• 제목/요약/키워드: Diffusion magnetic resonance

검색결과 353건 처리시간 0.031초

Software Implementation for 3D visualization of brain fiber tractography and high-resolution anatomical data

  • Oh, Jung-Su;Song, In-Chan;Ikhwan Cho;Kim, Jong-Hyo;Chang, Kee-Hyun;Park, Kwang-Suk
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
    • /
    • pp.83-83
    • /
    • 2003
  • Purpose: The purpose of paper is to implement a PC-based software for 3D visualization of brain fiber tractography and high-resolution anatomical data introduction: DTI (Diffusion tensor imaging) is a very useful noninvasive MRI technique for providing the direction and connectivity information of brain fiber tracts. Especially in patients with glioma, fiber tracts on the lesion side in the brain had varying degrees of displacement or disruption as a result of the tumor. Tract disruption resulted from direct tumor involvement, compression on the tract, and vasogenic edema surrounding the tumor. To combine information on fiber tracts surrounding tumor with a high-resolution anatomical 3D image may be clinically useful for surgical planning. Therefore we implemented a software for visualizing both brain fiber tractography and anatomical data.

  • PDF

Brain Mapping: From Anatomics to Informatics

  • Sun, Woong
    • Applied Microscopy
    • /
    • 제46권4호
    • /
    • pp.184-187
    • /
    • 2016
  • Neuronal connectivity determines brain function. Therefore, understanding the full map of brain connectivity with functional annotations is one of the most desirable but challenging tasks in science. Current methods to achieve this goal are limited by the resolution of imaging tools and the field of view. Macroscale imaging tools (e.g., magnetic resonance imaging, diffusion tensor images, and positron emission tomography) are suitable for large-volume analysis, and the resolution of these methodologies is being improved by developing hardware and software systems. Microscale tools (e.g., serial electron microscopy and array tomography), on the other hand, are evolving to efficiently stack small volumes to expand the dimension of analysis. The advent of mesoscale tools (e.g., tissue clearing and single plane ilumination microscopy super-resolution imaging) has greatly contributed to filling in the gaps between macroscale and microscale data. To achieve anatomical maps with gene expression and neural connection tags as multimodal information hubs, much work on information analysis and processing is yet required. Once images are obtained, digitized, and cumulated, these large amounts of information should be analyzed with information processing tools. With this in mind, post-imaging processing with the aid of many advanced information processing tools (e.g., artificial intelligence-based image processing) is set to explode in the near future, and with that, anatomic problems will be transformed into informatics problems.

Delayed Monocular Blindness after Coil Embolization of Large Paraclinoid Aneurysm

  • Han, Jae-Sung;Kim, Tae-Hun;Oh, Jae-Sang;Yoon, Seok-Mann
    • Journal of Cerebrovascular and Endovascular Neurosurgery
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.241-247
    • /
    • 2018
  • Treatment of paraclinoid aneurysms weather by surgery, or endovascular embolization has a risk of visual loss due to optic neuropathy, or diplopia due to cranial nerve palsies. Visual complications occur immediately after the clipping, whereas they can occur variable time after endovascular coiling. Recently, endovascular coiling for paraclinoid aneurysm is regarded as a safe and feasible treatment. But it still has risks of acute thromboembolic complication, or cranial nerve palsies. A 45-year-old woman was referred from local hospital to our hospital due to ruptured large ICA dorsal wall aneurysm. A total of 12 coils (195 cm) were used for obliteration of aneurysm. Postoperative diffusion weighted image showed no abnormal signal intensity lesion and magnetic resonance angiography demonstrated no sign of vasospasm, or vessel narrowing. But, she complained visual problem 23 days after coil embolization. Ophthalmologist confirmed the left optic disc atrophy on fundoscopy. Although steroid was started, but monocular blindness did not recover completely. The endovascular embolization of paraclinoid aneurysm, especially projecting superiorly with large irregular shape, has the risk of progressive visual loss because of the proximity to optic nerve.

