• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.25-34
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• 2013

이 연구의 목적은 영상의 화소 간 분석(voxel-based analysis)을 이용하여 자화율 가중 영상(SWI)에 나타난 위상 마스킹의 효과를 알아보는 것이었다. 20명의 정상 노인에서 SWI 영상의 정보를 획득하기 위하여 3차원 경사자장 에코 시퀀스를 이용하여 영상을 얻었다. SWI 영상에서의 위상 마스킹의 효과를 관찰하기 위해 원래의 경사자장 크기(magnitude) 영상에 위상 영상을 2번 곱한 SWI2 영상, 4번 곱한 SWI4 영상, 영상 내 정맥 혈관을 강조한 양의 위상 마스크 SWI 영상 (PSWI), 그리고 조직 부분을 강조한 음의 위상 마스크 SWI 영상(NSWI)을 만들었다. paired t-test를 이용한 PSWI와 NSWI간 신호강도의 차이, SWI2와 SWI4간의 신호강도의 차이, 그리고 경사자장 크기영상 영상과 위상 마스킹에서 얻은 SWI 영상의 신호강도의 차이를 voxel-based 분석으로 수행하였다. 신호 강도 차이는 magnitude과 SWI4 영상 간의 차이가 magnitude과 SWI2 영상 간의 차이보다 더 크게 나왔다. 또한, 신호강도 차이는 magnitude과 PSWI 영상 간의 차이가 magnitude과 NSWI보다 더 많았다. 그리고 NSWI2와 NSWI4간의 신호강도 차이가 PSWI2와 PSWI4간의 신호강도 차이 보다 더 크게 나타났으며, 그리고 NSWI4와 PSWI4간의 신호강도 차이가 NSWI2와 PSWI2간의 신호강도 차이보다 더 크게 나타났다. 위 실험은 화소 간 분석을 통한 SWI 영상 연구가 뇌 전체의 자화율 효과를 볼 때 매우 유용할 것이라는 사실뿐만 아니라, 각기 다른 위상 마스킹 방법을 응용함으로써 선택적으로 정맥 혈관 대비, 혹은 뇌 조직 대비를 강조할 수 있다는 사실을 입증하였다. 그러므로, 자화율 가중 영상의 화소 간 분석은 많은 임상 예에 적용될 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.313-323
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• 2009

확산강조영상 (diffusion weighted image, DWI)은 급성 뇌경색, 뇌종양, 뇌백질 질환, 뇌 막질의 확산 정도 등 여러 뇌질환의 진단을 획기적으로 향상시켰으며 그 활용도가 증가하고 있다. 본 연구는 $10{\sim}60$대 환자들의 뇌를 대상으로 두 기법간의 신호강도, 현성확산계수의 평균치를 측정하였다. 그 결과, 확산강조영상에서의 신호강도 평균값은 편도체부 (amygdala)가 가장 높고, 뇌척수액(cerebrospinal fluid)에서 가장 낮았다. 현성확산계수의 평균값은 뇌척수액이 높고, 교뇌 (pons)가 낮게 측정되었다. 확산강조 신호강도와 현성확산계수의 평균값은 $T_2^*$-DW-EPI 기법이 FLAIR-DW-EPI 기법보다 높고, b-value의 변화에 따른 평균값은 두 기법의 b-value에 모두 반비례하였다. 또한 뇌경색환자의 뇌의 시간 경과에 따른 분석결과, 초급성뇌경색 환자의 일반적인 MR 영상에서는 병변부분이 명확하지 않았으나 확산강조영상에서는 고신호강도로 나타났다. 출혈성 뇌경색, 급성 뇌경색 등 여러질환별로 분석한 결과 그 두 기법의 특성에 따라 신호강도의 값이 차이가 클수록 현성확산계수는 낮게 나타났다. 결론적으로 뇌 질환이 자주 발생되는 부위와 뇌 질환의 확산강조 신호강도 및 현성확산계수 값은 b-value의 변환과 영상기법에 따라 각각 다르게 나타났다. 이러한 정량적인 결과를 바탕으로 보다 안정적인 기법과 적절한 b-value 값을 이용하여 검사를 한다면 여러 뇌의 질환 및 병변 등을 발견, 판독하는 것뿐만 아니라 정상부위나 질환에 따른 기법별 신호의 인지를 통한 정확한 질병 진단과 치료에 중요한 의미가 있다고 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권2호
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• pp.110-122
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• 2013

