• 제목/요약/키워드: magnetic gradient tensor

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다중채널 고온초전도 양자간섭소자 자력계 시스템을 이용한 이동 물체 탐지 (Detection of a Moving Object by Multi-channel SQUID Magnetometer System)

  • 이헌주;이승민;이호년;윤주환;문승현;임선호;김덕영;오병두
    • Progress in Superconductivity
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    • 제3권1호
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    • pp.56-59
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    • 2001
  • We have constructed a multi-channel SQUID magnetometer system for localization and classification of magnetic targets. Ten SQUID magnetometers were arranged to measure 5 independent components of 3 $\times$ 3 magnetic field gradient tensor. To get gradient from the difference of magnetic field measurements, we carefully balanced magnetometers. SQUIDs with slotted washer were used for operation in an unshielded laboratory environment, and noise characteristic in the laboratory was measured. With the multi-channel SQUID magnetometer system, we have successfully traced the motion of a bar magnet moving around it at a distance of about 1 m. In the urban environment, the drift of uniform magnetic field due to the irregular motion of a large magnetic body at distance and earth field causes an error in the position calculation, and this results in the distortion of the calculated trajectory. In this paper, we present the architecture and the performance of the system.

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The Software Development for Diffusion Tensor Imaging

  • Song, In-Chan;Chang, Kee-Hyun;Han, Moon-Hee
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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    • pp.112-112
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    • 2001
  • Purpose: We developed the software for diffusion tensor imaging and evaluated its feasibility in norm brains. Method: Five normal volunteers, aged from 25 to 29 years, were examined on a 1.5 T MR system. the diffusion tensor pulse sequence used a SE-EPI with 6 diffusion gradie directions of (1, 1, 0), (-1, 1,0), (1, 0, 1), (-1, 0, 1), (0, 1, 1), (0, 1, -1) and also with no diffusion gradient. A b-factor of 500 sec/mm2 was used. Measurement parameter were as follows; TR/TE=10000 ms/99 ms, FOV=240 mm, matrix=128$\times$128, slice thickness/gap=6 mm/0 mm, bandwidth=91 kHz and the number of total slices=20. Four repeated axial diffusion images were averaged for diffusion tensor imaging. A total scan 11 of 4 min 30 sec was used. Six full diffusion tensor components of Dxx, Dyy, Dzz, Dxy, Dxz and Dyz were obtained using two-point linear regression model from 7 diffusion-weight images at each pixel and fractional anisotropy and lattice index images was estimated fr their eigenvectors and eigenvalues. Our program was written on a platform of IDL. W evaluated the qualities of fractional anisotropy and lattice index images of normal brains a knew whether our software for diffusion tensor imaging may be feasible.

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확산텐서 MR 영상을 이용한 백질의 비등방성 측정 및 백질섬유 트래킹: 확산경사자장의 방향수가 미치는 영향 (Anisotropy Measurement and Fiber Tracking of the White Matter by Using Diffusion Tensor MR Imaging: Influence of the Number of Diffusion-Sensitizing Gradient Direction)

  • 전우선;홍성우;이종세;김성현;김재형
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 목적 : 최근 확산텐서영상(diffusion tensor imaging)의 발전으로 뇌백질의 미세 구조적 특성을 평가할 수 있게 되었다. 그러나 확산텐서영상을 얻기 위한 적절한 영상촬영조건 중 확산 강조 경사자장의 적정한 방향 수에 대하여 충분히 연구되지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 뇌백질의 트래킹(tracking)을 수행하는 데에 있어 확산강조 경사자장의 방향 수가 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 남녀 13명 (남: 10, 여: 3, 평균나이: 30세, 연령분포: 23-37) 을 대상으로 하였다. 확산텐서영상은 모든 영상촬영조건을 동일하게 유지하면서 확산강조 경사자장의 방향 수를 6-방향, 15-방향, 32-방향으로 변화시키면서 시행하였다. 영상 범위는 뇌교 하방 1 cm부터 측뇌실 상방 2-3 cm까지 포함하였으며 전교련-후교련 연결선에 평행하게 하였다. 영상후처리를 통해 FA (fractional anisotropy, 분할 비등방성) map을 만든 후, 뇌량의 무릎과 팽대에서 FA의 평균값과 표준편차를 각 FA map에서 구하였다. 그리고 뇌의 피질척수로에서 트래킹을 시행하여 트래킹된 백질 섬유의 수를 측정하였다. 얻어진 FA, FA의 표준편차, 트래킹된 피질척수로의 섬유 수를 통계적 방법으로 6-방향, 15-방향, 32-방향사이에서 비교하였다. 결과 : FA는 확산강조 경사자장의 방향 수에 따라 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 경사자장의 방향 수가 증가함에 따라 FA의 표준편차는 유의하게 감소하였고, 트래킹된 피질척수로의 섬유 수는 유의하게 증가하였다. 결론 : 확산텐서영상에서 확산강조 경사자장의 방향 수를 증가시킬수록 더 우수한 백질의 트래킹이 가능하였다.

