KR101806290B1 - 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 이상을 검출하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일, RF 코일이 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로, RF 신호 송신 모드에서 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하고, RF 신호 수신 모드에서 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 바이어스 모니터링부 및 모니터링의 결과에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

Description

자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 이상을 검출하기 위한 방법 {MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING ERROR OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS}

본 개시는 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 이상을 검출하기 위한 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자기 공명 영상 장치의 바이어스 회로의 이상을 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

자기 공명 영상 (MRI: magnetic resonance imaging) 촬영 장치는 자기장을 이용해 피사체를 촬영하는 장치로, 뼈는 물론 디스크, 관절, 신경, 인대 등이 사용자가 원하는 각도에서 입체적으로 보여질 수 있어, 정확한 질병 진단을 위해서 널리 이용되고 있다.

자기 공명 영상 장치는 자기 공명 (MR: magnetic resonance) 신호를 획득하고, 획득된 자기 공명 신호를 이용하여 영상으로 재구성한다. 구체적으로, 자기 공명 영상 장치는 RF 코일들을 포함하는 고주파 멀티 코일, 영구자석 및 그래디언트 코일 등을 이용하여 자기 공명 신호를 획득한다.

자기 공명 영상 장치는 고주파 신호 (Radio Frequency signal) 를 생성하기 위한 펄스 시퀀스를 이용하여, 고주파 멀티 코일을 통하여 고주파 신호를 대상체에 인가한 후, 인가된 고주파 신호에 대응하여 대상체로부터 생성되는 자기 공명 신호 (MR 신호) 를 샘플링하여 자기 공명 영상을 복원한다.

최근에는, 쉴드 룸의 갠트리와 오퍼레이팅 룸의 중앙 제어 장치 간의 무선 통신에 대한 기술이 연구되고 있다. 이러한 방식에 의해 MR 에코 신호의 디지털 변환 작업을 쉴드 룸 안에서 수행함으로써 아날로그 케이블에 의한 노이즈가 억제되거나 최소화될 수 있다. 즉, 중앙 제어 장치에서는 RF 코일의 디커플링 및 MR 에코 신호수신을 무선으로 제어하고, RF 코일을 통해 수신되는 MR 신호의 증폭 및 베이스 밴드 (Base Band) 로의 디모듈레이션 (Demodulation), 디지털 신호로의 변환은 쉴드 룸 내부에서 수행되며, 변환된 디지털 신호는 무선 채널을 통해 중앙 제어 장치 및 신호 처리 장치에게 전달될 수 있다.

한편, 오작동, 고장, 결함, 또는 열화로 인해, 자기 공명 영상 장치에 이상 (error) 이 생기면, 자기 공명 영상의 퀄리티가 열화될 수 있다. 나아가, 자기 공명 영상 장치 내에서 스캔되는 환자뿐만 아니라, 자기 공명 영상 장치를 조작하는 사용자에게도 치명적인 영향을 끼칠 수도 있다.

일본 공개특허공보 특개평9-276245호 (1997.10.28.) 일본 공개특허공보 특개2001-346775호 (2001.12.18.) 일본 공개특허공보 특개2013-017493호 (2013.01.31.)

개시되는 실시예들에 의해, 자기 공명 영상 장치의 이상 (error) 을 검출할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

개시되는 실시예들에 의해, 자기 공명 영상 장치의 바이어스 회로를 효과적으로 모니터링할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

개시되는 실시예들에 의해, 자기 공명 영상 장치의 바이어스 회로의 이상을 검출할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

개시되는 실시예들에 의해, 자기 공명 영상 장치를 조작하는 사용자 및 자기 공명 영상 장치 내에서 스캔되는 사용자의 안전을 담보할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

개시되는 실시예들에 의해, 자기 공명 영상 장치에 의해 복원되는 자기 공명 영상의 퀄리티 열화를 억제할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, MRI 장치로서, RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일, 상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로, RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하고, RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 바이어스 모니터링부 및 상기 모니터링의 결과에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 상기 바이어스 회로가 스위치 오프 (switched off) 또는 스위치 온 (switched on) 된 후에 시작되는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고, 상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고, 상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로는 정상 상태 (steady state) 에 있는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 적어도 상기 바이어스 회로가 스위칭되는 동안 지속되는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 을 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는, 상기 상승 시간 및 상기 하강 시간의 길이의 변화 추세에 기초하여 결정되는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로는 적어도 하나의 PIN 다이오드를 포함하는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 개시의 제2 측면은, MRI 장치로서, RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일, 상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로, 상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 바이어스 모니터링부 및 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 정상 상태 (steady state) 인 경우 제1 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하고, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 과도 상태 (transient state) 인 경우 제2 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나와 제1 임계값들 간의 비교 결과이고, 상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 과 제2 임계값들 간의 비교 결과인 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 의 변화 추세인 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 모니터링부는, RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하고, RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고, 상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고, 상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로는 적어도 하나의 PIN 다이오드를 포함하는 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 개시의 제3 측면은, RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일 및 상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로를 포함하는 MRI 장치의 이상 (異常) 을 검출하기 위한 방법으로서, RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계, RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계 및 상기 모니터링의 결과에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 상기 바이어스 회로의 바이어스가 스위치 오프 (switched off) 또는 스위치 온 (switched on) 된 후에 시작되는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고, 상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고, 상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 MRI 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로는 정상 상태 (steady state) 에 있는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 적어도 상기 바이어스 회로의 바이어스가 스위칭되는 동안 지속되는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 을 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는, 상기 상승 시간 및 상기 하강 시간의 길이의 변화 추세에 기초하여 결정되는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 개시의 제4 측면은, RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일 및 상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로를 포함하는 MRI 장치의 이상 (異常) 을 검출하기 위한 방법으로서, 상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계 및 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 정상 상태 (steady state) 인 경우 제1 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하고, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 과도 상태 (transient state) 인 경우 제2 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나와 제1 임계값들 간의 비교 결과이고, 상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 과 제2 임계값들 간의 비교 결과인 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 의 변화 추세인 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계는, RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계 및 RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고, 상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고, 상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 개시의 제5 측면은 제3 측면 및 제4 측면의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 MRI 시스템에 포함되는 통신부를 상세히 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (MRI 장치) 의 블록도이다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치가 이상 상태 (error state) 에 있는지 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른, 바이어스 회로의 바이어스 전압이 모니터링되는 모니터링 기간을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 바이어스의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 이 모니터링되는 모니터링 기간을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 바이어스 회로가 모니터링되는 모니터링 기간을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8a, 도 8b, 및 도 8c는 일 실시예에 따른, 바이어스 회로의 하드웨어적 이상 상태 및 소프트웨어적 이상 상태를 설명하기 위한 그래프들이다.
도 9a, 9b 및 9c는 일 실시예에 따른, 바이어스 모니터링부의 회로도들이다.
도 10은 일 실시예에 따른, MRI 장치의 이상 (異常) 검출 방법의 흐름도이다.
도 11은 일 실시예에 따른, MRI 장치의 이상 검출 방법의 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

본 명세서에서 "이미지"는 이산적인 이미지 요소들 (예를 들어, 2차원 이미지에 있어서의 픽셀들 및 3차원 이미지에 있어서의 복셀들) 로 구성된 다차원 (multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 이미지는 X-ray 장치, CT 장치, MRI 장치, 초음파 진단 장치, 및 다른 의료 영상 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 이미지 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "대상체 (object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀 (phantom) 을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형 (sphere) 의 팬텀을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 명세서에서 "자기 공명 영상 (MR image: Magnetic Resonance image)"이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다.

또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스"란, MRI 시스템에서 반복적으로 인가되는 신호의 연속을 의미한다. 펄스 시퀀스는 RF 펄스의 시간 파라미터, 예를 들어, 반복 시간 (Repetition Time, TR) 및 에코 시간 (Time to Echo, TE) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스 모식도"란, MRI 시스템 내에서 일어나는 사건 (event) 들의 순서를 설명한다. 예컨대, 펄스 시퀀스 모식도란 RF 펄스, 경사 자장, MR 신호 등을 시간에 따라 보여주는 모식도일 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "튜닝 (tuning)"이란, 자기 공명 영상 시스템의 RF 코일을 통해 MR 신호가 수신되는 동안, RF 코일을 특정 공명 주파수로 설정하는 것을 의미한다. 일반적으로 MR 신호의 신호 세기는 자기 공명 영상 시스템에 의해 생성되어 RF 코일을 통해 송신되는 RF 신호의 세기보다 약하다. 따라서, 특정 공명 주파수로 튜닝된 RF 코일에 의해 MR 신호가 효율적으로 수신될 수 있다. 튜닝은 "커플링 (coupling)"으로 지칭될 수도 있다.

또한, 본 명세서에서 "디튜닝 (detuning)"이란, RF 신호에 의해 RF 코일이 손상되지 않도록 RF 코일을 조작하는 것을 의미한다. 예를 들어, 디튜닝은 RF 신호가 RF 코일을 통해 송신되는 동안, RF 코일로 연결된 전원을 차단하거나, RF 코일로 흐르는 전류에 높은 임피던스를 생성하거나, 또는, RF 코일의 수신 채널이나 수신 주파수를 RF 신호와 상이한 주파수로 설정하는 것일 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "바이어스 회로 (bias circuit)"이란, 전술된 튜닝 및 디튜닝을 위한 회로를 의미하고, "디튜닝 회로 (detuning circuit)" 또는 "튜닝 회로 (tuning circuit)"로 지칭될 수 있다. 바이어스 회로는 액티브 회로 (active circuit) 및/또는 패시브 회로 (passive circuit) 로 구현될 수 있다. 액티브 회로는 외부의 전원에 의해 작동하고, 패시브 회로는 외부의 전원 없이 RF 신호에 의해 유도되는 전압에 의해 작동한다.

