• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.2
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• pp.129-136
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• 2000

중재적 시술을 위한 자기공명영상(MRI)용 주자석은 수직 자계를 가지는 경우가 대부분인데 본 논문에서는 수직 자계를 발생하는 주자석에 장착할 수 있는 볼록형 경사자계코일을 소개하였다. 중재적 시술에 필요한 고속 촬영을 하기 위해서는 강한 경사자계 및 낮은 코일 인덕턱스가 필요한데 본 논문에서는 이를 효율적으로 실현하기 위해 경사자계코일을 볼록 곡면 위에 실현하였다. 기존 방법에서처럼 평면 위에 경사자계코일을 실현하지 않고 볼록 곡면 위에 실현함으로써 경사자계코일의 자계 강도 특성 및 코일 인덕턱스 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 중재적 시술을 위한 경사자계코일 내 공간을 충분히 확보할 수 있다. Prolate spheroid 좌표계에서 표현되는 경사자계코일 면을 정의하였고, 유한요소법을 이용한 볼록형 경사자계코일 설계 방법을 기술하였다. 또한 경사자계코일 면의 곡률에 따라 경사자계코일의 성능이 어떻게 변화하는지에 대한 결과를 제시하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.5
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• pp.537-544
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• 1999

자기공명영상시스템의 경사자계코일을 영구자석의 자극에 부착할 경우 경사자계의 분포가 변하고 코일의 인덕턴스가 증가하는 현상이 생긴다. 본 논문에서는 이러한 자극효과를 고려하여 평면형 경사자계코일을 설계하는 방법을 제시하였다. 제사한 방법에는 자극 효과를 거울 전류로 모델링하였고, 모델링한 거울 전류를 고려하여 경사자계코일의 인덕턴스를 최소화하는 방법을 구했다. 또한 실제 상황과 가장 흡사한 자계 분포를 만들어주는 거울 전류의 크기를 구하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 제시한 방법으로는 설계된 경사자계코일은 종래의 설계된 경사자계 코일에 비해 우수한 성능을 보였다.

• Proceedings of the KOSOMBE Conference
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• v.1995 no.11
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• pp.250-252
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• 1995

이 논문의 목적은 Target field approach를 사용하여 2차원적인 공간선택을 할 수 있는 방사형 표면 경사 자계코일 (Radial SGC : Radial Surface Gradient Coil)을 설계하는 것이다. 지금까지 쓰이던 원통형의 고차경사자계코일을 이용한 2차원적 원형 선택방법은 한개의 RF Puise로 2차원적인 공간 선택을 할 수 있는 장점이 있었으나 선택되어지는 체적의 지름이 6-8cm로 너무 크다는 단점이 있었다. 이 논문에서는 이와같은 단점을 극복하기 위해 영상을 얻고자하는 부분에 코일을 좀 더 가까이 붙일 수 있으며 선택되어지는 체적의 지름을 1-4cm까지 줄일 수 있는 표면 고차자계코일을 Target field approach 방법을 이용하여 설계하였으며 Phantom과 인체영상을 통해 제작된 코일의 성능을 확인해 보았다. 과거에 사용되었던 Field component method에서는 선택되는 부분이 찌그러지는 경우가 있었으나 Target field approach 방법에 의해 설계된 코일에 의하여 선택되는 부분은 이상적인 원에 가까운 모양이 되었다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.1
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• pp.53-58
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• 1999

Eddy current in MRI systems degrades gradient field linearity and distorts gradient waveform. When the waveform distortion is spatially variant, it is very difficult to perform special imaging techniques such as the echo planar imaging technique or the fast spin echo imaging technique. In this study, we have developed a new technique to estimate the distorted gradient waveforms at any points inside the imaging region using the finite element method. After obtaining the eddy-current-effect transfer function, which represents magnitude and phase characteristics of the gradient field at a particular point, we have used the transfer function to estimate the actual gradient waveforms at the point. To verify the proposed technique, we have compared the estimated gradient waveforms with the measured ones.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.583-589
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• 2000

