KR101890261B1 - Magnetic resonance imaging birdcage coil assembly aligned along the z-axis - Google Patents

Magnetic resonance imaging birdcage coil assembly aligned along the z-axis Download PDF

Info

Publication number
KR101890261B1
KR101890261B1 KR1020160162801A KR20160162801A KR101890261B1 KR 101890261 B1 KR101890261 B1 KR 101890261B1 KR 1020160162801 A KR1020160162801 A KR 1020160162801A KR 20160162801 A KR20160162801 A KR 20160162801A KR 101890261 B1 KR101890261 B1 KR 101890261B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cage
coil
magnetic field
magnetic resonance
type
Prior art date
Application number
KR1020160162801A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180062755A (en
Inventor
허필
김경남
류연철
정준영
Original Assignee
가천대학교 산학협력단
(의료)길의료재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가천대학교 산학협력단, (의료)길의료재단 filed Critical 가천대학교 산학협력단
Priority to KR1020160162801A priority Critical patent/KR101890261B1/en
Publication of KR20180062755A publication Critical patent/KR20180062755A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101890261B1 publication Critical patent/KR101890261B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • 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
    • G01R33/34076—Birdcage 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
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
    • 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
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems

Abstract

본 발명은 새장형 코일의 Z-축 방향의 자기장 균일성을 개선할 수 있는 Z-축 방향 어레이 구조를 갖는 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체에 관한 것으로, 두 개 이상의 새장형 코일(110)(120)(130)이 상호 인덕턴스에 대한 디커플링 구조를 갖고 Z-축 방향으로 직렬로 배열됨을 특징으로 한다.The present invention relates to a cage-type coil assembly for a magnetic resonance imaging having a Z-axis direction array structure capable of improving magnetic field uniformity in a Z-axis direction of a cage-type coil, 120) 130 have a decoupling structure for mutual inductance and are arranged in series in the Z-axis direction.

Description

Z-축 방향 어레이 구조의 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체{MAGNETIC RESONANCE IMAGING BIRDCAGE COIL ASSEMBLY ALIGNED ALONG THE Z-AXIS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cage-type coil assembly for a magnetic resonance imaging (MRI)

본 발명은 Z-축 방향의 자기장 균일성을 개선할 수 있는 Z-축 방향 어레이 구조의 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체에 관한 것이다.
The present invention relates to a cage-type coil assembly for a magnetic resonance imaging having a Z-axis direction array structure capable of improving magnetic field uniformity in the Z-axis direction.

자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI)은 균일한 주자기장(main magnetic field) 내에서 인체 내에 존재하는 핵종(수소, 인, 나트륨, 탄소 등)의 자화벡터(magnetization vector)에 대해 고주파 RF(radiofrequency) 펄스를 인가하여 특정 핵종(수소 등)을 공명시켜 수직평면으로 자화벡터가 재정렬되면서 발생되는 자기공명 신호를 수신하여 얻어서 컴퓨터를 통해 재구성하여 영상화하는 기술이다.BACKGROUND ART Magnetic resonance imaging (MRI) is a magnetic resonance imaging (MRI) technique that uses a radiofrequency (RF) magnetic field to magnetize a nuclide (hydrogen, phosphorus, sodium, carbon, etc.) in a human body in a homogeneous main magnetic field ) Pulses to resonate a specific nuclide (hydrogen, etc.) to obtain a magnetic resonance signal generated by rearrangement of magnetization vectors in a vertical plane, and reconstructing and imaging through a computer.

일반적으로 자화벡터를 공명시키기 위한 펄스 송신과 발생된 자기공명 신호의 수신은 RF 코일에 의해 이루어지며, 이때 RF 코일은 자화벡터를 공명시키기 위한 RF 신호를 송신(RF 송신 모드)하는 코일과 자기공명 신호를 수신(RF 수신 모드)하는 코일이 각각 따로 마련될 수 있으며, 또는 하나의 RF 코일에 의해 RF 송신 모드와 RF 수신 모드가 같이 수행될 수 있다.Generally, the pulse transmission for resonating the magnetization vector and the reception of the generated magnetic resonance signal are performed by an RF coil, where the RF coil transmits a RF signal for resonating the magnetization vector (RF transmission mode) Each of the coils for receiving a signal (RF receiving mode) may be separately provided, or an RF transmitting mode and an RF receiving mode may be performed simultaneously by one RF coil.

