정 자장($B_0$)의 세기가 7 T(Tesla) 또는 9.4 T 고자기장 MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템은 정 자장의 세기가 1.5 T 또는 3 T MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템에 비하여 인가된 RF(Radio Frequency) 필드의 높은 불균질성을 보여준다. 다채널(multi-channel) RF 코일에서는 인가된 RF 자장($B_1^+$)의 불균질성을 개선시키기 위해서 각각의 코일 소자(element)에 인가되는 전류의 크기와 위상을 독립적으로 조절할 수 있다. 선택된 관심 영역에서의 RF 자장이 균일하도록 RF 코일의 각 요소로 들어가는 최적화된 전류의 크기와 위상 값을 얻기 위해서 iterative 방법과 함께 convex 최적화 방법이 사용된다. 이러한 방법을 입증하기 위하여 9.4 T MRI 시스템에 RF 코일의 공진 주파수가 400 MHz을 가지는 다채널 전송 선로 코일이 인체 두상 모형과 함께 모델링되었으며, 이 코일에 의하여 자장이 얻어진다. 9.4 T MRI 시스템을 위한 시뮬레이션 결과가 자세히 논의된다.
The electro-magneto- thermo-elastic behavior of a rotating functionally graded long hollow cylinder with functionally graded piezoelectric (FGPM) layers is analytically analyzed. The layers are imperfectly bonded to its inner and outer surfaces. The hybrid cylinder is placed in a constant magnetic field subjected to a thermo-electro-mechanical loading and could be rested on a Winkler-type elastic foundation. The material properties of the FGM cylinder and radially polarized FGPM layers are assumed to be graded in the radial direction according to the power law. The hybrid cylinder is rotating about its axis at a constant angular velocity. The governing equations are solved analytically and then stresses, displacement and electric potential distribution are calculated. Numerical examples are given to illustrate the effects of material in-homogeneity, magnetic field, elastic foundation, applied voltage, imperfect interface and thermo-mechanical boundary condition on the static behavior of a FG smart cylinder.
Two methods can be used to correct the undesirable magnetic field of MRI. One is active shimming method and the other is ferro-magnetic shimming. Ferro-magnetic shimming method is more inexpensive, more convenient in operation and more effective on correcting magnetic field. So, nowadays, it is the general method for shimming the commercialized MRI magnet. We have developed a 1.5T MRI magnet and its ferromagnetic shimming system. Using the ferro-magnetic shimming system, we have improved the field homogeneity of the 1.5T MRI magnet.
In high field (> 3 T) MR imaging, the magnetic field inhomogeneity in the target object increases due to the nonuniform electro-magnetic characteristics and relatively high Larmor frequency. Especially in the body imaging, the effect causes more serious problems resulting in locally high SAR(Specific Absorption Ratio). In this paper, we propose an optimized parallel-transmission RF coil element structure and show the utility of the coil by FDTD simulations to overcome the unwanted effects. Three types of TX coil elements are tested to maximize the efficiency and their driving patterns(amplitude and phase) optimized to have adequate field homogeneity, proper SAR level, and sufficient field strength. For the proposed coil element of 25 cm ${\times}$ 8 cm loop structure with 12 channels for a 3.0 T body coil, the 73% field non-uniformity without optimization was reduced to about 26% after optimization of driving patterns. The experimental as well as simulation results show the utility of the proposed parallel driving scheme is clinically useful for (ultra) high field MRI.
자장의 범위가 1 mT 이하이고, 분해능이 100 nT인 국가표준을 확립하고 저자장 측정장비의 교정 및 측정능력을 확보하기 위한 저자장 표준시스템을 제작하였다. 저장 발생용으로 석영관을 사용 한 정밀 솔레노이드를 가공.제작하였으며, 지자장 상쇄용으로 대형 3-축 헬름홀쯔 코일을 구성하였다. 자장 균일도를 향상시키기 위하여 단층 솔레노이드에서 주전류의 2개의 보조전류를 사용하는 three-current 방법을 사용하였으며, 컴퓨터를 사용하여 축상에서 최대의 균일도를 주는 조건을 계산하였다. Three-curent 방법을 사용한 경우 솔레노이드 중심축상에서 ${\pm}5\;cm$ 범위에서 0.01%, single current 일 때는 0.1%의 정밀도로 자장을 발생할 수 있었으며, 저자장 측정장비의 동특성을 측정할수 있는 시스 템을 구성하여 장비의 성능을 평가할 수 있었다.
