KR101152537B1

KR101152537B1 - 치과용 자기공명영상 시스템

Info

Publication number: KR101152537B1
Application number: KR1020100099354A
Authority: KR
Inventors: 최보영; 우동철; 김상영; 이도완
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2012-06-01
Also published as: KR20120037724A

Abstract

본 발명은 치과용 자기공명영상 시스템에 관한 것으로, 특히 검사시 신체 전체를 촬영 공간 내에 위치시킬 필요 없이 머리 부분만 RF 코일 시스템 사이의 촬영공간 내에 위치시키면 되므로, 밀폐상태에서의 두려움 없이 쉽게 검사를 수행할 수 있는 치과용 자기공명영상 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 치과용 자기공명영상 시스템은, 피검사자의 피검 부위에 자기장을 제공하는 초전도 자석; 상기 초전도 자석의 하부에 위치하며, 피검사자가 안착되는 체어; 및 상기 피검 부위에 인접하여 구비되는 그래디언트 코일 시스템 및 RF 코일 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

치과용 자기공명영상 시스템{MAGNETIC RESONANCE IMAGING SYSTEM FOR DENTAL CLINIC}

본 발명은 치과용 자기공명영상 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 치아와 치골뿐만 아니라 잇몸과 같은 연부 조직(soft tissue), 치신경 조직(dental berve tissue) 등의 자기공명(magnetic resonance; MR) 영상을 촬영하는데 사용할 수 있는 치과용 자기공명영상 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 치아의 이상 유무 진단에 사용되는 치과용 검사장치로는 CT (computed tomography) 촬영장치, 파노라마 촬영장치, 세팔로 촬영장치 등이 알려져 있다. 이들 촬영장치들은 치아 상태를 빠르게 영상화할 수 있는 이점이 있으므로, 치아의 이상유무 진단 위한 기본 검사장치로서 많이 이용되고 있다. 하지만, 이들 촬영장치들은 모두 X-선을 사용하므로 치아나 치골과 같은 뼈와 각질의 상태에 대해서는 우수한 해부학적 영상을 얻을 수 있지만, 잇몸과 같은 연부 조직이나 치신경 조직에 대해서는 충분한 해부학적 영상을 얻을 수 없는 단점이 있다.

연부 조직이나 치신경 조직에 대해 높은 해상도와 대조도를 얻을 수 있는 검사장치로는 자기장을 이용한 MRI 장치가 알려져 있다. 하지만, 이러한 MRI 장치는 통상 검사시 차폐장치에 의해 자기장을 차폐한 상태에서 피검사자가 크래들에 누워서 수평 이동하여 검사를 수행하도록 구성되므로, 검사 절차가 복잡할 뿐 아니라, 피검사자가 밀폐된 공간에서의 검사에 대한 두려움을 느낄 수 있다. 특히, 폐쇄공포증을 가지는 피검사자의 경우에는 검사 자체를 거부할 수도 있다. 또, 종래의 MRI 장치는 피검사자의 신체 전체를 이동시키도록 설계될 뿐 아니라 자기장에 의한 유해성을 차단하기 위한 차폐장치를 필요로 하므로, 제품의 크기가 크고 가격도 비싸다.

잇몸과 같은 연부 조직, 치신경 조직 등의 이상 유무를 판단하기 위한 치과 진단을 위해 MR 영상을 보다 저렴한 비용으로 쉽고 간단하게 획득하여 사용할 수 있는 치과용 MRI 시스템의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 검사시 신체 전체를 촬영 공간 내에 위치시킬 필요 없이 머리 부분만 RF 코일 시스템 사이의 촬영공간 내에 위치시키면 되므로, 밀폐상태에서의 두려움 없이 쉽게 검사를 수행할 수 있는 치과용 자기공명영상 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 피검사자의 피검 부위에 자기장을 제공하는 초전도 자석; 상기 초전도 자석의 하부에 위치하며, 피검사자가 안착되는 체어; 및 상기 피검 부위에 인접하여 구비되는 그래디언트 코일 시스템 및 RF 코일 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 그래디언트 코일 시스템 및 상기 RF 코일 시스템은 서로 직경이 다른 원통 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 RF 코일 시스템은, 송신용 RF 코일 및 수신용 RF 코일이 일체로 형성된 송수신 겸용 RF 코일인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 송수신 겸용 RF 코일은: 구리판 또는 봉; 상기 구리판 또는 봉에 단락되지 않게 부착된 Z축 방향의 주자장에 대해 Y축 신호를 주고받을 수 있는 코일과 X축 신호를 주고받을 수 있는 코일; 원하는 주파수에서 공명이 이루어지도록 상기 구리판 또는 코일과 코일들의 중간에 부착된 복수의 캐패시터; 및 상기 코일에서 출력되는 신호를 송, 수신할 수 있도록 동축선을 통해 상기 코일에 연결된 콤바인(combine)을 포함하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 RF 코일 시스템의 내측 직경은 30 cm 이하인 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 피검 부위에 고주파 자장을 형성하도록 RF 펄스를 인가하고 피검 부위로부터 MR 신호를 수신하며, 검사시 피검사자의 피검 부위 중 턱 부분의 전면, 측면 및 후면을 감싸도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 체어는, 피검사자의 엉덩이 이하 하체가 안착되는 시트; 상기 피검사자의 상체가 안착되는 등받이; 및 상기 등받이의 중앙 부분에서 좌우 양측에 구비되는 암레스트를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 시트의 하부 및 상기 등받이의 배면에 구비되고, 상기 시트 및 등받이의 높이나 경사각도를 조정할 수 있는 체어 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 체어 조정기는, 구동모터, 랙 기어 및 피니언 기어를 포함하는 것이 바람직하다.