직결장암 조직의 자기공명영상과 초음파 소견에 대한 비교 연구 (In Vitro imaging of MRI and Ultrasound for Colorectal Carcinoma)

  • 이황규;지금난;홍수진;고재향
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.133-143
    • /
    • 2013
  • 목적 : 직결장암 조직의 자기공명영상과 고주파 초음파검사를 시행한 후 종양의 탐지와 침윤 깊이에 대해 각각의 영상 소견과 병리 소견을 비교하여 진단적 정확도를 두 영상 기기 간 비교하고, 자기공명영상의 경우 종양의 침윤 깊이를 주변 정상 조직과 가장 명확히 보여주는 펄스 연쇄 (pulse sequence)에 대해 알아보았다. 대상 및 방법 : 직결장암으로 절제술을 시행한 45명의 환자에서 얻은 45예의 제거된 종양 조직을 수조에 넣고 생리 식염수에 담가서 고주파수 (5-17 MHz)의 선형 탐촉자를 이용하여 초음파영상을 얻었으며 8-channel 두경부 코일에 넣어 자기공명영상을 얻었다. 이 연구에 대하여 기관감사위원회의 공지에 입각한 동의는 면제되었다. 자기공명영상은 정- 및 탈위상 경사에코 T1 강조영상, 급속스핀에코 T2 강조영상 및 이의 지방억제 영상, fast imaging employing steady-state acquisition (FIESTA)와 이의 지방억제영상, 확산강조영상 등 일곱 가지 펄스 연쇄를 시행하였다. 각 조직의 자기공명영상과 초음파영상 소견을 각각 독립적으로 종양의 탐지와 침윤 깊이에 대하여 두 명의 영상의학과 의사가 합의 하에 평가하였고 각각의 영상 소견을 병리 조직 소견과 비교하여 두 영상 기기 간 진단적 정확도를 비교하였다. 자기공명영상의 일곱 가지 펄스 연쇄 중에 종양의 침윤 깊이를 주변 정상 조직과 구분하여 명확히 보여주는 펄스 연쇄에 대해 알아보았다. 결과 : 직결장암 조직의 종양 탐지와 침윤 깊이를 평가하는데 있어 자기공명영상과 초음파의 진단적 정확도는 각각 91.1%와 86.7%로 높게 나타났다. 조기 직결장암의 경우 초음파 검사의 정확도는 87.5%, 자기공명영상 검사의 정확도는 75.0%로 나왔다. 두 영상 기기 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다 (p > 0.05). MR의 펄스 연쇄 중에 종양의 침윤 깊이를 주변 정상 조직과 구분하여 명확하게 보여주는 영상은 직결장암 및 조기 직결장암 모두 급속 스핀에코 T2 강조영상이었다. 결론 : 자기공명영상과 초음파 검사는 직결장암 조직의 종양 탐지와 침윤 깊이를 평가하는데 높은 진단적 정확도를 가지고 있으며, 자기공명영상의 급속스핀에코 T2 강조영상이 직결장암 조직의 종양 침윤 깊이를 평가하는데 가장 우수하였다.

두개강내 종양의 확산강조자기공명영상: 임상적 유용성 (Diffusion-Weighted MR Imaging of the Brain Tumors: The Clinical Usefulness)

  • 이영철;서정진;정광우;강형근;김윤현
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.34-41
    • /
    • 2000
  • 목적: 두개강내 종양의 감별진단에 있어서 확산강조자기공명영상(DWi: diffusion weighted MR imaging)의 임상적 유용성을 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: 19예의 두개강내 종양(전이암 10예, 고등급 교종 4예, 저등급 성상세포종 4예, 핍지교종 1예)을 대상으로 1.5T 장치를 이용하여 통상적인 자기공명영상과 EPI기법을 사용한 DWI(TR/TE=6500/107, b value 1000)를 얻었다. DWI에서 종%$\varepsilon$을 고형성분, 괴사나 낭성 부위, 주위 부종으로 나누어 신호강도(뇌설과 뇌실질을 기준으로 5등급으로 나눔)와 벙변과 반 대쪽 정상 뇌설질의 상대적 신호강도비(SIR: signal intensity ratio)를 구하였다. 이렇게 얻어진 종양간의 신호강도와 신호강도비의 차이를 독립표본 T 검정을 이용하여 비교 분석하였다. 결과: DWI에서 고형성분의 경우 전이암과 고등급 교종은 전예에서 뇌실질보다 고신호강도를 보 였으며, 저등급 성상세포종과 핍지교종은 뇌실질과 등신호 또는 약간 높은 신호강도를 보였다. 각각의 고형성분에서 평균 신호강도비는 전이암 1.52, 고등급 교종 1.48, 저등급 성상세포종 1.16, 핍지교종 1.31로 측정되어서 전반적으로 악성도가 증가할수록 높은 신호강도비를 보였다(P(0.05). 종양 주위 부종은 전이암 10예와 고등급 교종 4예에서 관찰되었으며 이중 전이암 7예, 고등급 교종 2예에서는 뇌실질과 유사한 신호강도를 보인 반면 나머지 5예들에서는 뇌실 질보다 높은 신호강도로 관찰되었다. 부종에서의 평균 신호강도비는 전이암이 1.14, 고등급 교종 1.31로 전이암에서 낮게 관찰되었지만 통계적 의의는 없었다(p >0.05). 괴사나 낭성부위의 평균 신호강도비는 0.63이였다. 조영증강되지 않았던 6예의 고형성분중 3예는 주위 부종보다 고신호강도를보여 종양의 경계가통상적인 자기공명영상에 비해 우수하였다. 결론: DWI에서 뇌종양의 고형성분의 신호강도는 종양의 악성도가 높을수록 고신호강도를 보였고 종양 주위 부종은 DWI기법에 기인된 고유효과인 "T2 shine through effect"와 혈관성 부종의 정도 간의 우열에 따라 다양한 소견을 보였으며, 또한 DWI에서 종양과 주위 부종과의 관계를 좀더 명확하게 구분 할 수 있었다.

