• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.31-38
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• 2007

To evaluate the accuracy and extent in the localization of cerebral motor coutex activation using a gradient- echo echo planar imaging(GE-EPI) compared to spin-echo echo planar iimaging(SE-EPI) on 3T MR imaging. Functional MR imaging of cerebral motor cortex activation was examined in GE-EPI and SE-EPI in five healthy male volunteers. A right finger movement was accomplished with a paradigm of 6 task and rest, periods and the cross-correlation was used for a statistical mapping algorithm. We evaluated any sorts of differenced of the time seried and the signal intensity changes between the rest and task periods obtained with two technoques. The qualitative analysis was distributed with activation sites of large veins and small veins by using two techniques and was found that both the techniques were clinically uesful for delineating large veins and small veins in fMRL Signal intensity charge of the rest and activation periods provided simmilar activations in both methods(GE-EPI : 0.93$\pm$0.11, SE-EPI : 0.80$\pm$.015) but the signal intensity in GE-EPI(133.95$\pm$15.76) was larger than in SE-EPI(74.5$\pm$18.90). The average SNRs of EPI raw data were higher at SMA in SE-EPI(48.54$\pm$12.37) than GE-EPI(41.4$\pm$12.54) and at M1 in SE-EPI(43.24$\pm$11.77) than GE-EPI(38.27$\pm$6.53). The localization of activation voxels of the GE-EPI showed a larger vein but the SE-EPI generally showed small vein. Then the analysis results of the two techniques were used for a statistacal paired student t-test. SE-EPI was found clinically useful for localizing the cerebral moter cortex cativation on 3.0T, but showed a little different activation patterns comparad to GE-EPI. In conclusion, SE-EPI may be feasible and can detect true cortical activation from capillaries and GE-EPI can obtain the large veins in the motor cortex activation on 3T MR imaging.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권1호
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• pp.6-12
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• 1999

Echo Planar Imaging (EPI) Spiral Scan 영상을 초고속 자기공명영상 기법으로서 전체 k-space의 데이터를 한번 scan에 다 받을 수 있기 때문에 데이터 측정시간을 100ms 이내로 단축시킬 수 있다. 이러한 초고속 영상 기법은 최근 활발히 연구되고 있는 뇌기능 영상과 관련하여 중요도가 더욱 커지고 있다. EPI는 직각좌표계에서 데이터를 받기 때문에 재구성은 비교적 쉬우나 eddy current를 많이 야기시키는 단점을 가지고 있다. 반면에 Spiral Scan 영상은 먼저 데이터를 원 또는 직각좌표계로 interpolation을 한 후 재구성하여야 하는 단점이 있으나, 상대적으로 eddy current가 작고, 방향과 무관하게 균일한 point spread function을 가지며, 혈류와 관련한 위상이 스스로 rephasing 되어 심장 영상 등에 유리한 장점이 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권4호
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• pp.223-232
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• 2017

Purpose: To report the use of multiband accelerated echo-planar imaging (EPI) for resting-state functional MRI (rs-fMRI) to achieve rapid high temporal resolution at 3T compared to conventional EPI. Materials and Methods: rs-fMRI data were acquired from 20 healthy right-handed volunteers by using three methods: conventional single-band gradient-echo EPI acquisition (Data 1), multiband gradient-echo EPI acquisition with 240 volumes (Data 2) and 480 volumes (Data 3). Temporal signal-to-noise ratio (tSNR) maps were obtained by dividing the mean of the time course of each voxel by its temporal standard deviation. The resting-state sensorimotor network (SMN) and default mode network (DMN) were estimated using independent component analysis (ICA) and a seed-based method. One-way analysis of variance (ANOVA) was performed between the tSNR map, SMN, and DMN from the three data sets for between-group analysis. P < 0.05 with a family-wise error (FWE) correction for multiple comparisons was considered statistically significant. Results: One-way ANOVA and post-hoc two-sample t-tests showed that the tSNR was higher in Data 1 than Data 2 and 3 in white matter structures such as the striatum and medial and superior longitudinal fasciculus. One-way ANOVA revealed no differences in SMN or DMN across the three data sets. Conclusion: Within the adapted metrics estimated under specific imaging conditions employed in this study, multiband accelerated EPI, which substantially reduced scan times, provides the same quality image of functional connectivity as rs-fMRI by using conventional EPI at 3T. Under employed imaging conditions, this technique shows strong potential for clinical acceptance and translation of rs-fMRI protocols with potential advantages in spatial and/or temporal resolution. However, further study is warranted to evaluate whether the current findings can be generalized in diverse settings.