MRI 시스템은 특정 세기의 자기장에서 발생하는 RF (Radio Frequency) 신호에 대한 MR (Magnetic Resonance) 신호의 세기를 명암 대비로 표현하여 대상체의 단층 부위에 대한 이미지를 획득하는 기기이다. 예를 들어, 대상체를 강력한 자기장 속에 눕힌 후 특정의 원자핵 (예컨대, 수소 원자핵 등) 만을 공명시키는 RF 신호를 대상체에 순간적으로 조사했다가 중단하면 상기 특정의 원자핵에서 MR 신호가 방출되는데, MRI 시스템은 이 MR 신호를 수신하여 MR 이미지를 획득할 수 있다. MR 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다. MR 신호의 크기는 대상체에 포함된 소정의 원자 (예컨대, 수소 등) 의 농도, 이완시간 T1, 이완시간 T2 및 혈류 등의 흐름에 의해 결정될 수 있다.

수소 원자는 인체의 70% 이상을 차지하는 물 분자의 구성요소이고, 따라서 수소 원자핵들에 의해 유도되는 자기 공명 신호들의 세기는, 원자핵들에 의해 유도되는 자기 공명 신호들의 세기보다 더 크다. 자기 공명 영상은 수소 원자핵들에 의해 유도되는 자기 공명 신호들을 이용하여 생성될 수 있다.

MRI 시스템은 다른 이미징 장치들과는 다른 특징들을 포함한다. 이미지의 획득이 감지 하드웨어 (detecting hardware) 의 방향에 의존하는 CT와 같은 이미징 장치들과 달리, MRI 시스템은 임의의 지점으로 지향된 2D 이미지 또는 3D 볼륨 이미지를 획득할 수 있다. 또한, MRI 시스템은, CT, X-ray, PET 및 SPECT와 달리, 대상체 및 검사자에게 방사선을 노출시키지 않으며, 높은 연부 조직 (soft tissue) 대조도를 갖는 이미지의 획득이 가능하여, 비정상적인 조직의 명확한 묘사가 중요한 신경 (neurological) 이미지, 혈관 내부 (intravascular) 이미지, 근 골격 (musculoskeletal) 이미지 및 종양 (oncologic) 이미지 등을 획득할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 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. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.

도 1을 참조하면, MRI 시스템은 갠트리 (gantry) (20), 신호 송수신부 (30), 모니터링부 (40), 시스템 제어부 (50) 및 오퍼레이팅부 (60) 를 포함할 수 있다.

갠트리 (20) 는 주 자석 (22), 경사 코일 (24), RF 코일 (26) 등에 의하여 생성된 전자파가 외부로 방사되는 것을 차단한다. 갠트리 (20) 내 보어 (bore) 에는 정자기장 및 경사자장이 형성되며, 대상체 (10) 를 향하여 RF 신호가 조사된다.

주 자석 (22), 경사 코일 (24) 및 RF 코일 (26) 은 갠트리 (20) 의 소정의 방향을 따라 배치될 수 있다. 소정의 방향은 동축 원통 방향 등을 포함할 수 있다. 원통의 수평축을 따라 원통 내부로 삽입 가능한 테이블 (table) (28) 상에 대상체 (10) 가 위치될 수 있다.

주 자석 (22) 은 대상체 (10) 에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트 (magnetic dipole moment) 의 방향을 일정한 방향으로 정렬하기 위한 정자기장 또는 정자장 (static magnetic field) 을 생성한다. 주 자석에 의하여 생성된 자장이 강하고 균일할수록 대상체 (10) 에 대한 비교적 정밀하고 정확한 MR 영상을 획득할 수 있다.

정자장을 생성하기 위한 자석으로서, 영구 자석, 상온 전자석, 또는 초전도 전자석이 이용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 주 자석 (22) 은 초전도 전자석을 포함할 수 있다. 인체 내부의 수소 원자들이 주 자석 (22) 에 의해 생성된 정자장 내에 놓이는 경우, 수소 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트의 방향은 보다 낮은 에너지 상태로 가기 위해 정자장의 방향으로 정렬된다. 실제로는 열적 평형 상태를 유지하기 위해서 낮은 에너지 상태에 있는 원자핵들이 높은 에너지 상태에 있는 원자핵들보다 약간 많을 수 있다. 서로 다른 에너지 상태에 있는 원자핵들간의 에너지 차이는 주 자석 (22) 에 의해 생성된 자장의 세기에 비례하고, 고유의 라머 주파수 (Larmor frequency) 에 대응한다. 예를 들어, 주 자석 (22) 에 의해 생성된 자장의 세기가 1 테슬라 (tesla) 인 경우, 그 자장에서 수소 원자핵의 라머 주파수는 약 42.58 MHz이다.

경사 코일 (Gradient coil) (24) 은 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 발생시키는 X, Y, Z 코일을 포함한다. 경사 코일 (24) 은 대상체 (10) 의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 대상체 (10) 의 각 부위의 위치 정보를 제공할 수 있다.

RF 코일 (26) 은 환자에게 RF 신호를 조사하고, 환자로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, RF 코일 (26) 은, 세차 운동을 하는 환자 내에 존재하는 원자핵을 향하여, 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 전송한 후 RF 신호의 전송을 중단하고, 환자 내에 존재하는 원자핵으로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다.

예를 들어, RF 코일 (26) 은 어떤 원자핵을 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이시키기 위하여 이 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수 (Radio Frequency) 를 갖는 전자파 신호, 예컨대 RF 신호를 생성하여 대상체 (10) 에 인가할 수 있다. RF 코일 (26) 에 의해 생성된 전자파 신호가 어떤 원자핵에 가해지면, 이 원자핵은 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이될 수 있다. 이후에, RF 코일 (26) 에 의해 생성된 전자파가 사라지면, 전자파가 가해졌던 원자핵은 높은 에너지 상태로부터 낮은 에너지 상태로 천이하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파를 방사할 수 있다. 다시 말해서, 원자핵에 대하여 전자파 신호의 인가가 중단되면, 전자파가 가해졌던 원자핵에서는 높은 에너지에서 낮은 에너지로의 에너지 준위의 변화가 발생하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파가 방사될 수 있다. RF 코일 (26) 은 대상체 (10) 내부의 원자핵들로부터 방사된 전자파 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 수신되는 전자파 신호는 자유 유도 감쇠 (FID, Free Induction Decay) 신호로 지칭될 수도 있다.

RF 코일 (26) 은 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 기능과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 기능을 함께 갖는 하나의 RF 송수신 코일로서 구현될 수도 있다. 또한, 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 기능을 갖는 송신 RF 코일과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 기능을 갖는 수신 RF 코일로서 각각 구현될 수도 있다.

또한, 이러한 RF 코일 (26) 은 갠트리 (20) 에 고정된 형태일 수 있고, 착탈이 가능한 형태일 수 있다. 착탈이 가능한 RF 코일 (26) 은 머리 RF 코일, 흉부 RF 코일, 다리 RF 코일, 목 RF 코일, 어깨 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일 등을 포함한 대상체의 일부분에 대한 RF 코일을 포함할 수 있다.

또한, RF 코일 (26) 은 유선 및/또는 무선으로 외부 장치와 통신할 수 있으며, 통신 주파수 대역에 따른 듀얼 튠 (dual tune) 통신도 수행할 수 있다.

또한, RF 코일 (26) 은 코일의 구조에 따라 새장형 코일 (birdcage coil), 표면 부착형 코일 (surface coil) 및 횡전자기파 코일 (TEM 코일) 을 포함할 수 있다.

또한, RF 코일 (26) 은 RF 신호 송수신 방법에 따라, 송신 전용 코일, 수신 전용 코일 및 송/수신 겸용 코일을 포함할 수 있다.

또한, RF 코일 (26) 은 16 채널, 32 채널, 72채널 및 144 채널 등 다양한 채널의 RF 코일을 포함할 수 있다.

갠트리 (20) 는 갠트리 (20) 의 외측에 위치하는 디스플레이 (29) 와 갠트리 (20) 의 내측에 위치하는 디스플레이 (미도시) 를 더 포함할 수 있다. 갠트리 (20) 의 내측 및 외측에 위치하는 디스플레이를 통해 사용자 또는 대상체에게 소정의 정보를 제공할 수 있다.

신호 송수신부 (30) 는 소정의 MR 시퀀스에 따라 갠트리 (20) 내부, 즉 보어에 형성되는 경사자장을 제어하고, RF 신호와 MR 신호의 송수신을 제어할 수 있다.

신호 송수신부 (30) 는 경사자장 증폭기 (32), 송수신 스위치 (34), RF 송신부 (36) 및 RF 수신부 (38) 를 포함할 수 있다.

