Design of a birdcage-like radio frequency transmit array coil for the magnetic resonance imaging using equivalent circuit model

İyi bir MR görüntüsü elde etmek için koşullardan birisi ilgi bölgesine yüksek yoğunlukta bir homojen radyo frekans (RF) uyarım (manyetik alanı) uygulamaktır. Ancak bazı kısıtlamalar vardır. Örneğin; özel soğrulma oranı (ÖSO) gibi, ve bunun bazı standart seviyeleri geçmemesi gerekmektedir. Bu yüzden yüksek yoğunlukta RF uyarımı ve düşük ÖSO seviyesinin arasında bir değiş tokuş vardır. Üstelik MRG için geleneksel sargıların (kuşkafesi) içerisinde manyetik alanı proflli hemen hemen sabittir ve yoğunluk sargının merkezinde en yüksek, kenarlara doğru düşüktür. Böyle bir sargıyla merkezden sapmış, küçük bir ilgi bölgesini hedeflemek ve homojenliği o bölgeye odaklamak mümkün değildir. İletim dizisi sergileri manyetik ve elektrik alanları üzerine yüksek kontrol edebilirlik sağlamaktadırlar. Bu yüzden bu sargılar yukarıda bahsedilmiş sorunlar için iyi bir çözüm olabilir. Ancak bu sargılar kullanıldığında geleneksel RF sargısıyla aynı performansa ihtiyaç duyulduğu zaman, merkezde verimlilik problemiyle karşılaşılmaktadır. Bu problem hâlihazırda kuşkafesi benzri iletim dizisi sergisi kullanılarak çözülmüştür. Ancak böyle bir sargının tasarımı ve ayarlaması çeşitli zorluluklarla karçılaçmaktadır. Bu tezde kuşkafesi benzeri iletim dizisi sergisi tasarımı için yeni bir tasarım yöntemi geliştirilmiştir; Eşdeğer yığın eleman devre modeli kullanılarak sekiz kanallı bir kuşkafesi benzeri iletim dizisi sergisi tasarlanmıştır. Bu tasarım bir iletim dizisinin kontrol edilebilirlik özelliği ve bir kuşkafesi sargısının yüksek iletim verimliliği özelliklerinden birlikte yararlanmaktadır. İletim dizisinde kanalların arasındaki reaktif etkileşim' yok etmek için bir kapasitif dekuplaj yöntemi kullanılmaktadır. Daha sonra elektrik alanı minimize etmek ve manyetik alanı düzeltmek amaıçlı bir optimizasyon yöntemi (en hızlı düşüş yöntemi) iletim dizisinin voltaj uyarımina uygulanmaktadır. Geliştirilmiş dekuplaj yöntemi her kanal için 15dB uyumluluk, komşu kanallar arasında 12dB'den fazla ve komşu olmayan kanallar arasında en düşük 19dB dekuplaj sağlamaktadır. Bu iletim dizisi sargısı kuşkafesi sargısıla karşılaştırıldığı zaman, sargının merkezinde sadece %3 daha az verimlilik sağlamaktadır, halbuki fantomun yüzeyine yakın olan bir bölgede %72 daha iyi verimlilik elde etmektedir. Ayrıca iletim dizisi rastgele seçilmiş bir bölgede (merkezden sapmış) bir homojen manyetik alanı üretim kabiliyetine sahip olması gösterilmektedir. Bu düzenleme ÖSO'yu bölgesel minimize etmek amacıyla, elektrik alanı içinde uygulanabilmektedir. Sonuç olarak geliştirilmiş iletim dizisi sargısı verimli uyarım, aynı zamanda bölgesel RF pullama ve ÖSO azaltmasi kabiliyetine sahip olmaktadır.