무선주파수코일

Radiofrequency coil

무선주파수 코일(RF 코일)은 자기공명영상(MRI)에 사용되는 장비에서 무선주파수(RF) 신호의 수신기 및 때로는 송신기도 한다.null

MRI에서 MR 신호는 공명 과정에 의해 생성되며, 이는 무선주파수 펄스의 결과물이다.그것들은 두 개의 전자기 코일, 즉 송신기와 수신기로 구성되며, 이 코일은 필드를 생성하고 결과 신호를 수신한다.MRI 연구에 관심 있는 원자핵은 전자파 스펙트럼의 무선 주파수 부분에 자체 공명 주파수를 가지고 있다.[1]null

송신 코일에 의해 생성되는 전자기장은 대개 아마추어 무선에서 사용되는 최고 전력을 초과하는 전력에서 수십 MHz의 RF 범위(흔히 전자기 스펙트럼의 단파 무선 부분에 있음)에 있지만, MRI 기계에 의해 생성되는 RF 간섭은 거의 없다.그 이유는 MRI가 매우 불량한 전파 송신기로 안테나가 없기 때문이다."전송 코일"에서 생성되는 RF 주파수 전자기장은 전기장 구성 요소의 변경과 관련이 거의 없는 자기 근거리장이다(예: 모든 재래식 전파 송신이 그러함).따라서 MRI 송신기 코일에서 생성되는 고출력 전자기장은 RF 주파수에서 많은 전자기 방사선을 생성하지 않으며, RF 전력은 코일 공간에 국한되어 '전파'로 방사되지 않는다.그러므로 송신 코일은 무선 주파수에서는 좋은 전자파 근거리 발전기가 되지만, 무선 주파수에서는 좋지 않은 전자파 방사선 송신기가 된다.null

수신기 코일은 피험자 내 핵의 자기 모멘트를 전처리하여 발생하는 RF 주파수에서 진동을 흡수한다.따라서 코일에 의해 획득된 신호는 유도된 emf이며, 전파를 줍는 결과가 아니다.이것은 흔히 있는 오해인데, 불행히도 문헌을 통해 전파되었다.MRI 스캐너는 일반적으로 패러데이 케이지 역할을 하는 금속 메시 라인 룸에 위치한다.)null

종류들

MRI용 RF 코일은 체적 코일과 표면 코일의 두 가지 등급으로 분류할 수 있다.null

볼륨 코일

부피 코일은 큰 부피에 걸쳐 균일한 RF 송출을 제공하도록 설계된다.대부분의 임상용 MRI 스캐너는 전신 영상 촬영을 위해 체적 코일이 내장되어 있으며, 머리와 다른 사지를 위해 더 작은 체적 코일이 제작되었다.null

부피 코일의 일반적인 설계에는 버드케이지 코일, TEM 코일,[2] 새들 코일이 포함된다.이러한 코일은 크기 때문에 RF 전력이 많이 필요하기 때문에 RF 전력 요구량을 2배 줄이기 위해 4중으로 구동되는 경우가 많다.null

높은 RF 자기장 동질성을 달성하기 위한 조건은 무선주파수 코일의 공간 코사인 전류 분포를 근사하게 하는 것이다.[3]부피 코일의 RF 동질성은 전송에 매우 바람직하지만 관심 영역이 작을 때는 덜 이상적이다.부피 코일의 시야가 넓다는 것은 관심 영역뿐만 아니라 전신의 소음을 받는다는 것을 의미한다.null

표면 코일

표면 코일은 작은 관심 영역에 걸쳐 매우 높은 RF 감도를 제공하도록 설계된다.이러한 코일은 종종 관심의 구조 바로 위에 놓인 단일 또는 다중 턴 루프다.이러한 코일의 크기는 특정 관심 영역에 최적화될 수 있다.null

표면 코일은 RF 동질성이 떨어지기 때문에 심지어 관심 영역에서도 전송 코일을 잘 만들지 못한다.그들의 작은 시야는 그들이 관심 영역의 잡음만을 감지하기 때문에 수신자로서 이상적이다.null

참고 항목

참조

  1. ^ Huettel, S.A. Functional Magnetic Resonance Imaging. USA: Sinauer. p. 31.
  2. ^ Vaughan, J.T.; Adriany, G.; Snyder, C.J.; Tian, J.; et al. (1 October 2004). "Efficient high-frequency body coil for high-field MRI". Magnetic Resonance in Medicine. 52 (4): 851–859. doi:10.1002/mrm.20177. PMID 15389967.
  3. ^ Coillot, C.; Nativel, E.; Zanca, M.; Goze-Bac, C. (2016). "The magnetic field homogeneity of coils by means of the space harmonics suppression of the current density distribution". Journal of Sensors and Sensor Systems. 5 (2): 401–408. Bibcode:2016JSSS....5..401C. doi:10.5194/jsss-5-401-2016.