• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4891-4895
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• 2010

본 자기공명영상장치(MRI: Magnetic Resonance Imaging)의 구성 요소인 RF Coil의 성능은 영상의 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio)를 결정하는 장치이다. RF Coil의 성능은 민감도(Sensitivity)와 라디오주파수 필드 균질성(RF Field Uniformity)으로 나타내고, RF Coil에 의해 유기되는 라디오 주파수 자기장(B1 Field)의 세기는 RF Coil의 구조 및 배열에 따라 공간적으로 달라진다. MRI 신호의 크기는 RF Coil이 만들어내는 자기장의 세기에 의해 결정되기 때문에 RF Coil에 의해 형성되는 공간상의 B1 Field의 분포를 확인할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 다채널 RF Coil 설계에 있어서 가장 기본이 되는 형태의 RF Coil 구조와 이의 B1 Field 분포를 Matlab을 이용하여 모의실험을 통해 확인 하였다. Matlab을 이용하여 계산된 기본 구조의 RF 코일이 형성하는 B1 Field 분포는 다채널 RF 코일 설계시 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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• pp.74-74
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• 2003

목적： 피부표면에 가까운 고분해능 MR 영상을 얻기 위하여는 Surface RF Coil과 강력한 경사자계를 갖는 Gradient Coil이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 High-Resolution MR Imaging을 위해 surface RF Coil과 Surface Gradient Coil을 제안하였다. Target Field Method를 사용하여 Gradient Coil의 전력 소모를 최소화하였으며 MR Microscopy가 가능한 50 mm∼100 mm의 해상도가 가능하도록 Coil을 설계하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.75-78
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• 1997

인체의 하지 MR Angiography(MRA)를 위한 하지전용 dual birdcage RF 코일을 설계, 제작하였으며 Volunteer실험을 하여 그 유용성을 보였다. 제안된 코일은 인체의 하지 전체의 영상을 위한 코일로 허벅지로부터 종아리까지 전체를 두 번의 영상을 통해 cover하게 된다. 기존의 방식대로 한 개의 코일을 옮기며 두 번 촬영할 경우 코일을 도중에 옮기게 외어 다리를 움직일 수밖에 없어 두 set의 영상이 완전히 연결이 되지 않지만 제안된 코일의 경우 침대만 움직이게 되므로 이런 문제가 없게 된다. 제안된 코일의 성능은 Volunteer의 하지 MRI 및 MRA를 얻어 확인했으며 임상적으로 매우 유용한 것으로 확인되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권3호
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• pp.153-158
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• 2006

본 연구의 목적은 고해상도 미세영상을 얻을 수 있는 기술을 확보하기 위하여 나선형 multi-turned RF 표면코일(surface coil)의 민감도(sensitivity)를 평가하고자 하였다. RF 코일의 자기장 분포를 시뮬레이션 함으로서 자기장의 불균질성 (inhomogeniety)을 조사하고, 그 결과를 토대로 개선된 RF 코일을 디자인할 수 있다. 1, 3, 5번씩 감은 나선형 코일을 조사 한 결과, 3번 감은 나선형 코일의 민감도가 가장 높은 것으로 나타났다. 이를 통하여 나선형 RF 코일의 감는 횟수를 조절함으로써 코일의 민감도를 향상시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 지나치게 감는 횟수를 늘리면 오히려 코일의 impedance를 증가시키게 되어 민감도를 감소시키며, 동시에 matching이 어려워진다는 사실을 확인하였다. 본 연구의 결과로서 지름이 4 cm인 나선형 wire RF 표면코일의 최적의 감는 횟수를 발견하였다. 또한 나선형 표면코일에서 감는 횟수의 증가는 항상 민감도에 긍정적인 영향을 미치는 것이 아니며, 반드시 최적의 감는 횟수를 찾아야 한다는 것을 확인하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
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• pp.35-38
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• 2005

국내의 MR영상 기술에 있어서 피부영상 및 MR Microscopy에 대한 연구는 있었지만 그 성과는 크게 만족스럽지 못했다. 본 연구는 고해상도 피부 영상을 얻기 위한 Surface coil을 구상하여 제작하고 임상용 MRI 시스템에서 영상을 얻었다. 그러나, 이러한 초기 영상으로부터 시작하여 피부영상 및 미세구조 영상을 얻는 데는 상당한 기술적 제한이 따른다. 기존의 volume형 RF coil보다 surface coil이 비록 자기장 균질도는 떨어지나 우수한 SNR을 얻을 수 있어, 개선의 방향을 coil의 형태를 조정함으로써 고해상도의 영상을 얻을 수 있다. 따라서 Surface coil 제작의 그 첫 단계인 surface coil의 구조에 따른 자기장 분포를 시뮬레이션함으로써 surface coil을 제작하는데 있어 주요 참고자료가 될 것이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권2호
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• pp.129-132
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• 1998

이 논문의 목적은 척추 영상을 위한 One-channel phased-array quadrature RF 코일을 개발하는 것이다. 두 개의 수직방향 RF 코일을 조합하여 만든 Quadrature RF코일은 한 개의 코일을 쓰는 것에 비해 배의 signal-to-noise ratio(SNB) 향상을 얻울 수 있다. Phased-array quadrature RF 코일에서는 코일 element의 크기를 줄임으로써 SNR을 더욱 향상시킬 수 있다. 이에 따라 줄어드는 코일의 Coverage를 유지하기 위해 phased-array 코일에서는 여러 set의 작은 코일을 사용한다. 다음과 같은 두가지 방법으로 Phased-array의 각 코일간의 간섭 현상을 제거했으며 SNR을 개선하였다. (1)인접한 코일을 적당한 간격으로 겹쳐지게 함으로써 상호 인덕턴스를 영으로 만든다. (2)Pro-amp를 코일에 바로 붙임으로써 커플링 회로에서의 SNR loss를 방지하고 그 다음 단에서 코일 사이의 phase차를 보정한다. 이 논문에서는 Receive-only mode의 Phased-array quadrature RF 코일을 개발하여 팬텀과 인체 척추의 영상촬영을 통하여 그 성능을 입증하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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• pp.227-229
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• 1997

