• 제목/요약/키워드: Diffusion magnetic resonance

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척수경색의 확산강조자기공명영상 (Diffus ion-Weighted MR Imaging of Spinal Cord Infarction)

  • 김윤정;서정진;임남열;정태웅;김윤현;박진균;정광우;강형근
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제6권2호
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    • pp.166-172
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    • 2002
  • 목적: 척수경색의 진단에서 현성확산계수 값의 측정을 포함한 확산강조자기공명영상의 유용성을 평가하고자하였다. 대상 및 방법: 척수 경색으로 진단받은 6명의 환자를 대상으로 후향적으로 분석하였다. 경색증상 발현 후 평균 5.4일이 지난 후에 1.5 T 초전도체 자기공명영상 기기를 이용하여 자기공명영상을 얻었다. 확산강조자기공명영상은 고식적인 b값($1000s/\textrm{mm}^2$)으로 하여 multi-shot echo planar imaging 기법을 이용하여 영상을 획득하였으며 개인용 컴퓨터로 옮겨져 현성확산계수 지도를 얻어 정상부위와 병변부위의 현성확산계수 값을 측정하였다. 자기공명영상에서 병변의 위치와 T1 과 T2 강조영상, 그리고 확산강조자기공명영상에서 나타나는 각각의 신호강도를 알아 보았고, 병변부위와 정상부위에서 측정한 현성확산계수 값을 비교하였다. 결과: T1강조영상에서 6예 중 4예에서 등신호강도를, 2예에서 저신호 강도를 보였고, T2강조 영상에서 6예 모두 고신호강도를 보였다. 또한 확산강조자기공명영상에서 6예 모두 고신호강도를 보였다. 현성확산계수 지도는 6예 전예에서 성공적으로 얻을 수 있었다. 현성확산계수 지도에서 6예 모두 정상과 뚜렷한 차이를 보이는 색조변화를 보였으며, 6예 모두 병변부위의 현성확산계수 값은 정상 부위의 현성확산계수의 값보다 더 낮았으며 통계적으로 유의하였다 (p<0.05 ). 결론: 척수경색 환자에서 척수병변의 확산강조자기공명영상과 현성확산계수 값의 측정이 가능하였다. 따라서 확산강조자기공명영상은 척수경색의 조기진단과 국재화(localization)에 유용하리라 보여진다.

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Why Is a b-value Range of 1500-2000 s/mm2 Optimal for Evaluating Prostatic Index Lesions on Synthetic Diffusion-Weighted Imaging?

  • So Yeon Cha;EunJu Kim;Sung Yoon Park
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권6호
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    • pp.922-930
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    • 2021
  • Objective: It is uncertain why a b-value range of 1500-2000 s/mm2 is optimal. This study was aimed at qualitatively and quantitatively analyzing the optimal b-value range of synthetic diffusion-weighted imaging (sDWI) for evaluating prostatic index lesions. Materials and Methods: This retrospective study included 92 patients who underwent DWI and targeted biopsy for magnetic resonance imaging (MRI)-suggested index lesions. We generated sDWI at a b-value range of 1000-3000 s/mm2 using dedicated software and true DWI data at b-values of 0, 100, and 1000 s/mm2. We hypothesized that lesion conspicuity would be best when the background (i.e., MRI-suggested benign prostatic [bP] and periprostatic [pP] regions) signal intensity (SI) is suppressed and becomes homogeneous. To prove this hypothesis, we performed both qualitative and quantitative analyses. For qualitative analysis, two independent readers analyzed the b-value showing the best visual conspicuity of an MRI-suggested index lesion. For quantitative analysis, the readers assessed the b-value showing the same bP and pP region SI. The 95% confidence interval (CI) or interquartile range of qualitatively and quantitatively selected optimal b-values was assessed, and the mean difference between qualitatively and quantitatively selected b-values was investigated. Results: The 95% CIs of optimal b-values from qualitative and quantitative analyses were 1761-1805 s/mm2 and 1640-1771 s/mm2 (median, 1790 s/mm2 vs. 1705 s/mm2; p = 0.003) for reader 1, and 1835-1895 s/mm2 and 1705-1841 s/mm2 (median, 1872 s/mm2 vs. 1763 s/mm2; p = 0.022) for reader 2, respectively. Interquartile ranges of qualitatively and quantitatively selected optimal b-values were 1735-1873 s/mm2 and 1573-1867 s/mm2 for reader 1, and 1775-1945 s/mm2 and 1591-1955 s/mm2 for reader 2, respectively. Bland-Altman plots consistently demonstrated a mean difference of less than 100 s/mm2 between qualitatively and quantitatively selected optimal b-values. Conclusion: b-value range showing a homogeneous background signal may be optimal for evaluating prostatic index lesions on sDWI. Our qualitative and quantitative data consistently recommend b-values of 1500-2000 s/mm2.