일반적으로 주자기장의 크기가 클수록 MRI의 감도(sensitivity)는 증가하게 되며, 대략 S/N비(signal to noise ratio)는 주자기장의 크기와 비례하는 것으로 알려져 있다. 따라서 보다 세밀한 구조의 영상을 얻기 위하여 큰 자기장의 영상 시스템에서의 연구와 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 특히 뇌과학 분야와 같이 고해상도 영상의 필요성으로 인하여 현재는 인체용 7T의 초고자장 자기공명영상 시스템까지 나와 있다.Generally, as the magnitude of the main magnetic field increases, the sensitivity of the MRI increases, and the signal to noise ratio (S / N ratio) is known to be proportional to the magnitude of the main magnetic field. Therefore, researches and developments in a large magnetic field imaging system have been actively carried out in order to obtain a more detailed structure image. Especially due to the necessity of a high resolution image like the brain science field, the 7T ultra high magnetic field magnetic resonance imaging system I'm out.

한편, 이와 같이 초고자장 자기공명영상 시스템에서의 여러 장점에도 불구하고 해결해야 될 기술적인 문제점이 있으며, 그 중에서 주요한 이슈는 RF 코일과 관련된 문제이다.Meanwhile, there are technical problems to be solved in spite of various advantages in the ultra high magnetic field imaging system. Among them, the main issue is RF coil.

구체적으로는 초고자장 MRI에서는 고주파 RF 신호가 사용됨에 따라서 RF 파장이 짧아지며, 따라서 RF 코일 설계 시에 위상 이동(phase shift), 기생 용량(parasitic capacitance), 복사 손실(radiative loss) 등이 고려되어야 하므로 RF 코일 설계가 상당히 복잡해지는 문제점이 있다.Specifically, in ultra-high-field MRI, the use of high-frequency RF signals shortens the RF wavelength. Therefore, phase shifting, parasitic capacitance, and radiative loss should be considered when designing the RF coil. There is a problem that the RF coil design becomes considerably complicated.

또한, RF 코일 내에서 자기장 불균일성(inhomogeneity)은 자기 공명 영상의 감도 개선에 장애가 되며, RF 코일의 균일한 자기장을 얻기 위한 방안으로 송신파형을 교정해주는 방법, 고유전율 패드를 이용하는 방법 등이 사용된다.In addition, the inhomogeneity of the magnetic field in the RF coil hinders the improvement of the sensitivity of the magnetic resonance imaging, and a method for calibrating the transmission waveform and a method using the high-permittivity pad are used to obtain a uniform magnetic field of the RF coil .

기존 RF 코일은 단일 코일 또는 다수 개의 단일 코일의 조합으로 구성된 형태를 가지며, 단일 코일의 경우에 일반적으로 폐루프의 형태를 가지며, 다수 개의 단일 코일의 조합은 이러한 단일 코일을 원형으로 배열하여 체적 영상을 획득하는데 사용된다. 체적 영상 획득을 위한 RF 코일은 다수 개의 단일 코일의 조합으로 구성된 다채널 RF 코일과 체적형 RF 코일(예를 들어, 새장형 코일: Birdcage coil)이 대표적으로 사용된다.Conventional RF coils have the form of a single coil or a combination of a plurality of single coils, in the case of a single coil, generally in the form of a closed loop, the combination of multiple single coils arranges such a single coil in a circular manner, / RTI > RF coils for volumetric image acquisition are typically a multi-channel RF coil and a volumetric RF coil (for example, a birdcage coil) composed of a combination of a plurality of single coils.

특히 새장형 코일은 가장 일반적으로 사용되는 RF 코일로서, 원통형의 초전도 자석을 이용한 자기공명 영상장치의 실질적인 모든 바디 코일은 새장형 코일을 사용하고 있다. Especially, the cage-type coil is the most commonly used RF coil, and virtually all the body coil of the magnetic resonance imaging apparatus using the cylindrical superconducting magnet uses the cage-type coil.

