비트 파일럿 톤 (BPT): 임의 주파수에서의 MRI 및 RF 모션 센싱 동시 수행

초록 목적 MRI 스캐너를 일반 목적 라디오 주파수(RF) 모션 모니터링 시스템으로 전환할 수 있는 간단한 시스템 활용을 소개하기 위해. 방법 파일럿 톤(PT)에 영감을 받아, 본 연구는 비트 파일럿 톤(BPT)을 제안하며, 이 시스템은 스캔하는 동안 임의의 주파수에서 두 개 이상의 RF 톤을 지속적으로 전송합니다. 이러한 톤은 수신 코일 배열에 의해 감지되는 모션 변조 정파 패턴을 생성하며, 수신 체인에서의 인터모듈레이션에 의해 우연히 혼합되어 MRI 데이터와 동시에 디지털화됩니다. BPT는 인터모듈레이션 생성물이 수신기의 대역폭 내에 있는 한 거의 모든 주파수에서 작동할 수 있습니다. BPT의 메커니즘은 전자기 시뮬레이션에서 설명되며 실험적으로 검증됩니다. 결과 송신 주파수 범위에 대한 팬텀 및 자원봉사자 실험 결과 BPT가 모션에 대한 주파수 의존적 감도를 제공할 수 있음을 시사합니다. 반탄력성의 전면 수신기 배열을 사용하여 BPT는 마이크로파 주파수(1.2 GHz)에서 심장 유발 신체 진동을 감지하는 것으로 보입니다. 낮은 주파수에서는 PT와 유사한 심장 신호 형태를 나타내며, 이는 혈액량 변화 때문일 가능성이 높습니다. 호흡, 대량 및 머리 움직임과 관련된 다른 자원봉사자 실험은 BPT가 PT보다 모션에 대한 더 큰 감도를 달성하고 모션 유형 간의 분리 가능성을 높일 수 있음을 보여줍니다. 동시 PT 및 BPT와 함께 기본적인 다중 입력 다중 출력(MIMO) 작동이 두 개의 송신 안테나와 22채널 헤드-넥 코일을 사용하여 입증되었습니다. 결론적으로 BPT는 주파수 의존적이며, 동시에 PT 및 MRI 검사와 보완적인 풍부한 모션 정보 공급원을 제공할 수 있습니다.