경사자장 증폭기 (Gradient Amplifier) (32) 는 갠트리 (20) 에 포함된 경사 코일 (24) 을 구동시키며, 경사자장 제어부 (54) 의 제어 하에 경사자장을 발생시키기 위한 펄스 신호를 경사 코일 (24) 에 공급할 수 있다. 경사자장 증폭기 (32) 로부터 경사 코일 (24) 에 공급되는 펄스 신호를 제어함으로써, X축, Y축, Z축 방향의 경사 자장이 합성될 수 있다.

RF 송신부 (36) 및 RF 수신부 (38) 는 RF 코일 (26) 을 구동시킬 수 있다. RF 송신부 (36) 는 라모어 주파수의 RF 펄스를 RF 코일 (26) 에 공급하고, RF 수신부 (38) 는 RF 코일 (26) 이 수신한 MR 신호를 수신할 수 있다.

송수신 스위치 (34) 는 RF 신호와 MR 신호의 송수신 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 송신 모드 동안에 RF 코일 (26) 을 통하여 대상체 (10) 로 RF 신호가 조사되게 하고, 수신 모드 동안에는 RF 코일 (26) 을 통하여 대상체 (10) 로부터의 MR 신호가 수신되게 할 수 있다. 이러한 송수신 스위치 (34) 는 RF 제어부 (56) 로부터의 제어 신호에 의하여 제어될 수 있다.

모니터링부 (40) 는 갠트리 (20) 또는 갠트리 (20) 에 장착된 기기들을 모니터링 또는 제어할 수 있다. 모니터링부 (40) 는 시스템 모니터링부 (42), 대상체 모니터링부 (44), 테이블 제어부 (46) 및 디스플레이 제어부 (48) 를 포함할 수 있다.

시스템 모니터링부 (42) 는 정자기장의 상태, 경사자장의 상태, RF 신호의 상태, RF 코일의 상태, 테이블의 상태, 대상체의 신체 정보를 측정하는 기기의 상태, 전원 공급 상태, 열 교환기의 상태, 컴프레셔의 상태 등을 모니터링하고 제어할 수 있다.

대상체 모니터링부 (44) 는 대상체 (10) 의 상태를 모니터링한다. 구체적으로, 대상체 모니터링부 (44) 는 대상체 (10) 의 움직임 또는 위치를 관찰하기 위한 카메라, 대상체 (10) 의 호흡을 측정하기 위한 호흡 측정기, 대상체 (10) 의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기, 또는 대상체 (10) 의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기를 포함할 수 있다.

테이블 제어부 (46) 는 대상체 (10) 가 위치하는 테이블 (28) 의 이동을 제어한다. 테이블 제어부 (46) 는 시퀀스 제어부 (50) 의 시퀀스 제어에 따라 테이블 (28) 의 이동을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 대상체의 이동 영상 촬영 (moving imaging) 에 있어서, 테이블 제어부 (46) 는 시퀀스 제어부 (50) 에 의한 시퀀스 제어에 따라 지속적으로 또는 단속적으로 테이블 (28) 을 이동시킬 수 있으며, 이에 의해, 갠트리의 FOV (field of view) 보다 큰 FOV로 대상체를 촬영할 수 있다.

디스플레이 제어부 (48) 는 갠트리 (20) 의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이를 제어한다. 구체적으로, 디스플레이 제어부 (48) 는 갠트리 (20) 의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이의 온/오프 또는 디스플레이에 출력될 화면 등을 제어할 수 있다. 또한, 갠트리 (20) 내측 또는 외측에 스피커가 위치하는 경우, 디스플레이 제어부 (48) 는 스피커의 온/오프 또는 스피커를 통해 출력될 사운드 등을 제어할 수도 있다.

시스템 제어부 (50) 는 갠트리 (20) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어하는 시퀀스 제어부 (52), 및 갠트리 (20) 와 갠트리 (20) 에 장착된 기기들을 제어하는 갠트리 제어부 (58) 를 포함할 수 있다.

시퀀스 제어부 (52) 는 경사자장 증폭기 (32) 를 제어하는 경사자장 제어부 (54), 및 RF 송신부 (36), RF 수신부 (38) 및 송수신 스위치 (34) 를 제어하는 RF 제어부 (56) 를 포함할 수 있다. 시퀀스 제어부 (52) 는 오퍼레이팅부 (60) 로부터 수신된 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 증폭기 (32), RF 송신부 (36), RF 수신부 (38) 및 송수신 스위치 (34) 를 제어할 수 있다. 여기에서, 펄스 시퀀스 (pulse sequence) 란, 경사자장 증폭기 (32), RF 송신부 (36), RF 수신부 (38) 및 송수신 스위치 (34) 를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들면 경사 코일 (24) 에 인가하는 펄스 (pulse) 신호의 강도, 인가 시간, 인가 타이밍 (timing) 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.

오퍼레이팅부 (60) 는 시스템 제어부 (50) 에 펄스 시퀀스 정보를 지령하는 것과 동시에, MRI 시스템 전체의 동작을 제어할 수 있다.

오퍼레이팅부 (60) 는 RF 수신부 (38) 가 수신한 MR 신호를 전송 받아서 처리하는 영상 처리부 (62), 출력부 (64) 및 입력부 (66) 를 포함할 수 있다.

영상 처리부 (62) 는 RF 수신부 (38) 로부터 수신되는 MR 신호를 처리하여, 대상체 (10) 에 대한 MR 화상 데이터를 생성할 수 있다.

영상 처리부 (62) 는 RF 수신부 (38) 가 수신한 MR 신호를 전송받고, 전송받은 MR 신호에 증폭, 주파수 변환, 위상 검파, 저주파 증폭, 필터링 (filtering) 등과 같은 각종의 신호 처리를 가한다.

영상 처리부 (62) 는, 예를 들어, 메모리의 k 공간 (예컨대, 푸리에 (Fourier) 공간 또는 주파수 공간이라고도 지칭됨) 에 디지털 데이터를 배치하고, 이러한 데이터를 2차원 또는 3차원 푸리에 변환을 하여 화상 데이터로 재구성할 수 있다.

또한, 영상 처리부 (62) 는 필요에 따라, 재구성된 화상 데이터 (data) 에 합성 처리나 차분 연산 처리 (다. ) 등을 수행할 수 있다. 합성 처리는, 픽셀에 대한 () 가산 처리, 최대치 투영 (MIP) 처리 등 일 수 있다. 또한, 영상 처리부 (62) 는 재구성되는 화상 데이터뿐만 아니라 합성 처리나 차분 연산 처리가 행해진 화상 데이터를 메모리 (미도시) 또는 외부의 서버에 저장할 수 있다.

또한, 영상 처리부 (62) 가 MR 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 MR 신호에 신호 처리를 병렬적으로 가하여 복수의 MR 신호를 화상 데이터로 재구성할 수도 있다.

출력부 (64) 는 영상 처리부 (62) 에 의해 생성된 화상 데이터 또는 재구성 화상 데이터를 사용자에게 출력할 수 있다. 또한, 출력부 (64) 는 UI (user interface), 사용자 정보 또는 대상체 정보 등 사용자가 MRI 시스템을 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다. 출력부 (64) 는 스피커, 프린터, CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP (Digital Light Processing) 디스플레이, 평판 디스플레이 (PFD: Flat Panel Display), 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등 일을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 출력 장치들을 포함할 수 있다.

사용자는 입력부 (66) 를 이용하여 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스, 화상 합성이나 차분의 연산에 관한 정보 등을 입력할 수 있다. 입력부 (66) 의 예들로는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 입력 장치들을 포함할 수 있다.

도 1은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.

도 1에서 신호 송수신부 (30), 모니터링부 (40), 시스템 제어부 (50) 및 오퍼레이팅부 (60) 를 서로 분리된 객체로 도시하였지만, 신호 송수신부 (30), 모니터링부 (40), 시스템 제어부 (50) 및 오퍼레이팅부 (60) 각각에 의해 수행되는 기능들이 다른 객체에서 수행될 수도 있다는 것은 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 영상 처리부 (62) 는, RF 수신부 (38) 가 수신한 MR 신호를 디지털 신호로 변환한다고 전술하였지만, 이 디지털 신호로의 변환은 RF 수신부 (38) 또는 RF 코일 (26) 이 직접 수행할 수도 있다.

갠트리 (20), RF 코일 (26), 신호 송수신부 (30), 모니터링부 (40), 시스템 제어부 (50) 및 오퍼레이팅부 (60) 는 서로 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 무선으로 연결된 경우에는 서로 간의 클럭 (clock) 을 동기화하기 위한 장치 (미도시) 를 더 포함할 수 있다. 갠트리 (20), RF 코일 (26), 신호 송수신부 (30), 모니터링부 (40), 시스템 제어부 (50) 및 오퍼레이팅부 (60) 사이의 통신은, LVDS (Low Voltage Differential Signaling) 등의 고속 디지털 인터페이스, UART (universal asynchronous receiver transmitter) 등의 비동기 시리얼 통신, 과오 동기 시리얼 통신 또는 CAN (Controller Area Network) 등의 저지연형의 네트워크 프로토콜, 광통신 등이 이용될 수 있으며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 통신 방법이 이용될 수 있다.

MRI 시스템은 통신부를 더 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 MRI 시스템에 포함되는 통신부를 상세히 나타내는 도면이다.

통신부 (70) 는 도 1에 도시된 갠트리 (20), 신호 송수신부 (30), 모니터링부 (40), 시스템 제어부 (50) 및 오퍼레이팅부 (60) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.

