• 한국자기학회지
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• 제27권4호
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• pp.145-152
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• 2017

동맥스핀표지 기법(ASL)은 체내의 혈액을 이용하여 조직의 관류상태를 평가할 수 있는 자기공명영상 방법이다. 조영제를 사용하지 않는 비침습적 검사 특성과 정량적인 관류량의 측정이 가능하여 임상이나 연구목적으로 이용 빈도가 증가하고 있다. 아직까지는 ASL 방법이 조영제를 이용한 관류영상 방법에 비해 낮은 SNR과 영상화 과정에서의 여러 가지 변수의 최적화 과정이 어렵기 때문에 이로 인한 측정오차가 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 다양한 기술을 적용한 ASL 방법들이 소개되고 있다. 본 논문은 ASL의 개요와 영상화 과정에서의 특징 및 다양한 기술, 임상적 적용에 대해 간단히 소개한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권2호
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• pp.91-96
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• 2017

Purpose: To describe technical methods for functional magnetic resonance imaging (fMRI) study with arterial spin labeling (ASL) compared to blood oxygenation level-dependent (BOLD) technique and discuss the potential of ASL for research and clinical practice. Materials and Methods: Task-based (n = 1) and resting-state fMRI (rs-fMRI) (n = 20) were performed using ASL and BOLD techniques. Results of both techniques were compared. Results: For task-based fMRI with finger-tapping, the primary motor cortex of the contralateral frontal lobe and the ipsilateral cerebellum were activated by both BOLD and ASL fMRI. For rs-fMRI of sensorimotor network, functional connectivity showed similar results between BOLD and ASL. Conclusion: ASL technique has potential application in clinical and research fields because all brain perfusion imaging, CBF measurement, and rs-fMRI study can be performed in a single acquisition.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권9호
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• pp.1537-1546
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• 2021

Objective: To assess the role of arterial spin-labeling (ASL) perfusion MRI in identifying cerebral perfusion changes after indirect revascularization in children with moyamoya disease. Materials and Methods: We included pre- and postoperative perfusion MRI data of 30 children with moyamoya disease (13 boys and 17 girls; mean age ± standard deviation, 6.3± 3.0 years) who underwent indirect revascularization between June 2016 and August 2017. Relative cerebral blood flow (rCBF) and qualitative perfusion scores for arterial transit time (ATT) effects were evaluated in the middle cerebral artery (MCA) territory on ASL perfusion MRI. The rCBF and relative time-to-peak (rTTP) values were also measured using dynamic susceptibility contrast (DSC) perfusion MRI. Each perfusion change on ASL and DSC perfusion MRI was analyzed using the paired t test. We analyzed the correlation between perfusion changes on ASL and DSC images using Spearman's correlation coefficient. Results: The ASL rCBF values improved at both the ganglionic and supraganglionic levels of the MCA territory after surgery (p = 0.040 and p = 0.003, respectively). The ATT perfusion scores also improved at both levels (p < 0.001 and p < 0.001, respectively). The rCBF and rTTP values on DSC MRI showed significant improvement at both levels of the MCA territory of the operated side (all p < 0.05). There was no significant correlation between the improvements in rCBF values on the two perfusion images (r = 0.195, p = 0.303); however, there was a correlation between the change in perfusion scores on ASL and rTTP on DSC MRI (r = 0.701, p < 0.001). Conclusion: Recognizing the effects of ATT on ASL perfusion MRI may help monitor cerebral perfusion changes and complement quantitative rCBF assessment using ASL perfusion MRI in patients with moyamoya disease after indirect revascularization.