Functional Magnetic Resonance Imaging and Diffusion Tensor Imaging for Language Mapping in Brain Tumor Surgery: Validation With Direct Cortical Stimulation and Cortico-Cortical Evoked Potential

  • Koung Mi Kang;Kyung Min Kim;In Seong Kim;Joo Hyun Kim;Ho Kang;So Young Ji;Yun-Sik Dho;Hyongmin Oh;Hee-Pyoung Park;Han Gil Seo;Sung-Min Kim;Seung Hong Choi;Chul-Kee Park
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권6호
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    • pp.553-563
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    • 2023
  • Objective: Functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion tensor imaging-derived tractography (DTI-t) contribute to the localization of language areas, but their accuracy remains controversial. This study aimed to investigate the diagnostic performance of preoperative fMRI and DTI-t obtained with a simultaneous multi-slice technique using intraoperative direct cortical stimulation (DCS) or corticocortical evoked potential (CCEP) as reference standards. Materials and Methods: This prospective study included 26 patients (23-74 years; male:female, 13:13) with tumors in the vicinity of Broca's area who underwent preoperative fMRI and DTI-t. A site-by-site comparison between preoperative (fMRI and DTI-t) and intraoperative language mapping (DCS or CCEP) was performed for 226 cortical sites to calculate the sensitivity and specificity of fMRI and DTI-t for mapping Broca's areas. For sites with positive signals on fMRI or DTI-t, the true-positive rate (TPR) was calculated based on the concordance and discordance between fMRI and DTI-t. Results: Among 226 cortical sites, DCS was performed in 100 sites and CCEP was performed in 166 sites. The specificities of fMRI and DTI-t ranged from 72.4% (63/87) to 96.8% (122/126), respectively. The sensitivities of fMRI (except for verb generation) and DTI-t were 69.2% (9/13) to 92.3% (12/13) with DCS as the reference standard, and 40.0% (16/40) or lower with CCEP as the reference standard. For sites with preoperative fMRI or DTI-t positivity (n = 82), the TPR was high when fMRI and DTI-t were concordant (81.2% and 100% using DCS and CCEP, respectively, as the reference standards) and low when fMRI and DTI-t were discordant (≤ 24.2%). Conclusion: fMRI and DTI-t are sensitive and specific for mapping Broca's area compared with DCS and specific but insensitive compared with CCEP. A site with a positive signal on both fMRI and DTI-t represents a high probability of being an essential language area.

초상자성 나노 입자의 자기이완 특성에 관한 이론적 연구 (The Development of Theoretical Model for Relaxation Mechanism of Sup erparamagnetic Nano Particles)

  • 장용민;황문정
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권1호
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    • pp.39-46
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    • 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.

