MRI 고주파 코일 (MRI RF Coil)
쉽게 풀면
MRI는 수소 원자핵을 특정 주파수(라모어 주파수)의 전파로 두드려 들뜨게 한 뒤, 원래 상태로 돌아가며 내보내는 약한 전파를 받아 영상을 만듭니다. 이때 전파를 보내는 역할(송신)과 받는 역할(수신)을 하는 안테나가 고주파 코일입니다. 신호가 매우 약하기 때문에 코일을 몸 가까이 붙일수록 더 깨끗한 영상을 얻습니다.
왜 중요한가
영상의 신호대잡음비와 균일도, 고속 촬영 기법인 병렬영상의 성능이 코일 설계에 크게 좌우됩니다. 그래서 머리·무릎·유방 등 부위별 전용 코일, 다채널 위상배열 코일, 고자장 MRI의 송신 불균일 보정 같은 주제가 MRI 하드웨어 연구의 중심입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
수신 채널이 많고 몸에 가까운 코일이 신호와 가속 성능을 모두 개선한다는 비교 결과입니다.
조금 더 깊게 보면
코일은 균일한 자기장을 만드는 볼륨 코일(예: 버드케이지 코일)과, 표면 가까이에서 감도가 높은 표면 코일로 나뉩니다. 여러 개의 작은 표면 코일을 배열한 위상배열 코일은 넓은 범위에서 높은 신호대잡음비를 얻고, 각 코일의 감도 차이를 병렬영상(SENSE, GRAPPA 등)에 이용합니다. 공진 주파수는 주자기장 세기에 비례하므로(수소 기준 1.5 T에서 약 64 MHz, 3 T에서 약 128 MHz) 장비 자장에 맞게 조율되어야 합니다.
주의할 점
전자파흡수율(SAR)은 송신 코일이 몸에 넣는 고주파 에너지를 제한하기 위한 안전 지표이고, 고주파 코일은 그 에너지를 실제로 보내고 신호를 받는 장치라는 점이 다릅니다. 위치 정보를 부호화하는 MRI 경사자장 코일과는 역할이 전혀 다르며, 수신 전용 코일은 SAR에 직접 기여하지 않습니다. 코일 케이블이 고리 모양으로 몸에 닿으면 화상 위험이 있어 배치에 주의해야 합니다.