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Review of Recent Advancement of Ultra High Field Magnetic Resonance Imaging: from Anatomy to Tractography

  • Cho, Zang-Hee
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제20권3호
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    • pp.141-151
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    • 2016
  • Purpose: Advances of magnetic resonance imaging (MRI), especially that of the Ultra-High Field (UHF) MRI will be reviewed. Materials and Methods: Diffusion MRI data was obtained from a healthy adult young male of age 30 using a 7.0T research MRI scanner (Magnetom, Siemens) with 40 mT/m maximum gradient field. The specific imaging parameters used for the data acquisition were a single shot DW echo planar imaging. Results: Three areas of the imaging experiments are focused on for the study, namely the anatomy, angiography, and tractography. Conclusion: It is envisioned that, in near future, there will be more 7.0T MRIs for brain research and explosive clinical application research will also be developed, for example in the area of connectomics in neuroscience and clinical neurology and neurosurgery.

$^{11}B$ Nuclear Magnetic Resonance Study of Calcium-hexaborides

  • Mean, B.J.;Lee, K.H.;Kang, K.H.;Lee, Moo-Hee;Lee, J.S.;Cho, B.K.
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.80-88
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    • 2003
  • We have performed $^{11}$ B nuclear magnetic resonance (NMR) measurements to microscopically investigate an electronic structure of the ferromagnetic state in three different compositions of calcium-hexaboride single crystals. Although the crystal structure of Ca $B_{6}$ is cubic and three NMR lines may be expected for the nuclear spin 3/2 of $_{11}$ B, a larger number of NMR resonance peaks have been observed. The frequency and intensity of those peaks distinctively changes depending on the angle between crystalline axis and magnetic field. Analyzing this behavior, we find that the electric field gradient(EFG) tensor at the boron has its principal axis perpendicular to the six cubic faces with a quadrupole resonance frequency $v_{Q}$ 600 kHz. Even though the magnetization data highlight the ferromagnetic hysteresis, $^{11}$ B NMR linewidth data show no clear microscopic evidence of the ferromagnetic state in three different compositions of Ca $B_{6}$ single crystals.s.

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Computer Interface를 이용한 핵 사중극 공명 Gaussmeter의 제작 (Construction of the NQR Gaussmeter using Computer Interface)

  • 김혜진;신종필;조성호;김창석
    • 한국자기학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.99-102
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    • 1995
  • 전기장 기울기 텐서가 축대칭인 결정에 대칭인 방향으로 자기장을 가하면 핵사중극공명에 미치는 Zeeman 효과에 의하여 두 개의 분리된 공명진동수가 측정된다. 이 때 가해준 자기장과 두 공명진동수 간의 차이는 서로 비례하며, ${(CH_{2})}_{6}N_{4}$ 단결정의 $^{14}N$ 원자핵에 대한 비례상수는 0.16 mT/kHz 이다. 핵 사중극 공명장치 와 개인용 컴퓨터를 interface 하여 핵 사중극 공명신호의 모습을 모니터에 표시하여 측정되는 두 공명신호의 진동수 차이로 자기장을 직접 읽을 수 있도록 하였다. 여기로부터 핵 사중극 공명 Gaussmeter를 이용하여 실험적으로 측정한 최저 자기장은 0.20 mT 였다.

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Software development for the visualization of brain fiber tract by using 24-bit color coding in diffusion tensor image

  • Oh, Jung-Su;Song, In-Chan;Ik hwan Cho;Kim, Jong-Hyo;Chang, Kee-Hyun;Park, Kwang-Suk
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.133-133
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    • 2002
  • Purpose: The purpose of paper is to implement software to visualize brain fiber tract using a 24-bit color coding scheme and to test its feasibility. Materials and Methods: MR imaging was performed on GE 1.5 T Signa scanner. For diffusion tensor image, we used a single shot spin-echo EPI sequence with 7 non-colinear pulsed-field gradient directions: (x, y, z):(1,1,0),(-1,1,0),(1,0,1),(-1,0,1),(0,1,1),(0,1,-1) and without diffusion gradient. B-factor was 500 sec/$\textrm{mm}^2$. Acquisition parameters are as follows: TUTE=10000ms/99ms, FOV=240mm, matrix=128${\times}$128, slice thickness/gap=6mm/0mm, total slice number=30. Subjects consisted of 10 normal young volunteers (age:21∼26 yrs, 5 men, 5 women). All DTI images were smoothed with Gaussian kernel with the FWHM of 2 pixels. Color coding schemes for visualization of directional information was as follows. HSV(Hue, Saturation, Value) color system is appropriate for assigning RGB(Red, Green, and Blue) value for every different directions because of its volumetric directional expression. Each of HSV are assigned due to (r,$\theta$,${\Phi}$) in spherical coordinate. HSV calculated by this way can be transformed into RGB color system by general HSV to RGB conversion formula. Symmetry schemes: It is natural to code the antipodal direction to be same color(antipodal symmetry). So even with no symmetry scheme, the antipodal symmetry must be included. With no symmetry scheme, we can assign every different colors for every different orientation.(H =${\Phi}$, S=2$\theta$/$\pi$, V=λw, where λw is anisotropy). But that may assign very discontinuous color even between adjacent yokels. On the other hand, Full symmetry or absolute value scheme includes symmetry for 180$^{\circ}$ rotation about xy-plane of color coordinate (rotational symmetry) and for both hemisphere (mirror symmetry). In absolute value scheme, each of RGB value can be expressed as follows. R=λw|Vx|, G=λw|Vy|, B=λw|Vz|, where (Vx, Vy, Vz) is eigenvector corresponding to the largest eigenvalue of diffusion tensor. With applying full symmetry or absolute value scheme, we can get more continuous color coding at the expense of coding same color for symmetric direction. For better visualization of fiber tract directions, Gamma and brightness correction had done. All of these implementations were done on the IDL 5.4 platform.

