• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제12권1호
• /
• pp.20-26
• /
• 2008

목적 : 주요 뇌 대사물질들의 T1 및 T2 이완시간들을 1.5T 및 3.0T 자기공명영상에서 산출하고 비교하여, 실제 임상응용의 기초자료로 제시하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1.5T와 3.0T에서 N-acetyl aspartate (NAA), Choline (Cho), Creatine (Cr)을 함유한 모형을 이용하여 STEAM (STimulated Echo-Acquisition Mode)방법으로 반복시간 (Repetition time)을 5000 ms, 에코시간 (Echo time)을 20 ms로 고정한 후 혼합시간 (Mixing time)을 11단계로 변화시켜서 획득된 스펙트럼들에서 뇌 대사물질들의 T1 이완시간을 산출하였으며, PRESS (Point-REsolved SpectroScopy)방법으로 반복시간을 3000 ms에 고정시킨 후 에코시간을 5단계로 변화시켜서 획득된 스펙트럼들에서 뇌 대사물질들의 T2 이완시간을 산출한 후 그 결과들을 1.5T와 3.0T사이에서 비교하였다. 결과 : T1 이완시간에 대하여, NAA는 1.5T에서 $2293\;{\pm}\;48\;ms$, 3.0T에서 $2559\;{\pm}\;124\;ms$로 산출되어 1.5T와 비교하여 3.0T에서 11.6% 길어졌고, Cho은 1.5T에서 $2540\;{\pm}\;57\;ms$, 3.0T에서 $2644\;{\pm}\;76\;ms$로 3.0T에서 4.1% 길어졌으며, Cr 은 1.5T에서 $2543\;{\pm}\;75\;ms$, 3.0T에서 $2665\;{\pm}\;94\;ms$로 3.0T에서 4.8% 길어졌다. T2 이완시간에 대하여, NAA는 1.5T에서 $526\;{\pm}\;81\;ms$, 3.0T에서 $468\;{\pm}\;74\;ms$로 산출되어 3.0T에서 11.0% 짧아졌고, Cho은 1.5T에서 $220\;{\pm}\;44\;ms, 3.0T에서 $182\;{\pm}\;35\;ms$로 3.0T에서 17.3% 짧아졌으며, Cr 은 1.5T에서 $289\;{\pm}\;47\;ms$, 3.0T에서 275\;{\pm}\;57\;ms$로, 3.0T에서 4.8% 짧아졌다. 결론 : 1.5T와 비교하여 3.0T에서 모형에 함유된 주요 뇌 대사물질들의 T1이완시간들은 $4.1%\;{\sim}\;11.6%$ 증가하였고, T2이완시간들은 4.8% ~ 17.3% 감소하였으므로, 자기공명분광법의 적정화를 위하여 3.0T에서 반복시간을 연장시키고, 에코시간은 단축시켜야 한다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.63-68
• /
• 2013

Purpose : The relaxation times of tissue in MRI depend on strength of magnetic field, morphology of nuclear, viscosity, size of molecules and temperature. This study intended to analyze quantitatively that materials' temperatures have effects on T1 and T2 relaxation times without changing of other conditions. Materials and Methods : The equipment was used MAGNETOM SKYRA of 3.0T(SIEMENS, Erlagen, Germany), 32 channel spine coil and Gd-DTPA water concentration phantom. To find out T1 relaxation time, Inversion Recovery Spin Echo sequences were used at 50, 400, 1100, 2500 ms of TI. To find out T2 relaxation time, Multi Echo Spin Echo sequences were used at 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270 ms of TE. This experiment was scanned with 5 steps from 25 to $45^{\circ}C$. next, using MRmap(Messroghli, BMC Medical Imaging, 2012) T1 and T2 relaxation times were mapped. on the Piview STAR v5.0(Infinitt, Seoul, Korea) 5 steps were measured as the same ROI, and then mean values were calculated. Correlation between the temperatures and relaxation times were analyzed by SPSS(version 17.0, Chicago, IL, USA). Results : According to increase of temperatures, T1 relaxation times were $214.39{\pm}0.25$, $236.02{\pm}0.87$, $267.47{\pm}0.48$, $299.44{\pm}0.64$, $330.19{\pm}1.72$ ms. T2 relaxation times were $180.17{\pm}0.27$, $197.17{\pm}0.44$, $217.92{\pm}0.39$, $239.89{\pm}0.53$, $257.40{\pm}1.77$ ms. With the correlation analysis, the correlation coefficients of T1 and T2 relaxation times were statistically significant at 0.998 and 0.999 (p< 0.05). Conclusion : T1 and T2 relaxation times are increased as temperature of tissue goes up. In conclusion, we suggest to recognize errors of relaxation time caused local temperature's differences, and consider external factors as well in the quantitative analysis of relaxation time or clinical tests.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제41권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 2018

