KR20210068998A - Apparatus for magnetic resonance imaging having elliptical birdcage shape for improvement of magnetic field uniformity and efficiency in whole-body rf coil - Google Patents
Apparatus for magnetic resonance imaging having elliptical birdcage shape for improvement of magnetic field uniformity and efficiency in whole-body rf coil Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210068998A KR20210068998A KR1020200165445A KR20200165445A KR20210068998A KR 20210068998 A KR20210068998 A KR 20210068998A KR 1020200165445 A KR1020200165445 A KR 1020200165445A KR 20200165445 A KR20200165445 A KR 20200165445A KR 20210068998 A KR20210068998 A KR 20210068998A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coil
- operation port
- magnetic resonance
- ellipse
- frequency
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- 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
- G01R33/34046—Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- 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
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- 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
- G01R33/42—Screening
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 자기공명영상시스템 내부에서 전반적인 고주파 코일의 성능을 향상시키고 원통형으로 허락된 공간 내에 인체를 감쌀 수 있는 최대 크기의 몸통 코일을 만들기 위한 타원형의 기둥 모양을 가진 코일 구조 선택과 그에 따른 구조 및 구동 방식에 관한 것이다.The present invention improves the overall performance of a high-frequency coil in a magnetic resonance imaging system and selects a coil structure having an elliptical column shape to make a body coil of the maximum size that can wrap a human body in a cylindrical space, and the structure and It's about how it works.
자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI)은 균일한 주자기장(Main Magnetic Field) 내에서 인체 내에 존재하는 핵종(수소, 인, 나트륨, 탄소 등)의 자화 벡터(Magnetization Vector)에 대해 고주파 RF(Radiofrequency) 펄스를 인가하여 특정 핵종(수소 등)을 공명 시켜 수직평면으로 자화 벡터가 재정렬되면서 발생되는 자기공명 신호를 수신한 후 컴퓨터를 통해 재구성하여 영상화 하는 기술이다.Magnetic resonance imaging (MRI) is a high-frequency radiofrequency (RF) technique for the magnetization vector of nuclides (hydrogen, phosphorus, sodium, carbon, etc.) existing in the human body within a uniform main magnetic field. ) It is a technology that resonates a specific nuclide (hydrogen, etc.) by applying a pulse, receives a magnetic resonance signal generated by realigning the magnetization vectors in a vertical plane, and then reconstructs the image through a computer.
자기공명영상 획득 시스템은 일반적으로 인체와 같은 피험체에게 일정하고 균일한 주 자기장(B0 필드)하에서 고주파 자기장을 가하여 피험자의 자기공명영상을 얻는다. 인체 내에 존재하는 조직의 양성자와 중성자의 스핀은 핵자기모멘트를 갖는데 이 핵자기모멘트는 B0 필드 방향으로 정렬되어 평균자화(Net Magnetization, M)를 만들어낸다. 이러한 스핀은 B0 필드의 세기와 자기회전 비율()의 곱에 비례하는, 라모어 주파수(Larmor Frequency)로도 알려진 각 주파수()로 세차운동을 한다(). 피험체로부터 고주파 신호를 여기시키고 감지하기 위해서는 스핀에서 자화의 방향이 회전 자계(B1 필드)에 의해 교란되어야 하며, 회전 자계는 자화의 방향에 수직이며 송신 및 수신 고주파 코일에 의해 라모어 주파수로 진동한다. 고주파 코일은 인체의 생물학적 조직에 존재하는 수소 혹은 타핵종 원자를 여기시키는데 사용된다.A magnetic resonance image acquisition system generally acquires a magnetic resonance image of a subject by applying a high-frequency magnetic field to a subject, such as a human body, under a constant and uniform main magnetic field (B 0 field). The spins of protons and neutrons in tissues in the human body have nuclear magnetic moments, which are aligned in the B 0 field direction to create net magnetization (M). This spin depends on the strength of the B 0 field and the rate of magnetic rotation ( ), which is proportional to the product of each frequency ( ) to precess ( ). In order to excite and sense a high-frequency signal from a subject, the direction of magnetization in the spin must be perturbed by a rotating magnetic field (B 1 field), which is perpendicular to the direction of magnetization and is brought to Lamore frequency by the transmitting and receiving high-frequency coils. vibrate High-frequency coils are used to excite hydrogen or other nuclides present in biological tissues of the human body.
자기공명영상시스템은 주로 병원에서 진단용으로 사용되며 강한 자기장을 얻기 위해 초전도 자석이 사용되는 바, 이 경우 자기장의 세기가 1.5 테슬라와 3.0 테슬라의 자기장의 세기에서 작동하는 시스템이 주를 이루고 몸통 고주파 코일이 초전도 자석 내부에 설치된다. 이 경우 몸통 고주파 코일은 주로 고역통과형 새장 코일이 많이 사용된다. 새장 고주파 코일은 일반적으로 원통형의 구조를 띠며 두 개의 원형 단락환과 그 사이에 특정 개수의 평행하고 일정한 간격을 가진 전도체 다리가 단락환을 상호 연결하고 있다. 일반적으로 새장 고주파 코일은 단락환이 원형이면서 다리가 360°를 일정한 간격을 가지며 배치되도록 설계되는데 이렇게 설계된 새장 고주파 코일의 다리와 바로 옆의 다리에 의해 만들어지는 폐회로는 사인함수를 따라서 변하는 전류 패턴을 형성하고 이것은 고주파 코일 내부에서 균일한 원편광(Circularly Polarized) 고주파 자장(B1)을 생성한다.The magnetic resonance imaging system is mainly used for diagnosis in hospitals, and a superconducting magnet is used to obtain a strong magnetic field. This superconducting magnet is installed inside. In this case, a high-pass cage coil is mainly used as the body high-frequency coil. The cage high-frequency coil generally has a cylindrical structure, with two circular short-circuit rings and a certain number of parallel and uniformly spaced conductor legs interconnecting the short-circuit rings. In general, the cage high-frequency coil is designed to have a circular short circuit and the legs are arranged at 360° at regular intervals. And this creates a uniform circularly polarized high-frequency magnetic field (B 1 ) inside the high-frequency coil.
타원형 몸통 새장 고주파 코일에서는 원통형 코일과 비교하여 대칭성이 무너져서 다리 사이의 거리 및 다리와 촬영대상 사이의 거리 변화로 인하여 고주파 코일의 성능이 저하된다. 또한 새장 고주파 코일과 그 바깥쪽에 설치된 고주파 쉴드까지의 거리가 각도에 따라 변화하여 코일의 튜닝과 매칭에 어려움이 생길 수 있다.In the oval body cage high frequency coil, the symmetry is broken compared with the cylindrical coil, and the performance of the high frequency coil deteriorates due to the change in the distance between the legs and the distance between the legs and the object to be photographed. In addition, the distance between the cage high-frequency coil and the high-frequency shield installed outside the cage changes depending on the angle, which may cause difficulties in tuning and matching the coil.