도 1은 일반적인 새장형 코일을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a general cage-type coil.

도 1에 예시된 것과 같이, 새장형 코일은, 한 쌍의 엔드링(10)과, 두 엔드링(10)을 연결하는 짝수 개의 레그(20)로 구성되며, 레그(20)의 숫자는 RF 코일의 사이즈에 따라서 일반적으로 8개부터 32개까지 사용되며, 도시되지 않았으나 공진주파수의 튜닝을 위하여 레그(20)에는 캐패시터가 연결된다. 1, the cage-shaped coil is constituted by a pair of end rings 10 and an even number of legs 20 connecting the two end rings 10, and the number of the legs 20 is represented by RF Generally, 8 to 32 are used depending on the size of the coil. Although not shown, a capacitor is connected to the leg 20 for tuning the resonance frequency.

이러한 새장형 코일은 현재까지 개발된 체적형 RF 코일 중에서 가장 균일한 자기장을 만들어내는 것으로 알려져 있으며, 특히 XY-축 방향의 자기장 균일성은 높은 반면에 Z축 방향의 자기장 균일성은 중심에서 멀어질수록 급격하게 떨어지는 특성이 있다. 참고로, 본 발명에서 Z-축 방향은 원통형상의 회전체인 새장형 코일에서 회전축 방향으로 정의한다. These cage-type coils are known to produce the most uniform magnetic field among the volumetric RF coils developed so far, and in particular, the magnetic field uniformity in the XY-axis direction is high, while the magnetic field uniformity in the Z- There is a falling character. For reference, in the present invention, the Z-axis direction is defined as a rotation axis direction in a cage-shaped coil as a cylindrical rotating body.

한편 전체 몸통 영상을 획득하기 위한 새장형 바디 코일은 사람 몸통의 길이를 커버하기 위해 Z-축 방향으로 길어질 수밖에 없으며, 따라서 코일의 길이(L)와 지름(R)의 비(R/L)는 작아져서 Z-축 방향의 자기장의 균일성은 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
On the other hand, the cage-type body coil for obtaining the entire torso image has to be long in the Z-axis direction in order to cover the length of the human body, and therefore the ratio (R / L) of the coil length L to the diameter R And the uniformity of the magnetic field in the Z-axis direction is significantly reduced.

공개특허공보 제10-2015-0135337호(공개일자: 2015.12.02)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0135337 (Publication date: December 2, 2015)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하고자 하는 것으로, Z-축 방향의 자기장 균일성을 개선할 수 있는 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체(이하, "새장형 코일 조립체"로도 약칭함)를 제공하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cage-type coil assembly (hereinafter also abbreviated as "cage-type coil assembly") for magnetic resonance imaging capable of improving the magnetic field uniformity in the Z- I would like to.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체는, 두 개 이상의 새장형 코일이 상호 인덕턴스에 대한 디커플링 구조를 갖고 Z-축 방향으로 직렬로 배열됨을 특징으로 한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a cradle-type coil assembly for a magnetic resonance imaging (MRI), comprising: at least two cradle coils having a decoupling structure for mutual inductance;

바람직하게는, 상기 새장형 코일은 개별적인 단일 여기방식의 전류원에 의해 여기 자기장이 형성된다.Preferably, the cage-shaped coil is formed with an excitation magnetic field by a separate single excitation type current source.

바람직하게는, 상기 디커플링 구조는 수동 소자를 이용한 디커플링 또는 상기 새장형 코일의 기하학적인 배치 구조를 이용한 구조적 디커플링에 의해 제공될 수 있다.
Advantageously, said decoupling structure can be provided by decoupling with passive elements or by structural decoupling using the geometric arrangement of said cage-type coils.

