• Korean Journal of Radiology
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• 제20권5호
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• pp.854-861
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• 2019

Objective: To evaluate quantitative magnetic resonance imaging (MRI) parameters for differentiation of cysts from and solid masses in the anterior mediastinum. Materials and Methods: The development dataset included 18 patients from two institutions with pathologically-proven cysts (n = 6) and solid masses (n = 12) in the anterior mediastinum. We measured the maximum diameter, normalized T1 and T2 signal intensity (nT1 and nT2), normalized apparent diffusion coefficient (nADC), and relative enhancement ratio (RER) of each lesion. RERs were obtained by non-rigid registration and subtraction of precontrast and postcontrast T1-weighted images. Differentiation criteria between cysts and solid masses were identified based on receiver operating characteristics analysis. For validation, two separate datasets were utilized: 15 patients with 8 cysts and 7 solid masses from another institution (validation dataset 1); and 11 patients with clinically diagnosed cysts stable for more than two years (validation dataset 2). Sensitivity and specificity were calculated from the validation datasets. Results: nT2, nADC, and RER significantly differed between cysts and solid masses (p = 0.032, 0.013, and < 0.001, respectively). The following criteria differentiated cysts from solid masses: RER < 26.1%; nADC > 0.63; nT2 > 0.39. In validation dataset 1, the sensitivity of the RER, nADC, and nT2 criteria was 87.5%, 100%, and 75.0%, and the specificity was 100%, 40.0%, and 57.4%, respectively. In validation dataset 2, the sensitivity of the RER, nADC, and nT2 criteria was 90.9%, 90.9%, and 72.7%, respectively. Conclusion: Quantitative MRI criteria using nT2, nADC, and particularly RER can assist differentiation of cysts from solid masses in the anterior mediastinum.

• 방사선산업학회지
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• 제17권4호
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• pp.397-403
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• 2023

The purpose of this study is to obtain brain MRI images through Heavenly T₂ FLAIR and DWI techniques to find out strengths and weaknesses of each image. Data were analyzed on 13 normal people and 17 brain tumor patients. Philips Ingenia 3.0TCX was used as the equipment used for the inspection, and 32 Channel Head Coil was used to acquire data. Using Image J and Infinity PACS Data, 3mm² of gray matter, white matter, cerebellum, basal ganglia, and tumor areas were set and measured. Quantitative analysis measured SNR and CNR as an analysis method, and qualitative analysis evaluated overall image quality, lesion conspicuity, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact on a 5-point scale. The statistical significance of data analysis was that Wilcox-on Signed Rank Test and Paired t-test were executed, and the statistical program used was SPSS ver.22.0 and the p value was less than 0.05. In quantitative analysis, the SNR of gray matter, white matter, cerebellum, basal ganglia, and tumor of Heavily T₂ FLAIR is 41.45±0.13, 40.52±0.45, 41.44±0.51, 40.96±0.09, 35.28±0.46 and the CNR is 15.24±0.13, 16.75±0.23, 16.28±0.41, 15.83±0.17, 16.63±0.51. In DWI, SNR is 32.58±0.22, 36.75±0.17, 30.21±0.19, 35.83±0.11, 43.29±0.08, and CNR is 13.14±0.63, 14.21±0.31, 12.95±0.32, 11.73±0.09, 17.56±0.52. In normal tissues, Heavenly T₂ FLAIR obtained high results, but in disease evaluation, high results were obtained at DWI, b=1000 (p<0.05). In addition, in the qualitative analysis, overall image quality, lesion conspicuity, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact aspects of the Heavily T₂ FLAIR were evaluated, and 3.75±0.28, 2.29±0.24, 3.86±0.23, 4.08±0.21, 3.79±0.22 values were found, respectively, and 2.53±0.39, 4.13±0.29, 1.90±0.20, 1.81±0.21, 1.52±0.45 in DWI. As a result of qualitative analysis, overall image quality, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact were rated higher than DWI. However, DWI was evaluated higher in lesion conspicuity (p<0.05). In normal tissues, the level of Heavenly T₂ FLAIR was higher, but the DWI technique was higher in the evaluation of the disease (tumor). The two results were necessary techniques depending on the normal site and the location of the disease. In conclusion, statistically significant results were obtained from the two techniques. In quantitative and qualitative analysis, the two techniques had advantages and disadvantages, and in normal and disease evaluation, the two techniques produced useful results. These results are believed to be educational data for clinical basic evaluation and MRI in the future.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권3호
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• pp.208-218
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• 2014

