• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제30권6호
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• pp.461-468
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• 2009

Magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT) enables us to perform high-resolution conductivity imaging of an electrically conducting object. Injecting low-frequency current through a pair of surface electrodes, we measure an induced magnetic flux density using an MRI scanner and this requires a sophisticated MR phase imaging method. Applying a conductivity image reconstruction algorithm to measured magnetic flux density data subject to multiple injection currents, we can produce multi-slice cross-sectional conductivity images. When there exists a local region of fat, the well-known chemical shift phenomenon produces misalignments of pixels in MR images. This may result in artifacts in magnetic flux density image and consequently in conductivity image. In this paper, we investigate chemical shift artifact correction in MREIT based on the well-known three-point Dixon technique. The major difference is in the fact that we must focus on the phase image in MREIT. Using three Dixon data sets, we explain how to calculate a magnetic flux density image without chemical shift artifact. We test the correction method through imaging experiments of a cheese phantom and postmortem canine head. Experimental results clearly show that the method effectively eliminates artifacts related with the chemical shift phenomenon in a reconstructed conductivity image.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권1호
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• pp.27-32
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• 2008

목적: 점구분-분광술을 이용한 여기법과 나선형 판독경사를 이용하여 삼차원 화학적변위영상을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법: 상수 밀도를 갖는 나선형 판독경사를 디자인하는 분석식을 이용하여 스캐너에서 실시간으로 각종 지표들을 바꿀수 있도록 개발하였다 ($32{\times}32$ 행렬, $24{\times}24\;cm$ FOV). 생체내 뇌 데이터를 수집하였고 그리딩 알고리즘을 이용하여 분광학 영상을 재구성하였다. 결과: 본 연구에서 개발한 영상 기법을 이용하면, 점구분 분광술의 이점인 뇌 표면의 지방의 신호를 제거하면서 나선형 패턴이 갖는 장점들을 이용할 수 있다. 나선형 샘플링은 영상을 얻는데 걸리는 시간과 영상의 해상도를 자유로이 조절할 수 있는 유연성을 가지고 있다. 삼차원 고해상도 점구분-분광술 영상을 $5760\;cm^3$의 공간에서 얻는데 걸리는 총 시간이 12.5 분이었다. 결론: 점구분 분광술과 나선형 샘플링을 결합하여 삼차원 화학적 변위 영상을 얻는 새로운 방법을 개발하였다. 이를 통해 넓은 공간을 확보하며 동시에 지방 신호를 제거하는 기법을 사용할수 있게 되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권6호
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• pp.241-250
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• 2015

Noninvasive temperature monitoring is feasible with Magnetic Resonance Imaging (MRI) based on temperature sensitive MR parameters such as $T_1$ and $T_2$ relaxation times, Proton Resonance Frequency shift (PRFs), diffusion, exchange process, magnetization transfer contrast, chemical exchange saturation transfer, etc. While the temperature monitoring is very useful to guide the thermal treatment such as RF hyperthermia or thermal ablation, the optimization of the MR thermometry method is essential because the range of temperature measurement depends on the choice of the measurement methods. Useful temperature range depends on the purpose of treatment methods, for example, $42^{\circ}C$ to $45^{\circ}C$ for RF hyperthermia and over $50^{\circ}C$ for thermal ablation. In this paper, MR thermometry methods using $T_1$ and $T_2$ relaxation times and PRFs-based MR thermometry are tried on a 3.0 T MRI system and their results are reported and compared. In addition, the scanning protocol and temperature calculation algorithms from $T_1$ and $T_2$ relaxation times and PRFs are optimized for the different temperature ranges for the purpose of RF hyperthermia and/or thermal ablation.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권7호
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• pp.1077-1086
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• 2021