본 발명의 실시예는 코일의 중심 영역에서 분기된 형상을 갖는 고주파 코일 및 상기 고주파 코일에 각기 다른 크기와 위상을 갖는 전압을 인가할 수 있는 복수의 동작 포트를 제공함으로써 자기장의 균일도 및 효율을 향상시킬 수 있는 자기공명영상 획득 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention improves the uniformity and efficiency of a magnetic field by providing a high frequency coil having a branched shape in the central region of the coil and a plurality of operation ports capable of applying voltages having different magnitudes and phases to the high frequency coil An object of the present invention is to provide a magnetic resonance image acquisition device that can
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood
본 발명의 일 실시예에 따른 가상의 타원기둥의 상면 및 저면에 해당하는 타원과 수직이고, 상기 가상의 타원기둥의 측면을 따라 서로 평행하도록 제공되는 타원기둥 형상의 자기공명영상 획득 장치에 있어서, 직선 형상 및 중심 영역에서 분리된 형상 중 어느 한 형상을 갖는 다리 코일을 포함하는 고주파 코일을 통해 고주파 자기장을 송수신하는 복수의 고주파 코일; 상기 고주파 코일의 표면 전류 분포를 조절하는 튜닝 커패시터; 및 상기 고주파 코일에 전압을 인가하는 동작 포트를 포함한다.In the magnetic resonance image acquisition apparatus of the elliptical column shape provided to be perpendicular to the ellipses corresponding to the upper and lower surfaces of the virtual elliptical column and to be parallel to each other along the side of the virtual elliptical column according to an embodiment of the present invention, a plurality of high-frequency coils for transmitting and receiving a high-frequency magnetic field through a high-frequency coil including a leg coil having any one of a linear shape and a shape separated from the central region; a tuning capacitor for adjusting the surface current distribution of the high-frequency coil; and an operation port for applying a voltage to the high-frequency coil.
상기 고주파 코일은: 상기 타원의 둘레 방향을 따라 제공되는 한 쌍의 단부 코일; 및 상기 한 쌍의 단부 코일을 연결하는 다리 코일을 포함할 수 있다. 포함할 수 있다.The high-frequency coil includes: a pair of end coils provided along the circumferential direction of the ellipse; and a leg coil connecting the pair of end coils. may include
상기 고주파 코일은: 한 쌍의 제1 단부 코일과 직선 형상의 제1 다리 코일을 포함하는 제1 고주파 코일; 및 한 쌍의 제2 단부 코일과 중심 영역에서 기 설정된 개수로 분리된 형상의 제2 다리 코일을 포함하는 제2 고주파 코일을 포함할 수 있다.The high frequency coil includes: a first high frequency coil including a pair of first end coils and a first leg coil having a linear shape; and a second high-frequency coil including a pair of second end coils and a second leg coil having a shape separated by a predetermined number in the central region.
상기 제2 다리 코일은: 상기 한 쌍의 제2 단부 코일과 인접한 영역은 직선 형상을 갖고; 상기 한 쌍의 제2 단부 코일 중 일측 단부 코일로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 영역에서 분리된 후, 상기 한 쌍의 제2 단부 코일 중 타측 단부 코일로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 영역에서 통합되는 기 설정된 개수의 분기 다리 코일을 포함할 수 있다.The second leg coil may include: a region adjacent to the pair of second end coils has a linear shape; After being separated in an area separated by a preset distance from one end coil of the pair of second end coils, a preset number of integrated in an area separated by a preset distance from the other end coil of the pair of second end coils Branch leg coils may be included.
상기 기 설정된 개수의 분기 다리 코일은 제1 분기 다리 코일 및 제2 분기 다리 코일을 포함하고, 제1 다리 코일과 제1 분기 다리 코일 간의 거리, 제1 분기 다리 코일과 제2 분기 다리 코일 간의 거리 및 제2 분기 다리 코일과 그 다음의 제1 다리 코일 간의 거리는 서로 동일할 수 있다.The preset number of branch leg coils includes a first branch leg coil and a second branch leg coil, and a distance between the first leg coil and the first branch leg coil and a distance between the first branch leg coil and the second branch leg coil and a distance between the second branch leg coil and the next first leg coil may be equal to each other.
상기 제1 고주파 코일은 제1 영역에 제공되고, 상기 제2 고주파 코일은 제2 영역에 제공되고, 상기 제1 영역은 상기 타원의 단축과 영역 분할선 사이의 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 타원의 장축과 상기 영역 분할선 사이의 영역이고, 상기 영역 분할선은: 상기 타원의 중심과 상기 타원의 테두리 중 어느 한 점을 지나고; 상기 타원의 단축과 제1 각도를 이루고; 상기 타원의 장축과 제2 각도를 이룰 수 있다.The first high-frequency coil is provided in a first region, the second high-frequency coil is provided in a second region, the first region is a region between the minor axis of the ellipse and a region dividing line, and the second region is the a region between the long axis of the ellipse and the region dividing line, wherein the region dividing line passes through any one of a center of the ellipse and an edge of the ellipse; at a first angle with the minor axis of the ellipse; A second angle may be formed with the long axis of the ellipse.
상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 비는 3 대 1 내지 4 대 1일 수 있다.A ratio of the first angle to the second angle may be 3 to 1 to 4 to 1.
상기 튜닝 커패시터는 각각의 단부 코일 사이에 제공될 수 있다.The tuning capacitor may be provided between each end coil.
상기 동작 포트는: 상기 타원의 단축 중 일측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제1 동작 포트; 상기 타원의 장축 중 일측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제2 동작 포트; 상기 타원의 단축 중 타측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제3 동작 포트; 및 상기 타원의 장축 중 타측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제4 동작 포트를 포함할 수 있다.The operation port may include: a first operation port provided to be connected to two end coils adjacent to one side of a minor axis of the ellipse; a second operation port provided to be connected to two end coils adjacent to one side of the long axis of the ellipse; a third operation port provided to be connected to two end coils adjacent to the other side of the short axis of the ellipse; and a fourth operation port provided to be connected to two end coils adjacent to the other side of the long axis of the ellipse.
제2 동작 포트 및 제4 동작 포트에는 제1 동작 포트 및 제3 동작 포트에 인가되는 전압의 3배 크기의 전압이 인가될 수 있다.A voltage three times the voltage applied to the first operation port and the third operation port may be applied to the second operation port and the fourth operation port.
