경사자계와 RF코일

MRI 장비 1

 

경사자계의 종류

 

5-3-1X 축 경사자계

약간의 둥그런 형태로 양쪽 벽으로 코일이 설치되어 있다. 따라서 환자의 양측면 자세의 영상을 얻을 수 

있으며 위의 Z 축 경사자계와 비슷하다. 단면설정이 횡단면(coronal) 방향일 경우 X축 경사자계가 위상,
혹은 주파수 부호화 방향으로 설정된다.

 

5-3-2Y 축 경사자계

Y축 경사자계 코일은 bore의 위쪽과 아래쪽으로 1쌍이 설치가 되어있어서 환자와 수직방향으로

영상이 얻어진다. 역시 발생방법은 같으며 횡단면 영상일 경우 X , Y 경사자계는 각 화소에서 나오는 

신호위치가 어딘지를 정확하게 파악해 준다.

 

 

5-3-4 Combined 경사자계

각 경사자계에 전류가 흐르면 독립된 단면영상을 얻을 수 있을 뿐 아니라 3쌍의 경사자장을 합성하면 

영상, 즉 사위상의 자장이 형성되어 사위면의 영상을 얻을 수 있다.

 

5-4 RF 코일

5-4-1 고주파 코일

자석이 만든 외부자장에 자화 되어 라모어(Lamour) 주파수로 회전하는 proton에 동일한 주파수의

RF Pulse를 인가하면 공명현상이 일어나 proton은 신호를 방출한다. 코일은 이 RF-pulse를 

인가하고 proton으로 부터 신호를 받는 안테나 역할을 한다.
RF-pulse에 의해 proton은 Mxy면에 누워 회전한다. 이 회전하는 Mxy신호가 코일에 전류를

유도시킨다

(코일에 직각방향으로 자석이 회전하므로 발전기와 같이 자기 유도의 법칙에 의해 전류발생)
RF코일은 두 가지 type이 있다. Homogeneous 코일(head, body, e x t r emi t y 코일과 같은 RF를 

송. 수신하는 기능을 가진 코일)과 inhomogeneous 코일(표면코일과 같은 수신기능만이 있는 코일)이 있다.
환자에게서 나오는 MR 신호는 2가지 요소, signal과 noise로 구성되어 있다. Signal은 단지

단면영상에서 나오는 것이지만 noise는 코일에 의해 발생이 된다.

 

 

5-4-2 코일의 종류

 

► Quadrature 코일 (circularly polarized 코일)

전류를 줄이고 신호 대 잡음비를 증가시켜 뛰어난 영상을 만들도록 고안 한 RF코일이다

두 개의 코일을 90° 회전시키면 분리되는 동종코일로 만들어졌으며 tissue magnetization의 두 transverse component 간의 위상차를 조화시키는 작용을 한다. 

따라서 이론상 소요 RF전력의 50% 정도로 90° pulse를 만들어 낼 수 있다.

 

► Body 코일

Body 코일은 인체 모든 부분의 영상을 얻을 수 있고 경사자계 코일내부에 둘러싸여 있다.
역시 송, 수신 기능이 있으며 body 코일과 경사자계가 하나의 시스템으로 이루어진 것도 있다.

 

► Head 코일

Head 코일은 두부검사 시 사용된다 전형적인 quadrature birdcage head 코일은 neck 코일에 

부착할 수 있다.

► Surface 코일

RF 코일은 RF를 송신하고 수신하는 기능을 한다. 하지만 그중 한 가지 기능만을 제공하는 코일이

surface 코일이다. 이 코일은 피부와 근접한 인체에 대해 높은 SNR영상을 얻는 데 사용이 된다. 

다양한 크기와 형태가있으며 extremity, T-M joint, orbit, prostate, breast처럼 특수 부위에 맞게끔

제조된 코일들이 있다.

 

► Array 코일

넓은 부위를 촬영하기 위해 수신코일을 크게 만들면 감도가 떨어지게 되므로 가능하면 촬영부위에

근접시킬 수 있는 모양으로 작게 만들어야 한다. 최근에는 다수의 수신코일을 배열하여 그 신호를

합성하는 array 코일을 사용한다. Array 코일은 수신코일의 장점인 고감도와 body 코일의 장점인 

넓은 촬영영역을 모두 갖게 되므로 우수한 영상을 얻을 수 있다.
Array 코일 내에 있는 각각의 surface 코일은 각자 amplifier, receiver, memory board를 작동하며 

그 신호를 합성하여 한 영상에 나타낸다.