Objective: To investigate the diagnostic performance of quantitative ultrasound (US) parameters for the assessment of hepatic steatosis in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) using magnetic resonance imaging proton density fat fraction (MRI-PDFF) as the reference standard. Materials and Methods: In this single-center prospective study, 120 patients with clinically suspected NAFLD were enrolled between March 2019 and January 2020. The participants underwent US examination for radiofrequency (RF) data acquisition and chemical shift-encoded liver MRI for PDFF measurement. Using the RF data analysis, the attenuation coefficient (AC) based on tissue attenuation imaging (TAI) (AC-TAI) and scatter-distribution coefficient (SC) based on tissue scatter-distribution imaging (TSI) (SC-TSI) were measured. The correlations between the quantitative US parameters (AC and SC) and MRI-PDFF were evaluated using Pearson correlation coefficients. The diagnostic performance of AC-TAI and SC-TSI for detecting hepatic fat contents of ≥ 5% (MRI-PDFF ≥ 5%) and ≥ 10% (MRI-PDFF ≥ 10%) were assessed using receiver operating characteristic (ROC) analysis. The significant clinical or imaging factors associated with AC and SC were analyzed using linear regression analysis. Results: The participants were classified based on MRI-PDFF: < 5% (n = 38), 5-10% (n = 23), and ≥ 10% (n = 59). AC-TAI and SC-TSI were significantly correlated with MRI-PDFF (r = 0.659 and 0.727, p < 0.001 for both). For detecting hepatic fat contents of ≥ 5% and ≥ 10%, the areas under the ROC curves of AC-TAI were 0.861 (95% confidence interval [CI]: 0.786-0.918) and 0.835 (95% CI: 0.757-0.897), and those of SC-TSI were 0.964 (95% CI: 0.913-0.989) and 0.935 (95% CI: 0.875-0.972), respectively. Multivariable linear regression analysis showed that MRI-PDFF was an independent determinant of AC-TAI and SC-TSI. Conclusion: AC-TAI and SC-TSI derived from quantitative US RF data analysis yielded a good correlation with MRI-PDFF and provided good performance for detecting hepatic steatosis and assessing its severity in NAFLD.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권12호
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• pp.1260-1268
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• 2022

Objective: To propose standardized MRI-proton density fat fraction (PDFF) cutoff values for diagnosing hepatic steatosis, evaluated using contemporary PDFF measuring methods in a large population of healthy adults, using histologic fat fraction (HFF) as the reference standard. Materials and Methods: A retrospective search of electronic medical records between 2015 and 2018 identified 1063 adult donor candidates for liver transplantation who had undergone liver MRI and liver biopsy within a 7-day interval. Patients with a history of liver disease or significant alcohol consumption were excluded. Chemical shift imaging-based MRI (CS-MRI) PDFF and high-speed T2-corrected multi-echo MR spectroscopy (HISTO-MRS) PDFF data were obtained. By temporal splitting, the total population was divided into development and validation sets. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was performed to evaluate the diagnostic performance of the MRI-PDFF method. Two cutoff values with sensitivity > 90% and specificity > 90% were selected to rule-out and rule-in, respectively, hepatic steatosis with reference to HFF ≥ 5% in the development set. The diagnostic performance was assessed using the validation set. Results: Of 921 final participants (624 male; mean age ± standard deviation, 31.5 ± 9.0 years), the development and validation sets comprised 497 and 424 patients, respectively. In the development set, the areas under the ROC curve for diagnosing hepatic steatosis were 0.920 for CS-MRI-PDFF and 0.915 for HISTO-MRS-PDFF. For ruling-out hepatic steatosis, the CS-MRI-PDFF cutoff was 2.3% (sensitivity, 92.4%; specificity, 63.0%) and the HISTO-MRI-PDFF cutoff was 2.6% (sensitivity, 88.8%; specificity, 70.1%). For ruling-in hepatic steatosis, the CS-MRI-PDFF cutoff was 3.5% (sensitivity, 73.5%; specificity, 88.6%) and the HISTO-MRI-PDFF cutoff was 4.0% (sensitivity, 74.7%; specificity, 90.6%). Conclusion: In a large population of healthy adults, our study suggests diagnostic thresholds for ruling-out and ruling-in hepatic steatosis defined as HFF ≥ 5% by contemporary PDFF measurement methods.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.367-373
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• 2016

본 연구의 목적은 복부 자기공명영상에서 주로 적용되고 있는 4 종류의 펄스시퀀스를 중심으로 1.5 T 와 3.0 T 기기의 자기장의 차이로 나타나는 자기장의 속성 및 인공물 발생 차이를 비교하기 위해 분석을 하였다. PACS network로 전송된 총 500 명의 데이터를 정량적으로 SNR 값을 분석하였고, MSA, CSA, DA을 3 단계로 구분하여 정성적 평가를 하였다. 정량적 평가에서 SNR 값은 1.5 T 값 보다 의미 있는 결과로 높은 값을 얻었지만(p<0.05), 영상의 인공물이 발생하여 영상의 질을 저하시키는 요인도 있었다(p<0.05). 1.5 T는 3.0 T 보다 인공물 발생이 적어 3.0 T 만큼에 영상의 질을 보상 할 수가 있었다(0.05). 결론적으로, 이러한 결과를 토대로 자기장의 차이에 따라 발생되는 자기장의 속성 및 인공물 발생 차이를 파악 할 수 있었으며 이에 따른 대처방안을 제공할 수 있었다. 향후 임상현장에서 두 기기를 이용하여 복부 자기공명영상을 검사 할 때 환자를 직접 검사하는 MRI 사용자에게 가이드라인이 될 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제10권2호
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• pp.98-107
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• 2006