• Korean Journal of Radiology
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• 제20권6호
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• pp.985-996
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• 2019

Objective: To determine the correlation between cerebral blood flow (CBF) on arterial spin labeling (ASL) MRI and the degree of postoperative revascularization assessed on digital subtraction angiography in children with moyamoya disease (MMD). Materials and Methods: Twenty-one children (9 boys and 12 girls; mean age, 8.4 ± 3.6 years; age range, 3-16 years) with MMD who underwent both pseudocontinuous ASL MRI at 1.5T and catheter angiography before and after superficial temporal artery encephaloduroarteriosynangiosis were included in this retrospective study. The degree of revascularization in the middle cerebral artery (MCA) territory was evaluated on external carotid angiography and was graded on a 3-point scale. On ASL CBF maps, regions of interest were manually drawn over the MCA territory of the operated side at the level of the centrum semi-ovale and over the cerebellum. The normalized CBF (nCBF) was calculated by dividing the CBF of the MCA territory by the CBF of the cerebellum. Changes in nCBFs were calculated by subtracting the preoperative nCBF values from the postoperative nCBF values. The correlation between nCBF changes measured with ASL and the revascularization grade from direct angiography was evaluated. Results: The nCBF value on the operated side increased after the operation (p = 0.001). The higher the degree of revascularization, the greater the nCBF change was: poor revascularization (grade 1), -0.043 ± 0.212; fair revascularization (grade 2), 0.345 ± 0.176; good revascularization (grade 3), 0.453 ± 0.182 (p = 0.005, Jockheere-Terpstra test). The interobserver agreement was excellent for the measured CBF values of the three readers (0.91-0.97). Conclusion: The nCBF values of the MCA territory obtained from ASL MRI increased after the revascularization procedure in children with MMD, and the degree of nCBF change showed a significant correlation with the degree of collateral formation evaluated via catheter angiography.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.213-217
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• 2015

스텐트 삽입술을 시행한 환자에게 ASL 방법 중 pCASL을 이용한 관류영상에서 나타난 인공물을 보고하고 이에 대한 해결방법을 제시하고자 한다. pCASL데이터는 구조적 이미지와 함께 스텐트를 피해 표지 펄스(labeling pulse)의 위치를 변경하여 획득하였다. 데이터는 ASLtbx를 이용하여 처리하였다. pCASL을 이용하여 관류영상을 획득하였을 때 기존의 표지 펄스(표지 간격(labeling gap) 24 mm)의 위치가 스텐트의 위치와 겹쳐져서 우뇌 조직의 신호강도가 비어 있는 것처럼 나타났다. 스텐트를 피해 표지 펄스(표지 간격 15 mm)를 위치시킬 때 높은 신호강도의 영상을 획득할 수 있었으며, 표지 펄스(표지 간격 170 mm)에서는 labeled 혈액이 영상절편에 도달하기 전에 이완이 되어 낮은 신호강도의 영상을 획득 하였다. pCASL은 조영제를 사용하지 않기 때문에 안정적으로 반복측정이 가능하며 양질의 영상 획득을 위해서는 알맞은 영상획득인자와 방법들이 선택되어야 한다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.341-344
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• 2002

Neurodegenerative disorders, like Alzheimer's disease, are often accompanied by reduced brain perfusion (cerebral blood flow). Using the intrinsic magnetic properties of water, arterial spin labeling magnetic resonance imaging (ASLMRI) can map brain perfusion without injection of radioactive tracers or contrast agents. However, accuracy in measuring perfusion with ASL-MRI can be limited because of contributions to the signal from stationary spins and because of signal modulations due to transient magnetic field effects. The goal was to optimize ASL-MRI for perfusion measurements in the aging human brain, including brains with Alzheimer's disease. A new ASL-MRI sequence was designed and evaluated on phantom and humans. Image texture analysis was performed to test quantitatively improvements. Compared to other ASL-MRI methods, the newly designed sequence provided improved signal to noise ratio improved signal uniformity across slices, and thus, increased measurement reliability. This new ASL-MRI sequence should therefore provide improved measurements of regional changes of brain perfusion in normal aging and neurodegenerative disorders.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권2호
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• pp.108-118
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• 2013

