본 연구에서는 자기공명영상에서 인체에 에너지를 주고, 신호를 받는 transceiver 역할을 하는 RF(Radio Frequency) 코일을 제작하여 phantom의 영상을 얻었다. 코일의 종류는 high-pass 타입의 birdcage형으로 제작을 하였으며, 영상을 얻는데 사용한 자기공명영상진단장비는 주 자기장의 세기가 1.5T인 GE사의 시스템이다. 이 시스템을 이용하여 phantom의 축방향과 축방향에 수직인 두 방향의 영상을 얻었다.
목적: 기존의 척추용 코일은 phased array 코일을 주로 많이 사용하여 왔다. Phased array 코일은 여러개의 표면 코일로 구성되어 있어 RE 자기장의 영역이 표면코일과 비슷하다. 그래서, 척추 영상을 얻기 위해서는 다른 부위의 핵 스핀을 포화시키는 불편함이 있다. 기존의 표면 코일보다 RF penetration depth가 적은 theta coil을 이용하여, 척추에 적합한 코일을 개발했다. 대상 및 방법: theta coil을 길게 제작하여 척추에 적합하게 하였다. 코일의 길이는 약 35cm, 폭은 16cm이다. 수신 전용으로 하기 위해서, 다이오드를 이용하여 detune 회로를 포함하였다. 기존의 코일과 비교하기 위해 theta coil과 GE사의 척추용 코일로부터 각각 영상을 획득하였다.
목적: 기존의 역수신코일(inside-out receiver coil)로 관벽의 MR 영상을 얻을 때 영상영역이 좁고 수신감도가 불균일한 단점을 보완하면서 신호대 잡음비(S/N ratio)도 높일 수 있는 회전자계역수 신코일(quadratic inside-out receiver coil)의 개발을 목적으로 한다. 대상 및 방법: 8극형코일, 선형자계수신코일, 회전자계수신코일에 대하여 컴퓨터 모의실험으로 영상영역 및 감도의 균일성을 비교하였다. 회전자계수신코일은 안장 모양을 한 두 개의 선형자계코일이 서로 간섭이 일어나지 않도록 수직 방향으로 배열된 구조를 갖도록 하였다. 지름 3 cm 크기로 각 코일을 제작하였으며 지름 20 cm의 원통 중앙에 내경 4 cm의 관이 있는 팬텀을 만들어 MnC1$_2$를 섞은 물을 채운 다음 1.5T 초전도 MRI 장치와 0.3T 영구자석 MRI 장치에서 팬텀의 관벽 영상을 얻었다. 본 실험을 시행한 1.5T 장치의 구조 때문에 회전자계코일의 두 안장코일을 결합하는 회로를 제작하여 사용하였고 0.3T에서는 장치에 내장된 결합회로를 사용하였다. 또한 포르말린 용액에 보관된 소의 대장 조직 단면 영상을 FOV 10-12 cm로 얻어 회전자 계안장코일의 성능을 평가하였다.
목적: 해상도가 우수한 경직장 영상을 위한 소아용 two-turn 표면형 수신 코일, 안장 수신 코일을 제작하여 이를 이용하여 얻은 고양이의 경직장 영상을 비교한다. 대상 및 방법: 지금까지 소아의 경직장 영상은 주로 초음파를 이용하여 얻었으나 해상도가 떨어지며 아직까지 소아용 탐촉자는 개발되지 않았다. 소아의 항문직장 기형의 진단을 위해서는 해상도가 우수한 영상이 필요하고, 이를 위해 소아용 직장 RF 코일로 원주형 two-turn 표면형 코일, 안장 코일을 제작하였다. 크기는 직경 7mm, 길이 6cm와, 직경 10mm, 길이 l0cm 하였고, 코일의 구리선 바깥으로는 두께 1mm의 테프론 tube로 감쌌다. 균일한 시험 시료(phantom)로 마요네즈를 이용하여 T1 강조 영상(Spin echo TR/TE= 500/11 msec, FOV=12cm, 영상행렬 256$\times$256)을 얻어서 신호 강도의 profile을 얻는다. 이를 Mathematica를 이용하여 구한 RF 자기장 세기의 분포와 비교했다. 두 종류의 코일을 각각 사용하여 얻은 고양이 항문 괄약근 영상에서 외부 괄약근, 내부 괄약근 등을 구분, 비교하였다.
