Low power small size magnetic resonance imaging signal acquisition system with optical connections

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) sistemlerinde yankı işaretleri bir bobin tarafından yakalandıktan sonra örneklenir ve sayısal sinyal işlemeye tabi tutulur. Geleneksel uygulamalarda örnekleme sistemi ile sinyal işleme birimi arasındaki fiziksel bağlantı eş eksenel iletim kabloları ile sağlanır. Ne var ki, eş eksenel kablolar değişen ve radyo frekansı alanlarının içine yerleştirildiklerinde riskler ve sınırlandırmalar barındırırlar. Bir MRG sisteminde bu alanların ikisi de mevcuttur. Eş eksenel kablo kullanımına bağlı sorunların güçlüğü, paralel görüntüleme uygulamalarında kanal sayısının çoğalması ile hızla artar. Eş eksenel kabloların dezavantajlarını gidermek etmek amacıyla, analog işaretlerin taşınması için optik kabloların kullanıldığı sistemler önerilmiştir. Bu çalışmada örneklenmiş ve sayısallaştırılmış analog işaretin taşınması için fiber optik kabloların kullanılmasının yanı sıra yakalama ve dönüştürme işlevlerinin yerine getirebilmesi için birime gereken gücün optik bağlantı ile iletildiği bir sistem tasarlanmıştır. Tipik bir kafes bölümüne sığabilecek kanal sayısını artırmak için birimin boyutları olabildiğince küçük tutulmuştur. Birim şu anda yalnızca Minnesota Üniversitesi'nde bulunan ve 447 MHz 'de çalışan 10.5 Tesla MRG sistemi için yürütülmekte olan bir projede kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Yapılabilirlik analizi amacıyla, önerilen yaklaşımlardan birinin devre tasarımı şema ve serim seviyesinde tamamlanmıştır. Teorik değerlendirmelere göre kanal başına güç tüketimi 263 mW ve kullanılan kesit alanı 900 mm^2 iken 65 MSPS örnekleme sıklığı kullanılarak 95 dBFS'ten daha fazla SNR değeri elde edileceği görülmüştür.