제1 동작 포트와 제3 동작 포트에 인가되는 전압은 180°의 위상차를 갖고, 제2 동작 포트와 제4 동작 포트에 인가되는 전압은 180°의 위상차를 갖고, 제1 동작 포트와 제2 동작 포트에 인가되는 전압은 60°의 위상차를 갖고, 제3 동작 포트와 제4 동작 포트에 인가되는 전압은 60°의 위상차를 갖을 수 있다.The voltage applied to the first operation port and the third operation port has a phase difference of 180°, the voltage applied to the second operation port and the fourth operation port has a phase difference of 180°, and the first operation port and the second operation port The voltage applied to the port may have a phase difference of 60°, and the voltage applied to the third operation port and the fourth operation port may have a phase difference of 60°.
본 발명의 실시예에 따른 자기공명영상 획득 장치는 코일의 중심 영역에서 분기된 형상을 갖는 고주파 코일 및 상기 고주파 코일에 각기 다른 크기와 위상을 갖는 전압을 인가할 수 있는 복수의 동작 포트를 제공함으로써 자기장의 균일도 및 효율을 향상시킬 수 있다. The magnetic resonance image acquisition apparatus according to an embodiment of the present invention provides a high-frequency coil having a branched shape in a central region of the coil and a plurality of operation ports capable of applying voltages having different magnitudes and phases to the high-frequency coil. It is possible to improve the uniformity and efficiency of the magnetic field.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able
도 1은 자기공명영상 획득 시스템(10)을 일측면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 자기공명영상 획득 장치를 세운 후 장축과 인접한 방향에서 바라본 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타원기둥 형상의 자기공명영상 획득 장치를 타원기둥의 상면 방향에서 바라본 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 고주파 코일의 내측 영역인 관심 영역을 타원의 단축, 장축 및 영역 분할선을 통해 분할한 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상 획득 장치의 전개도이다.
도 6은 자기공명영상 획득 장치의 전류흐름을 보여주는 수동소자들의(Lumped-element) 등가 회로도이다.
도 7은 자기공명영상 회득 장치에 포함된 그라운드 브레이커, 동축 케이블, 임피던스 매칭 회로 및 송수신 스위칭 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view showing a state in which the magnetic resonance image acquisition system 10 is viewed from one side.
FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a state viewed from a direction adjacent to a long axis after the magnetic resonance image acquisition apparatus of FIG. 1 is erected.
3 is a diagram schematically illustrating a state in which the magnetic resonance image acquisition device having an elliptical columnar shape is viewed from the upper surface of the elliptical column according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a state in which a region of interest, which is an inner region of the high-frequency coil of FIG. 3, is divided through a minor axis, a major axis, and a region dividing line of an ellipse.
5 is an exploded view of an apparatus for acquiring magnetic resonance images according to an embodiment of the present invention.
6 is an equivalent circuit diagram of passive elements (Lumped-element) showing the current flow of the magnetic resonance image acquisition device.
7 is a diagram schematically illustrating a ground breaker, a coaxial cable, an impedance matching circuit, and a transmission/reception switching circuit included in the magnetic resonance image acquisition device.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment serves to complete the disclosure of the present invention, and to obtain common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Even if not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by common technology in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by general dictionaries may be interpreted as having the same meaning as in the related description and/or in the text of the present application, and shall not be interpreted conceptually or excessively formally, even if the expression is not explicitly defined herein. won't
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used in the specification, 'comprise' and/or various conjugations of the verb, eg, 'comprising', 'comprising', 'comprising', 'comprising', etc., refer to the referenced composition, ingredient, component, A step, operation and/or element does not exclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations and/or elements. As used herein, the term 'and/or' refers to each of the listed components or various combinations thereof.
이하, 본 명세서의 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of the present specification.
도 1은 자기공명영상 획득 시스템(10)을 일측면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a state in which the magnetic resonance image acquisition system 10 is viewed from one side.
도 1을 참조하면, 자기공명영상 획득 시스템(10)은 자기공명영상 획득을 위한 고주파 자기장(B1 자기장)을 송수신할 수 있는 자기공명영상 획득 장치(100), 일정하고 균일한 주 자기장(B0 필드)을 발생시키는 주자장 자석(200), 주 자기장에 경사자계를 인가함으로써 위치에 따라 서로 다른 세기의 자기장을 가지도록 하여 피험자의 위치를 파악하는 경사자계 코일(300), 주자장 자석(200)과 경사자계 코일(300) 사이의 커플링을 방지하는 고주파 쉴드(400) 및 자기공명영상을 획득하고자 하는 영역과 인접한 곳에 추가적으로 제공될 수 있는 추가 고주파 코일(500)을 포함할 수 있다. 이때, 주자장 자석(200), 경사자계 코일(300) 및 고주파 쉴드(400)는 원기둥 형상으로 제공될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the magnetic resonance image acquisition system 10 includes a magnetic resonance image acquisition device 100 capable of transmitting and receiving a high-frequency magnetic field (B 1 magnetic field) for acquiring a magnetic resonance image, and a constant and uniform main magnetic field B 0 field), the gradient
일반적으로 3.0 테슬라 혹은 더 낮은 자기장 세기에서 자기공명영상 획득 시스템(10)은 대상 용적에 균일한 B1 필드를 만들어 내기 위한 고주파 펄스를 송신하는 몸통 송신 고주파 코일로 구성되어 있다. 이러한 고주파 코일은 높은 B1 필드 균일도와 더불어 높은 송신 효율을 가져야 하며 전자파흡수율(SAR)이 FDA(또는 KFDA)에서 정하는 전자파흡수율 지침보다 낮아야 한다.In general, at 3.0 Tesla or lower magnetic field strength, the magnetic resonance image acquisition system 10 consists of a body transmission high-frequency coil that transmits high-frequency pulses to create a uniform B 1 field in the target volume. Such a high-frequency coil should have high transmission efficiency along with high B 1 field uniformity, and the SAR should be lower than the SAR guidelines set by the FDA (or KFDA).