  • PDF

정상인에서 기능적 뇌 자기공명영상과 확산텐서영상 합성기법을 이용한 피질척수로의 위치에 따른 정량적 분석 (Quantitative Evaluation of the Corticospinal Tract Segmented by Using Co-registered Functional MRI and Diffusion Tensor Tractography)

  • 장성호;홍지헌;변우목;황창호;양동석
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.40-46
    • /
    • 2009
  • 목적 : 기능적 뇌 자기공명영상 (fMRI)과 확산텐서영상(DTI) 합성기법을 이용하여 피질척수로의 여러 부위에서 정량적 특성을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 신경학적 이상이 없는 정상인 10명 (남: 8, 여: 2, 평균연령: 30세, 연령분포 : 22 -38세)을 대상으로 하였다. fMRI는 1.5T를 이용하였으며, 손의 쥐기 펴기를 수행하였다. fMRI와 확산텐서섬유로(DTT)의 합성이 가능한 DtiStudio 프로그램을 이용하여 피질척수로를 3차원 영상화하였다. 이때, 시작 관심영역은 2차원 분할 비등방성(fractional anisotropy, FA) 색지도(color map)에서 fMRI의 운동 수행 시 활성부위가 가장 많은 곳으로, 목표 관심영역은 하부 전방 뇌교의 피질척수 부위로 설정하였다. 정량적 분석을 위하여 관심영역을 부채살부터 연수까지 좌우 각각 5곳에 설정하여 분할 비등방성과 현성 확산계수(ADC)를 측정하였다. 결과 : 모든 대상자는 fMRI에서 일차 감각운동 영역이 주로 활성화되었다. 확산텐서 영상에서 피질척수로의 경로는 일차 감각운동 영역부터 연수까지 주행하였다. 피질척수로의 FA 값은 모든 대상자에서 중뇌와 내측 섬유띠의 후지가 타 부위보다 높았다. 결론 : fMRI와 DTT의 합성기법은 피질척수로 상태의 3차원 영상화 및 각 부위에서 FA와 ADC값을 이용한 정량적 분석이 가능하였다. 앞으로, fMRI와 DTT 합성기법은 뇌손상 환자에서 피질척수로의 명확한 상태를 연구하는 데 유용하게 이용될 것으로 사료된다.

  • PDF

Unenhanced Breast MRI With Diffusion-Weighted Imaging for Breast Cancer Detection: Effects of Training on Performance and Agreement of Subspecialty Radiologists

