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핵자기공명 영상법과 핵자기공명 분광법을 위한 뒤집음-탐침의 개발에 대한 연구
이동훈,고락길,정은기,Lee, Dong-Hun,Go, Rak-Gil,Jeong, Eun-Gi 대한의용생체공학회 1995 의공학회지 Vol.16 No.3
핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance)에서 신호 획득 시에 가장 중요한 부분중의 하나인 rf-탐침(radio-frequency-probe)은 실험대상이 되는 시료의 기하학적 모양과 획득하고자 하는 정보 등에 따라서 적절히 설계 및 제작되어야 최적의 신호를 얻을 수 있다. 일반적으로, rf-탐침은 시료를 둘러싸는 형태와 시료 표면에 위치하는 형태 등 두 가지로 제작된다. 그러나, 시료나 인체 부위가 관모양을 하고 있으며 관 모양 주위로부터의 신호를 관측하는 경우, 앞에서 기술한 두가지 형태의 탐침을 이용해서는 신호대 잡음비의 저하로 인해 만족할 만한 신호 획득이 어려워진다. 이때, 탐침을 관 모양의 시료 내부에 위치시키고, 관찰하고자 하는 부위에 최대로 가까이하며 탐침의 품격인자를 높이는 것이 최적의 신호획득에 중요한 조건이 되게 된다. 본 논문에서는 탐침을 시료 내부에 넣고 탐침 외부로부터 신호를 얻는 뒤집음-탐침을 역-솔레노이드 saddle 및 이중표면코일 등의 세가지 형태로 제작하고 최적신호의 획득에 대한 시도를 해보았고, 컴퓨터를 이용한 계산을 통하여 기하학적인 모양의 차이에 따른 rf-자기장 발생 상태를 알아보았다. 아울러, 시험시료로부터 발생되는 영상신호를 얻고 영상 영역 내에서 신호대잡음비를 측정하여 탐침들의 성능을 비교 분석했다. 본 연구에서 제작된 뒤집음-탐침의 경우, 어떠한 상품화된 탐침과 비교할 때, 뛰어난 신호대잡음비와 탐침 주위에서 매우 높은 균일성이 유지되었다. 또한, 제작된 형태의 뒤집음-탐침을 이용한 인체 진단에의 응용성은 매우 높을 것으로 예상된다. RF (radio-frequency) probes of Nuclear Magnetic Resonance are one of the important factors and should be designed and built properly depending upon the geometry of the samples and the information. In general there are two kinds of rf probes : one encircles the sample while the other is placed on the surface of the sample. However, in case that the samples on human internal organs have a tube shape, the two kinds of rf probes, as specified above, are usually unsuitable for the internal imaging due to the degradation of signal-to-noise ratios (SNR's). In this case a probe should be positioned as close to the area as possible by putting the probe in the tubelike sample to improve filling factor In the present study inside-out probes have been constructed in the three different shapes such as an anti-solenoidal, a saddle and a dual surface types. RF-field distributions have also been calculated depending upon the geometrical changes of anti-solenoid probes. Moreover, the performance of the inside-out probes has been checked by measuring SNR's of the images acquired. The inside-out probes constructed in this study produced better SWR's and rf-field uniformity in the area close to the probes in comparing with any other commercial probes. There is a high feasibility that the constructed probes in the present study are applicable to the diagnosis of human bodies.
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