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척추 전이암에서 확산강조 자기공명 영상을 이용한 치료반응의 평가 (Evaluation of Treatment Response Using Diffusion-Weighted MAI in Metastatic Spines)

  • 이장진;신세원
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제18권1호
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    • pp.30-38
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    • 2001
  • 본 연구는 골 전이암에 대한 치료에 통상적으로 이용되는 방사선치료 후 치료반응을 객관적으로 평가하는 데 필요한 새로운 영상진단 방법의 적용 가능성을 확인하기 위하여 시행되었다. 척추에 혈행성 전이를 일으킨 21명의 환자를 대상으로 방사선치료 전 후에 확산 강조 자기공명 영상을 시행한 10명의 환자에서 방사선치료 전 후에 골수 조직의 신호 강도의 변화가 현저하였으므로 기존의 진단방법인 단순 X-선 촬영, 방사성 동위원소 골 주사, 전산화 단층 촬영 및 스핀 에코 자기공명 영상진단을 보완할 수 있다는 가능성을 확인하였다. 그렇지만 대상 환자의 숫자가 적고 추적기간이 짧기 때문에 이 촬영기법이 척추에 혈행성 골 정기가 의심되는 환자에서 기본적인 검사방법으로 자리잡기 위해서는 더 많은 화자를 대상으로 가능한 병리조직학적 검사를 병행하여 장기간에 걸쳐 전향적인 검토가 필요하다고 생각되었다.

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Comparison of Monoexponential, Biexponential, Stretched-Exponential, and Kurtosis Models of Diffusion-Weighted Imaging in Differentiation of Renal Solid Masses

  • Jianjian Zhang;Shiteng Suo;Guiqin Liu;Shan Zhang;Zizhou Zhao;Jianrong Xu;Guangyu Wu
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제20권5호
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    • pp.791-800
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    • 2019
  • Objective: To compare various models of diffusion-weighted imaging including monoexponential apparent diffusion coefficient (ADC), biexponential (fast diffusion coefficient [Df], slow diffusion coefficient [Ds], and fraction of fast diffusion), stretched-exponential (distributed diffusion coefficient and anomalous exponent term [α]), and kurtosis (mean diffusivity and mean kurtosis [MK]) models in the differentiation of renal solid masses. Materials and Methods: A total of 81 patients (56 men and 25 women; mean age, 57 years; age range, 30-69 years) with 18 benign and 63 malignant lesions were imaged using 3T diffusion-weighted MRI. Diffusion model selection was investigated in each lesion using the Akaike information criteria. Mann-Whitney U test and receiver operating characteristic (ROC) analysis were used for statistical evaluations. Results: Goodness-of-fit analysis showed that the stretched-exponential model had the highest voxel percentages in benign and malignant lesions (90.7% and 51.4%, respectively). ADC, Ds, and MK showed significant differences between benign and malignant lesions (p < 0.05) and between low- and high-grade clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) (p < 0.05). α was significantly lower in the benign group than in the malignant group (p < 0.05). All diffusion measures showed significant differences between ccRCC and non-ccRCC (p < 0.05) except Df and α (p = 0.143 and 0.112, respectively). α showed the highest diagnostic accuracy in differentiating benign and malignant lesions with an area under the ROC curve of 0.923, but none of the parameters from these advanced models revealed significantly better performance over ADC in discriminating subtypes or grades of renal cell carcinoma (RCC) (p > 0.05). Conclusion: Compared with conventional diffusion parameters, α may provide additional information for differentiating benign and malignant renal masses, while ADC remains the most valuable parameter for differentiation of RCC subtypes and for ccRCC grading.

비정상 열확산 현상 의 실험적 연구 (Experimental study of unsteady thermally stratified flow)

  • 이상준;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.767-776
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    • 1985
  • 본 연구에서는 초기 조건(입구 R$_{i}$수)의 변화에 따른 속도 분포, 온도 분 포, 확산율, 계면의 변화등을 연구하며, 난류 혼합과 계면의 불안정에 기인한 속도장 과 온도장의 변화과정을 가시화 사진과 비교 분석한다.다.