This study aimed to evaluate the range of maximum TE that could measure T2 relaxation time accurately by setting diverse maximum TE with using contrast medium phantoms. Contrast medium phantoms ranging from low to high concentrations were made by using Gadoteridol. The relaxation time and relaxation rate were compared and evaluated by conducting T2 mapping by using reference data based on various TEs and data obtained from different maximum TEs. It was found that accurate T2 relaxation time could be expressed only when the maximum TE over a certain range was used in the section with long T2 relaxation time, such as the low concentration section of saline or gadolinium contrast medium. Therefore, the maximum TE shall be longer than the T2 relation time for accurately maturing the T2 relaxation of a certain tissue or a substance.

• 한국식품과학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.292-295
• /
• 2009

국내산 콩 25종과 중국산 콩 24종을 일반성분 분석을 실시하고 10MHz pulsed NMR의 relaxation pattern을 이용하여 농산물의 원산지에 따른 차이를 구명하고 이에 따른 정확하고 신속한 원산지 판별이 가능하도록 하였다. 국내산과 중국산 콩의 일반성분 분석을 실시한 결과 수분, 지방, 회분에 유의적 차이가 없었고 조단백질 함량에서는 국내산이 중국산보다 높았다. T1-IR을 이용하여 측정한 NMR값은 중국산 콩이 국내산 콩보다 짧은 이완시간을 갖는 것으로 나타났으며(p<0.0001), $T_1-Sr$도 마찬가지였다(p<0.0001). 횡이완시간 중 $T_2-SE$의 값은 국내산이 중국산보다 높게 나타났다(t-test, p<0.0086). $T_1-IR$과 $T_1-SR$ 두 개의 변수를 이용하여 판별식을 작성한 경우 국내산과 중국산 모두 96%의 판별 가능성을 보였으며, $T_1-IR$과 $T_1-SR$, $T_2-SE$, $T_2-CPMG$의 모든 변수를 이용하여 판별한 결과 국내산과 중국산 콩의 판별 정확성이 100%로 나타났다. 이 연구를 통하여 저자장 NMR을 이용하여 국내산과 중국산 콩을 유의적 선별해 낼 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제24권3호
• /
• pp.141-153
• /
• 2020