본 발명에 따른 자기공명 영상용 새장형 코일 조립체는, 다수 개의 새장형 코일이 상호 인덕턴스에 대한 디커플링 구조를 갖고 Z-축 방향으로 어레이 구조로 직렬 배열됨으로써, 종래의 단일(single) 새장형 코일과 비교하여 Z-축 방향의 자기장 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.
The cage coil assembly for magnetic resonance imaging according to the present invention is characterized in that a plurality of cage-shaped coils have a decoupling structure with respect to mutual inductance and are arranged in series in an array structure in the Z-axis direction so that a single cage- The magnetic field uniformity in the Z-axis direction can be increased.

도 1은 일반적인 새장형 코일을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 새장형 코일 조립체를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 새장형 코일 조립체를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 새장형 코일 조립체를 보여주는 도면.1 is a view showing a general cage-type coil,
FIG. 2 is a view showing a cage-type coil assembly according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view showing a cage-type coil assembly according to a second embodiment of the present invention,
4 is a view showing a cage-shaped coil assembly according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The terms may be referred to as a second element only for the purpose of distinguishing one element from another, for example, to the extent that it does not depart from the scope of the invention in accordance with the concept of the present invention, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에"또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.Whenever an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that other elements may be present in between something to do. On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly contacted" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It will be further understood that the terms " comprises ", or "having ", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

본 발명은 길이가 긴 새장형 RF 코일에서 발생되는 Z-축 방향의 자기장 불균일성을 해결하기 위하여 길이가 짧은 다수 개의 새장형 코일을 Z-축 방향으로 어레이 구조로 배열하여 극복할 수 있다는 점에서 착안한 것이다. In order to solve the magnetic field non-uniformity in the Z-axis direction generated in the cage-type RF coil having a long length, a plurality of cage-shaped coils having a short length can be arranged and overcome in an array structure in the Z- It is.

한편, 어레이 구조로 배열되어 서로 이웃하는 새장형 코일 사이에는 상호 인덕턴스에 의한 간섭효과가 문제가 될 수 있으며, 본 발명은 두 이웃하는 새장형 코일이 상호 인덕턴스에 대한 디커플링 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 디커플링 구조는 캐패시터 또는 인덕터와 같은 수동 소자(passive element)를 이용한 디커플링, 또는 새장형 코일들 사이의 기하학적인 배치 구조를 이용한 구조적 디커플링(Geometrically decoupling)이 있을 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 주지의 디커플링이 사용될 수 있다.On the other hand, an interference effect due to mutual inductance may be a problem between neighboring cage-shaped coils arranged in an array structure, and the present invention is characterized in that two neighboring cage-type coils have a decoupling structure for mutual inductance . The decoupling structure may include, but is not limited to, decoupling using a passive element such as a capacitor or an inductor, or geometrically decoupling using a geometric arrangement between the cage-shaped coils, Well-known decoupling can be used.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 새장형 코일 조립체를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a cage-type coil assembly according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 본 실시예의 새장형 코일 조립체는, 세 개의 새장형 코일(110)(120)(130)이 Z-축 방향으로 직렬로 배열되며, 이때 이웃하는 두 새장형 코일(110,120)(120,130)은 일정 갭(gap)을 갖고 이격되게 배치되어 하나 또는 복수의 캐패시터로 구성된 캐패시터 네트워크(141)(142)가 연결된다.2, three cage-type coils 110, 120 and 130 are arranged in series in the Z-axis direction, and two cage-type coils 110 and 120, which are adjacent to each other, The capacitors 120 and 130 are connected to capacitor networks 141 and 142, which are spaced apart from each other with a predetermined gap, and are formed of one or a plurality of capacitors.

각 새장형 코일(110)(120)(130)은 개별적인 단일 여기 방식의 전류원이 인가되어 여기 자기장(excitation magnetic field)을 만들게 되며, 이에 따라서 각각의 짧아진 새장형 코일은 Z-축 방향으로 균질한 자기장을 생성하게 되고 인접한 새장형 코일들은 이 균질한 자기장이 합쳐진 형태의 자기장을 띄게 된다.Each of the cage-shaped coils 110, 120, and 130 is applied with a current source of a single excitation type to form an excitation magnetic field, whereby each of the shortened cage-shaped coils is homogenized in the Z- A magnetic field is generated, and adjacent cage-shaped coils have a magnetic field of a combined type of the homogeneous magnetic field.

