• 제목/요약/키워드: Body Resonance

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치료계획시스템에서 전산화단층촬영과 자기공명영상의 영상융합 재현성 및 선량평가 (CT and MRI image fusion reproducibility and dose assessment on Treatment planning system)

  • 안병혁;최재혁;황재웅;박지연;이두현
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.33-41
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    • 2017
  • 목 적: 종양에는 최대한의 선량을 부여하고 주변의 정상조직에는 최소한의 선량이 조사되도록 부작용을 줄이는 목적으로 방사선 치료기술이 발전함에 따라 다양한 치료계획 및 치료 방법이 개발되고 있다. 방사선 치료 시 CT(Computed tomography)와 MRI(Magnetic resonance imaging)영상의 융합은 종양에 선량을 전달하는데 커다란 역할을 한다. 본 연구의 목적은 치료계획 시 자체 제작한 팬톰을 이용하여 CT와 MRI영상들의 융합을 통해 영상의 재현성 및 유용성을 평가하고 획득한 영상에서 타겟 선량을 비교, 분석해보고자 한다. 대상 및 방법: 자체 제작한 팬톰을 이용하여 CT 촬영을 하고, 자장의 세기가 다른 1.5T 와 3.0T의 MRI 촬영을 하여 영상을 획득한다. CT 촬영을 한 팬톰의 영상과 각기 다른 자장의 세기로 촬영한 팬톰의 MRI영상에서 팬톰 내에 존재하는 작은 홀의 크기 및 용적의 재현성을 비교하고, 임의의 타겟에서 선량 변화를 비교, 분석한다. 결 과: 13개의 작은 홀 직경은 CT 촬영에서 최대 31 mm, 최소 27.54 mm를 나타냈으며, 실제 제작한 것과 비교하여 평균 29.28 mm 1 % 이내로 측정되었다. 1.5T MRI 퓨전 영상에서는 최대 31.65 mm, 최소 24.3 mm를 나타냈으며, 평균 28.8 mm 1 % 이내로 측정되었다. 3.0T MRI 퓨전 영상에서는 최대 30.2 mm, 최소 27.92 mm를 나타냈으며, 평균 29.41 mm 1.3 % 이내로 측정되었다. 타겟의 조사된 선량변화는 CT에서 95.9-102.1 %, CT-1.5T MRI 퓨전영상에서 93.1-101.4 %, CT-3.0T MRI 퓨전영상에서는 96-102 %의 선량변화를 보였다. 결 론: CT 및 MRI는 영상획득 시 다른 알고리즘이 적용된다. 또한 인체의 장기는 각기 다른 밀도를 가지고 있으므로 영상 획득 시 이미지 왜곡이 발생할 수 있다. 이러한 부정확한 영상의 묘사는 타겟의 용적범위 및 선량에 영향을 주기 때문에 정확한 타겟의 용적과 위치는 불필요한 선량이 조사되는 것을 방지하며, 치료계획 시 오차를 방지할 수 있다. 즉 CT와 MRI 영상이 가지고 있는 영상 표출 알고리즘의 장점을 이용하여 치료계획에 적용해야 할 것이다.

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${T_2}weighted$- Half courier Echo Planar Imaging