통신부 (70) 는 의료 영상 정보 시스템 (PACS, Picture Archiving and Communication System) 을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있으며, 의료용 디지털 영상 및 통신 (DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 통신부 (70) 는 유선 또는 무선으로 네트워크 (80) 와 연결되어 서버 (92), 의료 장치 (94), 또는 휴대용 장치 (96) 와 통신을 수행할 수 있다.

구체적으로, 통신부 (70) 는 네트워크 (80) 를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X-ray 등 의료 장치 (94) 에서 촬영한 의료 이미지 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부 (70) 는 서버 (92) 로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 대상체의 진단에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부 (70) 는 병원 내의 서버 (92) 나 의료 장치 (94) 뿐만 아니라, 의사나 고객의 휴대폰, PDA, 노트북 등의 휴대용 장치 (96) 와 데이터 통신을 수행할 수도 있다.

또한, 통신부 (70) 는 MRI 시스템의 이상 유무 또는 의료 영상 품질 정보를 네트워크 (80) 를 통해 사용자에게 송신하고 그에 대한 피드백을 사용자로부터 수신할 수도 있다.

통신부 (70) 는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈 (72), 유선 통신 모듈 (74) 및 무선 통신 모듈 (76) 을 포함할 수 있다.

근거리 통신 모듈 (72) 은 소정 거리 이내의 위치하는 기기와 근거리 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜 (Wireless LAN), 와이파이 (Wi-Fi), 블루투스, 지그비 (zigbee), WFD (Wi-Fi Direct), UWB (ultra wideband), 적외선 통신 (IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC (Near Field Communication) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

유선 통신 모듈 (74) 은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미하며, 본 발명의 실시예에 따른 유선 통신 기술에는 페어 케이블 (pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블 등을 이용한 유선 통신 기술이 포함될 수 있고, 그 밖에 당업자에게 자명한 유선 통신 기술이 포함될 수 있다.

무선 통신 모듈 (76) 은, 이동 통신망 상에서의 기지국, 외부의 장치, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 신호, 화상 통화 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (MRI 장치) 의 블록도이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100) 는 RF 코일 (110), 바이어스 회로 (120), 바이어스 모니터링부 (130), 및 제어부 (140) 를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100) 는 도 1및 도 2를 참조하여 설명된 MRI 시스템에 포함될 수 있다. 자기 공명 영상 장치 (100) 가 MRI 시스템에 포함되는 경우, 자기 공명 영상 장치 (100) 의 RF 코일 (110), 바이어스 회로 (120), 및 바이어스 모니터링부 (130) 는 MRI 시스템의 RF 코일 (26) 에 포함되거나 대응될 수 있고, 제어부 (140) 는 시스템 제어부 (50) 에 대응될 수 있다.

자기 공명 영상 장치 (100) 의 RF 코일 (110) 을 통해, 자기 공명 영상 장치 (100) 에 의해 생성되는 RF 신호가 송신되고, 대상체로부터 방출되는 RF 신호, 즉, MR 신호가 송신된다. 자기 공명 영상 장치 (100) 가 RF 송신 모드에서 작동하여 RF 코일 (110) 을 통해 RF 신호가 송신되고, 자기 공명 영상 장치 (100) 가 RF 수신 모드에서 작동하여 RF 코일 (110) 을 통해 MR 신호를 송신할 수 있다.

자기 공명 영상 장치 (100) 의 RF 코일 (110) 은 전신 코일 (110) (WBC; whole body coil) 및 멀티 채널 표면 코일 (110) (MCSC; multi channel surface coil) 을 포함할 수 있다. RF 코일 (110) 은 자기 공명 영상 장치 (100) 의 작동 모드에 따라서 튜닝되거나 디튜닝될 수 있다. 예를 들어, RF 코일 (110) 은 RF 송신 모드에서 디튜닝되고, RF 수신 모드에서 튜닝될 수 있다. RF 코일 (110) 은 RF 코일 (110) 과 전기적으로 연결될 수 있는 바이어스 회로 (120) 에 의해 튜닝되거나 디튜닝될 수 있다.

바이어스 회로 (120) 는 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 소자는 다이오드일 수 있고, 바람직하게는 핀 다이오드 (PIN diode) 일 수 있다. 바이어스 회로 (120) 는 RF 코일 (110) 이 RF 신호를 송신하는지 또는 수신하는지 여부에 따라 RF 코일 (110) 을 디튜닝 또는 튜닝할 수 있다. 즉, 바이어스 회로 (120) 가 스위치 오프 (switched off) 됨으로써 RF 코일 (110) 이 디튜닝되고, 바이어스 회로 (120) 가 스위치 온 (switched on) 됨으로써 RF 코일 (110) 이 튜닝될 수 있다. 핀 다이오드에 의해 자기 공명 영상 장치 (100) 의 바이어스 회로 (120) 가 RF 신호의 송신 및 수신에 따라 신속하게 스위칭될 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100) 의 바이어스 회로 (120) 는 액티브 회로 (active circuit) 로 구현될 수 있다. 예를 들어, 액티브 회로로 구현되는 바이어스 회로 (120) 는 하나 이상의 핀 다이오드일 수 있다. 핀 다이오드는 DC 전류원 및/또는 DC 전압원으로부터 일정한 DC 전원을 공급받아 스위칭될 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100) 의 바이어스 회로 (120) 는 패시브 회로 (passive circuit) 로 구현될 수 있다. 예를 들어, 패시브 회로로 구현되는 바이어스 회로 (120) 는 백-투-백 (back-to-back) 으로 병렬 연결된 적어도 두 개의 핀 다이오드일 수 있다. 두 개의 핀 다이오드는, RF 신호 송신 모드에서 RF 신호에 의해 RF 코일 (110) 의 안테나에 유도된 전압을 이용하여 스위칭될 수 있다.

바이어스 회로 (120) 가 스위칭되기 위한 조건은, 바이어스 회로 (120) 의 구성 요소, 구성 요소 간의 연결 상태, 및 바이어스 회로 (120) 에 인가되는 전원의 종류나 크기에 따라 상이하다.

바이어스 모니터링부 (130) 는 바이어스 회로 (120) 를 모니터링할 수 있다. 바이어스 회로 (120) 는 모니터링부는 바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링할 수 있다. 바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전압 또는 바이어스 전류가 모니터링되어, 바이어스 회로 (120) 가 제대로 RF 코일 (110) 을 튜닝 및 디튜닝할 수 있는지 여부가 확인될 수 있다.

제어부 (140) 는 바이어스 모니터링부 (130) 의 모니터링 결과에 기초하여, 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태 (error state) 에 있는지 여부를 결정할 수 있다. 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태에 있는 경우, 바이어스 회로 (120) 에 의해 RF 코일 (110) 이 제대로 튜닝되거나 디튜닝될 수 없다.

RF 코일 (110) 이 제대로 튜닝되거나 디튜닝될 수 없음에도, 계속하여 자기 공명 영상 장치 (100) 를 사용하는 것은 그 장치 (100) 뿐만 아니라, 그 장치 (100) 를 사용하는 사용자나 환자에게 해를 입힐 수 있다. 예컨대, 자기 공명 영상 장치 (100) 의 이미지가 열화될 수 있고, 그 장치 (100) 의 수명이 줄어들 수 있다. 또한, 그 장치 (100) 를 사용하는 사용자나 환자의 안전을 해할 수도 있다.

따라서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100) 에 의하면, 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있으므로, 그 장치 (100) 의 사용자는 보이지 않는 위험에 용이하게 대처할 수 있다.

제어부 (140) 는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. 제어부 (140) 는 하나 이상의 중앙 처리 장치 (100) (CPU), 다중 코어 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 제어기, 디지털 신호 프로세서, 현장 프로그램 가능한 게이트 어레이 (FPGA), 및 맞춤형 프로세서/주문형 반도체 (ASIC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

메모리는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 펌웨어 어플리케이션, 및 제어부 (140) 에 의해 사용될 수 있는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는 하나 이상의 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100) 는 고전압 제어 회로 (high voltage control circuit) 를 더 포함할 수 있다. 자기 공명 영상 장치 (100) 의 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태에 있다고 결정되는 경우, 고전압 제어 회로에 의해 바이어스 회로 (120) 에 고전압이 인가될 수 있다. 바이어스 회로 (120) 에 고전압이 인가되는 경우, 바이어스 회로 (120) 가 역방향 바이어스되어 셧다운 (shut down) 될 수 있다.

도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치가 이상 상태 (error state) 에 있는지 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 그래프들이다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드는 번갈아 나온다 (alternate). 바이어스 회로로 향하는 게이트 신호 (400, gate signal) 의 상태는 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드에 따라 번갈아 나올 수 있다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 게이트 신호 (400) 의 상태가 로우 (low) 인 경우, 자기 공명 영상 장치는 RF 신호 송신 모드에서 작동하고, 게이트 신호 (400) 의 상태가 하이 (high) 인 경우, 자기 공명 영상 장치는 RF 신호 수신 모드에서 작동할 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 바이어스 회로는 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드에 따라 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 바이어스 회로는 RF 신호 송신 모드에서 스위치 오프 될 수 있고 (switched off), RF 신호 수신 모드에서 스위치 온 될 수 있다 (switched on).