본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상 획득 장치(100)는 고주파 코일(1000)을 포함하며 고주파 코일(1000) 내측 영역인 관심 영역에서의 자기공명영상을 획득한다.The magnetic resonance
자기공명영상 획득 장치(100)는 고주파 쉴드(400) 내에 제공되며 타원기둥 형상으로 제공될 수 있으며, 이를 일측에서 바라볼 경우 도 1과 같이 도시됨은 자명할 것이다. 사용자는 자기공명영상을 획득하고자 하는 대상을 자기공명영상 획득 장치(100)의 내측 영역에 위치시킨 후 자기공명영상을 획득하게 된다.The magnetic resonance
추가 고주파 코일(500)은 자기공명영상을 획득하고자 하는 영역과 인접한 곳에 제공될 수 있다. 예를 들어, 자기공명영상 획득 장치(100)에 포함된 고주파 코일을 통해 고주파 자기장을 송신하고, 추가 고주파 코일(500)을 통해 이를 수신함으로써 자기공명영상을 획득할 수 있다.The additional high-
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상 획득 장치(100)를 세운 후 장축과 인접한 방향에서 바라본 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a state viewed from a direction adjacent to a long axis after the magnetic resonance
도 2를 참조하면, 자기공명영상 획득 장치(100)는 고주파 코일(1000), 튜닝 커패시터(2000) 및 동작 포트(3000)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the magnetic resonance
고주파 코일(1000)은 고주파 자기장을 송신, 수신 또는 송수신하는데 이용된다. 고주파 코일(1000)이 고주파 자기장을 송신할 때를 송신 모드, 수신할 때를 수신 모드, 송수신 할 때를 송수신 모드라고 부르는데, 차후 개시될 스위칭 회로에 의해 각 모드 간 변경이 가능하다.The high-
고주파 코일(1000)은 가상의 타원기둥(30)의 상면(31) 및 저면(32)과 수직이고 가상의 타원기둥의 측면(33)을 따라 서로 평행하도록 제공된다. 각각의 고주파 코일(1000)은 단부 코일(1110, 1210) 및 다리 코일(1120, 1220)을 포함한다. 단부 코일(1110, 1210)은 가상의 타원기둥(30)의 상면(31) 및 저면(32)의 둘레 방향을 따라 고주파 코일(1000)의 양단에 한 쌍으로 제공된다. 다리 코일(1120, 1220)은 이러한 한 쌍의 단부 코일(1110, 1210)을 서로 연결하도록 제공된다.The
고주파 코일(1000)은 제1 고주파 코일(1100) 및 제2 고주파 코일(1200)을 포함한다. 제1 고주파 코일(1100)은 제1 단부 코일(1110) 및 제1 다리 코일(1120)을 포함하고, 제2 고주파 코일(1200)은 제2 단부 코일(1210) 및 제2 다리 코일(1220)을 포함한다.The
제1 단부 코일(1110)과 제2 단부 코일(1210)은 가상의 타원기둥(30)의 상면(31) 및 저면(32)을 이루는 타원의 둘레 방향을 따라 제공된다. 다만, 도시된 바와 같이 제1 단부 코일(1110) 각각의 타원의 둘레 방향 길이에 비해 제2 단부 코일(1210) 각각의 타원의 둘레 방향 길이가 보다 길게 제공될 수 있다.The
제1 다리 코일(1120)은 한 쌍의 제1 단부 코일(1110)을 서로 연결하는 직선 형상으로 제공된다.The
제2 다리 코일(1220)은 다리 코일의 중심 영역에서 기 설정된 개수로 분리된 형상으로 제공된다. 제2 다리 코일(1220)의 형상에 대해 보다 자세히 살펴보면, 제2 다리 코일(1220)은 각각의 제2 단부 코일(1210)과 인접한 영역에서는 직선 형상을 갖는 반면, 다리 코일의 중심 영역에서는 기 설정된 개수로 분리된 형상을 갖는다. 즉, 한 쌍의 제2 단부 코일(1210) 중 일측 단부 코일로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 영역에서 분리된 후, 한 쌍의 제2 단부 코일(1210) 중 타측 단부 코일로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 영역에서 통합되는 기 설정된 개수의 분기 다리 코일을 포함한다.The second leg coils 1220 are provided in a shape separated by a preset number in the central region of the leg coil. Looking more closely at the shape of the
예를 들어, 제2 다리 코일(1220)에서의 기 설정된 개수의 분기 다리 코일은 제1 분기 다리 코일(1221) 및 제2 분기 다리 코일(1222)을 포함하는 2개의 분기 다리 코일로 제공될 수 있다. 즉, 도 2의 제2 다리 코일(1220)의 경우 2개의 분기 다리 코일(1221, 1222)을 포함하도록 도시되어 있으나, 분기 다리 코일의 개수는 사용자의 선택에 따라 3개 이상으로 제공되는 것 역시 가능하다.For example, the predetermined number of branch leg coils in the
정리하면 제1 고주파 코일(1100)과 제2 고주파 코일(1200)은 다리 코일의 형상에 따라 구분될 수 있으며, 직선 형상의 제1 다리 코일(1120)을 포함하는 고주파 코일을 제1 고주파 코일(1100)이라고 하며, 복수의 분기 다리 코일을 갖는 제2 다리 코일(1220)을 포함하는 고주파 코일을 제2 고주파 코일(1200)이라고 한다.In summary, the first high-
각각의 단부 코일(1110, 1210) 사이에는 튜닝 커패시터(2000)가 제공된다. 이를 통해 고주파 통과형 코일로 작동될 수 있다. 이와 더불어 자기공명영상 획득 장치(100)의 형상은 같게 유지한체 저주파 통과형 코일로도 활용할 수 있다. 튜닝 커패시터(2000)의 커패시턴스 값은 고주파 코일(1000)의 표면에서의 최적의 표면 전류 분포를 갖도록 조절된다.A
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타원기둥 형상의 자기공명영상 획득 장치(100)를 타원기둥의 상면(31) 방향에서 바라본 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically illustrating a state in which the magnetic resonance
도 3을 참조하면, 타원기둥의 상면(31) 및 하면(32)을 이루는 타원은 단축(23) 및 장축(24)을 통해 4개의 사분면으로 분할될 수 있다. 이때 각각의 사분면은 단축(23) 및 장축(24)을 기준으로 서로 대칭이므로 이하에서는 4개의 사분면 중 제1 사분면을 기준으로 기술하도록 한다.Referring to FIG. 3 , the ellipse forming the
상술한 바와 같이 고주파 코일(1000)은 제1 다리 코일(1120)을 갖는 제1 고주파 코일(1100)과 제2 다리 코일(1220)을 갖는 제2 고주파 코일(1200)을 포함한다.As described above, the
