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MUSAIK

MRI受信コイルアレイの設計、最適化、性能検証(シミュレーション結果または実験データに基づく)のためのフレームワーク。

MUSAIKでは、アレイコイルのシミュレーション結果をインポートし、並列イメージング能力を評価することができます。実験データに対して等価解析が可能なため、さまざまな設計プロセスに対する正確な検証や、シミュレーションモデルの忠実度を評価することができます。ユーザーは、シミュレーションおよび/または実験データセットから、信号対雑音比(SNR)と2DパラレルMRIのgファクターマップを評価できます。


主な機能

  • アレイコイルSNRとgファクター性能の3次元解析
  • 複雑なノイズ相関行列の計算
  • 複数のアレイエレメントを1つのチャンネルに統合することによるチャンネル圧縮の検討
  • 専用の後処理用に複雑な合成データセットをエクスポート
  • 比率画像を解析して、局所的なSNRまたはg因子の利得を評価
  • 局所ROIの3D平均または最大SNRゲインを評価
  • SNR/gファクター表示による画質限界の評価
  • Bruker Biospin、GE Healthcare、Philips Healthcare、Siemens Healthcare、Toshiba Medical用のデータコンバータ

アプリケーション

  • 欠陥のあるRxチャンネルとコイル分離のトラブルシューティング
  • 同等システムを比較することによるシミュレーションモデルの精度や実験出力のトラブルシューティング
  • 異なる画像再構成アルゴリズムの比較
  • 実現したコイル設計の性能検証
  • Gファクターに対する解剖学的効果の研究

SYSSIM

MRIスキャナシミュレータは、任意のパルスシーケンスにおけるMR画像への現実的な電磁場効果を予測します。送信アレイと受信アレイの両方からのB0と磁場を考慮して、現実的な信号、コントラスト、ノイズ、SAR値を持つシミュレーションMR画像を生成します。SYSSIMはニューヨーク大学医学部のChristopher Collins教授との共同開発です。

詳細は論文をご参照ください:「Cao, Z., Oh, S., Sica, C.T., McGarrity, J.M., Horan, T., Luo, W. and Collins, C.M. (2014), Bloch-based MRI system simulator considering realistic electromagnetic fields for calculation of signal, noise, and specific absorption rate.Magn.Reson.Med., 72: 237-247. doi:10.1002/mrm.24907"

主な機能

  • Sim4LifeのB1+/-およびE磁場(RFコイル)、勾配磁場、Bo磁場分布に基づいて、k空間、信号とノイズ(SNR)、時間平均SAR分布、およびユーザー定義の再構成手法の結果MRI画像を計算
  • IT'ISのViPモデルを含む、電気特性およびMR特性(T1、T2、プロトン密度、化学シフトなど)を含む組織ジオメトリ
  • MRパルスシーケンス(GRE、SE、EPI)とシーケンスパラメータ(パルス形状、時間、フリップ角、TE、TRなど)

応用

  • 磁場/組織相互作用(インプラントや腫瘍など)や設計上の制約による磁場分布の不完全性を克服または補正するためのパルスシーケンスの最適化
  • MRIスキャナーを所有していないエンジニア、物理学者、または放射線技師が、TX、RX、およびイメージング性能についてスキャナーをシミュレートできます。

パラレル送信ツールボックス

Parallel Transmit Toolboxは、高磁場MRIアプリケーションのための設計および安全ツールのスイートとして高い要望を受けています。これらのツールにより、マルチポート並列送信MRIコイルのシミュレーションから、Qマトリクス、仮想観測点(VOP)、SAR(比吸収率)データの計算、圧縮、エクスポートが可能になります。これにより、オンライン安全モニタリングが強化され、コイルメーカーやユーザーが規制要件を満たすのに役立ちます。

主な機能

  • シミュレーション結果の圧縮多チャンネル並列送信コイルアレイデータをコンパクトなVOPsに縮小
  • 保証された保守性と、すべての可能なシミングコンフィギュレーションに対する事前既知の過大推定を調整可能な高速SAR予測
  • ワーストケースSARの同定
  • Qマトリックス計算と質量平均Qマトリックス
  • Q-MatrixとVOPデータをMATLABにエクスポートし、さらなる解析が可能

アプリケーション

  • 多チャンネル並列送信コイルアレイの最適化と設計
  • 高磁場MRIコイルの安全性評価

新卒年

MRIグラディエントコイル設計・最適化エンジン(患者・インプラントやRFコイルなどの散乱体との相互作用を考慮)。GRADはUWOのBlaine Chronik教授と共同で開発されました。

主な機能

  • 最適化された 勾配コイル形状の生成
  • 均一または現実的なB0分布を考慮
  • 電流密度と磁場の均一性を最適化し、電力とインダクタンスを最小化

アプリケーション

  • 任意形状の勾配コイルの設計
  • 勾配磁場と他の要素(勾配シールド、RFコイルとシールド、患者内の植え込み装置など)との相互作用(渦電流)の計算
  • インプラント(神経刺激、振動...)の有無による勾配コイルの安全性評価

BCAGE

寸法、動作周波数、給電、コイル・トポロジーなどのユーザー設計パラメータに従って、パラメータ化された鳥かご型ボリューム・コイルを、関連するシミュレーション設定とともに作成する対話型ツール。

主な機能

  • コイル形状の生成
  • チューニングのための集中要素の配置と計算
  • 適切な設定、材料、グリッドによるテンプレート・シミュレーションの作成

アプリケーション

  • TxおよびRx用のバードケージコイル設計
  • インプラント互換性のための汎用ボリュームTxコイルの容易な設計
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