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 바이어스 회로의 DC 바이어스 (410) 는 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드에 따라 순방향 바이어스되거나 (forward biased), 또는 역방향 바이어스된다 (reverse biased). 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 바이어스 회로의 DC 바이어스 (410) 는 RF 신호 송신 모드에서 순방향 바이어스되고, RF 신호 수신 모드에서 역방향 바이어스될 수 있다.

도 4a에 도시된 DC 바이어스 (410) 를 비롯하여 다른 도면에 도시된 DC 바이어스 (410) 는 바이어스 회로의 바이어스 전압 및/또는 바이어스 전류일 수 있다. 예를 들어, DC 바이어스 (410) 는 바이어스 전압일 수 있고, 바이어스 전류일 수도 있고, 정방향 바이어스의 상태에서 바이어스 전압이고 역방향 바이어스의 상태에서 바이어스 전류일 수도 있고, 그 반대일 수도 있다.

바이어스 회로는 직류 전원에 의해 바이어스될 수 있다. 바이어스 회로는 직류 전원에 의해 제공되는 정전류 또는 정전압에 의해 바이어스될 수 있다. 바이어스 회로가 정방향 바이어스, 또는 역방향 바이어스 되기 위한 정전류의 크기와 방향 및 정전압의 크기와 방향은 바이어스 회로의 구성 요소, 구성 요소 간의 연결 상태, 또는 주변 회로에 따라 상이하다.

도 4a를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드에 걸친 모든 기간 (420a) 동안 바이어스 회로가 모니터링될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모든 기간 (420a) 동안 바이어스 회로의 DC 바이어스 (410) 가 모니터링될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모든 기간 (420a) 동안 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나가 모니터링될 수 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 모든 기간 (420a) 동안 DC 바이어스 (410) 가 모니터링되는 경우, 모든 기간 (420a) 동안 모니터링된 결과에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태 (490a, error state) 에 있는지 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, DC 바이어스 (410) 가 미리 결정된 임계 범위를 벗어나는지 여부가 결정될 수 있다. 도면을 참조하면, 미리 결정된 임계 범위는 하이라이트된 범위에 대응된다. DC 바이어스 (410) 는 모든 기간 (420a) 동안 하이라이트된 범위를 벗어나지 않으므로, 바이어스 회로는 모든 기간 (420a) 동안 이상이 없는 것으로 결정될 수 있다. 이상 상태가 하이 (high) 인 경우 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정되고, 이상 상태가 로우 (low) 인 경우 바이어스 회로가 이상 상태에 있지 않은 것, 즉, 바이어스 회로가 정상 상태 (normal state) 에 있는 것으로 결정될 수 있다. 임계 범위는 자기 공명 영상 장치에 미리 저장될 수 있다.

도 4a의 자기 공명 영상 장치에서 바이어스 회로는 모든 기간 (420a) 동안 하나의 임계 범위에 기초하여 모니터링된다. 만약 도 4a의 그래프에서 순방향 바이어스된 DC 바이어스 (410) 가 내려가거나, 역방향 바이어스된 DC 바이어스 (410) 가 올라가는 경우, 변화된 DC 바이어스 (410) 가 여전히 하나의 임계 범위에 속하지만, RF 코일을 튜닝 또는 디튜닝하기에 적합하다고 보기 어려울 수 있다.

도 4b를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드에 걸친 모든 기간 동안 제1 임계 범위 (430b) 및 제2 임계 범위 (432b) 에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태 (490b) 에 있는지 여부가 결정될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 바이어스 회로가 완전히 바이어스된 상태, 즉, DC 바이어스 (410) 가 정상 상태 (steady state) 에서 DC 바이어스 (410) 가 제1 및 제2 임계 범위 (430b, 432b) 를 벗어나는지 여부가 결정될 수 있어, RF 신호가 실제로 송신되거나 수신되는 동안 바이어스 회로에 RF 코일을 디튜닝 또는 튜닝할 수 있는지 여부가 확인될 수 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 바이어스 회로가 스위치 오프 되거나 스위치 온 되기 위해 과도 상태 (transient state) 에 있는 기간들 (492b, 494b, 496b, 498b) 동안에는, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정될 수 있다. 바이어스 회로가 스위칭되는 동안, 즉, DC 바이어스 (410) 가 과도 상태에 있는 경우, 실제 바이어스 회로에 이상이 없는 경우에도 이상이 있는 것으로 결정될 수 있다.

도 4c를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드에 걸친 모든 기간 동안, 제3 임계 범위 (430c) 및 제4 임계 범위 (432c) 에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태 (490c) 에 있는지 여부가 결정될 수 있다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 제3 임계 범위 (430c) 및 제4 임계 범위 (432c) 는 도 4b의 제1 임계 범위 (430b) 및 제2 임계 범위 (432b) 보다 크므로, 바이어스 회로가 스위칭되는 동안, 즉, DC 바이어스 (410) 가 과도 상태에 있는 경우, 이상 여부 결정에 왜곡이 감소될 수 있다. 도 4b의 실시예보다 짧은 기간들 (492c, 494c, 496c, 498c) 동안에 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정될 수 있어, 이상 여부 결정에 왜곡이 감소될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른, 바이어스 회로의 바이어스 전압이 모니터링되는 모니터링 기간을 설명하기 위한 그래프들이다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드는 번갈아 나온다 (alternate). 바이어스 회로로 향하는 게이트 신호 (500) (500, gate signal) 의 상태는 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드에 따라 번갈아 나올 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 게이트 신호 (500) 의 상태가 로우 (low) 인 경우, 자기 공명 영상 장치는 RF 신호 송신 모드에서 작동하고, 게이트 신호 (500) 의 상태가 하이 (high) 인 경우, 자기 공명 영상 장치는 RF 신호 수신 모드에서 작동할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 RF 신호 송신 모드의 지속기간 (duration) 의 적어도 일부 기간 (542, 544) 및 RF 신호 수신 모드의 지속기간의 적어도 일부 기간 (552, 554) 동안 바이어스 회로가 모니터링될 수 있다. RF 신호 송신 모드에서 모니터링되는 DC 바이어스 (510) 는, 바이어스 회로가 역방향 바이어스된 상태에서 정상적으로 작동할 수 있는 임계값 또는 임계범위와 비교될 수 있다. 마찬가지로, RF 신호 수신 모드에서 모니터링되는 DC 바이어스 (510) 는, 바이어스 회로가 정방향 바이어스된 상태에서 정상적으로 작동할 수 있는 임계값 또는 임계범위와 비교될 수 있다. 바이어스 회로가 모니터링되지 않는 동안에는 바이어스 회로가 정상 상태 (normal state) 에 있는 것으로 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 적어도 일부 기간들 (542, 544, 552, 554) 의 시작 시점은 자기 공명 영상 장치의 디폴트, 자기 공명 영상 장치의 조건, 또는 사용자에 의한 설정에 의해 결정될 수 있다. 일부 기간들의 길이 또는 일부 기간들의 종료 시점 또한 일부 기간들의 시작 시점과 마찬가지의 방식으로 결정될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 시작 또는 종료, 게이트 신호 (500) 의 상태의 전환, 또는 바이어스 회로의 스위칭을 기점으로, RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 적어도 일부 기간들 (542, 544, 552, 554) 이 시작되거나 종료될 수 있고, 그 기점으로부터 미리 결정된 시간 이전 또는 이후에 그 일부 기간들이 시작되거나 종료될 수도 있다.

RF 신호 송신 모드의 지속기간의 적어도 일부 기간 (542, 544) 은 제1 모니터링 기간으로 지칭될 수 있고, RF 신호 수신 모드의 지속기간의 적어도 일부 기간 (552, 554) 은 제2 모니터링 기간으로 지칭될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 모니터링 기간 (542, 544) 및 제2 모니터링 기간 (552, 554) 은 바이어스 회로가 스위치 오프 또는 스위치 온 된 후에 시작될 수 있다. 바이어스 회로가 스위치 오프 되는 시점 또는 스위치 온 되는 시점은 바이어스 회로가 RF 코일을 실질적으로 디튜닝 또는 튜닝할 수 있는 시점일 수 있다. 바이어스 회로가 스위치 오프 되는 시점 또는 스위치 온 되는 시점은 바이어스 회로의 DC 바이어스 (510) 가 과도 상태로부터 벗어났거나 정상 상태 (steady state) 에 돌입한 것으로 결정되는 경우일 수 있다. 제1 모니터링 기간 및 제2 모니터링 기간 동안 바이어스 회로는 정상 상태 (steady state) 에 있을 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에 의하면, 바이어스 회로가 RF 코일을 실질적으로 디튜닝 또는 튜닝할 수 있는 시점 이후에 바이어스 회로가 모니터링되므로, RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드 모든 구간에 걸쳐 바이어스 회로가 모니터링되는 것에 비해 효율적일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 모니터링 기간은 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 (DT1) 이후에 시작될 수 있고, 제2 모니터링 기간은 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 (DT2) 이후에 시작될 수 있다. 제1 딜레이 시간 (DT1) 및 제2 딜레이 시간 (DT2) 은 자기 공명 영상 장치의 디폴트, 자기 공명 영상 장치의 조건, 또는 사용자에 의한 설정에 의해 결정될 수 있다.

