WO2018110835A1 - 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일 - Google Patents

Abstract

본 기술은 멀티 RF 여기 방식의 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일에 관한 것이다. 본 기술의 구현 예에 따르면 적어도 두 개 이상의 여기부를 포함하여 도선에 흐르는 전류의 위상을 교정함에 따라 초고자장에서도 균일한 자기장을 얻을 수 있는 이점이 있다.

Description

자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일

본 발명은 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초고자장에서도 자기장의 균질도를 유지하는 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일에 관한 것이다.

핵자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance: NMR) 현상을 이용하는 자기공명 시스템으로서 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 장치, 자기공명분광(Magnetic Resonance Spectroscopy: MRS) 장치 등이 알려져 있다. 자기공명영상장치는 핵자기 공명 현상을 이용하여 인체의 단면을 촬영한다. 인체 내에 존재하는 수소, 인, 나트륨, 탄소동위원소 등의 원자핵은 핵자기 공명현상에 의해 각기 고유한 회전자계상수를 가지므로, 주자기장(main magnetic field)의 방향으로 정렬된 원자핵의 자화벡터(magnetization vector)에 라디오주파수(RF, radio frequency) 코일을 이용하여 고주파를 인가하고, 주파수 공명으로 인해 수직평면으로 자화벡터가 재정렬되면서 발생되는 자기공명 신호를 라디오 주파수 코일이 수신함으로써 인체의 단면 영상을 획득할 수 있다.

도 1에서 도시하는 기존의 자기공명 영상장치에서 사용되는 라디오 주파수 코일의 경우 단일 RF 여기 방식을 갖고 있다.

저자장의 자기공명 영상장치에서는 단일 RF 여기 방식의 라디오 주파수 코일이 만들어 내는 자기장의 균일도와 전류 위상의 정확도가 확보될 수 있다.

그러나, 고자장 혹은 초고자장을 이용하는 자기공명 영상장치는 그에 따른 주파수가 높아짐에 따라 파장의 길이가 짧아진다.

이 때문에, 주자기장의 세기가 높은 고자장의 자기공명 영상장치에 있어서 단일 RF 여기 방식의 라디오 주파수 코일은 자기장의 균일도와 전류 위상의 정확도가 떨어지게 되는 문제가 있었다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

1. 한국등록특허 제10-1424976호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 멀티 RF 여기 방식의 라디오 주파수 코일을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자기공명 영상장치용 RF 루프 코일에 있어서, 전류를 공급 받는 적어도 두 개 이상의 여기부를 포함하여 도선에 흐르는 전류의 위상을 교정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 적어도 두 개 이상의 여기부는, 같은 RF 증폭기로부터 전류를 공급 받는 것일 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 멀티 RF 여기 방식을 이용하여 초고자장에서도 라디오 주파수 코일이 만들어 내는 자기장의 균일도와 전류 위상의 정확도가 높아지게 되는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 라디오 주파수 코일이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 RF 여기 방식의 라디오 주파수 코일이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

본 발명의 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일은 적어도 두 개 이상의 여기부를 포함하여 도선에 흐르는 전류의 위상을 교정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 바람직하게 라디오 주파수 코일은 폐-루프코일인 것일 수 있다.

구체적으로, 도 2에서 예시하고 있는 것과 같이, 본 발명의 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일(1)은 네 개의 여기부(10)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기부(10)는 RF(Radio Frequency) 증폭기(미도시)로 부터 전류를 받아 코일에 공급하는 전원(100), 커패시터(200), 인덕터(300)로 구성된다.

전원(100)은 RF 증폭기로부터 전류를 공급받아 커패시터(200)와 인덕터(300)에 전류를 공급한다.

여기부(10)의 전원(100), 커패시터(200), 인덕터(300)는 직렬로 연결된 것일 수 있으며, 각 여기부들도 직렬로 연결된 것일 수 있다.

본 실시예에서는 네 개의 여기부(10)가 직렬로 연결된 구성을 도시하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일이 포함하는 적어도 두 개 이상의 여기부(10)는 같은 RF 증폭기로부터 전류를 공급받는 것일 수 있다.

본 발명에서 제안하는 적어도 두 개 이상의 여기부(10)를 포함하는 멀티 RF 여기 방식의 라디오 주파수 코일(1)은 고자장 내지 초고자장에서도 긴 도선의 전류 분포를 균일하게 만들고 전류 위상을 교정해줌으로써 균질도가 높은 자기장을 생산할 수 있다.

즉, 초고자장일수록 주파수가 높아짐에 따라 파장의 길이가 짧아지고, 이 때문에 긴 도선일수록 단일 RF 여기 방식으로는 전류의 위상차 문제가 발생하지만, 본 발명에 따른 멀티 RF 여기 방식은 긴 도선 내에 배치된 적어도 두 개 이상의 여기부(10)에 전류를 각각 공급함에 따라 전류 위상을 교정하여 위상 딜레이를 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

[부호의 설명]

1 자기공명 영상장치용 라디오 주파수 코일

10 여기부

100 전원

200 커패시터

300 인덕터

Claims (2)

1. 자기공명 영상장치용 RF 루프 코일에 있어서,

   전류를 공급받는 적어도 두 개 이상의 여기부를 포함하여 도선에 흐르는 전류의 위상을 교정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티 RF 여기 방식의 자기공명 영상장치용 RF 루프 코일.
2. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 두 개 이상의 여기부는,

   같은 RF 증폭기로부터 전류를 공급받는 것을 특징으로 하는 멀티 RF 여기 방식의 자기공명 영상장치용 RF 루프 코일.

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