목적: 발목관절 VISTA 자기공명영상을 이용하여 지방억제를 한 것과 하지 않은 VISTA 사이에서 정량평가를 하며, 발목 인대의 traceability 차이를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: SNR의 비교를 위해 팬텀과 한명의 자원자에서 자기공명영상을 촬영하였다. CR (contrast ratio)과 인대 traceability 비교를 위해 발목 관절의 외상 과거력이 없는 10명의 자원자에서 자기공명영상을 촬영하였다. 모든 자기공명영상은 VISTA를 이용하였고 3T에서 촬영하였다. 지방억제는 SPAIR (Spectral Attenuated Inversion Recovery) 기법을 이용하였다. SNR은 피검자가 있을 때와 피검자 없이 촬영한 것으로 구하였다. CR은 열개의 오른쪽 발목관절의 관절액-힘줄, 관절액-연골, 관절액-인대, 지방-힘줄, 지방-연골, 지방-인대의 신호강도를 얻어 구하였다. 두 명의 근골격계 영상의학과 의사가 지방억제를 한 것과 하지 않은 영상을 calcaneofibular ligament (CFL)을 포함한 7개의 발목관절 인대에 대해서 점수를 매겼다 (1, not traceable; 2, barely traceable; 3, adequately traceable; 4, excellently traceable). VISTA 와 VISTA SPAIR 사이에 CR을 비교하는 데는 Wilcoxon signed-rank test를 이용하였다. VISTA 와 VISTA SPAIR사이에 인대 traceability를 비교하는 데에는 Fisher's exact test와 Pearson's chi-squared test를 이용하였다. 결과: 정량평가의 SNR을 보면 지방억제를 하지 않은 영상에 비해 지방억제를 한 자원자의 골수에서 더 낮은 수치를 나타내었다. (7.65 versus [vs.] 36.64). 관절액, 연골, 근육에서는 두 연쇄간에 SNR의 차이가 없었다. 지방억제 VISTA는 관절액-인대 사이 CR만 더 나은 결과를 보여주었지만 (p=0.04) VISTA는 지방-힘줄, 지방-연골, 지방-인대 간에서 모두 더 나은 CR값을 나타내었다(P=0.005). CFL 인대만 통계학적으로 의미 있는 값을 보였는데 지방억제를 하지 않은 VISTA 영상에서 traceability의 값이 더 우세 하였다(p <0.05). 결론: 지방 억제를 한 VISTA와 하지 않은 VISTA에서 유의한 SNR 차이는 골수를 제외하고 없었다. 지방억제를 하지 않은 VISTA에서 CFL을 trace하는데 있어서 더 유리하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제5권2호
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• pp.138-148
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• 2001

목적 : 임상적용 가능시간 내에 세계 최초의 3T 능동차폐형 자석을 장착한 전신용 자기공명영상장비를 이용하여 고해상도의 자기공영영상을 획득하였다. 대상 및 방법: 128 MHz의 공명주파수를 갖는 RF코일을 사용하여 정상인으로부터 스핀에코와 고속 스핀에코 펄스 시퀀스를 적용한 두뇌, 무릎, 발 및 손목영상 등을 획득하였다. 전형적인 펄스시퀀스의 매개변수는 $512{\times}512$ matrix, 20 cm FOV, 3 mm 절편두께, 1 NEX를 사용하였다. 특히 T1 강조영상을 위하여 TR=500 ms, TE=10 혹은 17.4 ms을 사용하였으며, T2 강도영상을 위하여 TR=4000 ms, TE=108 ms을 사용하였다. 결과: 3T의 신호대잡음비는 기존 병원에 설치된 1.57에 비하여 2.7배 정도 향상되었다. 3T자기공명영상은 매우 미세한 혈관 구조물을 표출하는데 도움을 주며, 또한 백질과 회질의 상당한 대조도를 제공하여 주었다. 결론: 본 연구결과에서 37로부터 얻은 자기공명영상은 기존 1.57 영상에서 얻은 영상에 비하여 더 높은 해상도와 민감도를 제공하여 주었다 3T 고자장 자기공명영상에 나타난 증가된 신호대잡음비는 생체 조직단위의 영상을 획득하는데 유용하였다. 이러한 고해상도의 자기공명영상은 비침습적인 방법으로서 미세조직의 이상유무를 진단하는데 있어서 향후 더욱 임상에 도움을 주리라 예상한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.113-124
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• 2001

