Široce přeladitelná objemová cívka určená k zobrazování malých hlodavců pomocí magnetické rezonance

Ing. Martin Vít

Disertační práce

Anotace:

Disertační práce pojednává o nové konstrukci vysoce sensitivní radiofrekvenční objemové cívky určené pro in vivo 1H/19F zobrazování a spektroskopii malých laboratorních zvířat s využitím 4,7 T experimentálního spektrometru magnetické rezonance. Hlavní myšlenkou práce je vylepšení běžného způsobu ladění objemových radiofrekvenčních cívek pro MRI. Zlepšení spočívá v novém technologickém přístupu, který umožní nastavení pracovní frekvence v relativně širokém frekvenčním rozsahu. Díky tomu bude možno snímat jak jádra 19F při frekvenci 188 MHz, tak jádra 1H při frekvenci 200 MHz. Těchto vlastností je možné dosáhnout i u konvenčně konstruovaných radiofrekvenčních cívek, avšak není již možno dodržet vysokou homogenitu radiofrekvenčního pole B1. Představená cívka tak vyniká především na poli homogenity MR snímků a dalších MR experimentů, což je velmi důležitý parametr stroje MRI a to zejména pro kvantifikační měření zkoumaných vzorků. Podle teoretických a praktických poznatků z experimentální práce bylo navrženo několik variant konstrukce, které byly optimalizovány až do výsledné podoby cívky popsané a realizované v rámci disertační práce. S vytvořenou cívkou bylo provedeno množství in vitro a in vivo experimentů, z nichž jeden vybraný, jako příklad využití, je popsán v závěru práce.

Abstract:

The aim of dissertation is a new design of a highly sensitive radiofrequency volume coil designed for in vivo 1H / 19F imaging and spectroscopy of small laboratory animals using a 4.7 T experimental magnetic resonance spectrometer. The main idea of the work is to improve the current solution used for a volume radiofrequency coil for MRI with the possibility of setting the working frequency in a relatively wide frequency range, which will allow scanning both 19F cores at a frequency of 188 MHz and 1H cores at a frequency of 200 MHz. These properties can also be achieved with conventionally designed radio frequency coils, but it is no possible to maintain a high homogeneity of the radio frequency field B1. The discussed coil thus stands out above all in the field of homogeneity of MR images and other MR experiments, which is a very important parameter of the MRI machine especially for the quantitative measurement of the examined samples. According to the theoretical and practical results from the work, several variants of the construction were proposed, which were optimized until the final shape of the coil described and realized in the dissertation thesis. A several of in vitro and in vivo experiments were performed with the finalized coil, one of which is selected at the end of the work as an example of use.

Klíčová slova

19F MRI, molekulární zobrazování, in vivo, malá laboratorní zvířata, radiofrekvenční

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 8. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Daniel Jirák, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Technická kybernetika