  • 김치영;김휴정;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제5권1호
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    • pp.57-65
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    • 2001
  • 목적 : 초고속 Echo Planar Imaging (EPI) 의 데이터 측정시간을 반으로 단축시킨 half courier EPI와 임상에서 널리 사용하는 $T_2$ 강조 영상을 결합한 $T_2$-weighted half courier EPI(T2HEPl) 영상기법을 제안하였다. 제안한 방법으로 강한 $T_2$ 대조도를 갖는 $128{\times}128$의 고해상도 EPI 영상을 single scan으로 얻고자 한다. 대상 및 방법 : 초고속 EPI 기법의 데이터 측정시간을 줄이기 위하여 k-space의 절반만을 측정하고, 나머지 절반은 conjugate symmetry 성질을 이용하여 재구성한다. 따라서 64개의 에코로 $128{\times}128$의 고해상도 single shot 영상을 얻을 수 있다. 또한 k-space 데이터의 순서를 시간 축에서 조절하여 강한 $T_2$ 대조도를 갖는 영상을 얻을 수 있다 Eddy current의 영향으로 phase encoding 방향으로 잔류 경사자계가 있을 경우 측정된 데이터들은 k-space에서 이동이 되며 , 이것은 재구성 영상에 심각한 문제점을 초래하게 된다. 본 논문에서는 pre-scan에서 얻은 기준 데이터와 dc에 해당하는 에코간의 상관도를 측정하여 이동을 추정하며, 초기의 phase encoding gradient의 크기를 조정하여 이러한 이동을 제거한다. 결과 : 제안한 $T_2$-weighted half courier EPI 영상기법을 1.0 Tesla 전신 MRI 시스템에 적용하였다. 실험 조건은 single shot으로 TR은 무한대이고, TE는 72ms와 96ms로 설정하였다. 제안한 영상기법을 이용하여 single scan으로 강한 $T_2$ 대조도를 갖는 128x128의 고해상도 EPI 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 제안한 Half Fourier기법을 이용하여 기존의 $64{\times}64$ 영상보다 해상도를 높인 $128{\times}128$ EPI영상을 single scan으로 얻을수 있었으며, 에코의 적절한 배치를 통해 임상에서 널리 사용되는 $T_2$ 대조도를 얻을 수 있었다. 제안한 방법은 특별한 하드웨어의 추가 없이, 펄스 시퀀스와 tuning 및 재구성 알고리즘 등의 소프트웨어적인 방법만으로 구현이 가능하여 많은 임상 응용이 기대된다.

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3.0 Tesla 자기공명영상시스템에서 고 해상도 나선주사영상 (High-resolution Spiral-scan Imaging at 3 Tesla MRI)

  • 김판기;임종우;강승원;조상흠;전수열;임헌진;박호종;오승준;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.108-116
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    • 2006
  • 목적 : 3.0 Tesla 고 자장에서 고 해상도 나선주사영상을 수행하였다. 나선주사영상은 초고속 영상기법의 하나로서, Echo Planar Imaging(EPI)에 비하여 eddy current 가 작게 발생하고, 경사자계 파형의 기울기가 완만하여 상대적으로 낮은 slew rate 를 가진 경사자계시스템으로 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 고 자장 영상에서 고속스핀에코(Fast Spin Echo: FSE) 등의 rf 에코 기반의 고속영상방법에서 심각하게 대두되는 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않는 장점이 있어 고 자장에서의 초고속영상방법으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3.0 Tesla 에서 나선주사방식으로 고 해상도 영상을 얻어 고 자장 MRI에서 나선주사영상기법의 다양한 응용 가능성을 살펴보고자 한다. 대상 및 방법 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 다양한 해상도의 나선주사영상 방법을 개발하였다. 고차(higher-order) shimming 을 통하여 영상의 화질을 개선하였고, 해상도에 맞게 interleaves 수를 조절하였다. 스핀에코 와 gradient에코 기반 나선주사영상방법을 구현하였고, 에코 time 과 repetition time, rf 회전 각도를 조절하여 영상의 대조도(contrast)와 신호대잡음비를 조절하였다. 결과 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 나선 주사 방법을 이용하여 다양한 해상도의 영상을 얻었다. 고 자장에서 주 자장의 불균일도(inhomogeneity) 의 절대 크기가 커지기 때문에 이를 줄이기 위한 shimming 이 더욱 중요해진다. 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구하여 spherical harmonics 분석으로 고차 shimming을 하였다. 팬텀과 in-vivo 두부 영상에서 single shot 나선주사 영상으로 $100{\times}100$ 정도의 영상과 6-12 정도의 interleaves 를 적용하여 $256{\times}256$ 의 고 해상도 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 신호대잡음비의 향상과 스펙트럼의 분리, 뇌기능영상에서 BOLD 효과 향상 등으로 고자장 영상에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다.

