에서 신호 대 잡음비를 크게 향상하여 고품질의 영상을 얻을 수 있다.
도 15는 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일의 측면도이다.
도 15의 실시예는 도 2의 실시예에 따른 표면 코일 두 개를 피검체(H)를 중심으로 하여 서로 마주보도록 배치한 것이다. 즉, 제1 평면 코일부(511)와 제1 곡면 코일부(512)를 포함하는 제1 이중 코일(510)과 제2 평면 코일부(521)와 제2 곡면 코일부(522)를 포함하는 제2 이중 코일(520)을 피검체(H)에 대하여 대칭적으로 배치하여 2채널로 구성한 것이다. 제1 이중 코일(510)과 제2 이중 코일(520)은 각각 축전기(514, 524)를 포함한다. 축전기(514, 524)의 개수나 위치는 도 2와 관련하여 설명한 바와 같이 다양하게 변형될 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일의 측면도이다.
도 16의 실시예는 도 2의 실시예에 따른 표면 코일 네 개를 피검체(H)를 중심으로 하여 상하 좌우에서 마주보도록 배치한 구성이다. 즉, 제1 평면 코일부(511)와 제1 곡면 코일부(512)를 포함하는 제1 이중 코일(510)과 제2 평면 코일부(521)와 제2 곡면 코일부(522)를 포함하는 제2 이중 코일(520)을 피검체(H)에 대하여 상하로 대칭적으로 배치하고, 제3 평면 코일부(531)와 제3 곡면 코일부(532)를 포함하는 제3 이중 코일(530)과 제4 평면 코일부(541)와 제4 곡면 코일부(542)를 포함하는 제4 이중 코일(540)을 피검체(H)에 대하여 좌우로 대칭적으로 배치하여 4채널로 구성한 것이다. 제1 곡면 코일부(512), 제2 곡면 코일부(522), 제3 곡면 코일부(532) 및 제4 곡면 코일부(542)의 원호부는 모두 동축 원통면 위에 놓인다. 제1 평면 코일부(511)와 제2 평면 코일부(521)은 서로 나란한 평면 위에 놓이고, 제3 평면 코일부(531)와 제4 평면 코일부(541)도 서로 나란한 평면 위에 놓이며, 제1 평면 코일부(511)는 제3 평면 코일부(531)가 놓인 평면과 직교하는 평면 위에 놓인다.
제1 이중 코일(510), 제2 이중 코일(520), 제3 이중 코일(530) 및 제4 이중 코일(540)은 각각 축전기(514, 524, 534, 544)를 포함한다. 축전기(514, 524, 534, 544)의 개수나 위치는 도 2와 관련하여 설명한 바와 같이 다양하게 변형될 수 있다.
도 17은 단층 평면 코일(SLP) 4개를 원통형 피검체의 사방에 배치한 경우, 단층 곡면 코일(SLC) 4개를 원통형 피검체의 사방에 배치한 경우, 도 16과 같이 이중 표면 코일(DLC)을 원통형 피검체의 사방에 배치한 경우 각각에 대하여 피검체의 수평 단면을 따라 측정한 자기장 지도와 위치에 따른 신호 강도를 보여 주는 그래프이다.
도 17을 참고하면, 이중 표면 코일(DLC)을 4채널로 구성한 경우에 단층 평면 코일(SLP)이나 단층 곡면 코일(SLC)를 4채널로 구성한 경우에 비하여 피검체의 전 영역에서 B1 필드의 세기가 더 강하게 나타남을 알 수 있다.