자화전이영상 (MTI)은 무릎의 연골조직, 활액, 연대 등에 있는 거대분자에 붙어 분자운동에 제한을 받은 수소와 비교적 자유로운 물 분자의 수소가 두 가지 자화 상태로 서로 교환되고 있는 상태에서 한쪽 자화상태를 RF 펄스를 사용하여 포화시키면 다른 자화 상태가 교환 상황에 따라 그 신호강도가 달라지면서 영상의 대조도를 이룬다. 교차이완은 수소의 T2 이완시간이 다르면서 생기는 두 스핀 풀로 모델화하여 물 분자와 거대분자 사이의 쌍극자들의 상호교환 뿐만 아니라 물분자와 거대분자의 수소 화학교환으로 설명된다. 이에 의학영상에서 가장 필수적 요소인 신호강도와 대조도를 조절하는 능력으로서 양성자 밀도와 T2 강조 무릎영상을 획득하여 비정상적 조직과 그 변화 위에 시퀀스와 더불어 무릎 조인트의 중간신호들에 의해 무릎 연골주위의 다른 조직과의 신호강도 차이를 더욱 높이기도 한다. 또한 지방억제 기술은 조직 대조도를 증대시키고 화학전이 인공물을 제거할 뿐 아니라 움직임과 관련한 고스트 인공물을 감소시킨다. 이와 같은 지방 포화억제는 위상감각 방법 (Phase Sensitive Method)에서 물과 지방의 세차운동 주파수에 차이를 나타낸다. 본 연구에서 위상감각 방법은 Larmor 주파수 차이를 직접 사용하기 보다는 그 주파수 차이결과를 축적하여 생기는 위상 차이를 보고자 하였다. 자화전이영상이 어떻게 작동하는가는 무릎조직의 자화전이(MT)에 대한 정량적 모델로 유도되는 임상적 증거에서 주어지지만 그 자화전이 효과를 설명하는 수학적 공식화는 전방 십자형 인대 (Anterior Cruciate Ligament)파열과 관절간연골 파열과 같은 무릎관절질환을 평가하는 데 적용하였고, 자화전이 포화 효과의 계산은 MT 펄스에 의한 신호강도에 상대적 감소를 정량적으로 측정하는 자화전이률에 의해 주어졌다.糖) 및 이성화당(異性化糖)의 개발생산(開發生産)이 시급(時急)하며 이런 감미원(甘味源) 생산공장(生産工場)의 대규모화(大規模化)로 경제적(經濟的) 양산(量産)을 서둘러야 될 줄 생각(生覺)한다. 우선적(優先的)으로 소요(所要)의 효소생산(酵素生産)에 대(對)한 개발연구(開發硏究)가 앞서야 하며, 이어서 전분(澱粉)으로부터 이성화당(異性化糖)에 이르기까지 단계적(段階的) 효소처리공정(酵素處理工程)의 확립(確立)과 새로운 공정(工程)의 개발연구(開發硏究)가 이루어져야 하겠다. 나아가서 보다 더 경제적(經濟的) 감미료(甘味料)의 생산(生産)과 생산공정(生産工程)의 능율화(能率化)를 위(爲)하여 전분당화(澱粉糖化) 및 이성화(異性化) 공정(工程)의 연속화(連續化)가 필연적(必然的)이며, 이에 소요(所要) 및 불용성(不溶性) 효소(酵素)의 생산공정(生産工程)도 연구(硏究)되어야 한다.>$16.8{\sim}30.1$ kcal/mole의 범위 안에 있으며 ginsenoside-Re 및 $-Rg_1$이 $ginsenoside-Rb_1,\;-Rb_2$, -Rc 및 -Rd 보다 훨씬 높으므로 troil saponin이 diol saponin보다 온도(溫度)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고 분해속도상수(分解速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)은 $k=4.574{\times}10^8{\exp}(-8898.8/T)$의 관계식(關係式)으로 표시(表示)할 수 있다rc}C,\;30^{\circ}C,\;45^{\circ}C$ 별로 각 fine spirit에 oak chip을 넣고 숙성시킨