  • Yeon Soo Kim;Su Hyun Lee;Soo-Yeon Kim;Eun Sil Kim;Ah Reum Park;Jung Min Chang;Vivian Youngjean Park;Jung Hyun Yoon;Bong Joo Kang;Bo La Yun;Tae Hee Kim;Eun Sook Ko;A Jung Chu;Jin You Kim;Inyoung Youn;Eun Young Chae;Woo Jung Choi;Hee Jeong Kim;Soo Hee Kang;Su Min Ha;Woo Kyung Moon
    • Korean Journal of Radiology
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.11-23
    • /
    • 2024
  • Objective: To investigate whether reader training improves the performance and agreement of radiologists in interpreting unenhanced breast magnetic resonance imaging (MRI) scans using diffusion-weighted imaging (DWI). Materials and Methods: A study of 96 breasts (35 cancers, 24 benign, and 37 negative) in 48 asymptomatic women was performed between June 2019 and October 2020. High-resolution DWI with b-values of 0, 800, and 1200 sec/mm2 was performed using a 3.0-T system. Sixteen breast radiologists independently reviewed the DWI, apparent diffusion coefficient maps, and T1-weighted MRI scans and recorded the Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS) category for each breast. After a 2-h training session and a 5-month washout period, they re-evaluated the BI-RADS categories. A BI-RADS category of 4 (lesions with at least two suspicious criteria) or 5 (more than two suspicious criteria) was considered positive. The per-breast diagnostic performance of each reader was compared between the first and second reviews. Inter-reader agreement was evaluated using a multi-rater κ analysis and intraclass correlation coefficient (ICC). Results: Before training, the mean sensitivity, specificity, and accuracy of the 16 readers were 70.7% (95% confidence interval [CI]: 59.4-79.9), 90.8% (95% CI: 85.6-94.2), and 83.5% (95% CI: 78.6-87.4), respectively. After training, significant improvements in specificity (95.2%; 95% CI: 90.8-97.5; P = 0.001) and accuracy (85.9%; 95% CI: 80.9-89.8; P = 0.01) were observed, but no difference in sensitivity (69.8%; 95% CI: 58.1-79.4; P = 0.58) was observed. Regarding inter-reader agreement, the κ values were 0.57 (95% CI: 0.52-0.63) before training and 0.68 (95% CI: 0.62-0.74) after training, with a difference of 0.11 (95% CI: 0.02-0.18; P = 0.01). The ICC was 0.73 (95% CI: 0.69-0.74) before training and 0.79 (95% CI: 0.76-0.80) after training (P = 0.002). Conclusion: Brief reader training improved the performance and agreement of interpretations by breast radiologists using unenhanced MRI with DWI.

갑상선의 확산강조영상 검사 시 실리콘 이용한 뒤틀림 감소에 관한 연구 (A study on image distortion improvement using silicon device in thyroid diffusion MRI images)

  • 최관우;서대건;이호범;고희진;나사라;한동균
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제15권7호
    • /
    • pp.4380-4386
    • /
    • 2014
  • 본 연구는 갑상선의 확산강조영상 검사 시 조직과 공기 간 자화율차이를 줄임으로서 영상의 뒤틀림을 감소시키고자 하였다. 연구대상은 정상인 23명을 대상으로 하였으며, 공기와 인접해 있고 주변에 후두와 기관이 자리 잡고 있어 뒤틀림이 많이 발생하는 갑상선을 대상으로, 실리콘 적용 전 후 확산강조영상의 뒤틀림과 오차율을 비교평가 하였다. 연구결과 실리콘 적용 전보다 적용 후가 뒤틀림이 감소된 것을 볼 수 있으며, 오차율 또한 30%대에서 10%대로 감소하는 것을 볼 수 있었다. 또한 일원배치분산분석과 Duncan의 사후분석을 통해서도 실리콘 적용 후가 기준영상인 T2 강조영상의 면적과 차이가 없음을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구는 선행연구들의 복잡한 과정 없이 자기공명신호의 대조도에 영향을 주지 않으면서 공기와 맞닿은 굴곡진 부분을 보상함으로써 영상의 뒤틀림을 감소시킬 수 있는 근본적인 개선 방안을 제시하였다는 데에 커다란 의의가 있다.