Purpose: Myocardial T1 and T2 relaxation times are affected by technical factors such as cardiovascular magnetic resonance platform/vendor. We aimed to validate T1 and T2 mapping sequences using a phantom; establish reference T1, T2, and extracellular volume (ECV) measurements using two sequences at 3T in normal Koreans; and compare the protocols and evaluate the differences from previously reported measurements. Materials and Methods: Eleven healthy subjects underwent cardiac magnetic resonance imaging (MRI) using 3T MRI equipment (Verio, Siemens, Erlangen, Germany). We did phantom validation before volunteer scanning: T1 mapping with modified look locker inversion recovery (MOLLI) with 5(3)3 and 4(1)3(1)2 sequences, and T2 mapping with gradient echo (GRE) and TrueFISP sequences. We did T1 and T2 mappings on the volunteers with the same sequences. ECV was also calculated with both sequences after gadolinium enhancement. Results: The phantom study showed no significant differences from the gold standard T1 and T2 values in either sequence. Pre-contrast T1 relaxation times of the 4(1)3(1)2 protocol was 1142.27 ± 36.64 ms and of the 5(3)3 was 1266.03 ± 32.86 ms on the volunteer study. T2 relaxation times of GRE were 40.09 ± 2.45 ms and T2 relaxation times of TrueFISP were 38.20 ± 1.64 ms in each. ECV calculation was 24.42% ± 2.41% and 26.11% ± 2.39% in the 4(1)3(1)2 and 5(3)3 protocols, respectively, and showed no differences at any segment or slice between the sequences. We also calculated ECV from the pre-enhancement T1 relaxation time of MOLLI 5(3)3 and the post-enhancement T1 relaxation time of MOLLI 4(1)3(1)2, with no significant differences between the combinations. Conclusion: Using phantom-validated sequences, we reported the normal myocardial T1, T2, and ECV reference values of healthy Koreans at 3T. There were no statistically significant differences between the sequences, although it has limited statistical value due to the small number of subjects studied. ECV showed no significant differences between calculations based on various pre- and post-mapping combinations.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제17권2호
• /
• pp.61-66
• /
• 2006

상자성 복합체의 분자량에 따른 물분자의 T1 및 T2 자기이완 특성을 조사해 보고자 하였다. DMF (15 ml)와 DTPA-bis-anhydride (0.71 g, 2 mmol) 용액에 4-aminomethylcyclohexane carboxyilc acid를 넣어 리간드를 합성한 후 $Gd_2O_3$ (0.18g, 0.5 mmol)을 넣어 최종적인 Gd 착화물을 합성하였다. 상자성 복합체의 자기이완율을 측정하기 위해 상자성 복합체를 3차 증류수를 사용하여 1 mM로 희석시켰으며 1.5T(64 MHz)에서 자기이완 시간을 측정하였다. T1 자기이완시간을 측정하기 위하여 반전 회복(Inversion-recovery) 펄스열을 사용하였다. 반전 회복 펄스열의 경우 반전시간(Inversion time, T1)은 50 msec에서부터 최대 1,750 msec까지 총 35개의 반전시간에서 영상을 획득하였다. T2 자기이완시간은 CPMG(Carr-Purcell-Meiboon-Gill) 펄스열을 사용하였다. 자기이완 시간을 구하기 위해 각각의 샘플에 관심영역(region of Interest)을 설정하여 영상의 신호강도를 측정한 후 비선형 곡선 맞춤을 실행하여 T1 및 T2값을 얻어낸 후, 이를 통해서 R1 및 R2를 계산하였다. 분자량이 587 달톤인 Omniscan의 1.5T에서의 T1, T2값이($205.1{\pm}2.57$) msec, ($209.4{\pm}4.28$) msec 임에 비해 새로이 합성된 상자성 Gd 화합물의 경우 모두 T1, T2값이 T1의 경우 분자량에 따라 $(96.35{\pm}2.04)-(79.38{\pm}1.55)$ msec, T2의 경우 $(91.02{\pm}2.08)-(76.66{\pm}1.84)$ msec로 감소한 결과를 얻었다. 새로이 합성된 Gd 화합물 간에도 분자량에 따라 R1 및 R2값이 증가하는 경향을 나타내었다. 상자성 복합체의 분자량이 증가함에 따라 T1 및 T2 자기이완 시간이 단축되고 결과적으로 자기이완율 R1, R2가 분자량에 비례하여 증가하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제7권1호
• /
• pp.39-46
• /
• 2003