자기공명영상 획득 장치(100)는 기 설정된 개수의 제1 고주파 코일(1100)과 기 설정된 개수의 제2 고주파 코일(1200)을 포함한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 고주파 코일(1100)은 각 사분면에 3개씩 총 12개로 제공될 수 있으며, 제2 고주파 코일(1200)은 각 사분면에 1개씩 총 4개로 제공될 수 있다. 다만, 제1 고주파 코일(1100)과 제2 고주파 코일(1200)의 개수는 사용자의 선택에 따라 그 개수 조절이 가능함은 자명하다.The magnetic resonance
제1 고주파 코일(1100)은 타원의 단축(23)과 인접하도록 제공되고, 제2 고주파 코일(1200)은 타원의 장축(24)과 인접하도록 제공된다. 예를 들어, 각 사분면에 3개의 제1 고주파 코일(1100)과 1개의 제2 고주파 코일(1200)이 제공될 경우, 3개의 제1 고주파 코일(1100)은 모두 단축(23)과 인접하도록 제공되고, 1개의 제2 고주파 코일(1200)은 장축(24)과 인접하도록 제공될 수 있다.The first
타원의 장축(24)과 인접하도록 제공되는 제2 고주파 코일(1200)은 장축(24)과 인접한 영역에서의 B1 자기장의 불균일성을 해소한다. 타원의 단축(23) 방향에 제공되는 고주파 코일(1000)의 경우 고주파 쉴드(400)와의 거리가 보장되지만, 타원의 장축(24) 방향에 제공되는 고주파 코일(1000)의 경우 고주파 쉴드(400)와의 거리가 가까움으로 인해 불균일한 자기장이 발생될 수 있다. 복수의 분기 다리 코일을 포함하는 제2 고주파 코일(1200)의 경우, 각각의 분기 다리 코일에서 B1 자기장을 발생시킴으로써 이러한 자기장의 불균일성을 감소시킬 수 있다.The second
동작 포트(3000)는 고주파 코일에 전압을 인가한다. 이때 동작 포트(3000)는 타원의 둘레를 따라 총 4개의 동작 포트가 제공될 수 있다.The
자기공명영상 획득 시스템(10)의 고주파 코일(1000) 설계 시에는 몇 가지 문제점이 존재한다. 첫번째는 고주파 코일(1000)이 서로 가까이 위치하는 경우 튜닝 커패시터(2000)에 의한 커패시턴스 오차가 발생하게 되어 고주파 코일의 튜닝과 매칭이 매우 어려워지고 그로 인해 고주파 코일(1000)의 성능이 감소된다는 점이다. 두번째는 직교 모드(Quadrature Mode)를 위해 진폭은 같되 90°의 위상 차이를 갖는 두 개의 포트로 동작 시킬 경우 대칭성이 깨져서 왜곡된 자장이 생성된다는 점이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상 획득 장치(100)는 이러한 문제점을 해결하기 위해 제1 동작 포트(3100) 내지 제4 동작 포트(3400)의 4개의 동작 포트(3000)를 제공한다.There are several problems when designing the high-
제1 동작 포트(3100)는 타원의 둘레와 타원의 단축(23)의 상단이 맞닿는 영역에서, 타원의 단축(23)의 상단에 가장 인접한 2개의 제1 단부 코일(1110)과 연결되도록 제공될 수 있다. 제2 동작 포트(3200)는 타원의 둘레와 타원의 장축(24)의 우측 끝단이 맞닿는 영역에서, 타원의 장축(24)의 우측 끝단에 가장 인접한 2개의 제2 단부 코일(1210)과 연결되도록 제공될 수 있다. 제3 동작 포트(3300)는 타원의 둘레와 타원의 단축(23)의 하단이 맞닿는 영역에서, 타원의 단축(23)의 하단에 가장 인접한 2개의 제1 단부 코일(1110)과 연결되도록 제공될 수 있다. 제4 동작 포트(3400)는 타원의 둘레와 타원의 장축(24)의 좌측 끝단이 맞닿는 영역에서, 타원의 장축(24)의 좌측 끝단에 가장 인접한 2개의 제2 단부 코일(1210)과 연결되도록 제공될 수 있다.The
2개의 동작 포트만을 사용하는 일 예에 따르면, 제1 동작 포트(3100) 및 제3 동작 포트(3300) 중 어느 하나와 제2 동작 포트(3200) 및 제4 동작 포트(3400) 중 어느 하나를 골라 총 2개의 동작 포트를 통해 서로 다른 크기와 위상을 갖는 전압을 고주파 코일(1000)에 인가할 수 있다.According to an example using only two operation ports, any one of the
또한, 4개의 동작 포트를 모드 사용하는 일 예에 따르면, 제2 동작 포트(3200) 및 제4 동작 포트(3400)에는 제1 동작 포트(3100) 및 제3 동작 포트(3300)에 인가되는 전압의 3배 크기의 전압이 인가될 수 있다. 또한, 제1 동작 포트(3100)와 제3 동작 포트(3300)에 인가되는 전압은 180°의 위상차를 갖고, 제2 동작 포트(3200)와 제4 동작 포트(3400)에 인가되는 전압은 180°의 위상차를 갖고, 제1 동작 포트(3100)와 제2 동작 포트(3200)에 인가되는 전압은 60°의 위상차를 갖고, 제3 동작 포트(3300)와 제4 동작 포트(3400)에 인가되는 전압은 60°의 위상차를 갖도록 인가될 수 있다.In addition, according to an example in which the four operation ports are used in mode, the voltage applied to the
예를 들면, 제1 동작 포트(3100)에는 V[V]의 크기와 α[°]의 위상을 갖는 전압이 인가되고, 제2 동작 포트(3200)에는 3V[V]의 크기와 α+60[°]의 위상을 갖는 전압이 인가되고, 제3 동작 포트(3300)에는 V[V]의 크기와 α+180[°]의 위상을 갖는 전압이 인가되고, 제4 동작 포트(3400)에는 3V[V]의 크기와 α+240[°]의 위상을 갖는 전압이 인가될 수 있다.For example, a voltage having a magnitude of V[V] and a phase of α[°] is applied to the
단, 각각의 동작 포트(3000)에서의 전압 크기와 이들 간의 위상차는 실제 자기공명영상 촬영 시 조절이 가능하며, 전기적으로는 고주파 감쇠기와 위상 조절기로 구현될 수 있다.However, the magnitude of the voltage at each
즉, 상기 4개의 동작 포트(3000)를 통해 타원형 고주파 코일(1000)에서 균일한 B1 자기장 필드를 생성한다. That is, a uniform B 1 magnetic field field is generated in the elliptical high-
도 4는 도 3의 고주파 코일(1000)의 내측 영역인 관심 영역(20)을 타원의 단축(23), 장축(24) 및 영역 분할선(25)을 통해 분할한 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a state in which the region of
도 4를 참조하면, 고주파 코일(1000)의 내측 영역인 관심 영역(20)은 타원의 단축(23) 및 장축(24)을 통해 4개의 사분면으로 분할될 수 있다. 그 중 제1 사분면은 영역 분할선(25)을 통해 분할된 제1 영역(21)과 제2 영역(22)을 포함한다. 다시 말해, 제1 영역(21)은 타원의 둘레, 단축(23) 및 영역 분할선(25)으로 둘러싸인 영역을 말하며, 제2 영역(22)은 타원의 둘레, 장축(24) 및 영역 분할선(25)으로 둘러싸인 영역을 말한다.Referring to FIG. 4 , the region of
