고주파 관련 장치, Operating console

 

5-5 고주파 관련 장치

 

RF 시스템은 주파수 합성기(synthesizer), RF power amplifier, preamplifier, coupler 등으로 구성되어 

있다. RF 코일에 필요한 RF pulse는, 촬영 매개변수(parameter)가 결정되면 computer의 계산에 의해 

그 모양이 만들어지고 변조기(modulator)에서 공명주파수 신호를 만드는 신호발생장치(signal generator)의 출력이 변조된다. 이 신호는 경사자장에 의해 위치에 따라 공명주파수가 변화된 일정단면을 선택할 수

 있는 특정 주파수 성분을 갖고 있는데, 이를 선택적 라디오 주파수 펄스(selective RFpulse)라 한다. 

특정주파수 성분을 갖는 이 신호는 RF amplifier에서 증폭되어 코일에 인가된다. RF amplifier는 방송국의 

송신기와 유사한 장치로서 RF pulse를 증폭하여 proton을 필요에 따라 90°또는 180°로 RF코일을 통하여 

여기(excitation)시키게 된다.

RF코일은 RF pulse를 송신한 다음 인체에서 나오는 미약한 신호를 받아서 RF pre amplifier로 

보내준다. 이 신호는 pre amplifier에서 증폭(50∼100 dB 정도)되고 복조기(demodulator)에서 신호처리를 

거친 다음, 아날로그 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 디지털 신호로 변환시켜 주는 ADC(analog to digital converter)로 보내 digital data가 되며 영상을 재구성하는 컴퓨터로 전달된다. 코일은 RF pulse를 인체에 

인가하기 위해 RF amplifier에 연결되기도 하고 인체로부터의 신호를 증폭하기 위해 Preamplifier에 

연결하기도 한다. 이 과정은(1∼5 msec 정도) 매우 빠르게 이루어지므로 특별한 전자 개폐기가 필요하며 T/R(transmitter/receiver) switch라 부른다. coupler는 RF signal의 전송방향을 조절하는데 쓰인다.

5-6 Operating console

일반적으로 영상 획득과 구성 절차가 operating console에 의해 이루어진다. MR 영상을 보여주는

모니터, scan 조건과 scan 상황을 보여주는 판넬과 키보드로 구분되며 CT와 같이

operating console을 응용하여 MR console를 제작하였기 때문에 거의 유사한 모습을 하고 있으나
image acquisition control은 크게 차이가 있다. MR 장치가 CT 장치와 비교했을 때 장치작동과 영상 재구성 

과정이 비슷하지만 원칙적으로 다른 부분은 다음과 같다.

 

5-6-1 Start-up

1. Power on/off – 통상 시스템에 전기를 공급하는 스위치 형태로 되어 있다.
2. Emergency off - 긴급통제기능은 강자성체 장치에선 결코 사용하면 안 된다.
3. Intercom – 검사 중 환자와의 의사소통을 위한 것이다.
4. CRT control – 비디오 모니터의 밝기, 대조도, 전원공급 역할을 한다.
5. Annotation – 알파벳과 특수키로 환자와 영상에 관련된 정보를 입력한다.

5-6-2 Image acquisition

1. Tuning control – 컴퓨터 명령어 수행 하에 여러 개의 키 입력이 환자 또는 영상화하는 부분에 맞추어 

시스템의 공명주파수를 조절하기 위해 설계되어 있다.
2. Pulse sequence – operator는 검사하는 데 사용되는 partialsaturation, inversion recovery, spin echo, 

경사자계 echo를 선택할 수 있다.
3. Repetition time(TR) – TR이 길어지면 검사시간이 길어진다. 하지만 더 길게 했을 경우 하나의 scan으로 

복합 sequence기법을 사용하여 더 많은 영상단면을 얻을 수 있다.
4. Inversion time(TI) – 이것은 반전회복 pulse sequence 기법에서 사용되며, TI가 길수록 T1 강조영상이

 된다.
5. Echo time(TE) – 반전영상과 스핀에코기법에서 사용되며 길수록 T2-강조영상이 된다.
6. Number of view – 화소 수는 보통 128 혹은 256을 사용하며 더 클 수 록 해상력은 증가하나 검사시간이

 증가된다.
7. Number of excitation(NEX) – 신호획득수 혹은 신호에 대한 여기 수라 고도 하며 이것이 클수록 

신호 대 잡음비가 제곱근에 비례해서 증가되고 검사시간은 정비례한다.
8. Field of view(FOV) - FOV를 감소시키는 것이 공간 분해능을 증가시키지만 signal acquisition이 

증가하면 신호 대 잡음비가 커진다.
9. Slice thickness – 단면두께 감소는 부분 용적현상의 감소로 공간분해능이 좋아지며 신호획득을 

증가하면 적절한 신호 대 잡음비를 유지한다.

5-6-3 Imaging processing

1. Window width/level – 보이는 영상에 대해 대조도와 회색 단계별 농도를 조절한다.
2. Cursor on/off – 조이스틱이나 트랙 볼 혹은 마우스로 커서를 화면에 위치시킨다.
3. Region of interest(ROI) – ROI는 측정하고자 하는 부분의 계산, 평균치 각 화소의 표준수치를 

알고자 할 때 사용된다.
4. Zoom – 영상을 확대하는 기능으로써 몇몇 장비는 확대율이 고정이 되어 있으나 그 밖의 장비는 

유동적이다. 단지 눈에 보이는 영상을 확대했을 뿐 CT 장비와는 달리 보고자 하는 부분의 영상을 확대하여 

재구성하는 것은 불가능하다.
5. Profile/histogram – 막대그래프나 히스토그램처럼 보고자 하는 부분을축으로 삼아 해당 화소들의 

수치를 좌표로 나타낸 것이다.
6. High light – 주어진 영상 내 특정 부분을 강조하기 위해 픽셀들의 밝기를 조절할 수 있다.
7. Collage – 한 화면 내에 재구성된 여러 이미지를 축소하여 나열할 수가 있는데 획득하고 재구성하는 

MR 특성상 아주 필요한 기능이다.