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.28-33
• /
• 2023

Magnetic relaxation properties of pure MgB₂ powder samples and diluted water-treated MgB₂ powder samples were investigated. The magnetic field H-dependence, m(H), and the time t-dependence, m(t), of the magnetic moment m were measured and analyzed using the PPMS-VSM magnetometer equipment, respectively. The m(t) reduction rates of pure MgB₂ powder samples and diluted water-treated MgB₂ powder samples decreased to about 0.7 ~ 1.8% and 0.6 ~ 1.0% for about 7200 s, respectively, at temperature T = 15 K. The magnetic relaxation properties of the two types of MgB₂ powders were analyzed by calculating the magnetic relaxation rate S = -dln(M_irr)/dln(t) values according to Anderson-Kim theory. The magnetic relaxation ratio S values of the two types of MgB₂ powder samples were almost similar. As a result of the quantum creep effect, the constant magnetic relaxation rate S characteristic was confirmed at a temperature range of T = 10 K or less.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제15권1호
• /
• pp.48-56
• /
• 2011

목적 : 본 연구에서는 금 나노 입자를 통한 국소 가열과 MR 온도 영상 기법을 결합한 Theragnosis 개념에 대한 가초연구로 금 나노 입자의 특성 및 제조 조건에 따른 MR 변수의 변화를 연구하였다. 대상 및 방법 : 실험실에서 제조된 구형과 막대형 금 나노 입자를 사용하였다. 구형 입자는 합성방법과 교반속도(stirring speed: rpm)를 변수로 설정하였고, 막대형 입자눈 첨가된 구형 입자의 양을 변수로 하여 조건을 다양화하였다. 금 나노 입자를 2% 아가로즈 젤에 1:1 로 혼합하여 임상용 1.5T MRI 시스템에서 신호를 획득하였고, $T_1$과 $T_2$ 이완시간의 측정을 위해 TR과 TE를 조절하였다. 획득한 영상의 화소별 신호 강도플 이용하여 제작한 소프트웨어로 $T_1$과 $T_2$ 이완곡선을 추정하였고, 통계 분석으로 유의성을 검증하였다. 결과 : 구형 입자의 평균 $T_1$ 값은 $1.86{\pm}0.04$초, 막대형은 평균 $2.08{\pm}0.04$초로 막대형이 더 걸게 측정되었고, 반면 평균 $T_2$ 값은 구형과 막대형 각각 $57{\pm}2.4$ ms와 $35.45{\pm}0.1$ ms로 구형 나노 입자에서 더 길게 측정되었다. 결론 : 금 나노 입자의 형태적 특성 및 제조 조건에 따른 MR 영상 변수 $T_1$과 $T_2$ 이완시간의 변화를 확인하였다. 금 나노 입자를 이용한 MR 영상 연구의 수행 시 금 나노 입자의 형태와 제조 조건에 따른 적절한 TR과 TE로 최적화된 영상을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제41권2호
• /
• pp.103-107
• /
• 2018

In MR, the iodine CT contrast medium reduces the T1 and T2 relaxation times of the substance, resulting in a change in signal intensity. This study aimed to measure the relaxation rate of MR contrast medium with or without diluting CT contrast medium and analyzed the effect of CT contrast medium. Undiluted Gadoteridol solution was diluted with saline to prepare MR contrast medium phantoms with various levels of Gadoteridol concentrations. Moreover, undiluted Iomeprol was mixed with the prepared MR contrast medium phantoms at 1:1 ratio to make MR contrast medium phantoms with containing CT contrast medium for the experiment. T1 and T2 mappings were conducted to quantitatively evaluate the relaxation time and relaxation rate of these phantoms. The results showed that the T1 and T2 relaxation time and relaxation rate of MR contrast medium diluted with CT contrast medium were significantly (p<0.05) shorter than those of MR contrast medium not diluted with CT contrast medium. The results of this study imply that, when MR contrast medium shall be used after injecting CT contrast medium, CT contrast medium should be discharged enough. Moreover, it would be desirable to conduct CT test after taking MRI test in order to reduce the effects of CT contrast medium on MR contrast medium.