본 논문에서는 핵자기공명영상의 고해상도를 이루고, 영상의 신뢰성을 높이기 위해서 선형성이 증가된 경사자기장 코일의 설계와 제작에 목적을 두었다. Maxwell pair를 이용하여 Z-경사자계의 선형성을 증강시키기 위해 코일의 기하학적인 형태의 이론적인 계산과 몇 가지 형태의 코일로부터 예상되는 자기장 및 경사자기장의 분포를 구현했다. 즉, 코일 축 방향의 자기장을 구면좌표계에서 전개하는 방법으로 Maxwell pair의 크기와 위치를 계산하고, 유한요소법을 이용하여 자기장 및 경사자기장의 2차원 분포를 그렸다. 더불어 이론적인 계산 결과와 함께 자기장의 2차원 분포를 토대로 실제 경사자기장 코일을 제작하였고 이를 0.15 Τ 핵자기공명영상기에 적용하여, 영상을 획득하였다. 기존의 방법에 따른 Maxwell pair 형태를 이용한 경우에 코일지름의 40% DSV(diameter spherical volume)내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림(distortion)을 갖는 선형성이 유지되었고, 새롭게 시도된 방법에 의한 경사자기장 코일의 경우는 코일지름의 70% DSV 내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림을 갖는 선형성을 유지하였으며, 설계 제작된 경사자기장 코일과 RF-코일을 이용하여 이를 확인하였다. 본 연구에서 제작된 경사자기장 코일의 선형성은 Maxwell pair 코일보다 향상된 결과를 보았으며, 본 논문에서 제시하는 방법은 자기공명영상의 해상도 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.2 no.2
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• pp.132-139
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• 1992

We have designed a magnetic field gradient useful for cylindrical imaging in NMR-CT. The direc¬tion of the designed field is parallel to the axis and the gradient in the radial direction of cylindrical coordinate is monotonically increasing. The ratio of the gradient in the radial and axial direction is greater than 10 near the center of coordinate. This ratio depends on solenoid length, the number of reverse current turns at center, and the amount of the reverse current. We built a gradient coil based on the numerical simulation and tested the field generated by NMR-CT. The resulting image matches with the theoretical expectation within 10% error. Since the data acquisition time of 1-D imaging is significantly shorter than 2-D imaging, it becomes possible to image much more dynamic objects by the use of this gradient field.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10c
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• pp.235-237
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• 2006

In this paper, the previous 2-D gradient coil design method using loop current elements is extended to 3-D or multi-layer structures which is useful for various MRI applications including MR microscopic imaging where relatively large space may be available for the implementation of the gradient coils. Either the power consumption or the stored energy (thus, inductance), or the combination of the two can be minimized with a set of chosen target field constraints. Complete 3-D design equations for the optimization as well as inductance or resistance calculation are derived. An effective coil shape correction method for a curved current pattern is also developed. The design method can also be easily extended to the active shielding structure.

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 1996.10a
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• pp.12-12
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• 1996

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 1996.10a
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• pp.13-13
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• 1996

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 2001.11a
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• pp.178-178
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• 2001

목적： 본 연구에서는 초당 $10^{9}$ 부동점 연산이 가능한 Texas Instrument사의 TMS320C6701 DSP를 이용하여 연속적으로 변하는 경사자계를 real-time으로 계산하여 후, 4 채널의 phase array 코일을 이용하여 영상을 얻은 후 빠른 재구성을 통하여 영상을 확인할 수 있는 spectrometer를 개발하였다. 대상 및 방법： 실시간 구현을 위하여 DSP 보드에 Texas Instruments(Tl)사의 TMS320C6701을 장착하였다. Transmitter, receiver, 그리고 gradient를 담당하는 DSP 보드들과 이들과 연결되어 rf modulation, gradient waveform을 만드는 analog board와 phased array coil을 위한 4 채널까지 측정이 가능한 receiver board로 구성하였다. Gradient 보드의 경우 각 경사자계의 채널(Gx, Gy, Gz)의 sampling points를 real-time으로 각각 계산함으로써 blipped-EPI 뿐만 아니라, 경사자계 파형이 연속적으로 변화하는 spiral-EPI의 실험도 가능하게 하였다.