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Analysis of Image Distortion on Magnetic Resonance Diffusion Weighted Imaging

  • Cho, Ah Rang;Lee, Hae Kag;Yoo, Heung Joon;Park, Cheol-Soo
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권4호
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    • pp.381-386
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    • 2015
  • The purpose of this study is to improve diagnostic efficiency of clinical study by setting up guidelines for more precise examination with a comparative analysis of signal intensity and image distortion depending on the location of X axial of object when performing magnetic resonance diffusion weighted imaging (MR DWI) examination. We arranged the self-produced phantom with a 45 mm of interval from the core of 44 regent bottles that have a 16 mm of external diameter and 55 mm of height, and were placed in 4 rows and 11 columns in an acrylic box. We also filled up water and margarine to portrait the fat. We used 3T Skyra and 18 Channel Body array coil. We also obtained the coronal image with the direction of RL (right to left) by using scan slice thinkness 3 mm, slice gap: 0mm, field of view (FOV): $450{\times}450mm^2$, repetition time (TR): 5000 ms, echo time (TE): 73/118 ms, Matrix: $126{\times}126$, slice number: 15, scan time: 9 min 45sec, number of excitations (NEX): 3, phase encoding as a diffusion-weighted imaging parameter. In order to scan, we set b-value to $0s/mm^2$, $400s/mm^2$, and $1,400s/mm^2$, and obtained T2 fat saturation image. Then we did a comparative analysis on the differences between image distortion and signal intensity depending on the location of X axial based on iso-center of patient's table. We used "Image J" as a comparative analysis programme, and used SPSS v18.0 as a statistic programme. There was not much difference between image distortion and signal intensity on fat and water from T2 fat saturation image. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant (p < 0.05). From DWI image, when b-value was 0 and 400, there was no significant difference up to $2^{nd}$ columns right to left from the core of patient's table, however, there was a decline in signal intensity and image distortion from the $3^{rd}$ columns and they started to decrease rapidly at the $4^{th}$ columns. When b-value was 1,400, there was not much difference between the $1^{st}$ row right to left from the core of patient's table, however, image distortion started to appear from the $2^{nd}$ columns with no change in signal intensity, the signal was getting decreased from the $3^{rd}$ columns, and both signal intensity and image distortion started to get decreased rapidly. At this moment, the reagent bottles from outside out of 11 reagent bottles were not verified from the image, and only 9 reagent bottles were verified. However, it was not possible to verify anything from the $5^{th}$ columns. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant. On T2 FS image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 180mm from the core of patient's table. On diffusion-weighted image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 90 mm, and they became unverifiable over 180 mm. Therefore, we should make an image that has a diagnostic value from examinations that are hard to locate patient's position.

확산텐서영상을 이용한 경도의 알츠하이머병 환자와 경도인지장애 환자의 뇌 백질의 이상평가: Tract-Based Spatial Statistics와 화소기반 형태분석 방법의 비교 (Evaluation of White Matter Abnormality in Mild Alzheimer Disease and Mild Cognitive Impairment Using Diffusion Tensor Imaging: A Comparison of Tract-Based Spatial Statistics with Voxel-Based Morphometry)

  • 임현경;김상준;최충곤;이재홍;김성윤;김형준;김남국;장건호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제16권2호
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    • pp.115-123
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    • 2012
  • 목적: Tract-based spatial statistics와 화소기반 형태분석 방법을 이용하여 경도의 알츠하이머병 환자와 경도인 지장애 환자에서 확산텐서영상을 이용하여 뇌 백질의 이상을 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 21명의 경도의 알츠하이머병 환자와 13명의 경도인지장애 환자, 그리고 16명의 건강한 노인군을 대상으로 확산텐서영상을 시행하였다. 각 참가자마다 분할 비등방도를 구하여 Tract-based spatial statistics를 이용하여 세 그룹간의 비교를 하였다. Tract-based spatial statistics 방법과의 비교를 위하여, 화소기반 형태분석 방법을 이용한 분석도 함께 시행하였다. 결과: Tract-based spatial statistics 분석결과, 경도의 알츠하이머 환자에서 건강한 노인군보다 방사관의 양측 전각과 우측 후각, 후시상방사, 우측 상세로다발, 뇌량체부, 우측 쐐기전소엽이랑에서 분할 비등방도가 유의하게 감소하였다. 화소기반 형태분석에서는 양측 갈고리다발, 좌측 부해마회의 백질, 우측 대상다발에서 추가적으로 분할 비등 방도가 감소되어 있었다. 경도의 알츠하이머 환자군과 경도인지장애 환자군의 비교, 경도인지장애 환자군과 건강한 노인군의 비교연구에서는 분할 비등방도의 유의한 차이는 없었다. 결론: Tract-based spatial statistics 분석결과, 경도의 알츠하이머 환자군에서 건강한 노인군에 비해 뇌 백질의 분할 비등방도가 여러 곳에서 감소되어 있었다. 화소기반 형태분석방법은 tract-based spatial statistics보다 더 많은 곳에서 뇌 백질의 이상을 보였다. 그러나, 인공물 또한 더 많이 관찰되었다.

