• Progress in Medical Physics
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• v.15 no.1
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• pp.54-58
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• 2004

The aim of this study was to develop special birdcage resonators for small objects including the human wrist, hand and small animals, using 3T MRI/MRS. Before substantial development, different types of parameters were arranged, based on theoretical analysis, through lumped element transmission line theory. The primary analysis was peformed with a network analyzer (HP 4195A) and the final experimental analysis was carried out with 3T MRI (Medinus, Korea). The manufactured birdcage resonator is typically composed of 12-element structures to which a low-pass filter is fundamentally applied. The diameter and length of each element of the birdcage resonator were as follows: (1) diameter 12 cm, length of element 22 cm, (2) diameter 15 cm, length of element 22 cm, and (2) diameter 17 cm, length of element 25 cm. Copper tape with a width of 1 cm was used for the coils. MRI acquisition parameters were TR=500 ms, TE=17 ms, and Ave=2 for T1-WT images, and TR=4,000 ms, TE=96 ms, and Ave=2 for T2-WT images. The ratio of the samples diameter to the birdcage resonators diameter was approximately 55%, 63% and 70%, respectively, for the three elements. This study determined that the best image quality and S/N ratio were obtained when the ratio of the object's diameter was approximately 50∼80%. A general theoretical analysis of the birdcage coil differs in many respects from the experimental results which were influenced by many factors that were not considering when the general theoretical analysis of the birdcage coil was peformed. The induced resistance may be considered as part of the resistive loss if the quantitative value can be determined using a radiation resistance approach.

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2003.09a
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• pp.47-47
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• 2003

Abstract: RF Birdcage Resonator는 높은 자장 균질성과 신호 대 잡음비의 특성이 좋음으로 인해 MRI와 MRS 연구에 보편적으로 사용되고 있다. 본 연구는 인체를 비롯한 동물실험을 위한 다양한 실험대상에 따라 코일의 크기를 예측하여 Birdcage Resonator를 개발하였다. Unloaded와 Loaded 상태에서의 전기적인 성향을 Lumped Element Circuit Theory를 따라 일반적인 분석을 하였을 뿐 아니라 실제적인 실험을 통한 분석도 하였다. Introduction: Birdcage Resonator 는 자장 균일성이 뛰어나고 신호대잡음비가 좋아 Magnetic Resonance Imaging과 Spectroscopy에 유용하게 사용되어지고 있다. 이 연구에서는 실험대상에 따른 여러 가지의 Birdcage Resonator를 개발하기 위해 Lumped Element Circuit Theory를 사용한 일반적인 이론적 방법론을 이용하여 코일을 분석하였을 뿐 아니라 실제 제작한 후 실험을 통한 실질적인 영상분석도 병행하여 진행하였다. Method: 실질적인 개발에 앞서 Lumped Element Circuit Theory를 통해 이론적인 분석으로부터 나온 여러 parameter들을 정리하였다. 제작 후 실험적인 분석은 Network Analyzer (HP 4195A, 미국)를 통한 1차적인 분석을 한 후 최종적으로 3T MRI 장비 (메디너스, 한국)에서 수행하였다. 제작된 Birdcage Resonator의 종류는 기본적으로 Low-Pass Filter를 적용한 12-column 구조이다. 각각의 직경과 element의 길이는 다음과 같다. 1) 직경 13cm, element의 길이 22cm, 2) 직경 15cm, element의 길이 22cm, 3) 직경 17 cm, element의 길이 25cm. Result and Discussion: 여러 parameter들을 이론적으로 계산하여 실제 Birdcage Resonator를 제작하여 실험적인 분석을 한 결과 많은 차이가 있음을 알 수 있었다. 그 이유는 이론적인 계산에서는 생각되지 않았던 요인들이 실제 제작에 있어서는 많은 영향을 미쳤기 때문인 것이다. Network Analyzer를 통한 1차적인 분석 후에도 실제의 Magnet Field내에서 또 다시 차이가 나는 것 또한 같은 이유에서이다. 그러므로 Birdcage Resonator 제작에 있어서 이러한 여러 요인들을 충분히 고려하여야 할 것이다. Acknowledgement: 본 연구는 2002 년도 한국과학재단 목적기초연구사업 (과제번호 : R0l-2002-000-00294-0 (2002) 지원아래 수행되었다.

• Journal of the Korean Magnetic Resonance Society
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• v.9 no.1
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• pp.48-60
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• 2005

Purpose: The purpose of this study was to design and build an optimized birdcage resonator configuration with a low pass filter, which would facilitate the acquisition of high-resolution 3D-image of small animals at 3T MRI system. Methods and Materials: The birdcage resonator with 12-element structures was built, in order to ensure B1 homogeneity over the image volume and maximum filling factor, and hence to maximize the signal to noise ratio (SNR) and resolution of the 3-dimensional images. The diameter and length of each element of a birdcage resonator were as follows: (1) diameter 13 cm, length 22 cm, (2) diameter 15 cm, length 22 cm, (3) diameter 17 cm, length 25 cm. Spin echo pulse sequence and fast spin echo pulse sequence were employed in obtaining MR images. The quality of the manufactured birdcage resonators wes evaluated on the basis of the return loss following matching and tuning process. Results: The experimental MR image of phantoms by the various manufactured birdcage resonators were obtained to compare the SNR in accordance with the size of objects. The size of an object to that of coil was identified by parameters that were estimated from the image of a phantom. First, the diameter of the birdcage resonator was 15cm, and the ratio of the tangerine to the birdcage resonator accounted for approximately 27%. The Q factor was 53.2 and the SNR was 150.7. Second, at the same birdcage resonator, the ratio of the orange was approximately 53%. The SNR and the Q parameter was 212.8 and 91.2, respectively. Conclusion: The present study demonstrated that if birdcage resonators have the same forms, SNR could be different depending on the size of an object, especially when the size of an object to that of coil is approximately 40~80%, the former is bigger than the latter. Therefore, when the size of an object to be observed is smaller than that of coil, the coil should be manufactured in accordance with the size of an object in order to obtain much more excellent images.

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 2003.10a
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• pp.15-15
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• 2003

목적： RF Birdcage Resonator는 그것의 높은 자장 균질성과 신호 대 잡음비의 특성이 좋음으로 인해 MRI와 MRS 연구에 보편적으로 사용되고 있다. 본 연구는 인체를 비롯한 동물실험을 위한 다양한 실험대상에 따라 코일의 크기를 예측하여 Birdcage Resonator를 개발하였다. unloaded와 loaded 상태에서의 전기적인 성향을 Lumped Element Circuit Theory를 따라 일반적인 분석을 하였을 뿐 아니라 실제적인 실험을 통한 분석도 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07b
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• pp.662-664
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• 1999

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.

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2006.08a
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• pp.44-44
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• 2006

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 2006.11a
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• pp.81-81
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• 2006