• 한국전자파학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.732-739
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• 2002

고온온열치료(Hyperthermia)용 안테나의 성능은 안테나의 임피던스 매칭과 안테나 주위 조직의 SAR 분포에 의해서 결정된다. 본 논문에서는 FDTD 해석법을 이용하여 coaxial-slot 안테나를 계단형(staircasing)으로 근사화하여 분석하였고, 가열 특성을 개선시킬 수 있는 Hyperthermia용 안테나를 설계하였다. 계단형과 구형(square) 모델로 근사화한 coaxial-slot 안테나에서 간에 유기되는 SAR 값을 분석하였고 두 모델의 SAR 값을 Saito의 측정결과와 비교해 보았으며 그 결과 계단형 모델이 구형 모델 보다 측정결과에 가까운 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 안테나에서 유기되는 SAR 값은 1g 평균 첨두치가 195 W/kg으로 Saito가 제안한 안테나의 SAR 값인 152.5 W/kg에 비해 대략 27.9 %도 증가한 값으로 나타났다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제30권4호
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• pp.333-340
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• 2009

MR compatible coaxial-slot antenna for microwave hyperthermia was developed while its structure and size of each part were determined by computer simulation using finite element method(FEM). Its local heating performance was evaluated using tissue-mimic phantom and swine muscles. 2% agarose gel mixed with 6mM/$\ell$ $MnCl_2$ as a biological tissue-mimic phantom was heated by the proposed antenna driven by a 2.45GHz microwave generator. The temperature changes of the phantom were monitored using multi-channel digital thermometer at the distance of 0mm, 5mm, 10mm and 20mm from the tip center of the antenna. Also muscle tissue of swine was heated for 2 and 5minutes with 50W and 30W of microwave generator powers, respectively, to evaluate the local heating performance of the antenna. MRI compatibility was also verified by acquiring MR images and MR temperature map. MR signals were acquired from the agarose gel phantom using $T2^*$ GRE sequence with 1.5T clinical MRI scanner(Signa Echospeed, GE, Milwaukee, WI, U.S.A.) at Pusan Paik Hospital and were transferred to PC in order to reconstruct MR images and temperature map using proton resonance frequency(PRF) method and laboratory-developed phase unwrapping algorithm. Authors found that it has no severe distortion due to the antenna inserted into the phantom. Finally, we can conclude that the suggested coaxial-slot antenna has an excellent local heating performance for both of tissue-mimic phantom and swine muscle, and it is compatible to 1.5T MRI scanner.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.31-39
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• 2009

목적 : 본 연구는 PRF(Proton Resonance Frequency)를 이용한 MR 온도감시 영상에서 시간 해상도를 keyhole방법 적용으로 향상시키고자하였다. 제시된 keyhole방법과 기존 온도영상 방법 사이의 비교를 위해 온도 값에 대한 RMS(Root Mean Square) 오차와 SNR(Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 대상 및 방법 : PRF 방법과 GRE(Gradient Recalled Echo)를 이용하여 MR 온도영상을 구현하였으며 장비로는 임상용 1.5T MRI 장치를 이용하였다. 인체모사 조직인 2% 한천 젤 팬텀과 돼지 근육조직으로 실험을 수행하였다. 2.45GHz대역의 마이크로파 발생장치로 MR호환 동축 슬롯 안테나를 구동하여 MRI장치 내에서 대상 조직과 팬텀을 5분간 가열하였다. 가열 직후 10분 동안에 순차적으로 MR 원 데이터를 획득하였다. 획득된 원 데이터는 PC로 전송되어 전체 위상을 부호화하여 얻은 원 데이터의 바깥영역과 K-space의 중앙 영역을 각각 128, 64, 32, 16으로 위상부호화된 데이터로 keyhole영상을 재구성하였다. 256개로 전체 부호화된 자체-참조 온도영상과 RMS 오차를 비교하였으며, zero-filling 영상과 SNR비교를 하였다. 결과 : keyhole 온도 영상에서 위상부호화 수가 128, 64, 32, 16으로 줄어들수록 RMS 오차로 산출한 온도의 차이가 0.538, 0.712, 0.786, 0.845$^{\circ}C$ 만큼 증가하였으나 SNR 값은 keyhole의 위상부호화 수가 줄어도 유지되었다. 결론 : 본 연구는 고정된 매트릭스 크기에 keyhole 방법 적용을 이용하여 온도 감시에서의 시간해상도 증가와 SNR 값을 유지하는 결과를 도출하여 성공적인 적용을 보여 주었다. 본 연구를 기반으로 한 다음 연구에서는 최적화된 변수를 이용한 keyhole 방법 적용으로 최소 온도 오차의 실시간 MR 온도 감시가 가능할 것이라 예상된다.