삼차원 시각 자극을 이용한 f-MRI 연구 (f-MRI with Three-Dimensional Visual Stimulation)

  • 김치영;박호종;오승준;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권1호
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    • pp.24-29
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    • 2005
  • 목적 : 기존의 시각 자극과 관련한 뇌기능 연구가 일반적인 이차원 시각 자극을 이용한 데 반하여 본 논문에서는 삼차원 스트레오스코픽 비젼에 의한 시각 자극을 이용한 뇌기능 영상 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 삼차원 시각처리와 관련한 뇌의 기능 영역 및 특징을 이차원 시각 자극 결과와 비교 검토하였다. 대상 및 방법 Anaglyph(이차원 그림을 칼라 코딩한 후 왼쪽과 오른쪽에 서로 다른 색깔의 렌즈를 사용하여 스트레오스코픽 비젼을 구현)를 이용하여 삼차원 시각 자극을 주었으며, 이와 비교를 위하여 동일한 영상으로 이차원 시각 자극을 구현하였다. 건강한 volunteer들에 대하여 삼차원 및 이차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 얻었다. 결과 : 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으며, 삼차원 시각 자극에 의한 활성영역이 이차원 시각 자극에 의한 영역 보다 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 결론 : 사람은 양 눈을 사용하여 삼차원 물체를 인식한다. 삼차원 물체 인식은 스테레오스코픽 비젼에 기인하는데, anaglyph 를 이용하여 삼차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 수행하였다. 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으나, 활성영역이 이차원 자극에 비하여 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 이것은 삼차원 영상 처리가 이차원 영상 처리에 비하여 왼쪽 영상과 오른쪽 영상의 차이에서 거리 정보를 추출하는 삼차원 시각 처리 기능이 추가됨에 따라 뇌의 처리 영역이 넓어진 것으로 판단된다. 이러한 삼차원 시각 자극 뇌기능 영상은 가상현실이나 3-D 디스플레이, 3-D 멀티미디어 콘텐츠 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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퇴행성 척추와 감염성 척추염의 감별에 있어서 확산강조영상의 유용성 (The Usefulness of Diffusion-weighted MR Imaging for Differentiation between Degenerative Spines and Infectious Spondylitis)