캐패시터 네트워크(141)(142)의 캐패시터 값을 적절히 결정하여 이웃하는 새장형 코일(110)(120)(130)사이의 커플링 효과를 줄일 수 있으며, 특히 이러한 캐패시티브 디커플링(capacitive decoupling)은 고자기장에서 효과적이다.
It is possible to appropriately determine the capacitor value of the capacitor networks 141 and 142 to reduce the coupling effect between the neighboring cage-type coils 110, 120 and 130, and in particular, such capacitive decoupling It is effective at high magnetic fields.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 새장형 코일 조립체를 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a cage-type coil assembly according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 실시예의 새장형 코일 조립체는, 세 개의 새장형 코일(210)(220)(230)이 Z-축 방향으로 직렬로 배열되며, 이때 이웃하는 두 새장형 코일(210,220)(220,230)은 서로 엔드링(211)(221)을 공유한다.3, three cage-shaped coils 210, 220 and 230 are arranged in series in the Z-axis direction, and two cage-shaped coils 210 and 220, which are adjacent to each other, (220, 230) share the end rings (211, 221).

앞서의 실시예와 동일하게 각 새장형 코일(210)(220)(230)은 개별적인 단일 여기 방식의 전류원이 인가되어 여기 자기장(excitation magnetic field)을 만들게 되며, 각각의 짧아진 새장형 코일은 Z-축 방향으로 균질한 자기장을 생성하게 되고 인접한 새장형 코일들은 이 균질한 자기장이 합쳐져서 전체적으로 균질한 형태의 자기장을 띄게 된다.
As described above, each of the cage-shaped coils 210, 220 and 230 is applied with a current source of a single excitation type to form an excitation magnetic field, and each of the short cage- - produce a uniform magnetic field in the axial direction and the adjacent cage-shaped coils are combined with this homogeneous magnetic field to have a uniformly uniform magnetic field as a whole.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 새장형 코일 조립체를 보여주는 도면이다.4 is a view showing a cage-type coil assembly according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 본 실시예의 새장형 코일 조립체는, 세 개의 새장형 코일(310)(320)(330)이 Z-축 방향으로 직렬로 배열되며, 이때 이웃하는 두 새장형 코일(310,320)(320,330)은 오버랩(overlap) 영역(S)을 갖는다.Referring to FIG. 4, the cage-type coil assembly of the present embodiment includes three cage-shaped coils 310, 320, and 330 arranged in series in the Z-axis direction, (320, 330) have an overlap region (S).

앞서의 실시예와 동일하게 각 새장형 코일(310)(320)(330)은 개별적인 단일 여기 방식의 전류원이 인가되어 여기 자기장(excitation magnetic field)을 만들게 되며, 각각의 짧아진 새장형 코일은 Z-축 방향으로 균질한 자기장을 생성하게 되고 인접한 새장형 코일들은 균질한 자기장이 합쳐져서 전체적으로 균질한 형태의 자기장을 형성한다.As described above, each of the cage-shaped coils 310, 320, and 330 is applied with a current source of a single excitation type to form an excitation magnetic field, and each short cage-type coil has Z - generate a homogeneous magnetic field in the axial direction and adjacent cage-shaped coils combine homogeneous magnetic fields to form a totally homogeneous magnetic field.

한편 이웃하는 새장형 코일(310,320)(320,330)은 오버랩 영역(S)을 공유하게 되며, 이와 같이 공유된 오버랩 영역(S)의 자속(magnetic flux)은 오버랩되지 않은 영역의 자속을 상쇄하게 되어 이웃하는 새장형 코일 사이의 상호인덕턴스 커플링을 방지할 수 있다.
On the other hand, the neighboring cage-shaped coils 310 and 320 (320 and 330) share the overlap region S, and the magnetic flux of the shared overlap region S cancels the magnetic flux of the non-overlapping region, Can prevent mutual inductance coupling between the cage-shaped coils.