이상과 같이, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일은 단일 채널로 사용하거나 다중 채널로 구성하여 사용할 수 있다. 위의 실시예에서는 2 채널과 4 채널로 구성한 경우를 예시하였으나, 3채널이나 5채널 이상으로 구성할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 하나의 평면 위에 배치되어 있는 제1 평면 코일부,
    상기 제1 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제1 곡면 코일부
    를 포함하고, 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 축전기를 더 포함하는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  3. 제2항에서,
    상기 적어도 하나의 제1 축전기 중 적어도 하나는 상기 제1 곡면 코일부와 상기 제1 평면 코일부가 서로 연결되는 연결부에 배치되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 평면 코일부는 상기 연결부에서 양쪽으로 분리되어 있고, 상기 제1 곡면 코일부도 상기 연결부에서 양쪽으로 분리되어 있으며, 상기 연결부에 배치되어 있는 축전기는 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 분리되어 있는 상기 양쪽 사이에 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 평면 코일부는 직사각형이고,
    상기 제1 곡면 코일부는 직사각형의 마주보는 두 변이 원호 모양으로 구부려진 형상을 가지는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 평면 코일의 마주보는 두 변과 상기 제1 곡면 코일의 원호 모양인 두 변은 그 중심에서 서로 최근접하고, 상기 제1 평면 코일과 상기 제1 곡면 코일은 각각 상기 최근접 점에서 양쪽으로 분리되어 있고, 양쪽으로 분리된 상기 제1 평면 코일의 양단은 양쪽으로 분리된 상기 제1 곡면 코일의 양단과 각각 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 양쪽으로 분리되어 있는 상기 양단 사이에 연결되어 있는 제1 축전기를 더 포함하는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 곡면 코일부의 마주보는 두 직선 변에 각각 삽입되어 있는 제2 축전기를 더 포함하는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  9. 제1항에서,
    하나의 평면 위에 배치되어 있는 제2 평면 코일부,
    상기 제2 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제2 곡면 코일부
    를 더 포함하고, 상기 제2 평면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 평면 코일부와 상기 제2 평면 코일부는 서로 나란하게 마주 보도록 배치되어 있고, 상기 제1 곡면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부는 그 원호 모양 부분이 동축 원통면 위에 놓이도록 배치되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 축전기와
    상기 제2 평면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 축전기
    를 더 포함하는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  12. 제9항에서,
    하나의 평면 위에 배치되어 있는 제3 평면 코일부,
    상기 제3 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제3 곡면 코일부
    를 더 포함하고, 상기 제3 평면 코일부와 상기 제3 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  13. 제12항에서,
    하나의 평면 위에 배치되어 있는 제4 평면 코일부,
    상기 제4 평면 코일부에 대하여 대칭적으로 배치되어 있고, 하나의 곡면 위에 배치되어 있는 제4 곡면 코일부
    를 더 포함하고, 상기 제4 평면 코일부와 상기 제4 곡면 코일부는 적어도 두 부분에서 서로 전기적으로 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  14. 제13항에서,
    상기 제3 평면 코일부와 상기 제4 평면 코일부는 서로 나란하게 마주 보도록 배치되어 있고, 상기 제3 곡면 코일부와 상기 제4 곡면 코일부는 그 원호 모양 부분이 동축 원통면 위에 놓이도록 배치되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 평면 코일부는 상기 제3 평면 코일부가 놓여 있는 평면과 직교하는 평면 위에 놓여 있고,
    상기 제1 곡면 코일부와 상기 제3 곡면 코일부는 그 원호 모양 부분이 동축 원통면 위에 놓이도록 배치되어 있는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 축전기,
    상기 제2 평면 코일부와 상기 제2 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 축전기,
    상기 제3 평면 코일부와 상기 제3 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제3 축전기, 및
    상기 제4 평면 코일부와 상기 제4 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제4 축전기
    를 더 포함하는 자기 공명 영상 시스템용 표면 코일.
  17. 제1항의 표면 코일을 포함하는 자기 공명 영상 시스템.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 적어도 하나에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 축전기를 더 포함하는 자기 공명 영상 시스템.
  19. 제18항에서,
    상기 적어도 하나의 제1 축전기 중 적어도 하나는 상기 제1 곡면 코일부와 상기 제1 평면 코일부가 서로 연결되는 연결부에 배치되어 있는 자기 공명 영상 시스템.
  20. 제19항에서,
    상기 제1 평면 코일부는 상기 연결부에서 양쪽으로 분리되어 있고, 상기 제1 곡면 코일부도 상기 연결부에서 양쪽으로 분리되어 있으며, 상기 연결부에 배치되어 있는 축전기는 상기 제1 평면 코일부와 상기 제1 곡면 코일부의 분리되어 있는 상기 양쪽 사이에 연결되어 있는 자기 공명 영상 시스템.
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