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구리-철-크롬 산화물에서의 전기사중극자 상호작용 (Electric Quadrupole Interaction in Copper-Iron-Chromium Oxide)

  • 서승욱;최은정
    • 한국자기학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.89-93
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    • 2008
  • 준강자성체 구리-철-크롬 산화물 $CuFe_{0.9}Cr_{1.1}O_4$을 제조하여 액체질소 온도에서부터 닐 온도까지의 범위에 대한 뫼스바우어 분광실험을 하였다. 닐 온도는 355 K로 측정되었으며, 닐 온도 이상에서의 전기사중극자 상호작용의 크기인 사중극자 분열값은 0.50 mm/s인 반면, 닐 온도 이하에서의 사중극자 이동값은 실험오차 범위 내에서 0.00 mm/s이었다. 이러한 전기사중극자 상호작용에 대한 겉보기 불일치 현상은 자기적 초미세 자기장이 전기장 기울기 텐서의 주축에 대하여 무작위로 배열된다는 모델을 이용하면 설명될 수 있다.

유방암의 확산텐서 자기공명 영상에서 유도된 확산 지표(FA, ADC) 값의 연관성 분석 (Correlation Analysis of Diffusion Metrics (FA and ADC) Values Derived from Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Breast Cancer)

  • 이재흔;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.755-762
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    • 2018
  • 유방암을 진단받고 수술 전 확산텐서영상에서 도출된 정량적 확산 지표인 비등방성 확산의 크기(FA)와 현성 확산계수(ADC) 값을 비교하고, 상관관계를 분석하여 보기로 하였다. 확산 그레디언트는 20방향(b-value, 0 및 $1,000s/mm^2$)을 사용하여 정량적 확산 지표를 도출하였다. 정량적 분석은 피어슨의 상관분석, 정성적 분석은 급내 상관계수를 적용하여 분석하였다. 연구 결과는 FAmin, FAmean, FAmax 평균값은 $0.098{\pm}0.065$, $0.302{\pm}0.142$, $0.634{\pm}0.236$이고 ADCmin, ADCmean, ADCmax은 $0.741{\pm}0.403$, $1.095{\pm}0.394$, $1.530{\pm}0.447$로 나타났다(p > 0.05). 병변 평가에서 Category 6이면서 시간대 신호 강도 그래프가 유실형(Pattern III)의 경우는 $FA_{min}$, $FA_{mean}$, $FA_{max}$ 평균값은 $0.132{\pm}0.050$, $0.418{\pm}0.094$, $0.770{\pm}0.164$이고 $ADC_{min}$, $ADC_{mean}$, $ADC_{max}$$0.753{\pm}0.189$, $1.120{\pm}0.236$, $1.615{\pm}0.372$로 나타났다. 정량적 분석 결과 $ADC_{mean}-FA_{mean}$, $ADC_{maximal}-FA_{max}$는 음의 상관관계가 나타났다(p = 0.001, 0.003). 정성적 분석 결과 내부 평가자의 경우 ADC 0.628(p = 0.001), FA 0.620(p = 0.001)이고, 외부 평가자의 경우 ADC 0.677(p = 0.001), FA 0.695(p = 0.001)로 나타났다. 결론적으로 형태학적 조직 검사를 바탕으로 동적 조영 검사에서 시간대 신호 강도 그래프는 유실(pattern III: wash out) 형태이며, $ADC_{mean}$ $1.120{\pm}0.236$, $FA_{mean}$값이 $0.032{\pm}0.142$로 피어슨 상관분석의 결과 음의 상관관계(Y=1.44-1.12X)로 나타났다. 따라서, 시간대 신호강도 그래프의 형태와 ADC와 FA의 상호관계를 파악한다면 유방암에서 악성 질환을 구분하는 기준이 되리라 생각된다.