목적: 조영증강 MRI에서의 간혈관종의 조영증강속도와 겉보기확산계수 및 복셀내비결집운동 MR영상에서의 여러가지 지표인, 진성 확산계수 (D), 관류계수 (f), 가성 확산계수 ($D^*$), 겉보기확산계수 ($ADC_{fit}$)와의 상관관계를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 후향적인 연구로 IRB 승인을 받았다. 39명 환자에서 47개의 간혈관종을 연구대상으로 하였다. 이 중 남자가 20명 여자가 19명이었다. 간혈관종은 조영증강후 시행한 T1 강조영상에서의 조영증강 속도에 따라서 3가지 형으로 분류하였고, 빠른 조영증강을 보이는 간혈관종은 A형, 중간정도는 B형, 느린 조영증강을 보이는 경우는 C형으로 하였다. D, f, $D^*$ and $ADC_{fit}$ 값을 구하여 3가지형의 간혈관종 간에 차이를 비교하였다. 결과: $ADC_{fit}$와 D 값은 C형의 간혈관종이 A형의 간혈관종보다 유의하게 낮았다 (P = 0.0022, P = 0.0085). 하지만 f 와 $D^*$ 값은 세 군간에 차이가 없었다. 모든 b값에서의 (50, 200, 500 and $800sec/mm^2$) 겉보기확산계수값은 C형이 A형에 비해 유의하게 낮았다 (P < 0.012). 그리고 b값이 $800sec/mm^2$에서 C형의 겉보기확산계수 값이 B형보다 유의하게 낮았다 (P = 0.0021). 하지만 다른 b 값에서는 A형과 B형, B형과 C형 간의 차이는 없었다(P > 0.016). 간혈관종의 조영증강 속도와 각 b 값에서의 겉보기확산계수 값 $ADC_{50}$ (${\rho}=-0.357$, P = 0.014), $ADC_{200}$ (${\rho}=-0.537$, P = 0.0001), $ADC_{500}$ (${\rho}=-0.614$, P = 0.0001), $ADC_{800}$ (${\rho}=-0.607$, P = 0.0001)과는 부적 상관관계 (negative correlation)를 보였다. 따라서 $ADC_{50}$, $ADC_{200}$, $ADC_{500}$, and $ADC_{800}$에서의 겉보기확산계수 값은 조영증강속도가 느릴수록 감소하는 경향을 보였다. 결론: 간혈관종은 조영증강 속도에 따라 다양한 겉보기확산계수 값을 보이고, 느린 조영증강을 보이는 간혈관종이 감소된 겉보기확산계수 값을 보이는 것은 진성 분자확산과 관계가 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권2호
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• pp.116-123
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• 2003