제1 딜레이 시간 (DT1) 및 제2 딜레이 시간 (DT2) 은 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 시작 또는 종료, 게이트 신호 (500) 의 상태의 전환, 또는 바이어스 회로의 스위칭을 기점으로, 시작되거나 종료될 수 있고, 그 기점으로부터 미리 결정된 시간 이전 또는 이후에 그 일부 기간들이 시작되거나 종료될 수도 있다.

제1 딜레이 시간 (DT1) 및 제2 딜레이 시간 (DT2) 은 송신 딜레이 (RX delay) 시간 및 수신 딜레이 (TX delay) 시간일 수 있다. 송신 딜레이 시간은 수신 딜레이 시간보다 더 길 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에 의하면, 바이어스 회로가 RF 신호의 송신 딜레이 및 수신 딜레이 이후에 모니터링되므로, 실제 RF 신호가 송신되고 수신되는 동안에 바이어스 회로가 모니터링될 수 있다. 따라서, 보다 효율적이고 유효한 모니터링 결과가 획득될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 바이어스 회로가 모니터링되는 기간, 즉, 제1 모니터링 기간 및 제2 모니터링 기간은 각각 네거티브 바이어스 모니터링 윈도우 (560, negative bias monitoring window) 및 포지티브 바이어스 모니터링 윈도우 (570, positive bias monitoring window) 로서 선택되고, 그 윈도우들 (560, 570) 내의 모니터링 결과들에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태 (590b) 에 있는지 여부가 결정될 수도 있다.

도 5b를 참조하면, 그 윈도우들 (560, 570) 내의 모니터링 결과들에 기초하여 결정되는 바이어스 회로의 이상 상태 (590b) 는 소프트웨어적 이상 상태 (SW error state) 일 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른, 바이어스의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 이 모니터링되는 모니터링 기간을 설명하기 위한 그래프이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 RF 신호 송신 모드의 지속기간 (duration) 의 적어도 일부 기간 (642, 644) 및 RF 신호 수신 모드의 지속기간의 적어도 일부 기간 (652, 654) 동안 바이어스 회로가 모니터링될 수 있다. 바이어스 회로가 모니터링되는 일부 기간들 동안 바이어스 회로는 과도 상태 (transient state) 에 있을 수 있다. 바이어스 회로가 모니터링되는 일부 기간들은 바이어스 회로가 스위칭되는 동안 지속될 수 있다.

일 실시예에 따르면, RF 신호 송신 모드에서 바이어스 회로가 정방향 바이어스로부터 역방향 바이어스 되는데 소요되는 시간이 모니터링될 수 있다. 마찬가지로, RF 수신 모드에서 바이어스 회로가 역방향 바이어스로부터 정방향 바이어스 되는데 소요되는 시간이 모니터링될 수 있다. 바이어스회로의 바이어스가 전환되는데 소용되는 시간은 전환 방향에 따라 상승 시간 및 하강 시간으로 지칭될 수 있다.

소요되는 시간은, 정상 상태의 바이어스 회로의 바이어스가 전환되면 소요될 것으로 예상 또는 기대되는 임계범위 또는 임계값과 비교될 수 있다. 이러한 임계범위과 임계값는 자기 공명 영상 장치에 미리 저장될 수 있다. 바이어스 회로가 모니터링되지 않는 동안에는 바이어스 회로가 정상 상태 (normal state) 에 있는 것으로 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에 의하면, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는, 상승 시간 및 하강 시간의 길이의 변화 추세에 기초하여 결정될 수 있다.

상승 시간 및 하강 시간의 길이의 변화 추세란, 예를 들어 도 6을 참조하면, RF 신호 송신 모드의 시간적으로 선구간 (642) 에서 모니터링된 하강 시간의 길이 및 후구간 (644) 에서 모니터링된 하강시간의 길이를 비교하여, 하강 시간의 길이가 점점 길어지는지 또는 점점 짧아지는지에 관한 추세를 의미한다. 일 실시예에 따르면, 변화 추세가 임계값보다 빠른 경우에 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 상승 시간 또는 하강 시간이 빠른 속도로 짧아 지는 것으로 결정되는 경우에 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정될 수 있다. 상승 시간 또는 하강 시간이 빠른 속도로 길어지는 것으로 결정되는 경우에도, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정될 수도 있다.

도 7은 일 실시예에 따른, 바이어스 회로가 모니터링되는 모니터링 기간을 설명하기 위한 그래프이다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에 의하면, 적어도 2개의 기준에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 바이어스 회로의 DC 바이어스가 전압 또는 전류의 임계범위 또는 임계값을 초과하는지 여부, 그리고 바이어스 회로의 바이어스의 상승 시간 및 하강 시간이 시간의 임계범위 또는 임계값을 초과하는지 여부에 기초하여, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 바이어스 회로의 DC 바이어스가 전압 또는 전류의 임계범위 또는 임계값을 초과하는지 여부, 그리고 바이어스 회로의 바이어스의 상승 시간 및 하강 시간의 변화 추세에 기초하여, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수도 있으며, 전술된 3 개의 기준에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수도 있다.

도 7을 참조하면, 바이어스 회로의 DC 바이어스가 전압 또는 전류의 임계범위 또는 임계값을 초과하는지 여부는 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 적어도 일부 구간들 (744, 754, 748) 에서 고려되고, 바이어스 회로의 바이어스의 상승 시간 및 하강 시간이 시간의 임계범위 또는 임계값을 초과하는지 여부 또는 바이어스 회로의 바이어스의 상승 시간 및 하강 시간의 변화 추세는 RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 적어도 일부 구간들 (742, 752, 746, 756) 에서 고려될 수 있다. 도 7에서 동일 모드 내의 구간들, 즉, RF 신호 송신 모드 내의 구간들 (742, 744) 은 시간상으로 서로 불연속적인 것으로 도시되었으나, 일 실시예에서는 일 모드 내의 모든 구간들은 서로 연속적일 수 있다.

일 실시예에 따라 모든 모드 내의 모든 구간들이 서로 연속적인 경우, RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 모든 구간에서 바이어스 회로가 모니터링될 수 있고, 모니터링 결과에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, RF 신호 송신 모드 및 RF 신호 수신 모드의 모든 구간에 걸쳐서 바이어스 회로가 모니터링될 수 있으므로, 바이어스 회로의 이상을 면밀하고, 실시간으로 검출할 수 있다.

도 8a, 도 8b, 및 도 8c는 일 실시예에 따른, 바이어스 회로의 하드웨어적 이상 상태 및 소프트웨어적 이상 상태를 설명하기 위한 그래프들이다.

도 8a는 포지티브 바이어스에서의 하드웨어적 이상 상태 및 소프트웨어적 이상 상태를 설명하기 위한 그래프이고, 도 8b는 네거티브 바이어스에서의 하드웨어적 이상 상태 및 소프트웨어적 이상 상태를 설명하기 위한 그래프이다.

일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에 의하면, 바이어스 회로는 하드웨어적 이상 상태에 있는지 여부 및 소프트웨어적 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 하드웨어적 이상 상태는 게이트 신호 (800) 의 상태 및 바이어스 회로의 바이어스에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 게이트 신호 (800) 의 상태가 하이 (high) 로 전환된 경우, 바이어스 회로가 역방향 바이어스되어야 바이어스 회로가 정상 상태에 있는 것으로 결정될 수 있다. 도 8a를 참조하면, 게이트 신호 (800) 의 상태가 하이 (high) 로 전환되나, 바이어스 회로는 하강 시간 (882a) 으로 인해 게이트 신호 (800) 의 전환보다 딜레이되어 역방향 바이어스된다.

일 실시예에 따르면, 소프트웨어적 이상 상태는 하드웨어적 이상 상태 및 윈도우 신호 (860) 에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어적 이상 상태와 윈도우 신호 (860) 가 하이 (high) 인 경우 소프트웨어적 이상 상태 또한 하이 (high), 즉, 정상 상태 (normal state) 일 수 있다. 소프트웨어적 이상 상태는 게이트 신호 (800) 의 상태가 로우 (low) 로 전환된 이후에도, 일정 시간 이상 하이 (high) 를 유지할 수 있다. 그 일정 시간은, 예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이 전술된 제2 딜레이 시간 (DT2) 일 수 있다. 즉, RF 신호 송신 모드에서 소프트웨어적 이상 상태는 제2 딜레이 시간 (DT2) 만큼 연장될 수 있다.

도 8b는 게이트 신호 (800) 의 상태가 (low) 로 전환된 경우, 바이어스 회로가 순방향 바이어스되어야 바이어스 회로가 정상 상태에 있는 것으로 결정된다는 내용에 관한다. 그 내용은 도 8a을 참조하여 설명된 내용과 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략된다.

도 8c는 도 8a 및 도 8b에 따른 하드웨어적 이상 상태 및 소프트웨어적 이상 상태를 함께 나타낸 그래프이다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 도 8a 및 도 8b의 포지티브 바이어스에서의 하드웨어적 이상 상태 및 소프트웨어적 이상 상태와 네거티브 바이어스에서의 하드웨어적 이상 상태 및 소프트웨어적 이상 상태를 참조하면, 바이어스 회로의 소프트웨어적 이상 상태는 전 구간에 걸쳐 정상 상태에 있을 수 있다.