한편 상기 RF 코일 시스템에서 피검 부위 중 치아에 대응되는 위치에 돌출되어 형성되는 마우스피스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치과용 자기공명영상 시스템는 검사시 신체 전체를 촬영 공간 내에 위치시킬 필요 없이 머리 부분만 RF 코일 시스템 사이의 촬영공간 내에 위치시키면 되므로, 밀폐상태에서의 두려움 없이 쉽게 검사를 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따르는 치과용 자기공명영상 시스템의 측면도; 그리고,
도 2는 본 발명에 따르는 치과용 자기공명영상 시스템의 배면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 치과용 자기공명영상 시스템의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따르는 치과용 자기공명영상 시스템의 측면도이고, 도 2는 배면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따르는 치과용 자기공명영상 시스템은 초전도 자석(10), 체어(20), 코일 시스템(32, 34) 및 마우스 피스(40)를 포함한다. 이 중 초전도 자석(10)은 주자장(main magnetic field)을 형성하는 구성으로, 자기공명영상 촬영의 대상이 되는 피검사자의 치아 주위에 자기장을 제공하는 역할을 한다. 초전도 자석은 초전도체로 만든 도선으로 솔레노이드를 만들어 헬륨이 액체가 되는 매우 낮은 온도에서 아주 강한 자기장을 발생시킬 수 있는 자석으로, 전류를 인가함으로써 자기장을 제공할 수 있는 일종의 전자석이다.

체어(20; chair)는 초전도 자석(10)의 하부에 위치하고, 피검사자(환자)가 앉은 상태로 MRI 영상을 촬영할 수 있도록 하는 구성이다. 체어(20)는 피검사자의 엉덩이 이하 하체가 안착되는 시트(22)와, 피검사자의 상체가 안착되는 등받이(24)를 포함한다. 그리고 피검사자의 팔이 위치하는 등받이(24)의 중앙 부분에는, 피검사자의 팔이 안착될 수 있도록 좌우 양측으로 암레스트(26; arm rest)가 구비된다.

시트(22)의 하부에는 피검사자의 키에 따라 시트(22)의 높이를 조정할 수 있는 체어 조정기(28)가 구비되는 것이 바람직하다. 그리고 체어 조정기(28)는 시트(22)의 배면에도 설치되어, 촬영 상황에 따라 시트(22)의 높이나 경사각도도 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 도시되지 않았으나, 체어 조정기(28)는 구동모터와 랙 기어(rack gear) 및 피니언 기어(pinion gear)를 포함하여, 구동모터와 기어 동작에 따라 왕복 이동이 가능한 것이 바람직하다.

다음으로, 코일 시스템(32, 34)은 그래디언트 코일 시스템(32; gradient Coil system)과 RF 코일 시스템(34)을 포함하며, 그래디언트 코일 시스템(32)이 RF 코일 시스템(34)의 외부에 구비되어 RF 코일 시스템(34)을 감싸는 형상으로 구비된다. 이 두 코일 시스템(32, 34)은 서로 직경이 다른 원통 형상으로 형성되고, 그래디언트 코일 시스템(32)의 중간에 촬영 대상인 피검사자의 치아 주위 부분이 삽입될 수 있는 것이 바람직하다.

이 코일 시스템(32, 34) 중, 그래디언트 코일 시스템(32)은 입체 MR 영상을 얻을 수 있도록 주자장 방향으로 X, Y, Z의 각 방향의 자기변화 기울기를 갖는 자기장을 형성하는 구성이다. 그리고 그래디언트 코일 시스템(32)은 위 초전도 자석(10)에 의해 형성된 주자장에 자기변화 기울기를 가지도록 할 수 있다.