목적 : 가토 모델을 이용한 급성 허혈성 뇌경색에서 확산강조 자기공명영상과 관류자기공명영상의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 여섯 마리의 순계 가토의 경동맥에 히스토아크릴글루와 리피오돌 및 텅스텐 파우더를 동맥내 주입하여 뇌경색을 유발한 후 1시간 내에 고식적인 T1 및 T2 강조영상, 그리고 확산강조 자기공명영상과 관류자기공명영상을 획득하였다. 관류자기공명영상은 측내실 수준과 대뇌기저핵의 1cm 상방에서 각각 얻었고, 이 영상을 특수 영상 소프트웨어로 후처리하여 뇌혈류 용적 , 뇌혈류양 및 평균 조영제 통과시간을 포함한 관류 영상을 획득하였다. 뇌경색 부위는 각각의 관류 지도와 확산강조 자기공명영상으로 평가하였다. 뇌경색 부위와 반대편 정상 부위에서 조영제 평균 통과시간 차이를 측정하였다. 결과 : 모든 가토에서 T2 강조영상상 비정상 신호강도는 없었으나 확산강조 자기공명영상에서 고신호강도의 뇌경색 병변을 확인할 수 있었다. 상대적 뇌혈류용적, 뇌혈류양 및 평균 조영제 통과시간을 포함한 관류자기공명영상에서 모두 관류 결손을 인지할 수 있었다. 뇌혈류양과 평균 조영제 통과시간 지도에서 관류결손지역으로 나타난 면적의 비교는 6예 중 4예에서 평균 조영제 통과시간 지도가 뇌혈류양 지도보다 면적이 크게 나왔으며, 2예는 같았다. 평균 조영제 통과시간 지도의 관류결손 면적이 뇌혈류양 지도보다 작게 나온 경우는 없었다. 또한 뇌혈류양 지도에서 병변의 면적은 확산강조 자기공명영상에서의 병변의 면적보다 3예에서 넓게 나타났고, 3예에서 같게 나타났다. 평균 조영제 통과시간 지도에서 병변의 면적은 확산강조 자기공명영상에서의 병변의 면적보다 모두 크게 나타났다. 평균 조영제 통과시간 지도에서 병변의 면적이 뇌혈류양 지도에서 병변의 면적보다 크면서 확산강조 자기공명영상에서와 같은 경우가 3예, 뇌혈류양 지도에서 병변의 면적이 확산강조 자기공명영상에서와 같으며 평균 조영제 통과시간 지도에서 병변의 면적보다 작은 경우가 3예, 그리고 평균 조영제 통과시간 지도에서 병변의 면적이 뇌혈류양 지도의 병변의 면적보다 크면서 확산강조 자기공명영상에서의 면적이 가장 적은 경우가 1예 있었다. 결론 : 확산강조 자기공명영상과 관류자기공명영상은 가토에서 초급성 뇌경색을 진단하고 뇌혈류 역학상태를 평가하는데 유용한 기법이라고 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.591-602
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• 2021

급성 허혈성 뇌졸중(Acute ischemic stroke; AIS) 환자는 증상발현 수 시간 이내 영상의학 검사를 통해 뇌경색(Infarction)을 조기 진단하여야 한다. 본 연구에서 SVD와 Bayesian 알고리즘을 이용한 뇌경색의 부피측정을 관류 전산화단층촬영(Computed tomography perfusion; CTP)과 확산 강조 자기공명영상(Magnetic resonance diffusion weighted image; MR DWI)을 비교하여 임상적 유용성을 알고자 하였다. 2017년 9월부터 2020년 9월까지 급성 허혈성 뇌졸중 증상으로 응급실을 내원한 환자 중 50명(남 : 여 = 33 : 17)의 영상의학 검사 정보를 후향적으로 이용하였다. SVD와 Bayesian 알고리즘으로 측정된 뇌경색 부피는 윌콕슨 부호순위검정(Wilcoxon signed rank test) 통계분석을 하여 중앙값(Median)과 사분위수(Iter quartile range; IQR) 25 - 75% 범위로 나타내었다. CTP 검사로 측정한 core volume(단위 : cc)은 SVD가 18.07 (7.76 - 33.98), Bayesian은 47.3 (23.76 - 79.11)으로 측정되었고 penumbra volume은 SVD가 140.24 (117.8 - 176.89), Bayesian은 105.05 (72.52 - 141.98)로 측정되었다. Mismatch ratio (%)는 SVD가 7.56 (4.36 - 15.26), Bayesian은 2.08 (1.68 - 2.77)로 측정되었으며 모든 측정값은 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(p < 0.05). 스피어만 상관 분석(Spearman's correlation analysis) 결과는 CT Bayesian과 MR로 측정한 뇌경색 부피의 상관계수(r = 0.915)가 CT SVD와 MR의 상관계수(r = 0.763)보다 더욱 높은 양의 상관관계를 보였다(p < 0.01). 블랜드 알트만 산점도(Bland altman plot) 분석 결과는 CT Bayesian과 MR로 측정한 뇌경색 부피의 산점도 기울기(y = - 0.065)가 CT SVD와 MR의 산점도 기울기(y = - 0.749)보다 완만하게 측정되어 Bayesian이 더 높은 신뢰성을 나타내었다. 따라서 뇌경색 부피의 측정에서 Bayesian 알고리즘이 SVD보다 높은 정확도를 보였으므로 임상에서 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권1호
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• pp.112-126
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• 2022