Comparison of Fractional Anisotropy Values of Corticospinal Tract and Corpus Callosum between 6- and 25-Direction Diffusion Tensor Images in Normal Subjects

  • Lee, Jeong-Hyun;Lee, Sun-Young;Kim, Hyun-Jeong;Park, Choong-Gon;Lee, Deok-Hee;Lee, Ho-Kyu;Kim, Sang-Joon;Suh, Dae-Chul
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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    • pp.20-20
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    • 2003
  • Purpose: To investigate the difference of fractional anisotropy (FA) values between 6- and 25-direction diffusion tensor images (DTI) in normal adult brain. Materials and Methods: DTI was peformed in 28 normal subjects (15 subjects with 6-direction, 13 subjects with 25-direction) in a 1.5 T MR system. DTI was done with SE-EPI sequence with TR/TE/NEX 10000/84/1, 5mm slice thickness and b=1000 s/mm2. FA values were measured from 8 different anatomical locations which included both cerebral peduncles, both posterior limbs of the internal capsules, both corona radiata, genu and splenium of the corpus callosum. Statistical difference of FA was tested between 6-and 25-direction DTI.

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A case of tacrolimus-induced encephalopathy after kidney transplantation

  • Kim, Myoung-Uk;Kim, Sae-Yoon;Son, Su-Min;Park, Yong-Hoon
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제54권1호
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    • pp.40-44
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    • 2011
  • We present a case of tacrolimus-induced encephalopathy after successful kidney transplantation. An 11-year-old girl presented with sudden onset of neurologic symptoms, hypertension, and psychiatric symptoms, with normal kidney function, after kidney transplantation. The symptoms improved after cessation of tacrolimus. Magnetic resonance imaging (MRI) showed acute infarction of the middle cerebral artery (MCA) territory in the right frontal lobe. Three days later, she had normal mental function and maintained normal blood pressure with left hemiparesis. Follow-up MRI was performed on D19, showing new infarct lesions at both cerebral hemispheres. Ten days later, MRI showed further improvement, but brain single photon emission computed tomography (SPECT) showed mild reduction of uptake in both the anterior cingulate gyrus and the left thalamus. One month after onset of symptoms, angiography showed complete resolution of stenosis. However, presenting as a mild fine motor disability of both hands and mild dysarthria, what had been atrophy at both centrum semiovale at 4 months now showed progression to encephalomalacia. There are two points of interest in this case. First, encephalopathy occurred after administration of tacrolimus and improved after discontinuation of the drug. Second, the development of right-side hemiplegia could not be explained by conventional MRI; but through diffusion tensor imaging (DTI) and diffusion tensor tractography (DTT) of white matter tract, visualization was possible.

Antimicrobial Activity of Methyl Gallate isolated from the Leaves of Glochidion superbum Against Hospital Isolates of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus

  • Ahmed, Mohammed Dahiru;Taher, Muhammad;Maimusa, Alhaji Hamusu;Rezali, Mohamad Fazlin;Mahmud, Mohammed Imad Al-deen Mustafa
    • Natural Product Sciences
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    • 제23권1호
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    • pp.5-8
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    • 2017
  • An antimicrobial compound has been isolated from the leaves of Glochidion superbum. The compound was determined as methyl 3, 4, 5-trihydroxybenzoate (methyl gallate), based on ultraviolet (UV), infrared (IR), nuclear magnetic resonance (NMR) and mass spectroscopy (MS) analysis. The isolated compound exhibited potent antimicrobial activity against three clinical isolates of methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) by qualitative agar disc diffusion method and quantitative broth dilution method. Agar disc diffusion was done in a dose-dependent manner for each bacterial isolate at disc potencies of 25, 50, 100, and $150{\mu}g/disc$. The zones of inhibition were on average equal to 12.27, 14.20, 15.43, and 24.17 mm respectively. The inhibition zones were compared with that of vancomycin disc at $30{\mu}g$ as a reference standard. The MIC and MBC values were $50{\mu}g/ml$ and $100{\mu}g/ml$ respectively. The results of anti MRSA activity were analyzed using one-way ANOVA with Turkey's HSD and Duncan test. In conclusion, methyl gallate which was isolated from G. superbum showed the inhibition activity against methicillin resistant S. aureus.