• 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.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.167-172
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• 1999

목적 : Echo planar image (EPn와 다론 MR 영상기법에서 2시간 이내의 초급성 출혈의 발견율의 차이를 비교해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 인위적으로 뇌출혈을 유발시킨 백서 10마리를 대상으로 EP1, 급속 스핀에코 (FSE) T2 강조영상, Fluid attenuated inversion recovery (FLAIR) 영상, 스펀에코 (SE) Tl 강조영상과 Tl 강조 Gradient echo (GE) 영상을 이용하여, 뇌출혈을 일으킨 2시간 후에 MR 촬영을 하였다. 추가적으로 3마리는 출혈 30분 후에, 6마리는 1시간 후에 각각 EPI와 FSE T2 강조영상을 얻었다. 얻어진 영상에 대한 주관적인 시각적 평가를 하기위하여 세명의 방사선과 의사가 출혈 병변이 어느 MR 영상 기법에서 제일 잘 보이는지를 평가하였다. 정량적인 평가 로는 병변-정상 뇌설질의 대조잡음비(contrast-to-noise ratio, CNR)를 측정하였다. 통계처리는 Wilcoxon-Ranks test를 이용하였다. 결과 : 시각적 평가에서 출혈 병변이 높은 신호강도로 나타난 EP1, FLAIR, FSE T2 영상 중 EPI 영상이 특히 높은 신호강도로 나타나 제일 쉽게 병변이 구별되었다. 정량적인 평가에서 출혈 병 변-정상 뇌설질의 CNR은 EPI와 FLAIR 영상에서 다른 세 영상기법에 비해 통계적으로 유의하게 우월하였다 (p<0.01). 그러나 EPI와 FLAIR 영상간의 CNR은 동계적으로 유의한 차이가 없었다 (p>0.10). 추가적으로 출혈 30분과 1l시간 후 촬영한 모두에서 EPI영상과 FSE T2 강조 영상은 정상에 비해 높은 신호강도를 보여 병변의 구별이 가능하였다. 결론 : 백서에서 유발시킨 초급성기 뇌출혈의 여러 기법의 MR 영상 중 EPI 영상이 영상획득 시간이 가장 빠르면서 시각적 평가와 정량적 평가에서 출혈의 발견율이 가장 높아 출혈의 선속한 진단에 유용할 것으로 생각된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제25권1호
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• pp.1-9
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• 2021

The aim of this study was to provide a new assessment of rotator cuff muscle activity. Eight male subjects (24.7 ± 3.2 years old,171.2 ± 9.8 cm tall, and weighing 63.8 ± 11.9 kg) performed the study exercises. The subjects performed 10 sets of the exercise while fixing the elbow at 90 degrees flexure and lying supine on a bed. One exercise set consisted of the subject performing external shoulder rotation 50 times using training equipment. Two imaging protocols were employed: (a) true fast imaging with steady precession (TrueFISP) at an acquisition time of 12 seconds and (b) multi-shot spin-echo echo-planar imaging (MSSE-EPI) at an acquisition time of 30 seconds for one echo. The main method of assessing rotator cuff muscle activity was functional T2 mapping using ultrafast imaging (fast-acquired muscle functional MRI [fast-mfMRI]). Fast-mfMRI enabled real-time imaging for the identification and evaluation of the degree of muscle activity induced by the exercise. Regions of interest were set at several places in the musculus subscapularis (sub), musculus supraspinatus (sup), musculus teres minor (ter), and deltoid muscle (del). We used the MR signal of the images and transverse relaxation time (T2) for comparison. Most of the TrueFISP signal was not changed by exercise and there was no significant difference from the resting values. Only the T2 in the musculus teres minor was increased after one set and the change were seen on the T2 images. Additionally, except for those after one and two sets, the changes in T2 were significant compared to those at rest (P < 0.01). We also demonstrated identify and visualize the extent to which muscles involved in muscle activity by exercise. In addition, we showed that muscle activity in a region such as a shoulder, which is susceptible to B0 inhomogeneity, could be easily detected using this technique.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권3호
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• pp.154-161
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• 2017

Purpose: To evaluate the diagnostic performance of diffusion-weighted steady-state free precession (DW-SSFP) in comparison to diffusion-weighted echo-planar imaging (DW-EPI) for differentiating the neoplastic and benign osteoporotic vertebral compression fractures. Materials and Methods: The subjects were 40 patients with recent vertebral compression fractures but no history of vertebroplasty, spine operation, or chemotherapy. They had received 3-Tesla (T) spine magnetic resonance imaging (MRI), including both DW-SSFP and DW-EPI sequences. The 40 patients included 20 with neoplastic vertebral fracture and 20 with benign osteoporotic vertebral fracture. In each fracture lesion, we obtained the signal intensity normalized by the signal intensity of normal bone marrow (SI norm) on DW-SSFP and the apparent diffusion coefficient (ADC) on DW-EPI. The correlation between the SI norm and the ADC in each lesion was analyzed using linear regression. The optimal cut-off values for the diagnosis of neoplastic fracture were determined in each sequence using Youden's J statistics and receiver operating characteristic curve analyses. Results: In the neoplastic fracture, the median SI norm on DW-SSFP was higher and the median ADC on DW-EPI was lower than the benign osteoporotic fracture (5.24 vs. 1.30, P = 0.032, and 0.86 vs. 1.48, P = 0.041, respectively). Inverse linear correlations were evident between SI norm and ADC in both neoplastic and benign osteoporotic fractures (r = -0.45 and -0.61, respectively). The optimal cut-off values for diagnosis of neoplastic fracture were SI norm of 3.0 in DW-SSFP with the sensitivity and specificity of 90.4% (95% confidence interval [CI]: 81.0-99.0) and 95.3% (95% CI: 90.0-100.0), respectively, and ADC of 1.3 in DW-EPI with the sensitivity and specificity of 90.5% (95% CI: 80.0-100.0) and 70.4% (95% CI: 60.0-80.0), respectively. Conclusion: In 3-T MRI, DW-SSFP has comparable sensitivity and specificity to DW-EPI in differentiating the neoplastic vertebral fracture from the benign osteoporotic vertebral fracture.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제20권2호
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• pp.73-78
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• 1997