단축(23)과 인접하도록 제공되는 제1 고주파 코일(1100)은 제1 영역(21) 내에 제공되고, 단축(24)과 인접하도록 제공되는 제2 고주파 코일(1200)은 제2 영역(22) 내에 제공된다.The first
제1 영역(21)에 있어서 단축(23)과 영역 분할선(25) 사이의 각도를 제1 각도(26)라고 하며, 제2 영역(22)에 있어서 장축(24)과 영역 분할선(25) 사이의 각도를 제2 각도(27)라고 한다.In the
일 실시예에 따르면, 제1 각도(26)와 제2 각도(27) 간의 비율은 3 대 1 내지 4 대 1을 갖으며, 바람직하게는 3.5 대 1의 비율을 갖는다. 다만, 이 때의 비율은 고주파 코일(1000)의 성능 향상을 위해 조정이 가능하다.According to one embodiment, the ratio between the
또한, 제1 영역(21)에는 도시된 바와 같이 3개의 제1 고주파 코일(1100)이 제공될 수 있는데, 이때 단축(23)과 제1 고주파 코일(1100) 간의 각도, 각각의 제1 고주파 코일(1100) 간의 각도 및 제1 고주파 코일(1100)과 영역 분할선(25) 간의 각도는 등각으로 제공될 수 있다. 다만 사용자의 선택에 따라 이들 간의 각도는 등각이 아닌 서로 다른 각도로 제공되는 것 역시 가능하다.In addition, the
도 4에 도시된 제1 사분면에 있어서의 제1 영역(21) 및 제2 영역(22) 간의 비율과 이에 포함된 제1 고주파 코일(1100) 및 제2 고주파 코일(1200)의 개수에 관한 정보는 단축(23) 및 장축(24)을 기준으로 대칭을 이룸으로써 제2, 3 및 4 사분면에 공통적으로 적용될 수 있다.Information on the ratio between the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상 획득 장치(100)의 전개도이다.5 is an exploded view of the magnetic resonance
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따르면 제1 다리 코일(1120)과 제1 분기 다리 코일(1221) 간의 거리, 제1 분기 다리 코일(1221)과 제2 분기 다리 코일(1222) 간의 거리 및 제2 분기 다리 코일(1222)과 그 다음 제1 다리 코일 간의 거리는 서로 동일하게 제공될 수 있다. 다만 사용자의 선택에 따라 이들 간의 거리는 동일 거리가 아닌 서로 다른 거리로 제공되는 것 역시 가능하다.Referring to FIG. 5 , according to an embodiment, the distance between the
튜닝 커패시터(2000)는 각각의 단부 코일 사이에 제공된다. 이때 단부 코일은 제1 단부 코일(1110) 및 제2 단부 코일(1210)을 포함한다. 튜닝 커패시터(2000)는 원하는 주파수에서 고주파 코일(1000)의 공명을 얻기 위해 커패시턴스의 조절이 가능하도록 제공된다. 즉, 튜닝 커패시터(2000)의 커패시턴스 값은 각각의 고주파 코일(1000)에서 최적의 표면 전류 분포를 가질 수 있도록 제공된다.A
도 6은 자기공명영상 획득 장치(100)의 전류흐름을 보여주는 수동소자들의(Lumped-element) 등가 회로도이다.6 is an equivalent circuit diagram of passive elements (Lumped-element) showing the current flow of the magnetic resonance
도 6을 참조하면, 각각의 전류 성분은 아래 식과 같이 표현될 수 있다. Referring to FIG. 6 , each current component may be expressed as the following equation.
이때, 은 타원의 장축(24)으로부터의 각도를 말한다. 즉, 각각의 고주파 코일(1000)에 흐르는 전류 성분은 고주파 코일(1000)의 배치 각도에 영향을 받는다. 도 4에서 상술한 바와 같이 제1 각도(26)와 제2 각도(27) 간의 비율은 3 대 1 내지 4 대 1을 갖으며, 바람직하게는 3.5 대 1의 비율을 갖는데, 은 이러한 조건에 맞춰 사용자의 선택에 따라 적절히 조절될 수 있다.At this time, is the angle from the
도 7은 자기공명영상 회득 장치(100)에 포함된 그라운드 브레이커(4000), 동축 케이블(5000), 임피던스 매칭 회로(6000) 및 송수신 스위칭 회로(7000)를 개략적으로 나타낸 도면이다.7 is a diagram schematically illustrating a
도 7을 참조하면, 각각의 동작 포트(3000)는 그라운드 브레이커(4000)를 통해 동축 케이블(5000)에 연결된다. 동축 케이블(5000)은 임피던스 매칭 회로(6000) 및 송수신 스위칭 회로(7000)를 통해 송신용 포트 또는 수신용 포트에 연결된다. Referring to FIG. 7 , each
본 발명의 자기공명영상 획득 장치(1000)는 송수신 스위칭 회로(7000)를 통해 고주파 송신 및 수신 동작으로 구분하여 동작이 가능하다. 그라운드 브레이커(4000), 동축 케이블(5000) 및 임피던스 매칭 회로(6000)에 관한 구성 및 그 효과는 본 발명의 기술 분야에서 공지된 구성부에 해당하므로 자세한 설명은 생략한다.The magnetic resonance
본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상 획득 장치(100)는 자기공명영상을 획득하고자 하는 부분이 수용될 수 있는 관심 영역(20)을 최대한 넓히고 자기공명영상의 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)와 자기장의 균일도를 향상시키기 위한 타원형의 새장 몸통 형상을 갖는 고주파 코일을 제공한다. 이를 위해 상기 각 고주파 코일(1000)의 구조와 배치, 튜닝 커패시터(2000)를 통한 커패시턴스 조절 및 각 동작 포트(3000)를 통한 서로 다른 크기와 위상을 갖는 입력 전압을 제공한다. The magnetic resonance
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.Although the present invention has been described by way of examples above, the above examples are merely for explaining the spirit of the present invention and are not limited thereto. Those skilled in the art will understand that various modifications may be made to the above-described embodiments. The scope of the present invention is determined only through interpretation of the appended claims.
