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Tesis:

Desarrollo y experimentación de antenas de resonancia magnética de alto campo para procesamiento de imágenes médicas

  • Autor: MAESTRE RENDON, Juan Rodolfo

  • Título: Desarrollo y experimentación de antenas de resonancia magnética de alto campo para procesamiento de imágenes médicas

  • Fecha: 2022

  • Materia:

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION

  • Departamentos: TECNOLOGIA FOTONICA Y BIOINGENIERIA

  • Acceso electrónico: https://oa.upm.es/72145/

  • Director/a 1º: SERRANO OLMEDO, José Javier

  • Resumen: En la actualidad las imágenes médicas son una herramienta fundamental en el ámbito del sector salud, a través de la técnica de "imagenología médica" permite al especialista determinar de forma certera y precisa una lesión, patología o la observación, desarrollo y evolución de una enfermedad específica. En el campo de las antenas Rx (bobina receptora) para MRI (Magnetic Resonance Imaging), hay gran importancia en mejorar la adquisición de la señal de los equipos clínicos para obtener imágenes con mejor resolución, calidad y relación señal-ruido (SNR) óptima, estas mejoras son posibles con bobinas de superficie dedicadas para obtener un mejor diagnóstico y estadificación de los tumores intraoculares. En la actualidad, existe la necesidad de desarrollar nuevas antenas receptoras para incrementar estas características favorablemente, debido a que los tumores intraoculares tienen diferentes características, forma, tamaño, posición, desprendimiento de retina, etc. Las antenas RM actuales y los elementos de adquisición de imagen se diseñan a través de reglas y leyes convencionales de electricidad y electromagnetismo; sin embargo, es posible ampliar este análisis cubriendo otras áreas de la ciencia como la física, la óptica, geometría analítica, etc. Esta investigación tiene como objetivo desarrollar una antena receptora, que se adapte adecuadamente al ojo humano, evaluando el rendimiento de nuestra bobina versus la bobina comercial del fabricante, validando la eficiencia y resolución de la imagen de resonancia magnética adquirida con nuestro desarrollo, con la hipótesis de obtener imágenes médicas con mejor resolución y contraste. Se describirá el proceso de construcción de una antena receptora, que se adapte al contorno y las necesidades de resolución y contraste requeridas para patologías oculares, pero con un diseño y desarrollo diferente, donde la forma, estructura y posición geométrica espacial permitan una mejor adquisición de las señales de RM. Los resultados alcanzados en el presente trabajo de investigación, es una antena ocular receptora MRI con una precisión geométrica y una resolución espacial de alto contraste. Durante el proceso de validación se evaluó la uniformidad, alineación, diámetro y grosor del corte, adquiriéndose una buena relación señal a ruido (SNR), que se representa en una favorable resolución de la imagen, lográndose un rendimiento equivalente o superior al de una antena comercial del equipo MRI fabricante. En conclusión, se diseñó una bobina más pequeña que reduce el tiempo de adquisición y que obtiene una buena resolución espacial, con un aumento en la sensibilidad del área del FOV objetivo, y fuera de esta zona de interés se recibe una señal mínima, como proceso de disminución del ruido adquirido e incremento de la SNR. ABSTRACT At present, medical images are a fundamental tool in the field of the health sector, throughs techniques of "medical imaging" it allows the specialist to accurately and precisely determine an injury, pathology or the observation, development and evolution of a disease. specific. In the field of rx coil (receiving coil) for MRI (Magnetic Resonance Imaging), great importance is given to enhancing the signal acquisition in order to obtain images with better resolution, qual-ity and optimum signal to noise ratio (SNR), with dedicated surface coils it is possible to obtain a better diagnosis and staging of intraocular tumors. At present, there is a need to develop new rx coil to increase these characteristics favorably, because the intraocular tumors have different characteristics, shape, size, position, retinal detachment, etc. Current rx coil and image acquisi-tion elements they are interpreted only through conventional electric and electromagnetism rules and laws; however, it is possible to extend this analysis covering other areas of science such as physics, optics, analytical geometry, etc. This research aims to develop an acquisition rx coil to be properly adapted to the human eye, to assess the performance of our coil versus the commercially coil of the vendor, to validate the efficiency and resolution of the acquired MRI image, obtaining a medical images with better resolution and contrast. Describing the process of building a rx coil that suits the needs of resolution and contrast required for ocular pathologies, but with a different optical design, where the shape, structure and spatial geometrical position allows a better reception of the MR signals. The results achieved in the present research work, is an MRI receiving ocular antenna with geometric precision and high contrast spatial resolution. In the validation process, the uniformity, alignment, diameter and thickness of the slice were evaluated, acquiring a good signal to noise ratio (SNR), which is represented in a favorable resolution of the acquired image, where is it achieved a performance equivalent or greater than a commercial MRI antenna. In conclusion, a smaller coil was designed to reduce the acquisition time and obtain a good spatial resolution, with an increase in the sensitivity of the target FOV area, and outside this area of interest a minimum signal is received, as a process of decreasing the acquired noise and increasing the SNR.