NMR görüntülemede manyetik alanlar ve gradyentleri

Abstract

Bu çalışmada, Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI)'de büyük önem taşıyan gradyent bobinleri üzerinde duruldu. Önce x- ve y-gradyent bobinleri için teorik çalışma yapıldı ve lineer bir gradyent alanı elde edildi. Bobin sistemindeki sarım sayısı, sarımlardan geçen akım ve sarımı gören merkez açı değiştirilerek, istenen lineerlik ve şiddette gradyent alanına (yaklaşık 1 mT/m 'lik ve 5 mT/m 'lik ) ulaşıldı. Yapılan bu teorik çalışmaların ışığı altında x- ve y-gradyent bobin sistemi için model çalışması yapıldı. Model üzerinde yapılan ölçümlerin değerlendirilmesi sonucu yaklaşık 1 mT/m 'lik ve 1,5 mT/m 'lik bir gradyent alanının oluştuğu görüldü. Hem teorik hem de deneysel çalışmada aynı sarım sayısı, akım ve yay açısı değerlerinin aynı gradyent alan şiddetini verdiği görüldü. Farklı bir yapıya sahip z-gradyent bobinleri için yapılan teorik çalışma sonucu ise mükemmel bir lineerlik sağlandı. 50 cm yan çaplı bir küre hacmi içinde 10 mT/m 'lik bir gradyent alanı elde edildi. Bu düzgünlükte bir gradyent alanına ulaşabilmek için, bir çok deneme sonucunda en uygun sarım sayılan ve sarımlar arası mesafeler seçildi. MRI 'de manyetik alanlar ve manyetik alan gradyentleri hakkmdaki bu çalışmada Uludağ Üniversitesi, Tıp Fakültesi Uygulama ve Araştırma Hastanesi 'ndeki MRI aygıtının özellikleri dikkate alınmıştır.

In this work, it has been interested in gradient coils having a great importance in Magnetic Resonance Imaging (MRI). The theoretical work for x- and y-gradient coils has been done and a linear gradient field has been obtained. The gradient field for desired linearity and strength has been acquired, by changing some paramaters such as number of windings in the coil system, current flowing through the wires and the coil arc angle. With the help of the theoretical work, a model setup for x- and y-gradient coil system has been done. Being concluded for measurement obtained by this setup, it has been observed that a gradient field between 1,0 mT/m and 1,5 mT/m has occured. It has been concluded that the same gradient field strength for the same number of windings, current and arc angle corresponds well with both theoretical and experimental work. Theoretical work for z-gradient coils having different construction has provided an excellent linearity. Inside the volume of sphere of 50 cm radius, the gradient of 10 mT/m has been obtained. In order to achieve such an accurate gradient field strength, the most appropriate number of windings and distances between windings has been chosen after lots of experiences. In this study based on magnetic fields and magnetic field gradients in MRI, we have taken into account the working principle for MRI system used in The Application and Research Center of Medical Faculty of Uludağ University.