10: 자기공명영상 획득 시스템
20: 관심 영역
21: 제1 영역
22: 제2 영역
23: 단축
24: 장축
25: 영역 분할선
26: 제1 각도
27: 제2 각도
30: 가상의 타원기둥
31: 가상의 타원기둥의 상면
32: 가상의 타원기둥의 하면
33: 가상의 타원기둥의 측면
100: 자기공명영상 획득 장치
200: 주자장 자석
300: 경사자계 코일
400: 고주파 쉴드
500: 추가 고주파 코일
1000: 고주파 코일
1100: 제1 고주파 코일
1110: 제1 단부 코일
1120: 제1 다리 코일
1200: 제2 고주파 코일
1210: 제2 단부 코일
1220: 제2 다리 코일
1221: 제1 분기 다리 코일
1222: 제2 분기 다리 코일
2000: 튜닝 커패시터
3000: 동작 포트
3100: 제1 동작 포트
3200: 제2 동작 포트
3300: 제3 동작 포트
3400: 제4 동작 포트
4000: 그라운드 브레이커
5000: 동축 케이블
6000: 임피던스 매칭 회로
7000: 송수신 스위칭 회로10: magnetic resonance image acquisition system
20: region of interest
21: first area
22: second area
23: shorten
24: long axis
25: area dividing line
26: first angle
27: second angle
30: virtual elliptical column
31: the upper surface of the virtual elliptical column
32: the lower surface of the virtual elliptical column
33: the side of the virtual elliptical column
100: magnetic resonance image acquisition device
200: magnetic field magnet
300: gradient magnetic field coil
400: high frequency shield
500: additional high-frequency coil
1000: high frequency coil
1100: first high-frequency coil
1110: first end coil
1120: first leg coil
1200: second high-frequency coil
1210: second end coil
1220: second leg coil
1221: first branch leg coil
1222: second branch leg coil
2000: tuning capacitor
3000: operation port
3100: first operation port
3200: second operation port
3300: third operation port
3400: fourth operation port
4000: Ground Breaker
5000: coaxial cable
6000: impedance matching circuit
7000: transmit/receive switching circuit
Claims (11)
직선 형상 및 중심 영역에서 분리된 형상 중 어느 한 형상을 갖는 다리 코일을 포함하는 고주파 코일을 통해 고주파 자기장을 송수신하는 복수의 고주파 코일;
상기 고주파 코일의 표면 전류 분포를 조절하는 튜닝 커패시터; 및
상기 고주파 코일에 전압을 인가하는 동작 포트를 포함하는 자기공명영상 획득 장치.In the magnetic resonance image acquisition device of the elliptical column shape provided to be perpendicular to the ellipses corresponding to the upper and lower surfaces of the virtual elliptical column and parallel to each other along the side of the virtual elliptical column,
a plurality of high-frequency coils for transmitting and receiving a high-frequency magnetic field through a high-frequency coil including a leg coil having any one of a linear shape and a shape separated from the central region;
a tuning capacitor for adjusting the surface current distribution of the high-frequency coil; and
Magnetic resonance image acquisition apparatus including an operation port for applying a voltage to the high-frequency coil.
상기 고주파 코일은:
상기 타원의 둘레 방향을 따라 제공되는 한 쌍의 단부 코일; 및
상기 한 쌍의 단부 코일을 연결하는 다리 코일을 포함하는 자기공명영상 획득 장치.According to claim 1,
The high-frequency coil is:
a pair of end coils provided along the circumferential direction of the ellipse; and
Magnetic resonance image acquisition device comprising a leg coil connecting the pair of end coils.
상기 고주파 코일은:
한 쌍의 제1 단부 코일과 직선 형상의 제1 다리 코일을 포함하는 제1 고주파 코일; 및
한 쌍의 제2 단부 코일과 중심 영역에서 기 설정된 개수로 분리된 형상의 제2 다리 코일을 포함하는 제2 고주파 코일을 포함하는 자기공명영상 획득 장치.3. The method of claim 2,
The high-frequency coil is:
a first high-frequency coil including a pair of first end coils and a first leg coil having a linear shape; and
A magnetic resonance image acquisition apparatus comprising a second high-frequency coil including a pair of second end coils and a second leg coil having a shape separated by a predetermined number in a central region.
상기 제2 다리 코일은:
상기 한 쌍의 제2 단부 코일과 인접한 영역은 직선 형상을 갖고;
상기 한 쌍의 제2 단부 코일 중 일측 단부 코일로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 영역에서 분리된 후, 상기 한 쌍의 제2 단부 코일 중 타측 단부 코일로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 영역에서 통합되는 기 설정된 개수의 분기 다리 코일을 포함하는 자기공명영상 획득 장치.4. The method of claim 3,
The second leg coil comprises:
a region adjacent to the pair of second end coils has a linear shape;
After being separated in an area separated by a preset distance from one end coil of the pair of second end coils, a preset number of integrated in an area separated by a preset distance from the other end coil of the pair of second end coils Magnetic resonance image acquisition device comprising a branched leg coil.
상기 기 설정된 개수의 분기 다리 코일은 제1 분기 다리 코일 및 제2 분기 다리 코일을 포함하고,
제1 다리 코일과 제1 분기 다리 코일 간의 거리, 제1 분기 다리 코일과 제2 분기 다리 코일 간의 거리 및 제2 분기 다리 코일과 그 다음의 제1 다리 코일 간의 거리는 서로 동일할 수 있는 자기공명영상 획득 장치.5. The method of claim 4,
The preset number of branch leg coils includes a first branch leg coil and a second branch leg coil,
The distance between the first leg coil and the first branch leg coil, the distance between the first branch leg coil and the second branch leg coil, and the distance between the second branch leg coil and the next first leg coil may be equal to each other. acquisition device.
상기 제1 고주파 코일은 제1 영역에 제공되고,
상기 제2 고주파 코일은 제2 영역에 제공되고,
상기 제1 영역은 상기 타원의 단축과 영역 분할선 사이의 영역이고,
상기 제2 영역은 상기 타원의 장축과 상기 영역 분할선 사이의 영역이고,
상기 영역 분할선은:
상기 타원의 중심과 상기 타원의 테두리 중 어느 한 점을 지나고;
상기 타원의 단축과 제1 각도를 이루고;
상기 타원의 장축과 제2 각도를 이루는 자기공명영상 획득 장치.6. The method of claim 5,
The first high-frequency coil is provided in a first area,
The second high-frequency coil is provided in a second region,
the first region is a region between the minor axis of the ellipse and a region dividing line;
the second region is a region between the long axis of the ellipse and the region dividing line;
The area dividing line is:
passing through any one of the center of the ellipse and the edge of the ellipse;
at a first angle with the minor axis of the ellipse;
A magnetic resonance image acquisition device forming a second angle with the long axis of the ellipse.
상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 비는 3 대 1 내지 4 대 1인 자기공명영상 획득 장치.7. The method of claim 6,
A ratio of the first angle to the second angle is 3 to 1 to 4 to 1.
상기 튜닝 커패시터는 각각의 단부 코일 사이에 제공되는 자기공명영상 획득 장치.8. The method of claim 7,
The tuning capacitor is a magnetic resonance image acquisition device provided between each end coil.