도 9a, 9b 및 9c는 일 실시예에 따른, 바이어스 모니터링부의 회로도들이다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100a) 의 바이어스 모니터링부 (130a) 는 바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전압(V)을 모니터링할 수 있다. 한편, 도 9b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100a) 의 바이어스 모니터링부 (130a) 는 바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전류(I)를 모니터링할 수 있다.

두 자기 공명 영상 장치 (100a) 는 서로 상이한 바이어스 모니터링부 (130a) 를 구비할 수 있다. 두 자기 공명 영상 장치 (100a) 는 서로 동일한 바이어스 회로 (120), RF 코일 (110), 및 제어부 (140) 를 구비할 수 있다.

도 9a를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100a) 의 바이어스 모니터링부 (130a) 는 바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전압(V)을 모니터링하기 위한 적어도 하나의 능동 소자 (132a) 를 포함할 수 있다. 능동 소자는 예컨대, 전압 비교기일 수 있다. 전압 비교기를 통해 출력되는 전압에 기초하여, 바이어스 전압(V)이 임계 전압보다 큰지 작은지 여부가 결정될 수 있다. 전압 비교기를 통해 출력되는 전압에 기초하여, 바이어스 전압(V)이 임계 전압 범위 내에 속하는지 여부가 결정될 수도 있다. 전압 비교기를 통해 출력되는 아날로그 신호는 ADC를 통해 디지털로 변환되어 제어부 (140) 로 전송될 수도 있다.

바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전압(V)을 모니터링함으로써, 바이어스 전압(V)이 0 또는 0에 가까운 바이어스 회로 (120) 의 단락 (short circuit) 이 검출될 수도 있다. 바이어스 회로 (120) 의 구성 소자가 이상 상태에 있는 경우 바이어스 회로 (120) 가 단락될 수 있다. 따라서, 단락된 바이어스 회로 (120) 를 검출하여, 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태에 있는지 여부가 용이하게 결정될 수 있다.

바이어스 회로 (120) 가 단락되는 경우, 자기 공명 영상의 퀄리티가 열화될 수 있다. 일 실시예에 따라 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있으므로, 바이어스 회로 (120) 의 단락 여부가 용이하게 확인될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100a) 에 의하면, 자기 공명 영상의 퀄리티 열화가 억제될 수 있다.

도 9b를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100b) 의 바이어스 모니터링부 (130b) 는 바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전류(I)를 모니터링하기 위한 적어도 하나의 능동 소자 (132b) 를 포함할 수 있다. 능동 소자 (132b) 는 예컨대, 차동 증폭기일 수 있다. 차동 증폭기에 의해 반전 입력 및 비반전 입력의 차가 증폭되어, 제어부 (140) 로 전송될 수 있다. 차동 증폭기의 반전 입력 및 비반전 입력의 차와 양자 사이의 저항에 기초하여, 본원발명 전류(I)가 모니터링될 수 있다. 즉, 바이어스 전류(I)가 임계 전류보다 큰지 작은지 여부, 및/또는 바이어스 전류(I)가 임계 전류 범위 내에 속하는지 여부가 결정될 수 있다. 전압 비교기를 통해 출력되는 아날로그 신호는 ADC를 통해 디지털로 변환되어 제어부 (140) 로 전송될 수도 있다.

바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전류(I)를 모니터링함으로써, 바이어스 전류(I)가 0 또는 0에 가까운 바이어스 회로 (120) 의 개방 (open circuit) 이 검출될 수도 있다. 바이어스 회로 (120) 의 구성 소자가 이상 상태에 있는 경우, 또는 직렬 초크 (series chokes) 로 인해 바이어스 회로 (120) 가 개방될 수 있다. 따라서, 단락된 바이어스 회로 (120) 를 검출하여, 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태에 있는지 여부가 용이하게 결정될 수 있다.

바이어스 회로 (120) 가 개방되는 경우, 자기 공명 영상 장치 (100b) 를 이용하는 환자나 사용자가 해를 입을 수 있다. 일 실시예에 따라 바이어스 회로 (120) 가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있으므로, 바이어스 회로 (120) 의 개방 여부가 용이하게 확인될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치 (100b) 에 의하면, 환자나 사용자는 보다 안전하게 자기 공명 영상 장치 (100b) 를 이용할 수 있으므로, 환자나 사용자의 안전이 담보될 수 있다.

도 9c를 참조하면, 전술된 도 9a 및 도 9b의 회로 구성의 조합으로써, 일 실시예에 따른 바이어스 모니터링부 (130c) 는 바이어스 회로 (120) 의 바이어스 전압(V) 및 바이어스 전류(I)를 동시에 모니터링할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 보다 효과적으로 자기 공명 영상 장치의 이상 (error) 을 검출할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 바이어스 회로 (120) 의 단락 및 개방 여부가 용이하게 확인될 수 있으므로, 자기 공명 영상의 퀄리티 열화가 억제되고, 자기 공명 영상 장치를 이용하는 환자나 사용자의 안전이 담보될 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른, MRI 장치의 이상 (異常) 검출 방법의 흐름도이다.

도 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 6, 7, 8a, 8b, 8c, 9a, 9b, 및 9c 에서 전술된 다양한 방법들이나 각 단계들은 개별적으로 도 10 에서 도시된 방법에서 이용되거나 적용될 수 있고, 그 조합이 이용되거나 적용될 수 있다.

단계 S1000 에서 MRI 장치는 RF 신호 송신 모드에서 제1 모니터링 기간 동안 바이어스 회로를 모니터링한다.

MRI 장치의 바이어스 모니터링부는 바이어스 회로의 바이어스 전압를 모니터링할 수 있고, 바이어스 회로의 바이어스 전류를 모니터링할 수 있고, 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류를 모니터링할 수 있다.

일 실시예에서 제1 모니터링 기간은 바이어스 회로의 바이어스가 스위칭된 후에 시작될 수 있다. RF 신호 송신 모드에서 바이어스 회로는 스위칭 오프될 수 있고, 제1 모니터링 기간은 바이어스 회로가 스위칭 오프된 후 시작될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 모니터링 기간 동안 MRI 장치의 바이어스 회로는 정상 상태에 있을 수 있다.

일 실시예에서 제1 모니터링 기간은 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧을 수 있다. 제1 모니터링 기간은 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작될 수 있고, 제1 딜레이 시간은 송신 딜레이 (RX delay) 시간일 수 있다.

일 실시예에서, RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간은 제1 모니터링 기간 및 제1 딜레이 시간의 합일 수 있다.

단계 S1010 에서 MRI 장치는 RF 신호 수신 모드에서 제2 모니터링 기간 동안 바이어스 회로를 모니터링한다.

일 실시예에서 제2 모니터링 기간은 바이어스 회로의 바이어스가 스위칭된 후에 시작될 수 있다. RF 신호 수신 모드에서 바이어스 회로는 스위칭 온될 수 있고, 제2 모니터링 기간은 바이어스 회로가 스위칭 온된 후 시작될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 모니터링 기간 동안 MRI 장치의 바이어스 회로는 정상 상태에 있을 수 있다.

일 실시예에서 제2 모니터링 기간은 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간 (duration) 보다 더 짧을 수 있다. 일 실시예에서, 제2 모니터링 기간은 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작될 수 있고, 제2 딜레이 시간은 수신 딜레이 (TX delay) 시간일 수 있다.

일 실시예에서, RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간은 제2 모니터링 기간 및 제2 딜레이 시간의 합일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 딜레이 시간은 제2 딜레이 시간보다 더 길 수 있다.

일 실시예에서, 제1 모니터링 기간 및 제2 모니터링 기간은 바이어스 회로의 바이어스가 스위칭되는 동안 지속될 수 있다. 여기서, 바이어스 회로는 과도 상태에 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 모니터링 기간 및 제2 모니터링 기간은 바이어스가 스위칭되는데 소요되는 기간과 실질적으로 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 모니터링 기간 및 제2 모니터링 기간은 바이어스 회로의 바이어스가 스위칭되기 이전부터 시작될 수도 있고, 바이어스가 스위칭된 후에도 소정의 시간 동안 지속될 수 있다.

일 실시예에서, 바이어스 회로의 바이어스가 스위칭되는 동안 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간을 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부가 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 하강 시간이 미리 결정된 임계값들과 비교될 수 있다. 나아가, 상승 시간과 하강 시간이 임계값들과 비교될 수도 있다.

단계 S1020 에서 MRI 장치는, 단계 S1000 및 단계 S1010 의 모니터링의 결과에 기초하여, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정한다.

일 실시예에서, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는 모니터링된 바이어스 전압 및/또는 바이어스 전류를 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는 모니터링된 상승 시간 및/또는 하강 시간을 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는 모니터링된 상승 시간 및/또는 하강 시간의 길이의 변화 추세에 기초하여 결정될 수 있다.

예를 들어, 모니터링된 상승 시간이 점점 짧아지는 경향을 보이는 경우, MRI 장치는 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 바이어스 회로가 이상 상태에 있지 않은 것으로 결정된 경우, MRI 장치는 스캔을 준비할 수 있다. 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정된 경우, MRI 장치는 스캔이 불가능하다는 메시지를 디스플레이할 수 있다. 스캔이 불가능하다는 메시지와 함께, 모니터링된 결과가 디스플레이될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 사용자는 바이어스 회로가 이상 상태에 있지 않은 MRI 장치를 이용하므로, 사용자의 안정성이 확보될 수 있다. 또한, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 경우, 사용자는 바이어스 회로의 모니터링 결과를 확인하여 적절한 조치를 미리 취할 수 있다.