A new phased-array quadrature RF coil for one or two RF acquisition channels is developed for spine MR imaging. Quadrature RF coils for MRI have been useful to improve the signal-to-noise ratio (SNR) by $"\sqrt{2}"$ using two orthogonal RF coils in combination [1]. More recently, the phased-array RF coil has been proposed for more improvement of SNR by using an array of RF coil elements with a reduced size and coverage for each element. Two new schemes are proposed for the new phased-array quadrature RF coil as follows : (1) Proper overlapping of two quadrature RF coils thus removing the mutual inductance and (2) Attaching preamplifiers right after the coil section and combining the signal with proper phase delays. The coil has been implemented for receive- only mode. It has been tested through phantom and volunteer imaging. The experimental results show the utility of the proposed RF coil.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.291-293
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• 1997

A new quadrature RF coil is designed for Breast MR Imaging. Quadrature RF coils for MRI have been useful to improve the signal-to-noise ratio (SNR) by "$\sqrt{2}$" using two orthogonal RF coils in combination. A modified Breast Quadrature coil is designed. It is a modified type of the high-pass birdcage coil. To reduce the field distortion, by using current feeding, the field pattern is optimized to achieve a quadrature circularly-polarized field pattern. The coil has been implemented for receive-only mode, and tested by phantom imaging. The experimental results show the utility of the proposed RF coil.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권2호
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• pp.171-176
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• 2009

목적 : 자기공명영상 장비에서 신호를 주고 받는 주요 부분인 RF 코일의 성능 특성인 Q 값 (quality factor)과 신호대잡음비 (SNR, signal-to-noise ratio) 값에 미치는 코일 구리선 코팅 재질의 영향을 조사하고자 하였다. 대상 및 방법 : 폴리에스테르 (polyester), 폴리우레탄 (polyurethane), 폴리이미드 (polyimide), 폴리아마이드이미드 (polyamideimide), 폴리에스테르이미드 (polyester-imide)가 코팅된 직경 0.4 mm 구리선을 사용하여, 내경이 1.7mm인 RF 코일을 솔레노이드 형태로 제작한 후 network analyzer로 Q 값을 측정하였다. 또한 제작된 RF 코일을 600 MHz MRI (14.1 T, Bruker DMX600) 장비를 이용하여 표준시료를 이용한 자기공명영상 실험을 수행하였으며, 5개의 다른 코팅 재질과 코팅이 없는 경우에 대하여 영상에서의 신호대잡음비를 비교하였다. 결과 : 코팅 피복을 벗겨내고 측정한 신호대잡음비는 오차 범위에서 유사하였으며, 코팅되어 있는 경우에는 그 재질에 따라 Q 값 및 신호대잡음비가 다르고, 폴리에스테르의 경우를 제외하면 코팅 피복이 없는 경우와 비교하여 큰 값을 보였다. 폴리우레탄 코팅 구리선을 사용하였을 때 Q 값 및 신호대잡음비가 가장 크게 나타났으며, 가장 작은 값을 보인 폴리에스테르 코팅재질인 경우와 비교할 때 신호대잡음비가 34% 정도 큰 값을 보였다. 결론 : 1.2 mm 이하의 작은 생체시료에 적합한 솔레노이드형 RF 코일을 상용 프로브에 장착하여 사용할 수 있도록 손쉽게 제작하였으며, 폴리우레탄으로 코팅된 구리선으로 만들어진 코일의 경우 신호대잡음비가 30% 이상으로 가장 우수한 결과를 보였고, 따라서 코팅 재질의 선택이 자기공명영상의 결과에 중요하게 작용함을 확인할 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권1호
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• pp.52-58
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• 2014

목적: 임상용 MRI에서 마우스 종양의 pH 측정을 위한 $^1H-^{31}P$ RF 코일 시스템을 개발하고 팬텀을 이용하여 pH 값의 정확도를 시험하고자 한다. 대상과 방법: 마우스 종양 연구를 위한 표면형 $^1H$ 및 $^{31}P$ radio frequency (RF) 코일을 개발하였다. 두 코일을 서로 수직이 되도록 설치하여 두 코일간의 상호인덕턴스를 0으로 하였다. 다양한 pH 값을 가진 팬텀으로부터 $^{31}P$ MR 스펙트럼을 얻어 Henderson-Hasselbalch equation을 이용하여 pH를 구하였다. $^{31}P$ 스펙트럼으로부터 얻은 pH값은 pH meter를 사용하여 직접 구한 pH값과 비교한다. 결과: $^1H-^{31}P$ RF 코일 상호간 coil coupling (S12)은 각각 -73.0, -62.3 dB로 충분히 분리 되었다. 균일한 팬텀으로부터 얻은 $^1H$ 영상의 signal-to-noise ratio (SNR)는 약 300 이상이며, in vivo 고해상도 마우스 영상을 얻을 수 있었다. $^1H$ 신호가 분리된 $^{31}P$ MR 스펙트럼으로부터 얻은 pH값은 pH meter로 직접 측정하여 얻은 값과 약 97% 상관관계를 가졌다. 결론: 본 연구에서 개발한 임상 MRI 장비용 $^1H-^{31}P$ RF 코일 시스템으로부터 정확한 pH를 구할 수 있었다. 본 코일 시스템은 31P 이외의 다른 핵 MRS 혹은 MRI에 적용 가능할 것으로 기대된다.