  • 박원규;변우목;최준혁
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제6권2호
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    • pp.152-157
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    • 2002
  • 목적 : 척추종판 주위 골수를 주로 침범하는 Medic I형 퇴행성 척추와 감염성 척추염은 고식적 자기공명영상에서 유사한 신호강도를 보여 간혹 감별이 어려운 경우가 있다. 퇴행성 척추와 감염성 척추염의 감별에 있어 확산강조 자기공명영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: CT 유도하 조직검사 혹은 임상 적으로 진단이 가능하였던 감염성 척추염 14예와 Medic I형 퇴행성 척추 8예를 대상으로 하였다 전 예에서 스핀 에코와 확산강조 척추 자기공명 영상을 시행하였다 확산강조 영상은 PSIF(reversed fast imaging with steady-state precession) 기법에 의래 시행되었다. 퇴행성 척추와 감염성 척추염의 스핀 에코와 확산강조영상에서 침범골수의 신호강도를 비교하였다. 결과: T1-강조영상에서는 Medic I형의 퇴행성 척추와 감염성 척추염 모두에서 저신호강도를 보였다. T2-강조영상에서는 Medic I형의 퇴행성 척추는 모두 고신호강도를 보였고, 감염성 척추염은 11예에서는 고신호강도를, 3예에서는 불균질한 혼합신호강도를 보였다. 확산강조영상에서는 Modic I형의 퇴행성 척추는 전 예에서 정상 척추에 비해 저신호 강도로 보였으나, 감염성 척추염은 11예서는 고신호강도로, 3예서는 저신호강도로 보였다. 퇴행성 척추의 경우 저신호강도 주위로 고신호강도를 동반하였다. 결론: 결론적으로 확산강조 자기공명영상은 Medic I형 퇴행성 척추와 감염성 척추염의 감별에 도움을 준다. 확산강조 영상에서 고신호강도를 보이는 경우는 감염성 척추염을 시사하는 소견이며, 주위 고신호강도를 가지는 저신호강도는 Medic I형 퇴행성 척추를 시사한다 총담관 확장의 원인을 찾는데 있어서 MRCP는 총담관 원위부 협착 및 만성 췌장염, 역동적 MRCP를 이용한 생리적 총담관의 확장, 조영증강 MRI 를 통한 담관염 및 담관 외 병소의 발견 등에 있어서 도움이 되는 것으로 생각된다.여를 요구하게 되었다. 자녀양육에 대한 책임인식 공유와 자녀와의 많은 시간공유 등 보다 적극적인 참여가 현대 사회의 이상적이고 바람직한 아버지상으로 요구되었으며 아버지의 역할에 대한 문화적 관심과 사회적 기대가 높아지게 된 것이다. 이러한 사실을 인지하여 아버지는 바람직한 자녀의 인성발달 및 여러 영역에 걸친 발달을 위하여 항상 애정과 관심을 가지고 적극적으로 참여해야 할 것이다. 자녀양육은 더 이상 어머니 혼자의 역할이 아닌 부모 둘 다의 몫이며 교임이므로 부모들은 좋은 가정을 만들고 좋은 부모가 되기 위해서 끊임없이 자신을 갈고 닦으며 노력을 기울여야 할 것이다.서 이들 4개 지표로서 전체의 927%를 설명할 수 있다. 7. 자치구별 평가는 모든 음식점에서 식재료 보관시설(냉장, 냉동), 불량부정식품 사용여부, 남은 반찬의 폐기, 식당상태 등에서는 비교적 양호하였으나, 주방의 청결상태, 식재료 창고의 관리 및 주방 근무직원의 위생상태는 열악하였다. 평가 지표 14개의 총 평가결과가 가장 우수한 자치구는 동작구였으며, 다음으로 서대문구, 금천구, 성동구, 마포구의 순서이었다. 나머지 20개 자치구는 모두 보통이상으로 평가되었다. 8. 음식점 업태 별로 주방과 식당의 청결도 평가에서 가장 중요한 요인은 주방의 내부설비(바닥, 벽면, 천장, 환풍기, 기구 등) 또는 주방종업원의 근무 환경(주방의 환기설비, 설치 및 쾌적한 환경상태유지)이었다. 그러나

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확산텐서영상(Diffusion Tensor Imaging)을 이용한 정상 뇌량에서의 연령대별 신경섬유로의 변화 (Evaluation of the Neural Fiber Tractography Associated with Aging in the Normal Corpus Callosum Using the Diffusion Tensor Imaging (DTI))

