의공학(물성)

소개글

의공학(물성)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1) 의공학의 소개

2) 의공학의 역사

1. 나노 의학이란 무엇인가?

2. 나노 입자의 특성

3. 나노의학의 최신 응용분야

4. 나노 기술 평가

5. 나노의학의 미래

본문내용

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K-공간의 성질 중에 중요하고 기억해야할 것을 요약해 보면 다음과 같다:
1. K-공간은 가능한 공간해상도를 결정하여, K-공간의 크기가 클수록 해상도는 좋아진다. 따라서 많은 수의 시료점들을 채집하면 공간해상도는 증가할 것이다.
2. K-공간의 중앙부인 저주파대역은 스핀들이 탈해상되는 정도가 제일 적고 따라서 신호의 크기가 가장 크기 때문에 영상의 전체적인 모양을 결정하며 SNR과 대조를 결정한다.
3. 고주파수대역은 영상에서 변연선예도(edge sharpness)에 기여한다.
4. K-공간 개졈은 영상화기법을 설명하는 편리한 방법으로 그 기법은 직선형과 비직선형으 로 다음과 같이 나눌 수 있다.
1) 직선형
(1) 단일 직선형
① Spin-warp technic
(2) 다 직선형
① EPI
② FSE
③ GRASE 등
2) 비 직선형
① Spiral EPI
② Projection reconstruction
또 MRI에서 중요한 FT의 역할을 요약하면 요술같은 수학 FT란 "K-공간 데이터의 한 줄 한 줄에서 획득한 정보를 FT하면, 한 줄 한 줄의 시간 함수인 정보 또는 cm당 주파수정보가 그



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줄에 있는 점(시료) 각각의 주파수정보인 신호강도로 바뀐다"는 것이다. FT후의 화소수가 시료 측정수이며 하나의 시료를 얻는데 필요한 시간은 dwell time(sampling interval)으로, 한 개의 신호획득에서 모든 신호를 얻는데 소요되는 sampling time보다는 휠씬 짧다. MR신호를 디지털화 하는 장치를 ADC(Analog-to Digital Convertor)라고 한다. 각 시료에 대하여 전체적인 디지털화 과정은 약 1 μs가 걸리며 ADC는 sampling and hold라는 법을 써서 디지털화 동안에 신속하게 변하는 MR신호에 의하여 생기는 오차를 피한다. 가능한 디지털 수준의 수를 dynamic range라고 하며 bit로 표현된다. 디지털화된 MR과 아나로그인 연속적인 MR 그림30
신호사이의 오차를 quantization errors라고 한다.
MR영상에서의 각 화소나 화적소의 신호강도는 결국 MR신호의 전압을 측정한 것이지만, 그 화적소 내에 있는 구조물이 내는 수평자화나 MR신호의 크기에 비례한다. 이 크기는 수평자화의 벡터값을 가질 수 없으며 이것은 영상을 만드는 수학적 계산으로 숫자의 magnitude(절대값, modulus)로 표시된다. 스핀에코에서 Gy=0에서 90°펄스를 받은 자화의 총합인 총자화 Mx는 XY평면에 쓰러지고 세차운동을 하다가 그림 30에서처럼 X축과 θ도를 이룬다면 이 Mxy는 벡터로서 Mx, My로 나뉠 수 있으며 Mx·sin θ와 My·con θ로 분해될 수 있다. 이 줄은 각각 허수부(imaginary, I)와 실수부(real, R)로 표현되며 실제의 영상은 이 줄을 컬퓨터로 처리하여 합쳐 만든 것으로 이런 영상을 절대값영상이라고 하며 이때의 θ는 위상각으로 위상이라고 이미 언급한 바 있다(그림 30).
Mxy가 위상각 θ를 가질 때 Mxy를 복소수로 나타낼 수 있으며 Mx를 X, My를 Y, Mxy를 Z라하면 Mxy=Mx+iMy, 즉 Z=X+iy로 표시될 수 있으며 I는 Y가 Z의 허수부라는 뜻이며 X는 실수부이다. 여기서 정수와 실수는 한 선을 따라 표시되며 복소수는 두 개의 부분으로 표시되기 때문에 한 평면에 나타난다(그림 30).
만일 Z=X+iY 가 복소수이면 이의 modulus r은 r=√x2+y2이며, modulus는 항상 음이 아닌 실수이다. 복소수는 신호분석에 유용하며 신호분석은 MR데이터를 영상으로 재구성하는 수단이 된다.
MR신호는 RF대역의 신호이며 이 RF대역의 MR신호들의 측정값을 컴퓨터에 저장되는 데는 최소 5∼20 ms가 필요하며 디지털화 되어야만 한다. 이 신호들은 직접적으로 디지털화되지는 않고, 첫째로 MR신호들에서 중앙수파수를 빼야 하는데 이를 위상감작검출법(phase sensitive detection) 또는 구적검출법(quadrsture detection)이라고 한다. 이렇게하여 새로운 신호는 MR신호의 주파수와 조회파사이의 차이에 해당되는 주파수를 갖는 코사인파가 되고 가청 주파수 범위로 들어가게되며 이러므로서 원래의 RF신호보다 천 배 정도 느리게 디지털화될 수 있다. MR영상에서 구조물의 위치는 MR신호가 내는 주파수에 의해서 확정된다. MR신호가 내는 주파는 MR신호를 내는 그 위치의 라모주파와 일치한다. 전 영상영역(FOV)에 걸쳐 라모주파수는 5 KHz∼100 KHz가 다르며 이 주파수 범의를 대역폭이라고 한다. 공간위치 확정에는 주파수 그 자체보다는 주파수 범위가 더 중요하다. 위상감작점출법은 MR신호로부터 조회주파수를 제거한다. 이것은 주파수 합성기(frequency synthesizer)라는 전자장치가 행하고 있으며 이것은 조회주파수의 코사인 커브를 만든다. 조회파는 위상감작점출 동안에 각 MR신호와 결합된다(그림 31). 어떠한 순간에서의 결과는 조회파와 MR신호사이의 위상차이의 코사인에 비례하며 위상감작검출기에서 얻은 신호는 MR신호의 주파수와 조회파 사이의 차이에 해당되는 주파수를 갖는 코사인커브이다.
그림 31은 위상감작검출이 RF주파수범위의 MR신호를 가청 주파수 범위로 변화시키는 것을 보이며, 위상감작검출기는 MR신호를 받아서 이것을 주파수합성깅레서 조회파와 결합시킨다. 이 조회파는 영상영역의 중앙에 있는 라모주파수와 같은 주파를 갖는 코사인 또는 사인파이다. 또 다른 위상감작검출기는 위상이 90°이동된 조회파의 복제를 쓴다. 이 이동된 조회파는 코사인파 대신에 싸인파로 두 번째 검출기에 출력된다. 이 두 개의 검출기에서 나온 것들은 같은 주파수를 갖지만 항상 서로 위상이 90°다르다. 두 개의 위상감작검출기에서 나오는 출력은 각각 서로 독립적으로 디지털화되어, 각 출력에 정보가 남아 있도록 결합된다. 한 개의 출력은 데이터 측정의 실수부를,
다른 출력은 허수부를 이루며 이 둘을 결합하여 의사들이 판독할 수 있는 실제 영상이 화소단위로 나오는 것이다. 그림31. 위상감작 검출법

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전기,   물성,   의학 ,   공학