이상과 같이 본 발명은 길이가 긴 단일 새장형 RF 코일 대신에 길이가 짧은 다수 개의 새장형 코일을 Z-축 방향으로 어레이 구조로 배열함으로써 Z-축 방향의 자기장 균일성을 높일 수가 있으며, 또한 이웃하는 새장형 코일 사이에 상호 인덕턴스에 의해 발생될 수 있는 간섭효과를 방지할 수 있는 디커플링 구조를 가짐으로써 커플링에 의해 자기공명 영상의 질이 저하되는 것을 해결할 수 있다.As described above, the present invention can increase the uniformity of the magnetic field in the Z-axis direction by arranging a plurality of cage-shaped coils having a short length in an array structure in the Z-axis direction instead of the long single cage-type RF coil, The decoupling structure that can prevent the interference effect that may be caused by the mutual inductance between the cage-shaped coils can prevent the quality of the magnetic resonance image from deteriorating due to the coupling.

한편, 본 실시예에서는 3개의 새장형 코일이 직렬 배열되는 것으로 예시하고 있으나, 그 숫자는 증감될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.On the other hand, in the present embodiment, three cage-shaped coils are illustrated as being arranged in series, but it should be understood that the number can be increased or decreased.

도면에서는 도시되지 않았으나, 새장형 코일을 고정할 수 있는 절연소재의 실린더 몸체가 구비되어 각 새장형 코일은 실린더 몸체에 지지될 수 있다. Although not shown in the drawing, a cylindrical body of an insulating material capable of fixing the cage-shaped coil is provided, and each cage-shaped coil can be supported on the cylinder body.

또한 본 실시예에서는 디커플링 구조로서 캐패시티브 디커플링과, 구조적 디커플링 방법인 쉐어드 디커플링(shared decoupling), 오버랩 디커플링(overlap decoupling)을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 주지의 인덕티브 디커플링(inductive decoupling), 트랜스포머 디커플링(transformer decoupling), 전치증폭기 디커플링(Pre-Amp decoupling) 등의 다양한 방법이 사용될 수 있다.
In the present embodiment, capacitive decoupling, shared decoupling, and overlap decoupling, which are structural decoupling methods, are exemplified as the decoupling structure, but the present invention is not limited to this, and a well-known inductive decoupling ), Transformer decoupling, pre-amplifier decoupling, and the like can be used.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330 : 새장형 코일
141, 142 : 캐패시터 네트워크110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330:
141, 142: Capacitor network

Claims (4)

한 쌍의 엔드링과 이 두 엔드링을 연결하는 짝수 개의 레그로 구성되는 새장형 코일을 Z-축 방향으로 서로 이격되게 적어도 두 개 이상 직렬로 배열하고 서로 이웃하는 새장형 코일 사이에 하나 이상의 캐패시터로 구성된 캐패시터 네트워크로 연결한 디커플링 구조를 가지며, 상기 새장형 코일은 각각 개별적인 단일 여기방식의 전류원에 의해 여기 자기장이 형성됨을 특징으로 하는 자기공명 영상을 위한 송신용 새장형 코일 조립체.At least two or more cage-shaped coils constituted by a pair of end rings and an even number of legs connecting the two endrings are arranged in series in a Z-axis direction so as to be spaced apart from each other, and one or more capacitors Wherein the cage-shaped coil has an excitation magnetic field formed by a current source of a single excitation type, and the cage-shaped coil has a decoupling structure connected to a capacitor network constituted by the cage-type coil. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160162801A 2016-12-01 2016-12-01 Magnetic resonance imaging birdcage coil assembly aligned along the z-axis KR101890261B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160162801A KR101890261B1 (en) 2016-12-01 2016-12-01 Magnetic resonance imaging birdcage coil assembly aligned along the z-axis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160162801A KR101890261B1 (en) 2016-12-01 2016-12-01 Magnetic resonance imaging birdcage coil assembly aligned along the z-axis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180062755A KR20180062755A (en) 2018-06-11
KR101890261B1 true KR101890261B1 (en) 2018-08-22

Family

ID=62600884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160162801A KR101890261B1 (en) 2016-12-01 2016-12-01 Magnetic resonance imaging birdcage coil assembly aligned along the z-axis