목적 연조직 육종의 종양 가장자리 침윤을 예측하기 위한 3T 자기공명영상 텍스처 분석의 가치를 규명한다. 대상과 방법 3T 자기공명영상을 시행하고, 병리학적으로 연조직 육종으로 확인된 31명의 환자를 대상으로 하고, 병리학적인 가장자리 침윤을 표준으로 사용하였다. 연조직 육종에 대한 텍스처 분석은 축상 T1 강조영상, T2 강조영상, 지방억제 조영증강 T1 강조영상, 확산강조영상(b = 800 sec/mm²) 및 현성확산계수 지도 영상에서 이루어졌다. 텍스처 분석에서 얻어진 정량적 변수가 침윤성(infiltrative) 육종과 국한성(circumscribed) 육종에서 차이가 있는지 비교하였다. 결과 총 23명의 연조직 육종에서 병리학적인 가장자리 침윤을 보였다. 침윤성 육종과 국한성 육종은, T1 강조영상 공간 스케일 인자(spatial scaling factor; 이하 SSF) 0, 6에서의 첨도(kurtosis), 조영증강 T1 강조영상(SSF, 0)에서의 첨도, 확산강조영상(SSF, 0)에서의 왜도(skewness), 현성확산계수 지도(SSF 2, 4)에서의 왜도에서 유의한 차이가 있었다(p ≤ 0.046). 자기공명영상 텍스처 소견을 이용한 종양 가장자리 침윤을 예측하는 정확도는 수신자운영특성곡선(receiver operating characteristic; 이하 ROC)의 곡선하 면적(area under the ROC curve) 0.951 (p < 0.001)이었다. 결론 자기공명영상 텍스처 분석은 연조직 육종의 침윤성 가장자리를 예측하는 데 있어 신뢰 할 수 있으며 정확하다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.7-13
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• 2016

3.0 T 자기공명영상기기에서 확산텐서영상을 이용하여 청소년을 대상으로 정상인과 인터넷 중독자의 뇌량과 내섬유막 구조의 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. 10명의 인터넷 중독자와 정상인 12명을 대상으로 검사를 하였고, 정량적 분석을 위하여 뇌량의 5부위와 내섬유막의 2부위를 View Forum 프로그램을 이용하여 두 그룹에 대한 신경섬유의 손상 정도를 FA, ADC($10^{-3}mm^2/s$), Length(mm)값으로 측정하였다. 그룹 간 통계적 유의성은 Independent t-test와 pearson 상관관계로 하였다(p<0.05). 정상인과 인터넷 중 독자에 관하여 신경섬유 손상정도는 7부위에 대하여 FA, ADC($10^{-3}mm^2/s$), Length(mm)값에 대하여 의미 있는 차이를 보였다(p<0.05). 또한 두 그룹에서 IAD scale 과 뇌량의 FA값은 음의 적으로 강하게 상관관계가 있었다(p<0.000). 결론적으로, 확산텐서영상은 FA, ADC($10^{-3}mm^2/s$), Length(mm)값에 대하여 유의성 있는 차이를 보여고, 이 결과는 뇌 백질에 대한 손상정도에 관하여 정량적으로 임상적 정보를 제공하였다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권9호
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• pp.1451-1461
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• 2021

Objective: Adequate methods of combining T2-weighted imaging (T2WI) and diffusion-weighted imaging (DWI) to assess complete response (CR) to chemoradiotherapy (CRT) for rectal cancer are obscure. We aimed to determine an algorithm for combining T2WI and DWI to optimally suggest CR on MRI using visual assessment. Materials and Methods: We included 376 patients (male:female, 256:120; mean age ± standard deviation, 59.7 ± 11.1 years) who had undergone long-course CRT for rectal cancer and both pre- and post-CRT high-resolution rectal MRI during 2017-2018. Two experienced radiologists independently evaluated whether a tumor signal was absent, representing CR, on both post-CRT T2WI and DWI, and whether the pre-treatment DWI showed homogeneous hyperintensity throughout the lesion. Algorithms for combining T2WI and DWI were as follows: 'AND,' if both showed CR; 'OR,' if any one showed CR; and 'conditional OR,' if T2WI showed CR or DWI showed CR after the pre-treatment DWI showed homogeneous hyperintensity. Their efficacies for diagnosing pathologic CR (pCR) were determined in comparison with T2WI alone. Results: Sixty-nine patients (18.4%) had pCR. AND had a lower sensitivity without statistical significance (vs. 62.3% [43/69]; 59.4% [41/69], p = 0.500) and a significantly higher specificity (vs. 87.0% [267/307]; 90.2% [277/307], p = 0.002) than those of T2WI. Both OR and conditional OR combinations resulted in a large increase in sensitivity (vs. 62.3% [43/69]; 81.2% [56/69], p < 0.001; and 73.9% [51/69], p = 0.008, respectively) and a large decrease in specificity (vs. 87.0% [267/307]; 57.0% [175/307], p < 0.001; and 69.1% [212/307], p < 0.001, respectively) as compared with T2WI, ultimately creating additional false interpretations of CR more frequently than additional identification of patients with pCR. Conclusion: AND combination of T2WI and DWI is an appropriate strategy for suggesting CR using visual assessment of MRI after CRT for rectal cancer.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권2호
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• pp.253-262
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• 2021

