Purpose Reduce expense and increase accessibility of MRI by eliminating pulsed field (B0) gradient hardware. Methods A radiofrequency imaging method is described that enables spatial encoding without B0 gradients. This method, herein referred to as frequency‐modulated Rabi‐encoded echoes (FREE), utilizes adiabatic full passage pulses and a gradient in the RF field (B1) to produce spatially dependent phase modulation, equivalent to conventional phase encoding. In this work, Cartesian phase encoding was accomplished using FREE in a multi‐shot double spin‐echo sequence. Theoretical analysis and computer simulations investigated the influence of resonance offset and B1‐gradient steepness and magnitude on reconstruction quality, which limit other radiofrequency imaging methodologies. Experimentally, FREE was compared to conventional phase‐encoded MRI on human visual cortex using a simple surface transceiver coil. Results Image distortions occurred in FREE when using nonlinear B1 fields where the phase dependence becomes nonlinear, but with minimal change in signal intensity. Resonance offset effects were minimal for Larmor frequencies within the adiabatic full‐passage pulse bandwidth. Conclusion For the first time, FREE enabled slice‐selective 2D imaging of the human brain without a B0 gradient in the y‐direction. FREE achieved high resolution in regions where the B1 gradient was steepest, whereas images were distorted in regions where nonlinearity in the B1 gradient was significant. Given that FREE experiences no significant signal loss due to B1 nonlinearities and resonance offset, image distortions shown in this work might be corrected in the future based on B1 and B0 maps.
Carlos , 2018. In recent years, the use of magnetic resonance technology has grown with advances in hardware, delivering accessible and small-size equipment and devices that open a range of new applications. Innovation in this field requires versatility and flexibility of both hardware and software. Despite the technological advances in the magnetic resonance hardware, the software still the most notable problem currently. This stagnation, delays progress that could reduce production costs and deliver faster development. Researchers in this field are unsatisfied with currently available options. In this panorama, we seek the enhancement of our specific framework for programming magnetic resonance systems, employing concepts from the areas of computing, engineering, and physics. This setup allows the software to merge different perceptions, causing it to be flexible and robust. We converged to Python and object-oriented programming to offer the Python Magnetic Resonance framework -PyMR.The PyMR includes graphical interfaces from templates that can be filled with data, requiring no programming. Our framework comprises other programming tools such as our plugin for the Spyder IDE, which creates the perfect environment to create systems and the pulse sequences. Also, a user-friendly magnetic resonance simulator MR SPRINT, derived from the PyMR structure, addresses educational use, exposing the whole experiment construction, setup, and visualization. Including, PyMR has been contributing to new challenging magnetic resonance systems, introducing modern concepts to change the actual scenario the researchers are facing when developing new magnetic resonance systems. São Paulo, São Carlos, 2018. Nos últimos anos, o uso da tecnologia de ressonância magnética cresceu com os avanços em hardware, fornecendo equipamentos e dispositivos acessíveis e de pequeno porte que abrem uma série de novas aplicações. Inovações neste campo requerem versatilidade e flexibilidade de hardware e software. Apesar dos avanços tecnológicos no hardware de ressonância magnética, o software ainda é um dos maiores problemas atualmente. Essa estagnação atrasa o progresso que poderia reduzir os custos de produção e proporcionar um desenvolvimento mais rápido. Além disso, pesquisadores neste campo estão insatisfeitos com as opções atualmente disponíveis. Com este panorama, buscamos o aprimoramento de nosso framework para programação de sistemas de ressonância magnética, empregando conceitos das áreas de computação, engenharia e física. Essa configuração permite que o software mescle visões de diferentes meios, fazendo com que a estrutura seja flexível e robusta. Nós convergimos, então, para a linguagem Python e programação orientada a objetos para oferecer o framework Python Magnetic Resonance -PyMR. O PyMR inclui interfaces gráficas a partir de modelos que podem ser preenchidos com dados, sem a necessidade de programação. Nossa estrutura compreende outras ferramentas de programação, como o nosso plugin para o Spyder IDE, que cria o ambiente perfeit...
A maioria dos aparatos experimentais para o estudo de ondas de som estacionárias é composto por um tubo onde há um êmbolo com um microfone para captação do sinal e um alto-falante como fonte excitadora. Este mesmo êmbolo define o tamanho útil do tubo de forma manual. A interpretação correta dos fenômenos físicos relacionados a este experimento está intimamente conectada com a configuração experimental, podendo causar má interpretação. O sistema usual foi adaptado para ser automatizado e para que permitisse a movimentação do êmbolo e do microfone de forma independente. Os resultados obtidos na configuração de tubo semiaberto e fechado estão em acordo com a teoria e mostraram quais parâmetros afetavam de forma mais significativa os experimentos em relação à montagem tradicional, como a falta de vedação entre o alto-falante e o tubo e o perfil do sinal que não corresponde ao de uma onda estacionária quando o microfone está fixo ao êmbolo. Além de permitir uma correta interpretação do fenômeno, a utilização de um sistema automatizado para aquisição do sinal permitiu a observação de resultados experimentais que normalmente não são discutidos quando este tipo de experimento é realizado.
O estudo da dilatação térmica linear dos sólidos é de grande importância para diferentes áreas da física e engenharias como, por exemplo, a construção civil onde a dilatação pode causar danos estruturais irreversíveis. Por outro lado, dispositivos como sensores termostatos utilizados em equipamentos de aquecimento ou refrigeração, como ferros-de-passar e geladeiras, têm seu funcionamento baseado neste princípio físico. Os experimentos de ensino de física relacionados ao estudo da dilatação térmica de sólidos relatados na literatura utilizam diferentes tipos de aquecimento dos materiais estudados, mas a utilização de vapor d'água é a mais comum. Neste trabalho, está sendo proposta uma nova forma de aquecimento das amostras através de um forno elétrico que promove um aquecimento mais homogêneo, possibilitando resultados mais precisos, de forma mais rápida e de fácil visualização. O dispositivo foi construído com materiais de relativo baixo custo e de fácil aquisiçao. Os valores do coeficiente de dilatação térmica de diferentes materiais como alumínio, latão, cobre, cimento e vidro foram obtidos e mostraram um bom acordo quando comparados com os valores disponíveis na literatura.
Resumo -Aplicações de apoio à visualização de imagens médicas vêm sendo desenvolvidos e utilizados na prática por alunos e profissionais, proporcionando uma ferramenta de apoio ao ensino e manuseio de imagens médicas por meio de um sistema computacional. Entre eles, destaca-se o aplicativo E-Mages que proporciona aos usuários visualizar e avaliar imagens por meio de um dispositivo móvel, juntamente com seus meta-dados e ferramentas. Este artigo tem como objetivo planejar e executar um experimento para analisar a eficiência do E-Mages frente a sua utilização por alunos e especialistas da área médica, onde serão apresentados os detalhes do planejamento, execução e análise dos dados, descrevendo os aspectos relevantes do experimento juntamente com os pontos positivos e negativos em relação à utilização do aplicativo. Palavras Chave -Visualização de Imagens Médicas; Estudo Experimental; Aplicativo para Dispositivo Móvel.Abstract -Applications to support the visualization of medical images have been developed and used in practice by students and professionals, providing a tool to support teaching and handling of medical images through a computer system. Among them, we highlight E-Mages that can be used to view and evaluate images, along with their meta-data and tools, through mobile devices. This paper aims to plan and execute an experiment to analyze the efficiency of E-Mages when used by students and medical experts. We also show details of planning, execution, data analysis, and relevant aspects of the experiment and their positive and negative points regarding the application use.
paciência e liberdade com que me orientou, pelo desenvolvimento das sequências no novo sistema e seus incansáveis testes. Ao Dr. Édson Luiz Géa Vidoto, pelo tempo e conhecimento disponíveis. Ao Dr. Mateus José Martins, pelo tempo e conhecimento disponíveis e pelo ACQ-Server. Ao Prof. Dr. Fernando Fernandes Paiva pela paciência nas reuniões de 4 horas. À todos os amigos do CIERMag e 'agregados' pela amizade, ajuda, ensinamentos e piadas, em especial ao Gustavo V. Lourenço pelo desenvolvimento da interface de edição gráfica de sequências do ToRM-IDE, ao Danilo M. D. D. da Silva pelo desenvolvimento do ToRM-Console, ao Felipe B. Coelho e Guilherme M. Freire pelo desenvolvimento do ToRM-Compiler e da linguagem F, ao Erick Fonseca pelo plug-in para linguagem F do Eclipse e contribuições para o editor gráfico de sequências. Ao Daniel M. Consalter, através da FIT -Fine Instrument Tecnology pela parceria através da Rede EMOH (Rede de Equipamentos Médicos Odontológicos e Hospitalares) do SIBRATEC e por ceder algumas das imagens deste trabalho.À todos que contribuíram com a pesquisa de opinião sobre os equipamentos de ressonância magnética e que assim fizeram parte deste trabalho.Aos amigos da Fiscomp07 e agregados, que fizeram e fazem a academia um lugar mais divertido e que mesmo nas piores horas as piadas sejam lembradas para fazer renascer a vontade de lutar e seguir em frente. À todos que me ajudaram a organizar a CPWG (Ciclo de Palestras e Workshop de Graduação), que depois se tornou a SEMAFIS (Semana da Física), que se uniu a Pós-Graduação e segue como SIFSC (Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos). Agradeço a sabedoria compartilhada, o crescimento pessoal, amizades e contatos que surgiram. À todos os demais que não se enquadram nas referências acima, mas que fizeram parte e que contribuíram com este trabalho, de forma direta ou indireta, o meu muito obrigado.Ao Instituto de Física de São Carlos, pela oportunidade de realização do curso de mestrado. À CAPES com o programa PROEX, pela concessão da bolsa de mestrado para a realização desta pesquisa.As agências de fomento FAPESP:2005/5.6663-1 e CNPQ:565.047/2010-8, FINEP, FNS pela realização deste projeto.Neste trabalho serão discutidas novas ferramentas para a construção de um espectrômetro de Ressonância Magnética (RM) totalmente digital. A motivação parte das dificuldades encontradas pelos pesquisadores no momento de programar um equipamento de RM, incluindo a falta de ferramentas para desenvolvimento de metodologias, as quais não são oferecidas pelos softwares atuais. Em particular tratamos do desenvolvimento de uma biblioteca, a PyMR (Python Magnetic Resonance), de uma API (Application Program Interface) e de um IDE (Integrated Development Environment). Nesta estrutura, a biblioteca PyMR é o front-end para programação e setup dos equipamentos de RM enquanto a API constitui o back-end. O IDE, por sua vez, é uma ferramenta de auxílio especializado para criação e gerenciamento das metodologias e protocolos de RM de forma funcional e amigável. O desenvo...
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