  • 임인철;구은회;이재승
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.189-194
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    • 2011
  • 본 연구는 자기공명 확산텐서영상(DTI)을 이용하여 연령대에 따른 정상 뇌량의 신경섬유로 영상을 정량적으로 분석하여 유용성을 평가하고자 하였다. 뇌질환이나 다른 질병이 없는 건강한 지원자 60명을 대상으로 시행하였다. 검사방법은 TR: 6650 ms, TE: 66 ms, FA: $90^{\circ}$, NEX: 2, thickness: 2 mm, no gap, FOV: 220 mm, b-value: $800s/mm^2$, sense factor: 2, acquisition matrix size: $2{\times}2{\times}2mm^3$로 하였고, 검사시간은 3분 46초이었다. 평가방법은 영상범위를 두개저부에서 두정부까지 포함하여 color-cored FA map을 만든 후 뇌량의 슬부, 전체부, 후체부, 이행부, 그리고 팽대부 등 5개의 부위에 관심영역을 설정하고 각각 트래킹을 하여 신경섬유로의 길이를 정량적으로 측정하였다. 측정 결과 뇌량의 슬부에 대한 신경섬유로 길이는 20대: $61.8{\pm}6.8$, 30대: $63.9{\pm}3.8$, 40대: $65.5{\pm}6.4$, 50대: $57.8{\pm}6.0$, 60대: $58.9{\pm}4.5$, 70대 이상: $54.1{\pm}8.1mm$, 전체부에서는 20대: $54.8{\pm}8.8$, 30대: $58.5{\pm}7.9$, 40대: $54.8{\pm}7.8$, 50대: $56.1{\pm}10.2$, 60대: $48.5{\pm}6.2$, 70대 이상: $48.6{\pm}8.3mm$, 후체부에서는 20대: $72.7{\pm}9.1$, 30대: $61.6{\pm}9.1$, 40대: $60.9{\pm}10.5$, 50대: $61.4{\pm}11.7$, 60대: $54.9{\pm}10.0$, 70대 이상: $53.1{\pm}10.5mm$, 이행부에서는 20대: $71.5{\pm}17.4$, 30대: $74.1{\pm}14.9$, 40대: $73.6{\pm}14.2$, 50대: $66.3{\pm}12.9$, 60대: $56.5{\pm}11.2$, 70대 이상: $56.8{\pm}11.3mm$, 그리고 팽대부에서는 20대: $82.6{\pm}6.8$, 30대: $86.9{\pm}6.4$, 40대: $83.1{\pm}7.1$, 50대: $81.5{\pm}7.4$, 60대: $78.6{\pm}6.0$, 70대 이상: $80.55{\pm}8.6mm$ 이었다. 정상 뇌량에 대한 신경섬유로의 길이는 슬부(P=0.001)와 후체부(P=0.009), 그리고 이행부(P=0.012)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 연령대로는 30대와 40대까지 증가하다가 연령대가 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 뇌의 신경세포들이 중년의 나이에서 활발히 발달하고 있음을 신경 섬유로 영상을 통해 확인할 수 있었다.

실리콘을 이용한 자화율 인공물의 감소에 관한 연구 (A study on the reduction on magnetic susceptible artifacts through the usage of silicon)

  • 최관우;이호범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5937-5942
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    • 2012
  • 본 연구에서는 인체 조직밀도와 유사한 실리콘을 이용하여 공기와 맞닿은 굴곡진 부분을 보상함으로써 자화율 인공물을 줄이고자 하였다. 연구대상은 정상인 16명을 대상으로 하였으며, 인체 중 굴곡이 많고 구조가 복잡하며 공기와 접촉하는 표면적이 넓어 자화율 인공물이 많이 발생하는 발을 검사부위로 하였다. 실험장비는 3.0T 초전도 자기공명영상장치를 이용하였으며, 자화율 차이에 민감한 SPIR 영상을 종족궁의 가운데부터 5개의 말절골을 모두 포함하여 중족골 및 족지골을 연장한 선에 평행하게 시상면으로 얻었다. 분석방법은 조직과 공기간 자화율 차이를 줄임으로서 자화율 인공물의 감소를 알아보기 위하여 실리콘 적용 전 후의 SNR과 CNR을 비교하였으며, 대응표본 T검정을 이용하여 통계분석 하였다. 연구결과 굴곡진 부분을 보상한 실리콘 적용 후 영상이 적용 전 영상에 비해 자화율 인공물이 감소하였으며, SNR은 적용 전 $3.91{\pm}1.33$에서 적용 후 $21.69{\pm}4.52$로 유의한 양의 상관관계로 증가하였고, CNR은 적용 전 $28.97{\pm}8.20$에서 적용 후 $4.88{\pm}2.14$으로 유의한 음의 상관관계로 감소하였다. 결론적으로 본 연구는 체적소에 영향을 주지 않으면서 본질적인 문제인 공기와 인체의 자화율차이를 보상한 획기적인 개선방법으로, 적용이 용이하며 저비용 고효율로 자화율 인공물을 줄일 수 있는 방안을 제시하였다는 데에 커다란 의의가 있다.

