• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.269-275
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• 2008

슬관절 퇴행성 질환을 진단하기 위하여 자기공명영상(magnetic resonance imaging: MRI)이 많이 사용되지만 간혹 슬관절 병후 및 예후를 잘못 진단하는 경우가 종종 발생한다. 본 연구에서는 슬관절 질환의 진단에 도움을 주기 위하여 자화전이(magnetization transfer: MT) 영상법을 소개하고자 한다. 슬관절 환자 7명으로부터 스핀 에코(SE) T2 강조 영상(3,400-3,500/90-100 ms)과 슬관절 환자 7명으로부터 FSE T2 강조 영상(4,500-5,000/100-108 ms)과 또한 슬관절 환자 3명으로부터 gradient echo (GRE) T2 강조 영상들(9/4.56 ms, 50 flip angle, NEX 1)을 획득하였다. 6명의 슬관절 환자에서 지방 억제가능 T2 강조 STIR 펄스시퀀스(TR/TE=2894-3215 ms/70 ms, NEX 3, ETL 9)를 사용하였다. 지방 포화도에 있어서 위상감도 방법은 Larmor frequency 차이에 따른 위상 차이를 이용하므로, 각각의 픽셀에 대한 자화전이율(magnetization transfer ratio: MTR)의 측정은 포화된 영상과 포화되지 않은 영상의 비율에 따라 산출하였다. 따라서 각 입력된 영상들은 동차원성을 가지고, 시각적으로 신호강도 정도가 회색의 명암도만으로 평가될 수 있기 때문에 생리학적, 정량적 진단을 위하여 3차원 등방성 체적영상과 자기공명 삼원색을 매핑하였고 정량적 특정은 자화전이율 지도로서 표현하였다. 자화전이율 영상은 병변 부위에서 높은 대조도를 나타내어 환자의 병태를 추적하는데 도움을 주었고 정량화하였다. 자화전이율 영상들과 기존의 MRI 사이에 명암도 차이는 회색상으로 표현되며, 자화전이율 영상화의 효과에 대해 프로파일 그래프는 자화전이 펄스로 인하여 신호강도에 있어서 정량적 측정값이 상대적으로 감소하였다. 슬관절의 정확한 병리상태를 진단하기 위해 프로파일 그래프의 측정값을 영상과 함께 표현하였다. 본 연구에서 수행한 예비적 데이터들을 통하여 슬관절의 자화전이율 영상들이 매우 임상학적으로 유용함을 확인하였다. 자화전이율 영상에 대한 물리적 변화를 관찰함으로써 자화전이율 영상에 대한 물리적, 기술적 기반에 대한 더 많은 통찰력을 제공할 수 있다. 무릎 질환 환자의 자화전이율 영상들을 이용하여 매우 높은 대조도를 확보할 수 있으므로 슬관절 질환의 정밀 진단에 매우 도움을 줄 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권2호
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• pp.110-122
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• 2013

