RF 코일로 사용된 구리선 코팅재질이 자기공명영상에서의 신호대잡음비에 미치는 영향
The Effect of Coating Material of Copper-wire RF Coil on the Signal-to-Noise Ratio in MR Images
1
조회
0
다운로드
5
인용
0
참고문헌
키워드
초록
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 (polyesterimide)가 코팅된 직경 0.4 mm 구리선을 사용하여, 내경이 1.7 mm인 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.
Abstract
Purpose : To investigate the effect of coating material in RF coil, which is one of main parts in MRI machine, on the Q-factor and SNR(signal-to-noise ratio) in MR images. Materials and Methods : RF coils with inner diameter of 1.7 mm were made by using copper wires coated with polyester, polyurethane, polyimide, polyamideimide, and polyester-imide, and by using copper wires in which coating materials had been removed. Q-factors of the RF coils were measured by network analyzer, and SNR values in the spin-echo MR images obtained by 600 MHz (14.1 T, Bruker DMX600) micro-imaging system for the coated and uncoated cases. Results : The measured SNRs were almost same for the RF coils with coat-removed copper wires, however SNRs and Q-factors were different for the coated cases depending on the coating material. They were maximized in the polyurethane-coated case in which the SNR was >30% greater than polyester-coated case. Conclusion : We made solenoid-type RF coils which were easily used for MR micro-imaging in Bruker MRI probe. There was a significant coating-material dependence in the measured Q values and SNRs for the home-made RF coils. The study demonstrated that the choice of coating material of RF coil may be a critical factor in the MRI sensitivity based on SNR value.
참고문헌 (10)
- Callaghan PT, "Principles of nuclear magnetic resonance microscopy" (1991), Clarendon Press
- Richards RE, "The signal-to-noise ratio of the nuclear magnetic resonance experiment", J Magn Reson, 24, pp.71~85 (1976)
- Peck TL, "Design and analysis of microcoils for NMR microscopy", J Magn Reson, 108, pp.114~124 (1995)
- Black RD, "A high-temperature superconducting receiver for nuclear magnetic resonance microscopy", Science, 259, pp.793~795 (1993)
- Lauterbur PC, "The sensitivity of the zeugmatographic experiment involving human samples", J Magn Reson, 34, pp.425~433 (1979)
- Minard KR, "Solenoidal microcoil design I. Optimizing RF homogeneity and coil dimensions", Concepts Magn Reson, 13, pp.128~142 (2001)
- Minard KR, "Picoliter 1H NMR spectroscopy", J Magn Reson, 154, pp.336~343 (2002)
- Olson DL, "Highresolutionmicrocoil 1H-NMR for mass-limited, nanoliter-volume samples", Science, 270, pp.1967~1970 (1995)
- Lee S, "One micrometer resoultion NMR microscopy", J Magn Reson, 150, pp.207~213 (2001)
- Minard KR, "Solenoidal microcoil design Ⅱ. Optimizing winding parameters for maximum signal-to-noise performance", Concepts Magn Reson, pp.13190~13210 (2001)