목적: 수의 영상진단을 위하여 3T 능동차폐형 자석을 장착한 전신용 자기공명영상장비를 이용하여 고해상도의 개 두뇌, 척추, 복부 및 골반 자기공명영상을 획득하였다. 대상 및 방법: 128 MHz의 공명주파수를 갖는 RF코일을 사용하여 정상 개 및 환축으로부터 스핀에코와 고속 스핀에코 펄스시퀀스를 적용하였다. 전형적인 펄스시퀀스의 매개변수는 512$\times$512 matrix, 20 cm FOV, 3 mm 절편두께, 1 NEX를 사용하였다. 특히 T1 강조영상을 위하여 TR=500 ms, TE=10 혹은 17.4 ms을 사용하였으며, T2 강도영상을 위하여 TR=4000 ms, TE=108 ms을 사용하였다. 결과: 3T의 신호대잡음비는 기존 1.5T에 비하여 2.7배 정도 향상되었다. 본 연구에서 획득한 고해상도의 자기공명영상은 기존의 20cm FOV, 5m의 절편두께와 256$\times$256 해상도의 영상에 비하여 4배이상 증가하였다 3T 자기공명영상은 매우 미세한 혈관 구조물을 표출하는데 도움을 주며, 또한 백질과 회질의 상당한 대조도를 제공하여 주었다. 결론: 본 연구결과에서 3T로부터 얻은 자기공명영상은 기존 1.5T 영상에서 얻은 영상에 비하여 더 높은 해상도와 민감도를 제공하여 주었다. 3T 고자장 자기공명영상에 나타난 증가된 신호대잡음비는 생체 조직단위의 영상을 획득하는데 유용하였다. 이러한 고해상도의 자기공명영상은 비침습적인 방법으로서 미세조직의 이상유무를 진단하는데 있어서 향후 더욱 임상에 도움을 주리라 예상한다. 향후 자기공명영상은 수의 진단방사선분야에 새로운 장을 열어줄 수 있으리라 기대한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권2호
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• pp.71-80
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• 2012

최신 방사선 치료 및 수술 기법에는 복잡한 3차원적 선량분포를 정확히 측정하는 실용적 선량분석 기기 및 기술이 필요하다. 본 연구에서는 실험실에서 제작한 겔을 방사선 치료 영역에서 선량계로 활용하기 위해 최적화된 자기공명영상 변수 조건에 대해 연구하였다. 이를 위해 각 자기공명영상 획득 조건에서 TE 시간 TR 시간, 영상 두께, 코일 등을 달리하여 조건 별로 획득한 영상을 이용하여 비교 평가하였고, 선량불확도 및 선량 분해능을 도입하여 본 연구에서 찾은 조건에 대해 평가하였다. 8% 젤라틴(300 bloom, Sigma-Aldrich, USA), 8% MAA (Metaacrylic acid, Sigma-Aldrich, USA), 10 mM THPC (tetrakis hydroxymethyl phosphonium, Sigma-Aldrich, USA), 그리고 0.05 mM HQ (Hydroquinone, Sigma-Aldrich, USA) 농도의 조성비를 가진 정상산소 중합체 겔을 실험실에서 합성하였다. 방사선 선량 전달은 Co-60 감마선 조사기 (Theratron-780; AECL, Ottawa, Canada)를 사용하였고 고체 팬텀을 사용하여 중합체 겔에 각각 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 Gy의 선량을 전달하였다. 자기공명영상 장치의 특성상 T2 시간을 얻기 위해서는 fast spin echo 파형을 사용하였다. 일반적으로 Head Coil이 SNR이 Body coil 보다 낮아 선량 불확도가 우수할 것으로 예측하였으나, 일부 문헌에서는 Body coil이 영상 균일도가 우수하다고 하였다. 하지만 본 연구에서는 Head coil이 선량 불확도 및 선량 분해능이 모든 선량 영역에서 Body coil 보다 우수한 것을 확인하였다. TR 시간 연구에서 TR 1,500 ms와 TR 2,000 ms 간의 차이는 선량분해능에서 모두 큰 차이가 없으나 TR 1,500 ms가 조금 낮은 선량 불확도 값을 갖는 것을 보았다. MR 영상 두께가 2.5 mm일 경우 모든 TE 시간에 대해 4 Gy에서 가장 낮은 선량 불확도 값을 가졌다. 특히 TE 12 ms 경우 4 Gy 이후에는 가장 낮은값의 결과를 얻었다. 선량 불확도의 경우 6 Gy까지는 TE 시간에 따른 차이는 없으나 이후에는 TE 12 ms가 가장 나은 결과를 얻었다. 선량 불확도의 겨우 6 Gy까지는 모든 TE 시간에 대해 차이가 미미하나 8 Gy 이상에는 20 ms가 가장 우수한 선량 분해능 값을 가졌다. 선량 분해능 값 역시 NEX 3에서 가장 우수한 값을 가졌고 2 NEX일 때 가장 높은 분해능 값을 가졌다. 본 연구 결과 영상 두께와 NEX의 결과는 영상 두께가 얇은 경우 NEX가 높을수록 우수한 결과를 얻었고 영상 두께가 두꺼워 질수록 NEX가 낮아야 함을 확인했다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제2권1호
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• pp.113-119
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• 1998

