MRI와 Relaxogram을 이용한 지질 연구의 새로운 기법에 관한 연구

Combined MRI and Relaxogram: A New Method of Fat Study

자기공명영상과 relaxogram 기법을 통합적으로 운용하는 새로운 기법을 도입하여 인체나 생체에서의 지방성분을 연구하는데 매우 우수한 기법을 개발하고자 하였다. 본 기법을 검증하기 위하여 미리 성분비를 알고 있는 phantom들을 제작하여 자기공명영상과 역 라플라스 변환에 기초한 CONTIN 기법을 적용하였다. phantom 들은 근육내에 미세한 형태로 존재하는 지질을 모방하도록 제작하였으며 정확한 분석을 위해 400 MHz NMR 장비를 이용하여 혼합된 두 물질의 양성자 스핀 밀도의 차이를 먼저 분석하여 성분비 계산시 보정인자로 사용하였다. 자기공명영상은 스핀반향기법을 사용하여 반복시간 (TR)을 달리하며 45개의 영상을 획득하였고 얻어진 영상들은 CONTIN 기법을 사용하여 분석하였다. 분석 결과로 얻어진 relaxogram 으로부터 스핀이완시간의 분포 및 상대적인 성분비를 계산하였다. 스핀밀도의 차이를 보정한 후의 실제 성분비와 본 기법으로부터 계산된 성분비는 $\pm$7% 오차내에서 서로 잘 일치하는 결과를 보였다. 결론적으로 자기공명영상과 relaxogram 기법을 통합적으로 운용하는 경우 자기공명영상의 대조도만으로는 분석이 불가능한 미 세 지질의 함량 및 분포를 매우 우수한 정확도를 가지고 분석할 수 있을 것으로 사료된다.

Combined MRI and Relaxogram approach was introduced as a very useful tool for fat study. The phantoms simulating homogeneous mixture of fat and non-fat environments were measured with spin echo pulse sequence on a 0.15 T whole body imager. From 45 scans, the Tl values were obtained by fitting the data to continuous distribution (CONTIN) of relaxation time. This relaxogram gives broad distributions of relaxation time, which are characterized by a number of peaks with characteristic T1 values. Two distinct peaks in relaxogram were observed and identified as signals from com oil and gelatin gel. This model system can be served as simulating the distribution of fat in muscle. Also the relative ratio of two components, which is proportional to the area under the peak, is estimated and compared to nominal values. Based on the good agreement between two predictions, the values from our proposed method agreed with nominal values within $\pm$7 % error. The effects of different concentration of contrast agent and different region of interest are presented. To optimize total scan times, the minimum required data points and so further reduction in total scan times are discussed.