상기 동작 포트는:
상기 타원의 단축 중 일측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제1 동작 포트;
상기 타원의 장축 중 일측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제2 동작 포트;
상기 타원의 단축 중 타측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제3 동작 포트; 및
상기 타원의 장축 중 타측에 인접한 2개의 단부 코일과 연결되도록 제공되는 제4 동작 포트를 포함하는 자기공명영상 획득 장치.9. The method of claim 8,
The operating port is:
a first operation port provided to be connected to two end coils adjacent to one side of the short axis of the ellipse;
a second operation port provided to be connected to two end coils adjacent to one side of the long axis of the ellipse;
a third operation port provided to be connected to two end coils adjacent to the other side of the short axis of the ellipse; and
Magnetic resonance image acquisition apparatus including a fourth operation port provided to be connected to two end coils adjacent to the other side of the long axis of the ellipse.
제2 동작 포트 및 제4 동작 포트에는 제1 동작 포트 및 제3 동작 포트에 인가되는 전압의 3배 크기의 전압이 인가되는 자기공명영상 획득 장치.10. The method of claim 9,
A magnetic resonance image acquisition apparatus in which a voltage three times the voltage applied to the first and third operation ports is applied to the second operation port and the fourth operation port.
제1 동작 포트와 제3 동작 포트에 인가되는 전압은 180°의 위상차를 갖고,
제2 동작 포트와 제4 동작 포트에 인가되는 전압은 180°의 위상차를 갖고,
제1 동작 포트와 제2 동작 포트에 인가되는 전압은 60°의 위상차를 갖고,
제3 동작 포트와 제4 동작 포트에 인가되는 전압은 60°의 위상차를 갖는 자기공명영상 획득 장치.11. The method of claim 10,
The voltage applied to the first operation port and the third operation port has a phase difference of 180°,
The voltage applied to the second operation port and the fourth operation port has a phase difference of 180°,
The voltage applied to the first operation port and the second operation port has a phase difference of 60°,
A voltage applied to the third operation port and the fourth operation port has a phase difference of 60°.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190158187 | 2019-12-02 | ||
KR20190158187 | 2019-12-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210068998A true KR20210068998A (en) | 2021-06-10 |
KR102487465B1 KR102487465B1 (en) | 2023-01-11 |
Family
ID=76378192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200165445A KR102487465B1 (en) | 2019-12-02 | 2020-12-01 | Apparatus for magnetic resonance imaging having elliptical birdcage shape for improvement of magnetic field uniformity and efficiency in whole-body rf coil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102487465B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240016680A (en) | 2022-07-29 | 2024-02-06 | 가천대학교 산학협력단 | Birdcage RF coil having a function of mode switching for MRI |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0975322A (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-25 | Toshiba Corp | High-frequency coil for magnetic resonance imaging device |
JP2008067807A (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Hitachi Ltd | High-frequency coil and magnetic resonance imaging apparatus |
US20120268132A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-25 | Haoqin Zhu | Magnetic Resonance Signal Detection Using Remotely Positioned Receive Coils |
JP2012217675A (en) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Hitachi Ltd | High frequency coil unit, and magnetic resonance imaging apparatus |
KR20140049744A (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-28 | 경북대학교 산학협력단 | Birdcage type dual resonant rf coil with coil sub-legs, and thereof method |
WO2014073406A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | 株式会社 日立メディコ | Magnetic resonance imaging device and antenna device |
JP2019041795A (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-22 | 株式会社日立製作所 | High-frequency coil unit and magnetic resonance imaging device |
-
2020
- 2020-12-01 KR KR1020200165445A patent/KR102487465B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0975322A (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-25 | Toshiba Corp | High-frequency coil for magnetic resonance imaging device |
JP2008067807A (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Hitachi Ltd | High-frequency coil and magnetic resonance imaging apparatus |
JP2012217675A (en) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Hitachi Ltd | High frequency coil unit, and magnetic resonance imaging apparatus |
US20120268132A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-25 | Haoqin Zhu | Magnetic Resonance Signal Detection Using Remotely Positioned Receive Coils |
KR20140049744A (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-28 | 경북대학교 산학협력단 | Birdcage type dual resonant rf coil with coil sub-legs, and thereof method |
WO2014073406A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | 株式会社 日立メディコ | Magnetic resonance imaging device and antenna device |
JP2019041795A (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-22 | 株式会社日立製作所 | High-frequency coil unit and magnetic resonance imaging device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240016680A (en) | 2022-07-29 | 2024-02-06 | 가천대학교 산학협력단 | Birdcage RF coil having a function of mode switching for MRI |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102487465B1 (en) | 2023-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7091721B2 (en) | Phased array local coil for MRI imaging having non-overlapping regions of sensitivity | |
US6396271B1 (en) | Tunable birdcage transmitter coil | |
US5153517A (en) | Surface resonator for a magnetic resonance imaging apparatus | |
US5212450A (en) | Radio frequency volume resonator for nuclear magnetic resonance | |
US4799016A (en) | Dual frequency NMR surface coil | |
US5185576A (en) | Local gradient coil | |
US9759788B2 (en) | Magnetic resonance coil, device and system | |
US4757290A (en) | Hybrid resonator | |
US5194811A (en) | Radio frequency volume resonator for nuclear magnetic resonance | |
EP1059539A2 (en) | RF Body Coil for an open MRI system | |
US5280248A (en) | Biplanar RF coil for magnetic resonance imaging systems | |
US7109712B2 (en) | Method and apparatus for minimizing gradient coil and rf coil coupling | |
JP2009534098A (en) | RF coil assembly for magnetic resonance imaging and spectroscopy systems | |
US10942232B2 (en) | RF coil array and MRI transmit array | |
US10024934B2 (en) | Birdcage body coil for parallel transmit MRI | |
WO1991010915A1 (en) | Nmr radio frequency coil with dielectric loading for improved field homogeneity | |
IL100604A (en) | Radio frequency volume resonator for nuclear magnetic resonance | |
JP7126452B2 (en) | RF transmission system with selectable drive ports for magnetic resonance imaging apparatus | |
JP6944521B2 (en) | Dipole antenna device for taking images by nuclear magnetic resonance method | |
US20190317164A1 (en) | Rf coil device and rf shield device for different mri modes | |
Sun et al. | The twisted solenoid RF phase gradient transmit coil for TRASE imaging | |
JP2020501636A5 (en) | ||
US7391213B2 (en) | Three axis angle invariant RF coil assembly and method and system employing same | |
KR102487465B1 (en) | Apparatus for magnetic resonance imaging having elliptical birdcage shape for improvement of magnetic field uniformity and efficiency in whole-body rf coil | |
US5128615A (en) | Resonator for a magnetic resonance imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |