OCRA Tabletop MRI
Das OCRA Tabletop MRT entstand nach der Idee des Martinos Center in Boston (Harvard Medical School, MIT) und dem von Thomas Witzel ins Leben gerufenen OCRA (Open-source Console for Real-time Acquistion) Projekt. Durch eine Kooperation konnte ein vollfunktionsfähiges Mini MRT System am Forschungscampus STIMULATE der Otto-von-Guericke Universität entwickelt werden, welches beide Projekte vereint. Der erste Prototyp konnte dank der umfangreichen Ausstattung des ego.-Inkubator FLEXtronic Elektroniklabors nach einer Entwicklungszeit von nur 2 Jahren gebaut werden.
Dabei ist das Tischsystem baugleich einem modernen klinischen MRT, mit dem Patienten untersucht werden. Das Kernelement ist ein Permanentmagnet aus Neodymium in einer speziellen Stahlkonstruktion, der ein 0,3T starkes homogenes Magnetfeld zur Verfügung stellt. In der Magnetbox befindet sich die vollständige RF-Elektronik und Gradientenspulen. Die Gehäuseintegrationen schützen vor externen Störeinkopplungen und ermöglicht ein sicheres Arbeiten. RF- und Gradientenelektronik werden mithilfe der OCRA Konsole, basierend auf einem Red Pitaya Mikrocontroller und vier 18Bit DACs zur Generierung von analogen Gradientensignalen, angesteuert. Zur Verstärkung der Gradientensignale dient ein 4-Kanal 600 Watt Gradientenverstärker. Die Steuerung wird von der OCRA Software mit einer intuitiven und individuell anpassbaren grafischen Benutzeroberfläche übernommen. Mit dem OCRA Tabletop MRT können Spektroskopie, Relaxometrie und MR-Bildgebung von reagenzglasgroßen Proben mit einem Durchmesser bis 15 Millimeter durchgeführt werden.
Mit dem System wird eine Open Source Testumgebung für kommerziell verfügbare MRT-Komponenten geschaffen und kostengünstige Lehre für Studenten an einem realen volldigitalen MRT realisiert. Darüber hinaus entsteht das Potential chemische Analysen für diverse Zwecke durchzuführen
English
The OCRA Tabletop MRI system was created after the idea of the Martinos Center in Boston (Harvard Medical School, MIT) and the OCRA (Open-source Console for Real-time Acquisition) project initiated by Thomas Witzel. Through a cooperation a fully functional mini MRI system was developed at the research campus STIMULATE from the Otto-von-Guericke University that combines both projects. Thanks to the extensive equipment of the ego.-Incubator FLEXtronic electronics laboratory, the first prototype was built after only 2 years of development time.
The Tabletop MRI system is identical in construction to a modern clinical MRT, with which patients are examined. The core element is a permanent magnet made of neodymium in a special steel construction, which provides a 0.3T strong homogeneous magnetic field. The complete RF electronics and gradient coils are located in the magnet rack box. The housing protects against external interference and enables safe working. The RF and gradientelectronics are controlled using the OCRA console, based on a Red Pitaya microcontroller and the 18-bit DACs for generating analog gradients signals. A 4-channel 600 Watt gradient amplifier is used to amplify the gradient signals. The user interface is given by the OCRA software with an intuitive and individually adaptable graphical user interface. The OCRA Tabletop MRI system can perform spectroscopy, relaxometry and MR imaging of test tube-sized samples with a diameter of up to 15 millimeters.
The system creates an open source test environment for low-cost commercially available MR components and realizes low-cost teaching for students on a real, fully digital MRT. In addition, there is the potential to carry out chemical analyzes for various purposes.
Kontakte und Ansprechpartner
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Institut für Medizintechnik
Marcus Prier
Otto-Hahn-Straße 2
Telefon: +49 391 67 57270
https://www.forschungscampus-stimulate.de/