목적 : 자궁경부 선암종은 자궁경부 편평 세포 암종보다 림프절 전이와 국소적인 파급이 빨리 일어나고 5년 생존율이 낮으므로 임상적으로 선암종이 진단되었거나 의심될 경우에는 방바선학적 검사로 종양의 림프절 전이와 국소적인 파급을 세심하게 평가할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 자궁경부 선암조의 자기공명영상(MRI) 소견을 분석하려 편평 세포암종과 다른 특징이 있는지 알아보는 데에 있다. 대상 및 방법 : 병리학적으로 확진된 자궁경부 선암종 환자 21명 중 MRI에서 종양이 관찰되는 18명(조직학적 병기 : Ib 10예, IIa 4예, IIb 2예, IIIa 1예, IIIb 1예)을 대상으로 그 MRI 소견을 후향적으로 분석한 후, 최근에 연속적으로 입원하여 편평 세포 암종으로 확진된 40명의 환자로 구성된 대조군과 비교하였다. 1.5T의 MRI기기로 조영 전후의 T1강조 및 급속 스핀 에코 T2 강조 영상을 축상 및 시상면에서 얻었다. MRI에 나타난 종양의 최대직경, 위치, 신호강도 및 조영증강정도, 윤곽, 형태, 상하 침범 범위, 동반 질환 유무 등을 분석하였다. 결과 : 자궁경부 선암종의 최대 직경은 0.8-4.1cm(평균 2.2cm)이었고, 이 종양이 경관내막을 따라 위치한 경우가 9예이었다. 모든 선암종의 신호 강도는 T1 강조 영상에서 주위 자궁경부 간질과 비슷하였고 급속 스핀 에코 T2 강조 영상에서는 높았다(균질성 10, 비균질성 8). 모든 선암종은 gadolinium 정맥 주입시 모두 조영 증강되었다(균질성 6, 비균질성 12 : 높은 신호강도의 고리 2). 선암종의 윤곽이 매끈한 경우가 8예이었고, 불규칙한 경우가 10예이었다. 선암종의 모든 예에서 자궁경부의 하부가 침범되었는데, 이중에서도 상부까지 침범된 경우는 6예이었다. 선암종 2예에서는 MRI상 직경 1.5cm 이상의 골반강 림프절들이 관찰되었고, 1예의 MRI에서는 림프절이 관찰되지 않았는데, 병리 검사상 모두 악성으로 판명되었다. 2예의 선암종에서 자궁 유수증이, 1예에서 자궁 유혈증이 동반되었다. 이상의 소견을 편평 세포 암종의 대조군과 비교하였을 대 선암종에서 경관내막형과 술통형이 더 많은 것이 통계학적으로 유의하였다. 결론 : 자궁경부 선암종은 편평 세포 암종에 비해 경과내막형, 술통형이 많은 MRI 소견을 보였다. MRI에서 자궁경부암의 모양이 경관내막을 따라 술통형이거나 병기가 낮은데도 주위 림프절로 파급되는 경향을 보이면, 자궁경부 선암종을 의심할 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.103-109
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• 2016