동맥스핀표지(Arterial Spin Labeling: ASL) 뇌 관류 자기공명영상법을 이용한 뇌 관류영상기술이 일반적으로 환자의 질병진단에 일반적으로 사용하기 어려운 이유는 영상을 얻을 때 여러 인자들을 최적화시켜야만 좋은 질의 영상을 얻을 수 있기 때문으로 생각된다. 따라서, 본 논문의 목적은 동맥스핀표지 자기공명영상의 뇌 관류영상을 최적화 하기 위하여 필요한 여러 인자들의 변화에 따른 동맥스핀표지 신호변화를 3.0 테슬라 자기공명영상에서 관찰하는 것이다. 특히, 동맥시 핀표지 자기공명영상 신호 변화가 이들 인자에서 뇌 세포(brain tissues)의 영역에 따라서 어떻게 변화하는가를 평가하였다. 정상 성인 남성 5명을(평균연령 36세; 29세~41세) 대상에서 STAR (Signal Targeting with Alternating Radiofrequency) 동맥스핀표지 방법을 이용하여 3T 자기공명영상에서 영상을 얻었다. 실험은 첫째 영상획득 영역과 라벨링 영역간의 간격 변화에 따른 신호 변화 평가 실험, 둘째 라벨링 후의 시간 변화에 따른 신호 변화 평가 실험, 셋째 라벨링 두께의 변화에 따른 신호 변화 평가 실험, 넷째 슬라이스 획득 순서에 따른 신호 변화 평가실험을 하였다. 획득한 영상의 분석은 회백질과 백질, 전두엽, 측두엽, 후두엽, 두정엽에서의 관류신호변화를 얻어 분석하였다. 본 연구결과는 아래와 같았다: 1) 영상획득 영역과 라벨링 영역간의 간격 변화에 따른 관류 신호 변화 연구결과 전체 절편의 평균 값을 보면 회백질에서 좌측과 우측 모두에서 라벨링 간격이 증가할수록 신호가 낮아지는 경향을 보이고 있다. 라벨링 간격의 변화에 두정엽이 가장 영향을 적게 받고 후두엽이 가장 많은 영향을 받았다. 2) 라벨링 후의 시간 변화에 따른 관류 신호 변화 연구결과 회백질은 라벨링 지연시간 400 ms까지 양쪽 모두 감소하다가 라벨링 지연시간이 1,000 ms까지 증가하였다. 3) 라벨링 두께의 변화에 따른 관류 신호 변화 연구 결과 라벨링 두께가 증가에 따라 회백질과 백질의 신호강도는 점차적으로 증가하다가 120 mm 두께 이후에는 감소하였다. 4) 절편 획득 순서에 따른 관류 신호 변화 연구 결과 절편 획득 순서에 따른 백질과 회백질의 관류신호강도 값은 회백질과 백질 모두 머리의 꼭대기부터 영상을 획득하는 descend에서 신호강도가 높았다. 본 연구에서는 각 실험 조건에 따라서 관류신호 강도가 크게 변화를 하는 것을 보여 주었고, 따라서 실제 환자를 대상으로 관류 영상을 얻고자 할 경우에는 실제 임상 적용 전에 최적화된 프로토콜을 만든 후에 사용을 해야 할 것으로 생각한다. 특히 백질의 뇌 관류영상을 얻는 것은 아직 문제가 있는 것으로 생각이 된다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권3호
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• pp.626-637
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• 2021

