에코의 개수와 임의 잡음이 T2 이완영상의 구성에 미치는 영향연구 : 8에코 CPMG영상화 펄스열의 개발

The Effect of Number of Echoes and Random Noise on T2 Relaxography : Development of 8-Echo CPMG

자기공명 영상의 의학적 이용에서 T2이완시간의 화소별 영상화(T2 이완 영상)는 병변의 정량적 진단도구로서 제안된 바 있다. NMR의 물리/화학적 이용에서 T2 이완시간의 측정으로서 CPMG(Carr-Pucell-Meiboom-Gill) 펄스열이 가장 효과적으로 인정되고, 쓰이고 있으나, 선형자계를 가하는 MR 영상화 장비에서는 측정된 다른 TE의 영상들을 이용한 T2 이완시간의 영상화 자체에 대한 복잡한 계산을 영상기기에서 수행에 문제가 있고, 일반적으로 최대 4개의 CPMG 에코를 영상화하는 펄스열이 제공되어 있다. 좀더 정확한 T2 이완영상화를 위하여 적어도 8개의 다른 반향시간 TE를 가진 영상들을 필용로 하므로, MR 영상화 장비사에서 제공된 펄스열을 이용하면, 적어도 두번 이상의 영상화를 하여야한다. 이는 TR을 2500msec로 할 때 적어도 15분 정도의 시간이 걸리며, 이 동안 환자의 약간의 움직임, 특히 각 4개 단위의 영상화 사이에 움직임에 의한 임의적 잡음이 계산될 T2 영상에 큰 영향을 미친다. 이 연구에서는 시뮬레이션에 의하여 1, 5, 10% 의 이론적인 임의 잡음을 포함한 영상들을 이용하여 잡음이 T2 영상의 작성에 미치는 영향을 연구하였다. 그리고 4개 에코 펄스열을 이용하여 세 번의 영상화로 12개의 영상을 얻고, 이들로부터 4개, 8개의 다른 TE를 가진 영상들을 선택하여 T2 영상을 계산하였다. 그리고 이 연구에서 개발된 8에코 CPMG펄스열로 한 번에 얻은 8개의 영상을 이용한 T2 이완 영상과 결과를 비교하였다. 잡음이 클수록 실제치보다 T2가 길었고, 8-에코 펄스열은 영상화하는 동안에 환자의 움직임을 줄여서 더 정확한 T2 이완 영상을 만들수 있었다.

The mapping of the spin-spin relaxation time T2 in pixel-by-pixel was suggested as a quantitative diagnostic tool in medicine. although the CPMG pulse sequence has been known to be the best pulse sequence for T2 measurement in physics NMR, the supplied pulse sequence by the manufacture of MRI system was able to obtain the maximum of 4 CPMG images. Eight or more images with different echo time TEs are required to construct a reliable T2 map, so that two or more acquisitions were required, which easily took more than 10 minutes. 4-echo CPMG imaging pulse sequence was modified to generate the maximum of 8 MR images with evenly spaced echo time TEs. In human MR imaging, since patients tend to move at least several pixels between the different acquisitions, 8-echo CPMG imaging sequence reduces the acquisition time and may remove any mis-regitration of each pixels signal for the fitting of T2. The resultant T2 maps using the theoretically simulated images and using the MR images of the human brain suggested that 8 echo CPMG sequence with short echo spacing such as 17-20 msec can give the reliable T2 map.