Software development for the visualization of brain fiber tract by using 24-bit color coding in diffusion tensor image

  • Oh, Jung-Su;Song, In-Chan;Ik hwan Cho;Kim, Jong-Hyo;Chang, Kee-Hyun;Park, Kwang-Suk
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
    • /
    • pp.133-133
    • /
    • 2002
  • Purpose: The purpose of paper is to implement software to visualize brain fiber tract using a 24-bit color coding scheme and to test its feasibility. Materials and Methods: MR imaging was performed on GE 1.5 T Signa scanner. For diffusion tensor image, we used a single shot spin-echo EPI sequence with 7 non-colinear pulsed-field gradient directions: (x, y, z):(1,1,0),(-1,1,0),(1,0,1),(-1,0,1),(0,1,1),(0,1,-1) and without diffusion gradient. B-factor was 500 sec/$\textrm{mm}^2$. Acquisition parameters are as follows: TUTE=10000ms/99ms, FOV=240mm, matrix=128${\times}$128, slice thickness/gap=6mm/0mm, total slice number=30. Subjects consisted of 10 normal young volunteers (age:21∼26 yrs, 5 men, 5 women). All DTI images were smoothed with Gaussian kernel with the FWHM of 2 pixels. Color coding schemes for visualization of directional information was as follows. HSV(Hue, Saturation, Value) color system is appropriate for assigning RGB(Red, Green, and Blue) value for every different directions because of its volumetric directional expression. Each of HSV are assigned due to (r,$\theta$,${\Phi}$) in spherical coordinate. HSV calculated by this way can be transformed into RGB color system by general HSV to RGB conversion formula. Symmetry schemes: It is natural to code the antipodal direction to be same color(antipodal symmetry). So even with no symmetry scheme, the antipodal symmetry must be included. With no symmetry scheme, we can assign every different colors for every different orientation.(H =${\Phi}$, S=2$\theta$/$\pi$, V=λw, where λw is anisotropy). But that may assign very discontinuous color even between adjacent yokels. On the other hand, Full symmetry or absolute value scheme includes symmetry for 180$^{\circ}$ rotation about xy-plane of color coordinate (rotational symmetry) and for both hemisphere (mirror symmetry). In absolute value scheme, each of RGB value can be expressed as follows. R=λw|Vx|, G=λw|Vy|, B=λw|Vz|, where (Vx, Vy, Vz) is eigenvector corresponding to the largest eigenvalue of diffusion tensor. With applying full symmetry or absolute value scheme, we can get more continuous color coding at the expense of coding same color for symmetric direction. For better visualization of fiber tract directions, Gamma and brightness correction had done. All of these implementations were done on the IDL 5.4 platform.

  • PDF

Association between High Diffusion-Weighted Imaging-Derived Functional Tumor Burden of Peritoneal Carcinomatosis and Overall Survival in Patients with Advanced Ovarian Carcinoma

  • He An;Jose AU Perucho;Keith WH Chiu;Edward S Hui;Mandy MY Chu;Siew Fei Ngu;Hextan YS Ngan;Elaine YP Lee
    • Korean Journal of Radiology
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.539-547
    • /
    • 2022
  • Objective: To investigate the association between functional tumor burden of peritoneal carcinomatosis (PC) derived from diffusion-weighted imaging (DWI) and overall survival in patients with advanced ovarian carcinoma (OC). Materials and Methods: This prospective study was approved by the local research ethics committee, and informed consent was obtained. Fifty patients (mean age ± standard deviation, 57 ± 12 years) with stage III-IV OC scheduled for primary or interval debulking surgery (IDS) were recruited between June 2016 and December 2021. DWI (b values: 0, 400, and 800 s/mm2) was acquired with a 16-channel phased-array torso coil. The functional PC burden on DWI was derived based on K-means clustering to discard fat, air, and normal tissue. A score similar to the surgical peritoneal cancer index was assigned to each abdominopelvic region, with additional scores assigned to the involvement of critical sites, denoted as the functional peritoneal cancer index (fPCI). The apparent diffusion coefficient (ADC) of the largest lesion was calculated. Patients were dichotomized by immediate surgical outcome into high- and low-risk groups (with and without residual disease, respectively) with subsequent survival analysis using the Kaplan-Meier curve and log-rank test. Multivariable Cox proportional hazards regression was used to evaluate the association between DWI-derived results and overall survival. Results: Fifteen (30.0%) patients underwent primary debulking surgery, and 35 (70.0%) patients received neoadjuvant chemotherapy followed by IDS. Complete tumor debulking was achieved in 32 patients. Patients with residual disease after debulking surgery had reduced overall survival (p = 0.043). The fPCI/ADC was negatively associated with overall survival when accounted for clinicopathological information with a hazard ratio of 1.254 for high fPCI/ADC (95% confidence interval, 1.007-1.560; p = 0.043). Conclusion: A high DWI-derived functional tumor burden was associated with decreased overall survival in patients with advanced OC.