목적 만성 뇌동맥 협착-폐색증에서 아세타졸아미드 부하 다상 동맥 스핀 표지(multi-phase arterial spin labeling; 이하 MP-ASL) 자기공명관류영상을 이용하여 뇌혈류 예비능(cerebrovascular reservoir; 이하 CVR)과 동맥 통과 시간(arterial transit time; 이하 ATT)의 변화를 탐색하였다. 대상과 방법 2019년 6월부터 2020년 10월까지 새롭게 만성 협착-폐색증으로 진단되어 아세타졸아미드 부하 MP-ASL을 시행한 환자를 후향적으로 모집하였다. 부하 전후의 뇌혈류(cerebral blood flow), CVR, 부하전 ATT 및 부하 전후의 ATT 변화량을 중증 협착과 완전 폐색간, 만성 뇌경색 병변의 유무에 따라 비교하였다. 결과 5명의 양측성 협착-폐색을 포함하여 총 32명의 환자가 본 연구에 포함되었다. CVR은 완전 폐색에서 중증 협착보다 유의하게 낮았다(26.2% ± 28.8% vs. 41.4% ± 34.1%, p = 0.004). ATT의 변화는 두 군간 유의한 차이는 없었다(p = 0.717). 만성 뇌경색 병변의 유무에 따른 CVR의 통계적 차이는 미미하였다(29.6% ± 39.1% vs. 38.9% ± 28.7%, p = 0.076). 하지만, 만성 뇌경색 병변이 있는 환자에서 ATT의 단축 정도는 유의하게 작았다(-54 ± 135 vs. -117 ± 128 ms, p = 0.013). 결론 만성 협착-폐색증에서 아세타졸아미드 부하 MP-ASL 검사는 MRI 기반의 CVR 평가 도구로 사용될 수 있다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권2호
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• pp.243-252
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• 2021

Objective: To compare and correlate the findings of intravoxel incoherent motion (IVIM) magnetic resonance (MR) imaging and arterial spin labeling (ASL) imaging in characterizing parotid gland tumors. Materials and Methods: We retrospectively reviewed 56 patients with parotid gland tumors evaluated by MR imaging. The true diffusion coefficient (D), pseudo-diffusion coefficient (D^*), and fraction of perfusion (f) values of IVIM imaging and tumor-to-parotid gland signal intensity ratio (SIR) on ASL imaging were calculated. Spearman rank correlation coefficient, chi-squared, Mann-Whitney U, and Kruskal-Wallis tests with the post-hoc Dunn-Bonferroni method and receiver operating characteristic curve assessments were used for statistical analysis. Results: Malignant parotid gland tumors showed significantly lower D than benign tumors (p = 0.019). Within subgroup analyses, pleomorphic adenomas (PAs) showed significantly higher D than malignant tumors (MTs) and Warthin's tumors (WTs) (p < 0.001). The D^* of WTs was significantly higher than that of PAs (p = 0.031). The f and SIR on ASL imaging of WTs were significantly higher than those of MTs and PAs (p < 0.05). Significantly positive correlation was found between SIR on ASL imaging and f (r = 0.446, p = 0.001). In comparison with f, SIR on ASL imaging showed a higher area under curve (0.853 vs. 0.891) in discriminating MTs from WTs, although the difference was not significant (p = 0.720). Conclusion: IVIM and ASL imaging could help differentiate parotid gland tumors. SIR on ASL imaging showed a significantly positive correlation with f. ASL imaging might hold potential to improve the ability to discriminate MTs from WTs.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권2호
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• pp.142-151
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• 2012

목적: 간질중첩증의 동맥 스핀 라벨링 자기공명영상 소견을 알아보고자 한다. 대상과 방법: 본 기관에 내원한 환자들을 대상으로 후향적으로 검색하여 중 간질중첩증으로 임상적으로 진단받았으면서 동맥 스핀 라벨링을 포함한 자기공명영상검사를 받은 환자들을 찾아 이미지를 분석 하였다. 결과: 총 여섯명의 간질중첩증 환자들이 검색되었으며 이 환자들은 모두 EEG에서 이상소견이 나타난 부위에 국소적 CBF증가 소견을 보였다. 특히 두 명의 환자에서는 DWI를 포함한 고식적 자기공명영상 시퀀스에서 모두 특이 소견 보이지 않았으나 동맥 스핀 라벨링 이미지에서만 국소적으로 증가된 CBF를 보였다. 결론: 간질중첩증 환자들의 진단에 있어서 동맥 스핀 라벨링은 기존 영상검사에 더하여 추가적인 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.