Purpose : To compare 12 and 32-element surface coil arrays for highly accelerated coronary magnetic resonance angiography (MRA) using parallel imaging. Materials and Methods : Steady state free precession coronary MRA was performed in 5 healthy volunteers at 1.5 T whole body MR scanner using both 12 and 32-element surface coil arrays. Left anterior descending and right coronary artery data sets were acquired for each volunteer. Data sets were sub-sampled for parallel imaging using reduction factors from 1 to 6. Mean geometry factor (g-factor), maximum g-factor, and artifact level were calculated for each of the two coil arrays. Results : Over all reduction factors, the mean and maximum g-factors and artifact level were significantly reduced using the 32-element array compared to the 12element array (P << 0.1). The mean g-factor was sensitive to the imaging orientations of coronary arteries while the maximum g-factor and artifact level were independent of orientation. Conclusion : The 32-element surface coil array significantly improves artifact and noise suppression for highly accelerated coronary MRA using parallel imaging. The increased acceleration factors made feasible with the 32-element array offer the potential to enhance spatial resolution or increase volumetric coverage for 3D coronary MRA.
Purpose : To evaluate MR image qualities we developed a new MRI phantom with the fixation structures necessary to position it into coil firmly. Materials and methods : We designed MRI phantom for eight evaluation items such as slice thickness accuracy, high contrast spatial resolution, low contrast object detectability, geometry accuracy, slice position accuracy, image intensity uniformity, percent signal ghosting and signal to noise ratio. For the positioning of phantom at coils, the fixation structures were set up on the surface of phantom. Six different MRI units were used for test the possibility for the clinical application and their image qualities were evaluated. Results : We acquired appropriate MR image qualities enough for the evaluation on all used MR units and confirmed that their evaluations were within reliable values compared to real ones for some items. The positioning of our phantom into head coils with fixation structures worked well for proper imaging. Conclusion : We found that our prototype of MRI phantom had the possibility of clinical application for MR image quality assessment.
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2015.05a
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pp.149-150
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2015
병렬영상기법(parallel imaging technique)은 하나의 수신 코일을 사용하는 기존의 방식과 달리 다수의 수신코일을 이용하여 데이터를 획득하는 기법으로서 검사시간 및 공간해상도를 향상시키기 위해 사용된다. 본 논문은 간 공여자의 자기공명영상 췌담관 조영술에서 간담도 영상의 선예도 향상을 위한 병렬영상기법의 유용성을 연구하고자 하였다.
중재적 시술을 위한 자기공명영상(MRI)용 주자석은 수직 자계를 가지는 경우가 대부분인데 본 논문에서는 수직 자계를 발생하는 주자석에 장착할 수 있는 볼록형 경사자계코일을 소개하였다. 중재적 시술에 필요한 고속 촬영을 하기 위해서는 강한 경사자계 및 낮은 코일 인덕턱스가 필요한데 본 논문에서는 이를 효율적으로 실현하기 위해 경사자계코일을 볼록 곡면 위에 실현하였다. 기존 방법에서처럼 평면 위에 경사자계코일을 실현하지 않고 볼록 곡면 위에 실현함으로써 경사자계코일의 자계 강도 특성 및 코일 인덕턱스 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 중재적 시술을 위한 경사자계코일 내 공간을 충분히 확보할 수 있다. Prolate spheroid 좌표계에서 표현되는 경사자계코일 면을 정의하였고, 유한요소법을 이용한 볼록형 경사자계코일 설계 방법을 기술하였다. 또한 경사자계코일 면의 곡률에 따라 경사자계코일의 성능이 어떻게 변화하는지에 대한 결과를 제시하였다.
본 논문에서는 핵자기공명영상의 고해상도를 이루고, 영상의 신뢰성을 높이기 위해서 선형성이 증가된 경사자기장 코일의 설계와 제작에 목적을 두었다. Maxwell pair를 이용하여 Z-경사자계의 선형성을 증강시키기 위해 코일의 기하학적인 형태의 이론적인 계산과 몇 가지 형태의 코일로부터 예상되는 자기장 및 경사자기장의 분포를 구현했다. 즉, 코일 축 방향의 자기장을 구면좌표계에서 전개하는 방법으로 Maxwell pair의 크기와 위치를 계산하고, 유한요소법을 이용하여 자기장 및 경사자기장의 2차원 분포를 그렸다. 더불어 이론적인 계산 결과와 함께 자기장의 2차원 분포를 토대로 실제 경사자기장 코일을 제작하였고 이를 0.15 Τ 핵자기공명영상기에 적용하여, 영상을 획득하였다. 기존의 방법에 따른 Maxwell pair 형태를 이용한 경우에 코일지름의 40% DSV(diameter spherical volume)내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림(distortion)을 갖는 선형성이 유지되었고, 새롭게 시도된 방법에 의한 경사자기장 코일의 경우는 코일지름의 70% DSV 내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림을 갖는 선형성을 유지하였으며, 설계 제작된 경사자기장 코일과 RF-코일을 이용하여 이를 확인하였다. 본 연구에서 제작된 경사자기장 코일의 선형성은 Maxwell pair 코일보다 향상된 결과를 보았으며, 본 논문에서 제시하는 방법은 자기공명영상의 해상도 향상에 기여할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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