Development of Birdcage RF coil for 3T Animal MR Imaging

We authors developed a new small-size birdcage RF coil for animal MR images. And we compared signal-to-noise ratio (SNR) of the new small coil with a conventional knee coil. The dimension of the low-pass type birdcage coil with 12 elements at 37 MRI system are 13 cm outer diameter, 12 cm inner diameter and 20 cm length. For each element, the width of copper tape is 0.05 mm, thickness is 8 mm and length is 20 cm. The small birdcage coil with 12 elements exhibited 7 resonance modes. The isolation of the quadrature channel could be achieved more than 20 ㏈. The coil quality factor (Q value) was 98.6. The SNR of the animal coil was 243.2 on the average and was about twice as high as the conventional knee coil. The present study successfully demonstrated that the small birdcage coil could provide high quality animal MR images with the improved SNR. Therefore, it is expected that the small birdcage coil could be used in the clinical diagnosis and research studies for veterinary medicine in the near future.

목적 : 사람에 비하여 크기가 현저히 작은 동물의 자기공명영상 촬영을 위하여 상용으로 인체에 적용하는 Head 코일보다 원통 반지름이 작은 Low-Pass Type Birdcage 코일을 제작함으로써 보다 큰 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio. SNR)를 얻고자 하였다. 방법 : 자기공명영상을 얻기 위해 Spin Echo 펄스시퀀스와 Fast Spin Echo 펄스시퀀스를 사용하였다. T1 강조영상을 얻기 위한 Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=300/17 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. T2 강조영상을 얻기 위한 Fast Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=3000/96 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. 원통의 지름이 13 cm인 Birdcage 코일은 12개의 elements로 구성되어 있으며 길이는 22 cm로 제작되었다. 결과 : 코일 원통의 반지름의 크기에 따른 SNR을 비교하기 위하여 인체용 Knee 코일과 동물용으로 제작된 코일을 이용하여 각각의 팬톰 영상을 획득하였다. 팬톰 영상으로부터 측정된 SNR의 값을 통해 반지름이 작은 동물용 코일의 SNR이 더 크다는 걸 확인할 수 있었다. 토의 및 결론 : 본 연구를 통하여 같은 형태의 Birdcage 코일일 경우 원통의 반지름에 따라 SNR이 다르며, 특히 반지름이 작을 때 SNR이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 코일의 크기에 비해 촬영하고자 하는 대상물의 부피가 작은 경우 대상물의 부피에 맞추어 코일을 제작하면 SNR이 보다 뛰어난 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.