일 실시예에서, MRI 장치는 스캔 도중에 바이어스 회로를 모니터링하고, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정할 수 있다. 스캔 도중에 바이어스 회로가 이상 상태에 있지 않은 것으로 결정된 경우, MRI 장치는 스캔을 속행할 수 있다. 스캔 도중에 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정된 경우, MRI 장치는 스캔을 정지할 수 있다. MRI 장치는 스캔 정지 메시지와 함께, 바이어스 회로가 모니터링된 결과를 디스플레이할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 스캔 도중에도 사용자는 MRI 장치의 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 알 수 있으므로, 사용자의 안정성이 향상될 수 있다. 또한, 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 경우, 스캔이 정지됨으로써, 바이어스 회로의 이상에 따른 사고가 미연에 억제될 수 있다.

일 실시예에서, MRI 장치가 스캔 도중에 바이어스 회로를 모니터링하는 경우, 바이어스 전압 및/또는 바이어스 전류의 상승 시간과 하강 시간이 기록될 수 있다. 상승 시간과 하강 시간의 로그 (log) 는 누적되어 기록될 수 있다. MRI 장치는 누적된 상승 시간과 하강 시간의 기록 (record) 또는 로그를 참조하여, 상승 시간과 하강 시간의 변화 추세에 따라 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 바이어스 전압 및/또는 바이어스 전류의 상승 시간과 하강 시간이 참조되므로, MRI 장치의 바이어스 회로의 수명이 예측될 수 있다. 따라서, 사용자는 일 실시예에 따른 MRI 장치를 보다 안전하게 보다 안전하게 이용하고, MRI 장치를 주체적으로 관리할 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따른, MRI 장치의 이상 검출 방법의 흐름도이다.

도 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 6, 7, 8a, 8b, 8c, 9a, 9b, 9c, 및 10 에서 전술된 다양한 방법들이나 각 단계들은 개별적으로 도 11 에서 도시된 방법에서 이용되거나 적용될 수 있고, 그 조합이 이용되거나 적용될 수 있다.

단계 S1100 에서 MRI 장치는 바이어스 회로를 모니터링한다.

단계 S1100 은 전술된 단계 S1000 과 실질적으로 동일할 수 있다.

단계 S1110 에서 MRI 장치는 바이어스 회로의 출력 상태를 결정한다.

바이어스 회로의 출력 상태는 정상 상태 (steady state) 또는 과도 상태 (transient state) 일 수 있다. 바이어스 회로의 출력 상태가 정상 상태인 경우, 바이어스 회로의 출력은 일정한 값을 유지할 수 있다. 바이어스 회로의 출력 상태가 과도 상태인 경우, 바이어스 회로의 출력은 변할 수 있다.

단계 S1120 에서 MRI 장치는, 단계 S1110 에서 출력 상태가 정상 상태인 것으로 결정된 경우, 제1 기준에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정한다.

일 실시예에서, 제1 기준은 바이어스 회로의 바이어스 전압 및/또는 바이어스 전류을 제1 임계값들과 비교한 결과일 수 있다. 제1 임계값들은 전술된 바와 같이 소정의 전압 및/또는 전류일 수 있고, 소정의 임계 범위일 수 있다.

단계 S1130 에서 MRI 장치는, 단계 S1110 에서 출력 상태가 과도 상태인 것으로 결정된 경우, 제2 기준에 기초하여 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정한다.

일 실시예에서, 제2 기준은 바이어스 회로의 바이어스 전압 및/또는 바이어스 전류의 상승 시간과 하강 시간을 제2 임계값들과 비교한 결과일 수 있다. 제2 임계값들은 전술된 바와 같이 소정의 상승 시간 및/또는 하강 시간일 수 있고, 소정의 임계 범위일 수 있다.

일 실시예에서, 제2 기준은 바이어스 회로의 바이어스 전압 및/또는 바이어스 전류의 상승 시간과 하강 시간의 변화 추세일 수 있다. 예를 들어, 상승 시간의 변화 추세가 점점 짧아지는 추세인 경우, MRI 장치는 바이어스 회로가 이상 상태에 있는 것으로 결정할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 작동시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체 (예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 및 광학적 판독 매체 (예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 와 같은 저장매체를 포함한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (37)

1. MRI 장치로서,
   RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일;
   상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로;
   RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하고, RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 바이어스 모니터링부; 및
   상기 모니터링의 결과에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 제어부를 포함하고,
   상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고,
   상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 MRI 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 상기 바이어스 회로가 스위치 오프 (switched off) 또는 스위치 온 (switched on) 된 후에 시작되는 MRI 장치.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고,
   상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 MRI 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로는 정상 상태 (steady state) 에 있는 MRI 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 MRI 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는,
   상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 MRI 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 적어도 상기 바이어스 회로가 스위칭되는 동안 지속되는 MRI 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는,
   상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 을 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 MRI 장치.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는,
    상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 및 하강 시간의 길이의 변화 추세에 기초하여 결정되는 MRI 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 바이어스 회로는 적어도 하나의 PIN 다이오드를 포함하는 MRI 장치.
12. MRI 장치로서,
    RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일;
    상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로;
    상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 바이어스 모니터링부; 및
    상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 정상 상태 (steady state) 인 경우 제1 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하고, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 과도 상태 (transient state) 인 경우 제2 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 MRI 장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나와 제1 임계값들 간의 비교 결과이고,
    상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 과 제2 임계값들 간의 비교 결과인 MRI 장치.
14. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 의 변화 추세인 MRI 장치.
15. 제12 항에 있어서,
    상기 바이어스 모니터링부는,
    RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하고, RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 MRI 장치.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고,
    상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 MRI 장치.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고,
    상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 MRI 장치.
18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 MRI 장치.
19. 제12 항에 있어서,
    상기 바이어스 회로는 적어도 하나의 PIN 다이오드를 포함하는 MRI 장치.
20. RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일 및 상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로를 포함하는 MRI 장치의 이상 (異常) 을 검출하기 위한 방법으로서,
    RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계;
    RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링의 결과에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고,
    상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 방법.
21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 상기 바이어스 회로의 바이어스가 스위치 오프 (switched off) 또는 스위치 온 (switched on) 된 후에 시작되는 방법.
22. 삭제
23. 제20 항에 있어서,
    상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고,
    상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 방법.
24. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 회로는 정상 상태 (steady state) 에 있는 방법.
25. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 방법.
26. 제20 항에 있어서,
    상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는,
    상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 방법.
27. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제2 모니터링 기간은 적어도 상기 바이어스 회로의 바이어스가 스위칭되는 동안 지속되는 방법.
28. 제27 항에 있어서,
    상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는,
    상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 을 미리 결정된 임계값들과 비교함으로써, 결정되는 방법.
29. 제28 항에 있어서,
    상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부는,
    상기 상승 시간 및 상기 하강 시간의 길이의 변화 추세에 기초하여 결정되는 방법.
30. RF 신호를 송신 및 수신하는 RF 코일 및 상기 RF 코일이 상기 RF 신호를 송신 또는 수신하는지 여부에 따라 상기 RF 코일을 디튜닝 (detuning) 또는 튜닝 (tuning) 하는 바이어스 회로를 포함하는 MRI 장치의 이상 (異常) 을 검출하기 위한 방법으로서,
    상기 바이어스 회로의 바이어스 전압 및 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계; 및
    상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 정상 상태 (steady state) 인 경우 제1 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하고, 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나가 과도 상태 (transient state) 인 경우 제2 기준에 기초하여 상기 바이어스 회로가 이상 상태에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
31. 제30 항에 있어서,
    상기 제1 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나와 제1 임계값들 간의 비교 결과이고,
    상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 과 제2 임계값들 간의 비교 결과인 방법.
32. 제30 항에 있어서,
    상기 제2 기준은 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나의 상승 시간 (rising time) 및 하강 시간 (falling time) 의 변화 추세인 방법.
33. 제30 항에 있어서,
    상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계는,
    RF 신호 송신 모드에서 상기 RF 신호 송신 모드의 제1 지속기간 (duration) 보다 더 짧은 제1 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계; 및
    RF 신호 수신 모드에서 상기 RF 신호 수신 모드의 제2 지속기간보다 더 짧은 제2 모니터링 기간 동안 상기 바이어스 전압 및 상기 바이어스 전류 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계를 포함하는 방법.
34. 제33 항에 있어서,
    상기 제1 모니터링 기간은 상기 RF 신호 송신 모드가 시작된 후 제1 딜레이 시간 이후에 시작되고,
    상기 제2 모니터링 기간은 상기 RF 신호 수신 모드가 시작된 후 제2 딜레이 시간 이후에 시작되는 방법.
35. 제34 항에 있어서,
    상기 RF 신호 송신 모드의 상기 제1 지속기간은 상기 제1 모니터링 기간 및 상기 제1 딜레이 시간의 합이고,
    상기 RF 신호 수신 모드의 상기 제2 지속기간은 상기 제2 모니터링 기간 및 상기 제2 딜레이 시간의 합인 방법.
36. 제34 항에 있어서,
    상기 제1 딜레이 시간은 상기 제2 딜레이 시간보다 더 긴 방법.
37. 제20 항, 제21항 및 제23항 내지 제36 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체.

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