삼차원 자기공명영상법의 뇌 구조 영상을 위한 최적화 연구: 센스인자 변화에 따른 신호변화 평가 (Optimizations of 3D MRI Techniques in Brain by Evaluating SENSE Factors)

  • 박명환;이진완;이강원;류창우;장건호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권2호
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    • pp.161-170
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    • 2009
  • 목적 : 평행영상(Parallel imaging)기법의 개발로 긴 촬영시간 때문에 종종 사용되지 못하던 삼차원 영상기법이 최근 들어 환자 병을 진단하는데 새로이 사용되고 있다. 이 연구의 목적은 최근에 뇌 영상에서 개발되어 이용되고 있는 삼차원 자기공명영상을 사람의 뇌에서 짧은 시간 내에 얻을 수 있도록 2차원 평행영상 기법을 사용한 최적화 방법을 연구하는데 있다. 대상 및 방법 : 검사 장비는 3.0T 자기공명영상장치를 이용하였으며 8-채널 SENSE(sensitivity encoding) 머리 코일을 이용하였다. 팬텀 및 3명의 사람 머리에서 영상을 얻었다. 세 가지의 삼차원 영상법인 3D T1WI, 3D T2WI 및 3D FLAIR 영상 방법에 대하여 평행인자(SENSE factor)의 변화에 따른 팬텀 영상을 얻었다. 각각의 영상법에서 영상획득에 적당한 SENSE 인자를 찾기 위해 Phase encoding 방향과 Slice encoding 방향을 조합한 SENSE 인자를 변화시키면서 영상을 얻었다. 영상분석을 위하여 특정영역(ROI)를 설정한 후에 신호대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR), 감소분율(Percent Signal Reduction Rate, %R), 대조도(contrast-to-noise ratio, CNR)를 계산하였다. 결과 : 팬텀을 이용한 SENSE 인자 변화에 따른 SNR 및 %R 값의 변화 결과 3D T1WI 방법에서 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우 약 0.2%의 신호 감소가 나타났고 영상시간은 5분 이내였다. 3D T2WI 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우에 약 1.0% 신호 감소가 나타났고 영상 시간은 약 5분 이내였다. 3D FLAIR 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 4를 사용한 경우에 약 0.2% 신호 감소가 나타났고 영상시간은 약 6분이었다. 사람을 대상으로 할 경우 3D T1W 및 3D T2W영상에서 SNR 및 CNR은 SENSE 인자를 3으로 한 경우에서 SENSE 인자를 4로 한 경우 보다 높게 나타났다. 3D FALIR 영상의 경우 CNR은 SENSE 4에서는 SENSE 3에 비하여 낮았다. 결론 : 본 연구에서는 3가지 3차원 영상법을 실제 임상적용이 가능한 시간 영역에서 SENSE 인자를 변화 시키면서 치적의 영상을 얻도록 하는 연구를 실시한 결과 SNR 감소를 최소화 하면서 영상획득 시간을 약 5분에서 6분 정도 소요되는 2차원 SENSE 인자를 찾았다. 이를 뇌 영상에 적용하였을 경우 SENSE 인자를 적용하지 않은 경우와 비교하면 신호 감소는 최소화 하면서 영상의 질은 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 3D T1W및 3D T2W는 SENSE 인자를 3으로 3D FLAIR인자는 SENSE 인자를 4로 하는 것이 환자를 대상으로 한 뇌 영상에 적합하다고 생각된다. 앞으로는 이들 영상법이 뇌 영상뿐만 아니라 다른 영역의 영상에 적용을 위한 최적화가 필요하다고 생각된다.

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