Objective: To determine whether the values of hepatic apparent diffusion coefficient (ADC) can differentiate biliary atresia (BA) from non-BA or be correlated with the grade of hepatic fibrosis in infants with cholestasis. Materials and Methods: This retrospective cohort study included infants who received liver MRI examinations to evaluate cholestasis from July 2009 to October 2017. Liver ADC, ADC ratio of liver/spleen, aspartate aminotransferase to platelet ratio index (APRI), and spleen size were compared between the BA and non-BA groups. The diagnostic performances of all parameters for significant fibrosis (F3-4) were obtained by receiver-operating characteristics (ROCs) curve analysis. Results: Altogether, 227 infants (98 males and 129 females, mean age = 57.2 ± 36.3 days) including 125 BA patients were analyzed. The absolute ADC difference between two reviewers was 0.10 mm²/s for both liver and spleen. Liver ADC value was specific (80.4%) and ADC ratio was sensitive (88.0%) for the diagnosis of BA with comparable performance. There were 33 patients with F0, 15 with F1, 71 with F2, 35 with F3, and 11 with F4. All four parameters of APRI (τ = 0.296), spleen size (τ = 0.312), liver ADC (τ = -0.206), and ADC ratio (τ = -0.288) showed significant correlation with fibrosis grade (all, p < 0.001). The cutoff values for significant fibrosis (F3-4) were 0.783 for APRI (area under the ROC curve [AUC], 0.721), 5.9 cm for spleen size (AUC, 0.719), 1.044 x 10^-3 mm²/s for liver ADC (AUC, 0.673), and 1.22 for ADC ratio (AUC, 0.651). Conclusion: Liver ADC values and ADC ratio of liver/spleen showed limited additional diagnostic performance for differentiating BA from non-BA and predicting significant hepatic fibrosis in infants with cholestasis.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권11호
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• pp.1078-1088
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• 2022

Objective: To develop and validate a model using radiomics features from apparent diffusion coefficient (ADC) map to diagnose local tumor recurrence in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Materials and Methods: This retrospective study included 285 patients (mean age ± standard deviation, 62 ± 12 years; 220 male, 77.2%), including 215 for training (n = 161) and internal validation (n = 54) and 70 others for external validation, with newly developed contrast-enhancing lesions at the primary cancer site on the surveillance MRI following definitive treatment of HNSCC between January 2014 and October 2019. Of the 215 and 70 patients, 127 and 34, respectively, had local tumor recurrence. Radiomics models using radiomics scores were created separately for T2-weighted imaging (T2WI), contrast-enhanced T1-weighted imaging (CE-T1WI), and ADC maps using non-zero coefficients from the least absolute shrinkage and selection operator in the training set. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was used to evaluate the diagnostic performance of each radiomics score and known clinical parameter (age, sex, and clinical stage) in the internal and external validation sets. Results: Five radiomics features from T2WI, six from CE-T1WI, and nine from ADC maps were selected and used to develop the respective radiomics models. The area under ROC curve (AUROC) of ADC radiomics score was 0.76 (95% confidence interval [CI], 0.62-0.89) and 0.77 (95% CI, 0.65-0.88) in the internal and external validation sets, respectively. These were significantly higher than the AUROC values of T2WI (0.53 [95% CI, 0.40-0.67], p = 0.006), CE-T1WI (0.53 [95% CI, 0.40-0.67], p = 0.012), and clinical parameters (0.53 [95% CI, 0.39-0.67], p = 0.021) in the external validation set. Conclusion: The radiomics model using ADC maps exhibited higher diagnostic performance than those of the radiomics models using T2WI or CE-T1WI and clinical parameters in the diagnosis of local tumor recurrence in HNSCC following definitive treatment.