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다채널 3T 자기공명장치에서의 Compressed B1 제어법
Compressed B1 Control Method in Multi-channel 3 T MRI 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.62 no.8, 2013년, pp.1120 - 1124  

유형석 (School of Electrical Eng., University of Ulsan)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Our objective of this study was to reduce radio frequency coil (RF) control time at 3 T MRI systems. A compressed method is proposed with a convex optimization and pseudo-inverse method in multi-channel RF coils. After applying the proposed methods, fields are homogenized with less field data. Even ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 각 코일의 입력 인자들을 결정하기 위해 convex 최적화 방법을 사용하였으며 본 논문에서 제안하는 방법의 효율성을 보기 위해 관심 영역과 비 관심영역의 데이터를 #분포와 함께 수치적으로 보고자 하였다. 시뮬레이션에서는 기본적으로 217*300의 크기를 가진 인체 몸통 모형의 #map을 사용하였다.
  • 본 논문에서는 임상에서 가장 널리 사용되고 있는 3 T 자기공명시스템에 8채널 다중안테나공진기를 적용한 후 #을 균질하게 하고자 한다. 기존의 convex optimization과 peusedoinverse 방법[3]을 최소의 # data를 이용한 compressed 기법을 이용하여 촬영시간을 단축하고자 하는 것이 본 논문의 목표이다. 다양한 시뮬레이션 결과를 토대로 논문에서 제안된 compressed 방법을 증명하였다.
  • 또한 많은 #를 필요로 하기 때문에 여전히 시뮬레이션 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해서 실제 병원의 MRI 환경과 비슷하게 적용할 수 있는 비주기적인 compressed 방법을 적용하여 그 결과를 확인해 보았다. 그림 5는 비주기적인 compressed 방법을 적용한 후 지역화 한 # 분포를 보여주며 No(217*300), 1/4(54*75), 1/6(36*50)까지 데이터를 compressed 한 결과를 나타내고 있다.
  • 이전의 연구에서는 RF 자장의 특정 대상영역에서는 신호의 크기를 증가시키고 특정 대상 영역 밖에서는 신호의 크기를 감소시키기 위한 방법으로 convex 최적화를 이용하여 MRI 시스템에서 원하는 영역에 집속하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서는 RF 자장의 크기를 기존보다 작게 압축시켜 convex 최적화 방법을 통해 각 코일 소자의 파라미터들을 구하여 최적화 하고 압축시키지 않은 RF 자장을 최적화 시켰을 때와 비교해본다.
  • 하지만 이러한 고해상도 자기공명영상시스템은 현재 연구용으로만 사용될 뿐 실제 임상에서는 적용되지 않고 있다. 본 논문에서는 임상에서 가장 널리 사용되고 있는 3 T 자기공명시스템에 8채널 다중안테나공진기를 적용한 후 #을 균질하게 하고자 한다. 기존의 convex optimization과 peusedoinverse 방법[3]을 최소의 # data를 이용한 compressed 기법을 이용하여 촬영시간을 단축하고자 하는 것이 본 논문의 목표이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고자기장 자기공명영상시스템의 단점은? 고자기장 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging)시스템(7 T 이상)은 우수한 신호 대 잡음비 및 해상도를 가지고 있으며, 현대 의학에서 임상 진단과 분석을 위한 중요한 도구로 사용되기 위하여 현재 많은 연구가 이루어지고 있다[1]~[3]. 그러나 고자기장 자기공명영상시스템에서는 RF 공진기에서 발생하는 자장(#)의 불균일성으로 인하여 임상 진단 및 분석을 위한 영상을 획득하기가 힘들다. 다채널(multi-channel) 코일을 이용하여 #의 불균일성 문제를 극복 할 방법에 대해서도 많은 연구가 이루어지고 있다[4].
MRI 시스템의 촬영시간이 오래걸리는 이유는? 그러나 멀티 채널을 이용한 MRI 시스템은 촬영시간이 오래 걸린다는 고질적인 문제가 항상 남아있었다. 이는 RF 코일에서 # 자장을 추출하는 시간이 오래 걸리기 때문에 발생되는 문제였다. 본 논문에서 제안한 compressed 방법으로 시뮬레이션한 결과 기존의 #필드와 비교하였을 때 방법을 적용하기 전과 후가 큰 차이가 없다는 것을 3 T 자기공명장치에서 보여준다.
고자기장 자기공명영상 시스템의 특징은? 고자기장 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging)시스템(7 T 이상)은 우수한 신호 대 잡음비 및 해상도를 가지고 있으며, 현대 의학에서 임상 진단과 분석을 위한 중요한 도구로 사용되기 위하여 현재 많은 연구가 이루어지고 있다[1]~[3]. 그러나 고자기장 자기공명영상시스템에서는 RF 공진기에서 발생하는 자장(#)의 불균일성으로 인하여 임상 진단 및 분석을 위한 영상을 획득하기가 힘들다.
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참고문헌 (6)

  1. J. Vaughan, M. Garwood, C.M. Collins, W. Liu, L. DelaBarre, G. Adriany, P. Andersen, H. Merkle, R. Goebel, M.B. Smith, and K. Ugurbil, "7T vs. 4T: RF power, homogeneity, and signal-to-noise comparison in head images," Magn Reson Med, vol. 46, no. 1, pp. 24-30, 2001. 

  2. J. Vaughan, L. DelaBarre, C. Snyder, J. Tian, C. Akgun, D. Shrivastava, W. Liu, C. Olson, G. Adriany, J. Strupp, P. Anderson, A. Gopinath, and P. Moortele, "9.4 T human MRI: Preliminary results," Magn. Reson.Med., vol. 56, pp. 1274-1282, 2006 

  3. H. Yoo, A. Gopinath, and J. T. Vaughan, "A method to localize RF B1 field in high-field magnetic resonance imaging systems," IEEE Trans. Biomed. Eng., 2012, 59, no.12, pp.3365-3371 

  4. D. Brunner and K. Pruessmann, " interferometry for the calibration of RF transmitter arrays," Magn. Reson. Med., vol. 61, pp. 1480-1488, 2009 

  5. M. Lustig, D. Donoho, J. Santos, and J. Pauly, "Compressed sensing MRI," IEEE Signal Process. Mag., vol. 25, no. 2, pp. 72-82, Mar. 2008. 

  6. SEMCAD X by SPEAG, www.speag.com 

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