RF 코일 시스템(34)은 송신용 RF 코일과 수신용 RF 코일이 일체로 형성된 송수신 겸용 RF 코일로 구성될 수 있다. 송수신 겸용 RF 코일은, 예컨대 구리판 또는 봉, 구리판 또는 봉에 단락되지 않게 부착된 Z축 방향의 주자장에 대해 Y축 신호를 주고받을 수 있는 코일과 X축 신호를 주고받을 수 있는 코일, 원하는 주파수에서 공명이 이루어지도록 구리판 또는 코일과 코일들의 중간에 부착된 복수의 캐패시터, 및 각각의 코일에서 출력되는 신호를 송, 수신할 수 있도록 동축선을 통해 각각의 코일에 연결된 콤바인(combine)을 포함할 수 있다. RF 코일 시스템(34)의 내측 직경은 30 cm 이하로 형성되는 것이 바람직하며, 피검사자의 피검 부위인 치아 및 잇몸 부위(이하 '피검 부위'라 함)에 고주파 자장을 형성하도록 RF 펄스를 인가하고 피검 부위로부터 MR 신호를 수신하는 것으로, 검사시 피검사자의 피검 부위를 포함하는 피검사자의 턱 부분의 전면, 측면 및 후면을 감싸도록 형성된다.

마우스피스(40)는 RF 코일 시스템(34)에서 피검사자의 피검 부위 중 치아에 대응되는 위치에 돌출되어 형성되며, 검사시 피검사자의 앞니 사이에 고정되어 피검사자의 피검 부위를 고정시키는 역할을 하는 구성이다.

이와 같은 구조를 구비한 본 발명에 따르는 치과용 자기공명영상 시스템에서는, 피검사자가 종래의 MRI 장치에서와 같이 검사시 신체 전체를 촬영 공간 내에 위치시킬 필요 없이 머리 부분만 RF 코일 시스템(34) 사이의 촬영공간 내에 위치시키면 되므로, 밀폐상태에서의 두려움 없이 쉽게 검사를 수행할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.

10 : 초전도 자석 20 : 체어
22 : 시트 24 : 등받이
26 : 암레스트 28 : 체어 조정기
32 : 그래디언트 코일 시스템 34 : RF 코일 시스템
40 : 마우스피스

Claims

피검사자의 피검 부위에 자기장을 제공하는 초전도 자석;
상기 초전도 자석의 하부에 위치하며, 피검사자가 안착되는 체어; 및
상기 피검 부위에 인접하여 구비되는 그래디언트 코일 시스템 및 RF 코일 시스템을 포함하되,
상기 RF 코일 시스템에서 피검 부위 중 치아에 대응되는 위치에 돌출되어 형성되는 마우스피스을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제1항에 있어서,
상기 그래디언트 코일 시스템 및 상기 RF 코일 시스템은 서로 직경이 다른 원통 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제2항에 있어서,
상기 RF 코일 시스템은,
송신용 RF 코일 및 수신용 RF 코일이 일체로 형성된 송수신 겸용 RF 코일인 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제3항에 있어서,
상기 송수신 겸용 RF 코일은:
구리판 또는 봉;
상기 구리판 또는 봉에 단락되지 않게 부착된 Z축 방향의 주자장에 대해 Y축 신호를 주고받을 수 있는 코일과 X축 신호를 주고받을 수 있는 코일;
원하는 주파수에서 공명이 이루어지도록 상기 구리판 또는 코일과 코일들의 중간에 부착된 복수의 캐패시터; 및
상기 코일에서 출력되는 신호를 송, 수신할 수 있도록 동축선을 통해 상기 코일에 연결된 콤바인(combine)
을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제1항에 있어서,
상기 RF 코일 시스템의 내측 직경은 30 cm 이하인 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제1항에 있어서,
상기 피검 부위에 고주파 자장을 형성하도록 RF 펄스를 인가하고 피검 부위로부터 MR 신호를 수신하며,
검사시 피검사자의 피검 부위 중 턱 부분의 전면, 측면 및 후면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제1항에 있어서,
상기 체어는,
피검사자의 엉덩이 이하 하체가 안착되는 시트;
상기 피검사자의 상체가 안착되는 등받이; 및
상기 등받이의 중앙 부분에서 좌우 양측에 구비되는 암레스트
를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제7항에 있어서,
상기 시트의 하부 및 상기 등받이의 배면에 구비되고, 상기 시트 및 등받이의 높이나 경사각도를 조정할 수 있는 체어 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
제3항에 있어서,
상기 체어 조정기는,
구동모터, 랙 기어 및 피니언 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 자기공명영상 시스템.
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