The goal of this paper is that we know the usefulness of echo-planar imaging(EPI) for discriminate between hepatocellular carcinoma(HCC) and hemangioma. We get a time signal intensity curve for liver diseases from the dynamic contrast enhancement images and compared and analyze both the contrast ratio(CR) and the contrast to noise ratio(CNR) using echo planar imaging. The obtained results are follows : 1. Hepatocellular carcinoma was shown the best contrast after about 20 seconds when Is the earlist time in the main artery, and then reduced. The center where is disease was shown the characteristic that the best contrast is appeared after about 35-45 seconds and then slowly reduced. Liver parenchyma was shown the best contrast and reduced after 60 seconds. 2. The peripheral nodular of hemangioma was shown the better contrast soon. On the other hend, the contrast of center where is disease started to increase after 60 seconds and was equal to that of liver parenchyma. Increasing of the contrast continued after. 3. Turbo SE technic was used, the average of CR for hepatocellular carcinoma was $36.7{\pm}1.2$ and the average of CNR was $2.4{\pm}3.2$, while the average of CNR for hemangioma was $54.9{\pm}1.0$ and the average of CNR was $9.7{\pm}1.3$. 4. EPI technic was used, the average of CR for hepatocellular carcinoma was $47.8{\pm}1.2$ and the average of CNR was $3.4{\pm}2.1$, while the average of CNR for hemangioma was $75.7{\pm}2.2$ and the average of CNR was $9.5{\pm}1.1$. According to above we can find that hemangioma is more bright than hepatocellular carcinoma and the difference of brightness between hepatocellular carcinoma and hemangioma is useful sequence.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.241-246
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• 2016

본 연구는 뇌줄기 확산강조영상검사 시 뒤틀림을 줄이기 위한 SS-TSE 기법의 신호대잡음비 감소를 수치적으로 정량화하여, 낮은 신호대잡음비로 인한 SS-TSE 기법의 문제점을 지적하고자 하였다. 연구방법은 2015년 7월부터 10월까지 뇌줄기 확산강조영상검사를 검사한 35명을 대상으로 하였으며, 기존의 SS-EPI 기법과 SS-TSE 기법을 적용하여 기법별 숨뇌의 신호대잡음비을 비교하였다. 연구결과 b=0 영상의 신호대잡음비는 새로운 SS-TSE 기법($314.41{\pm}42.96$) 적용 시 SS-EPI 기법($514.84{\pm}48.97$) 보다 38.9% 감소하였으며, b=1,000 영상의 경우도 SS-TSE 기법($117.33{\pm}14.04$) 적용 시 SS-EPI 기법($208.65{\pm}25.70$) 보다 43.8% 감소하였다. 결론적으로, 미세 병변을 진단하기 위한 뇌줄기의 확산강조 자기공명영상 검사 시 뒤틀림을 줄이기 위해 SS-TSE 기법을 적용할 경우 신호대잡음비가 저하됨으로 기존의 SS-EPI 기법이나 MS-EPI 기법을 병행하여 검사하는 것이 진단의 정확성을 높일 수 있으리라 사료된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권5호
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• pp.341-349
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• 2003

고속 디지털신호처리기를 사용한 자기공명영상 실시간 대화형 제어기(스펙트로미터)를 개발하였다. 개발린 제어기는 rf 파형과 경사자계 파형을 만들고, 신호 측정을 위한 다중 측정기를 제어한다. TMS320C6701과 간은 높은 계산 능력을 가진 디지털신호처리기를 사용함으로써 복잡한 경사자계파형의 실시간 계산 및 출력이 가능해졌다. 또한 회전 행렬을 실시간으로 계산함으로써 심장과 같이 움직임이 큰 장기의 실시간 영상에서 얻고자하는 평면을 대화식으로 조절이 가능해졌다. 개발된 스펙트로미터를 1.5 테슬라 전신자기공명 영상시스템에 성공적으로 적용하였다. 개발된 스펙트로미터를 고속스핀에코나 echo planar imaging(EPI) 등과 같은 초고속자기공명영상에 적용하여 성능을 검증하였다. 이것은 이들 초고속 자기공명영상기법들이 측정 시간을 단축해주는 대신에 스펙트로미터의 송신부와 수신부 또는 경사자계부간의 동기나 위상에 에러가 있을 경우 문제점을 크게 부각시켜 시스템의 성능 평가에 적합하기 때문이다.