목적: 발목관절 VISTA 자기공명영상을 이용하여 지방억제를 한 것과 하지 않은 VISTA 사이에서 정량평가를 하며, 발목 인대의 traceability 차이를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: SNR의 비교를 위해 팬텀과 한명의 자원자에서 자기공명영상을 촬영하였다. CR (contrast ratio)과 인대 traceability 비교를 위해 발목 관절의 외상 과거력이 없는 10명의 자원자에서 자기공명영상을 촬영하였다. 모든 자기공명영상은 VISTA를 이용하였고 3T에서 촬영하였다. 지방억제는 SPAIR (Spectral Attenuated Inversion Recovery) 기법을 이용하였다. SNR은 피검자가 있을 때와 피검자 없이 촬영한 것으로 구하였다. CR은 열개의 오른쪽 발목관절의 관절액-힘줄, 관절액-연골, 관절액-인대, 지방-힘줄, 지방-연골, 지방-인대의 신호강도를 얻어 구하였다. 두 명의 근골격계 영상의학과 의사가 지방억제를 한 것과 하지 않은 영상을 calcaneofibular ligament (CFL)을 포함한 7개의 발목관절 인대에 대해서 점수를 매겼다 (1, not traceable; 2, barely traceable; 3, adequately traceable; 4, excellently traceable). VISTA 와 VISTA SPAIR 사이에 CR을 비교하는 데는 Wilcoxon signed-rank test를 이용하였다. VISTA 와 VISTA SPAIR사이에 인대 traceability를 비교하는 데에는 Fisher's exact test와 Pearson's chi-squared test를 이용하였다. 결과: 정량평가의 SNR을 보면 지방억제를 하지 않은 영상에 비해 지방억제를 한 자원자의 골수에서 더 낮은 수치를 나타내었다. (7.65 versus [vs.] 36.64). 관절액, 연골, 근육에서는 두 연쇄간에 SNR의 차이가 없었다. 지방억제 VISTA는 관절액-인대 사이 CR만 더 나은 결과를 보여주었지만 (p=0.04) VISTA는 지방-힘줄, 지방-연골, 지방-인대 간에서 모두 더 나은 CR값을 나타내었다(P=0.005). CFL 인대만 통계학적으로 의미 있는 값을 보였는데 지방억제를 하지 않은 VISTA 영상에서 traceability의 값이 더 우세 하였다(p <0.05). 결론: 지방 억제를 한 VISTA와 하지 않은 VISTA에서 유의한 SNR 차이는 골수를 제외하고 없었다. 지방억제를 하지 않은 VISTA에서 CFL을 trace하는데 있어서 더 유리하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권4호
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• pp.275-285
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• 2013

목적: 본 연구의 목적은 자화감수성 영상 (SWI)에 나타난 정상 노인의 뇌조직을 픽셀 별로 분석하기 위해 사용되는 다듬질 (smoothing)의 핵심 크기 효과를 보는 것이다. 대상과 방법: 이십 명의 정상 지원군 (평균 나이${\pm}$ 표준 편차 = $67.8{\pm}6.09$세, 여 14명, 남 6명) 이 실험에 대한 동의와 함께 본 연구에 참여하였다. 이 지원군 각각의 자화감수성 영상을 만들기 위해 일차원 혈류흐름 보상 삼차원 경사자장 에코 시퀀스를 이용해 크기과 위상 영상을 얻었고, 영상 처리와 영상 내 조직 분할에 사용되는 자화준비 급속획득 경사자장 에코 (MPRAGE) 시퀀스를 이용한 삼차원 시상면 T1 강조영상을 얻었다. 자화감수성 영상은 다시 위상영상을 이용하여 상자성 (paramagnetic) 물질의 존재 여부를 강조하는 PSWI (위상 영상에서 양수 값을 강조한 자화감수성 영상)과 반자성 (diamagnetic) 물질의 존재 여부를 강조하는 NSWI (위상 영상의 음수 값을 강조한 자화감수성 영상) 영상을 만들었다. 오직 뇌조직 부분만 나타나도록 조직이 아닌 부분을 차폐 (masking) 하는 과정을 거쳤다. 마지막으로 뇌조직 PSWI와 NSWI는 등방성의 0, 2, 4, 8 mm의 다듬질 핵심 크기를 이용하여 다듬질 되었다. 또한 각각의 다듬질 핵심 크기로 다듬질된 PSWI와 NSWI를 쌍 비교 t검정을 실행하여 각 픽셀 별로 비교하였다. 결과: 통계 분석의 중요도는 다듬질의 핵심 크기가 커질수록 증가하였고, 영상의 시그널 세기는 NSWI가 PSWI보다 컸다. 또한 영상의 픽셀 별 비교 분석에 가장 최적화 된 다듬질의 핵심 크기는 4였으며 쌍 비교 t검정 결과 뇌의 양쪽에서 차이가 난 뇌 조직의 위치와 범위는 뇌의 여러 지역에서 발견되었다. 결론: 상자성 물질을 강조한 PSWI는 자화감수성이 높은 뇌 여러 영역의 시그널 크기를 감소시켰다. 부분적인 부피효과와 큰 혈관의 기여도를 최소화 하기 위해서는 뇌 조직만 뽑아낸 자화감수성 영상의 복셀 별 분석이 사용되어야 하겠다.