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101890261B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230108366A (en) 2022-01-11 2023-07-18 케어텍코리아(주) Osteoporosis treatment device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102207587B1 (en) * 2019-03-06 2021-01-26 가천대학교 산학협력단 Multi-channel coil array for MRI based on Composite Right/Left Handed Transmission Lines
KR20240016679A (en) 2022-07-29 2024-02-06 가천대학교 산학협력단 4-ring birdcage RF coil for MRI

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3216938B2 (en) 1993-06-08 2001-10-09 株式会社日立製作所 RF probe for MRI and magnetic resonance imaging apparatus
JP2007111187A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Rf coil and magnetic resonance imaging system
WO2010021222A1 (en) 2008-08-18 2010-02-25 株式会社 日立メディコ High-frequency coil and magnetic resonance imaging device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2680235B2 (en) * 1991-11-26 1997-11-19 株式会社日立製作所 Nuclear magnetic resonance probe
JP3694558B2 (en) * 1996-01-29 2005-09-14 株式会社日立メディコ High frequency coil and magnetic resonance inspection apparatus using the same
KR20040103981A (en) * 2002-04-19 2004-12-09 리전츠 오브 더 유니버스티 오브 미네소타 Radio frequency gradient and shim coil
US9404983B2 (en) 2013-03-12 2016-08-02 Viewray, Incorporated Radio frequency transmit coil for magnetic resonance imaging system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3216938B2 (en) 1993-06-08 2001-10-09 株式会社日立製作所 RF probe for MRI and magnetic resonance imaging apparatus
JP2007111187A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Rf coil and magnetic resonance imaging system
WO2010021222A1 (en) 2008-08-18 2010-02-25 株式会社 日立メディコ High-frequency coil and magnetic resonance imaging device
JP5179588B2 (en) * 2008-08-18 2013-04-10 株式会社日立メディコ High frequency coil and magnetic resonance imaging apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230108366A (en) 2022-01-11 2023-07-18 케어텍코리아(주) Osteoporosis treatment device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180062755A (en) 2018-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9759788B2 (en) Magnetic resonance coil, device and system
US7538552B2 (en) Orthogonal coil for magnetic resonance imaging
JP6402112B2 (en) Z-segmented radio frequency antenna apparatus for magnetic resonance imaging
JP4869029B2 (en) Coil apparatus and magnetic resonance inspection apparatus using the same
CN106662625B (en) The magnet being imaged for head and brothers
Darnell et al. Integrated parallel reception, excitation, and shimming (iPRES) with multiple shim loops per radio‐frequency coil element for improved B0 shimming
JP2003180659A (en) Rf coil system for magnetic resonance imaging device
KR101890261B1 (en) Magnetic resonance imaging birdcage coil assembly aligned along the z-axis
US11112471B2 (en) Inductively feeding an RF coil for magnetic resonance imaging
US20120068710A1 (en) Magnetic resonance device, reflector array and high-frequency shield system for a magnetic resonance device
JP4266580B2 (en) RF coil for magnetic resonance imaging
JP6255012B2 (en) TEM resonator system used in MRI system
US11422214B2 (en) Gradient coil system
JP7458316B2 (en) Magnetic resonance coil for simultaneous imaging and B0 shimming
Papoti et al. Effects of crossing saddle coil conductors: electric length X mutual inductance
US9829552B2 (en) Transmission arrangement for a tomograph
KR101081339B1 (en) RF coil assembly for magnetic resonance image device
US20100277168A1 (en) Multi-channel tem coils with auxiliary decoupling elements
Avdievich et al. Novel splittable N‐Tx/2N‐Rx transceiver phased array to optimize both signal‐to‐noise ratio and transmit efficiency at 9.4 T
KR101892543B1 (en) Radio Frequency Coil For Magnetic Resonance Imaging
KR20160002548A (en) RF(radio frequency) coil for magnetic resonance imaging and magnetic resonance imaging system
US20220326324A1 (en) Improved birdcage antenna
JP2011031103A (en) Nuclear magnetic resonance imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant