Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací celotělové RF cívky určené pro zobrazování myší na preklinickém MRI systému Bruker BioSpec 94/30 s magnetickým polem 9,4 T. Student se seznámil s problematikou RF cívek pro MR zobrazování a na základě definovaných požadavků navrhl birdcage rezonátor pracující na frekvenci 400 MHz. Návrh byl analyzován pomocí elektromagnetických simulací v prostředí ANSYS a následně realizován včetně mechanické konstrukce a všech potřebných součástí. Funkčnost navrženého zařízení byla ověřena měřením pomocí vektorového analyzátoru i experimenty na preklinickém MR systému na ÚPT AV ČR v Brně. Součástí práce je rovněž porovnání výsledků simulací a měření a vyhodnocení dosažených parametrů.

Student při řešení prokázal schopnost samostatně řešit technické problémy spojené s návrhem, konstrukcí a oživením vysokofrekvenčního rezonátoru. Oceňuji zejména rozsah praktické části práce a skutečnost, že výsledkem je plně funkční zařízení ověřené v reálných podmínkách preklinického MR zobrazování. Pozitivně hodnotím také porovnání navržené cívky s komerčně dostupným řešením, přičemž dosažené parametry považuji za velmi dobré.

Práce je zpracována přehledně a má logickou strukturu. V teoretické části se vyskytuje několik dílčích terminologických a fyzikálních nepřesností, zejména v popisu některých základních principů magnetické rezonance. Tyto nedostatky však nemají zásadní vliv na kvalitu vlastní návrhové, konstrukční a experimentální části práce ani na dosažené výsledky.
Student splnil všechny body zadání diplomové práce. Předloženou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji klasifikačním stupněm A, 93 bodů. Points proposed by supervisor: 93

Student se seznámil s konstrukcí MR skeneru a zmiňuje základní principy MR zobrazování. Popsal několik v magnetické rezonanci používaných typů VF cívek. Rozebral průběh vývoje a konstrukci vlastní cívky dle definovaných požadavků. Cívku modeloval a její chování nasimuloval v programových nástrojích a následně ji kompletně zkonstruoval, proměřil její vlastnosti a ověřil funkčnost a vlastnosti v MR tomografu.
Celkově je z práce patrné, že student odvedl značné množství práce, prokázal schopnost samostatné práce i inženýrské invence. Oblast magnetické rezonance je vysoce mezioborová a poměrně složitá.
Text práce je celkem dobře členěn a poměrně dobře čitelný, bohužel vykazuje vyšší množství formálních, jazykových a věcných nedostatků. Některé jsou méně podstatné, jiné zásadnější.

V obecné kapitole o MR popisuje konstrukci cívek i přesto, že tato oblast je později podrobně rozebírána v samostatné kapitole.
V anglickém abstraktu použil českou zkratku Ústavu přístrojové techniky AV, ačkoliv ta má svůj oficiální překlad, včetně zkratky Institute of Scientific Instruments of the Czech Academy of Sciences, ISI CAS.
Opakují se jazykově neobratné formulace typu:
“Na obrázku 3.19 lze vidět průběh magnetické indukce podél osy „x“. Lze vidět, že amplituda
“Na obrázku 3.20 lze vidět průběh magnetické indukce podél osy „y“. Lze vidět, že…. “
Bohužel, přes několikeré proklamace v textu, že se principům MR bude věnovat jen v míře nezbytně nutné, zabíhá do oblastí, které dle mého názoru nejsou v jeho práci nezbytné, jsou složité a zjevně je ještě nemá zcela zpracované, a tak se dopouští neobratných formulací a nepřesností.
Např.:
V podkapitole Gradientový systém: :”pole …. s řízenou prostorovou nerovnoměrností”
„Vznikne magnetické pole, jehož intenzita se mění úměrně se vzdáleností od dané gradientní cívky.“
3 sady cívek vytváří magnetické pole Bz, jehož amplituda v aktivní oblasti je přímo úměrná vzdálenosti od isocentra přístroje (centra cívek).
“Jádra s lichým počtem protonů a neutronů.”
Jaderné magnetické rezonance jsou schopny jádra s lichým počtem neutronů, protonů nebo neutronů i protonů. Spin jádra nenabývá jen ± ½, ale nabývá celočíselných nebo poločíselných hodnot v rozmezí: |L-S|, |L-S|+1 až |L+S|. 2H má potom J = 1, 14N J = 1, 23Na J = 3/2 …
„Doba, za kterou se jádra vrátí do stavu termodynamické rovnováhy (do longitudinální roviny), se nazývá T1 relaxace“. Doba, za kterou se navrátí 63 % magnetizace zpět do osy Z.
„Z průběhu vyplývá, že snímek se musí pořídit, dokud je FID signál dostatečně silný. Tato doba se nazývá TE „Echo Time“. Než bude moci dojít k dalšímu vyslání pulzu, je třeba počkat, než jádra zrelaxují (vrátí se do stavu termodynamické rovnováhy). Doba mezi pořízením dvou snímků se nazývá TR „Recovery Time“. TR je mnohem větší než TE, což prodlužuje dobu snímání[2][3][6].“
Při použití prostorového kódování a zobrazovacích sekvencí nesnímáme Free Induction Decay, ale obvykle „echo“. Od toho TE je čas do echa, zatímco T2 je čas, za který vektor magnetizace v rovině xy klesne na 37 % původní hodnoty.
A pokud nejde o tzv. single-shot sekvence (velmi rychlé s malým prostorovým rozlišením), nasnímání celého obrazu trvá několik repetičních časů TR (čas trvání jednoho běhu pulzní sekvence, od excitace k excitaci).
V praktické části a části zabývající se konstrukcí cívek se kvalita textu zlepšila, ačkoliv i zde se objevují jisté nedostatky:
Vektory by měly být vždy značené jako vektory.
Postrádám informaci o tom, jaké výpočetní algoritmy byly použity pro modelování, s jakými parametry a okrajovými podmínkami, zejména pokud:
“Výsledky pro nezměněné parametry simulace vycházely pokaždé jinak, tudíž se na výsledky nelze spolehnout” Symulace byla příliš náročná…

“Dále lze vidět, že se křivka roztáhla přes větší spektrum frekvencí… ”
“Lze tedy říct, že v praxi bude potřeba umístit smyčku do blízkosti této vzdálenosti.”
“Pro detailnější posouzení homogenity magnetického pole uvnitř rezonátoru je vhodné přepočítat intenzitu magnetického pole H na magnetickou indukci (vynásobení Hrelativní permeabilitou vakua)” Topics for thesis defence:

1. Pro tisk byl použit: “PLA Polylactid acid – kyselina polymléčná, o materiálu je známo, že je nasákavý, časem křehne, jak stálé jsou jeho elektrické vlastnosti?
2. Nebylo zvažováno kvadraturní buzení vámi konstruované cívky? Jaká by byla možnost využití vícekanálových povrchových cívek „phased array“, pro příjem, příjem/vysílání?

Points proposed by reviewer: 88