목 적 : 본 연구에서는 기존의 방사선 치료 기법인 3D-CRT 방법을 기반으로 치료 Energy와 Wedge를 변형 시킨 Hybrid 치료계획을 세워, open rectangular field를 사용한 2D-RT와 현재 가장 많이 시행되고 있는 방사선치료의 형태인 3D-CRT, 그리고 Hyrid paln 의 각각의 치료계획에 따른 선량분포, 선량-체적 히스토그램을 이용하여 산출된 값들을 비교, 분석하여 Hybrid 치료계획의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 방사선 치료를 받은 환자 5명을 대상으로 전산화 단층촬영장치(RT-16GE)를 이용해 CT모의치료를 시행하여 영상을 획득하였다. 치료계획실에서는 이미지 관심영역표시는 종양은 CTV으로, 정상장기는 폐, 심장으로 나타냈다. 치료계획은(pinncle-ver 9.2)은 표적에는 충분한 선량을 정상장기에는 선량이 최소화 되도록 치료계획을 세웠다. 결 과 : Homogeneity Index의 선량비교는 2D-RT (open rectangular field): 38.32, TW(conformal wedge field): 32.01 FIF(field in field): 29.22, HYBRID(energy combine, wedge combine): 30.57으로 나타났다. 2D-RT, TW, FIF Hybrid $V_{75_-lung}$은 각각 112.33, 125.14, 121.3, 123.78. $V_{50_-lung}$은 155.43, 159.62, 157.96, 159.06. $V_{25_-lung}$은 199.86, 200.22, 198.65, 200.31. $V_{50_-heart}$는 각각 26.07, 27.1, 26.85, 27.17 $V_{30_-heart}$ 33.71, 34.37, 34.15, 34.65로 나타났다. 결 론 : HYBRID planning에서 표적에는 3D-CRT 에 비해 비교적 뛰어난 선량분포와 유방을 보호함을 보여주지만 폐와 심장에 많은 선량이 조사됨을 치료계획 시 주의해야 하고 앞으로 해결해야 할 과제라 생각된다. HYBRID 으로 Energy를 혼합하여 사용한다면, 타겟에 보다 더 적절한 coverage가 이루어질 수 있을 것으로 보인다. breast 뿐만 아닌 Lung cacner 치료와 같이 불균질한 부위의 치료에 적용한다면 보다 더 최적을 결과를 이루어낼 수 있을 것으로 사료된다.
We transformed the shape of a YBCO sample with striation to reduce hysteresis and ac losses. And we chose several points to analyze in detail and visualized superconducting properties like critical transition temperature, distribution of the magnetic field, distribution of the current density and hysteresis in a non-destructive manner based on Low Temperature Scanning Laser Hall Probe Microscopy (LTSLHPM) to examine the homogeneity of the sample.
Elevation differences within a paddy field relate strongly to plant health, crop homogeneity, and pest control. For precision agriculture (PA), the elevation within a field should be precisely controlled. We analyzed variation in elevation within a rice paddy field over one crop cycle. The study took place in a rectangular plot (100 m x 30 m). Elevations within the a plots was measured by a laser-equipped surveying instrument, that could determine elevations to precisions of I mm. The test field was divided into grids with 30 squares; elevation was measured at the center of each 5 x 10-m grid square. This study measured elevation during nine observation periods from pre-plowing to post-harvest. Descriptive statistics showed the highest elevations after plowing due to soil disturbance. One-way analysis of variance (ANOVA) revealed significant elevation differences before and after plowing and transplanting, although elevations were similar over the period of crop growth. Comparison of pre-plowing and post-harvest data showed differences in elevations, indicating that elevation changes occurred during plowing, rice transplanting, plant growth, and harvesting. In summary, the above statistical analysis indicated that elevation changes occurred due to plowing but not during the plant growth season or due to harvesting.
The research results on the superconducting magnet for whole body MRI are presented. The magnet consists of main coil with 6 solenoid coils, shielding coil with 2 solenoid coils and 6 sets of cryogenic shim coil. The ferromagnetic shim assembly is installed on the inside wall of the room temperature bore for shimming inhomogeneous field components generated due to manufacturing tolerances, installation misalignments and external ferromagnetic materials near the magnet. Also, the magnet is enclosed with the horizontal type cryostat with 80cm room temperature bore to keep the magnet under the operating temperature. The magnetic field distributions within the imaging volume were measured by the NMR field mapping system. Through the test, the central field of magnet was 1.5 Tesla and the field homogeneity of 9.3 ppm has been obtained on 40cm DSV(the diameter of spherical volume) and using this magnet, comparatively good images for human body, fruits and water phantoms have been achieved.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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