폴리에틸렌(Polyethylene) 배관은 가요성이 좋고 부식이 되지 않는 등의 장점으로 가스배관 뿐만 아니라 원자력 발전소의 배수관, 석유화학 및 정유사 공정배관 등으로 그 사용범위가 점차 확대되고 있다. 그러나 폴리에틸렌 배관의 연결부를 직접적으로 검사할 수 있는 검사방법이 개발되지 않아서 사용범위를 확대하는데 제한을 받고 있다. 폴리에틸렌 배관의 연결방법은 전기융착 방법과 버트융착 방법으로 구분할 수 있는데 이 중에서 가장 많이 사용하는 방법은 버트융착이다. 버트융착은 배관과 배관을 열판에 맞닿게 하고 일정한 온도 및 압력을 가한 후 열판을 제거하고 용융된 배관의 말단부를 서로 연결하는 방법으로서 별도의 연결구가 필요하지 않아 가장 많이 사용하고 있는 연결방법이다. 버트융착 시에 열판으로부터 열이 용융된 후 압력을 가하면 용융부는 비드를 형성하는 부분과 연결부를 형성하는 부분으로 분리되고 냉각과정을 거쳐 버트융착부가 된다. 본 연구는 연결부를 형성하는 부분에서 열판으로부터 열이 전파되어 용융된 거리를 측정하고 이 결과를 연결부에 대한 건전성 평가 방법 중의 하나로 제시하고자 한다. 외경 225mm, 두께 20.5mm의 중밀도 폴리에틸렌 가스용 1호관의 초음파 속도를 측정한 결과 2,200m/s 였다. 열용융 거리를 측정하기 위하여 열판으로부터 열이 전파되어 폴리에틸렌을 가열하는 시간을 0%~130%까지 변화시켜 시험편을 제작하였다. 또한 정상적인 가열시간(100%의 가열)을 제공하고 스크레핑 처리를 하지 않은 시험편과 토양을 삽입한 시험편 그리고 자갈을 삽입한 시험편과 비닐류를 삽입한 시험편을 제작하였다. 총 20개의 시험편에 대한 열용융 거리를 측정하기 위하여 3.5MHz 및 5.0MHz 센서를 이용하였으며 1개의 시험편에 대하여 총 3곳에서 초음파 탐상을 실시하였다. 열용융 신호를 명확하게 구분하기 위하여 모든 탐상 결과에 대하여 동일한 post image processing을 수행하였고 이미지 레벨, contrast, sharpen 및 threshold를 적용하였으며 결과 탐상은 가장 직관적으로 파악할 수 있는 gray scale로 표현하였다. 탐상 결과 가열시간이 짧은 시험편일수록 융착이 이루어지지 않아 멀티플 에코가 반사되는 영역이 증가하였으며 이 부분을 최대한 배제할 수 있는 위치에서 데이터를 획득하였다. 정상적인 가열시간의 80%인 168초의 시간을 가한 시험편부터 열용융 거리에 대한 반사신호가 뚜렷이 구분되었으며 이 시험편부터 거리 측정을 실시하였다. 가열시간이 정상가열시간의 7%인 15초의 가열시간을 가한 시험편부터 더 낮은 가열시간을 가한 시험편의 경우 융착이 이루어지지 않아서 3곳 모두 데이터 영상을 획득할 수 없었다. 위 실험 결과로 위상배열초음파를 통해 폴리에틸렌 배관 버트융착부에서 열이 용융되어 전파된 거리 측정이 가능함을 확인하였으며 또한 열이 용융되어 전파된 거리 측정을 통해 정상적인 융착과 불완전 융착을 구분할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권2호
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• pp.71-81
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• 2017

Purpose: To compare three, motion-resistant, T1-weighted MR sequences on the hepatobiliary phase for gadoxetic acid-enhanced MR imaging of the liver. Materials and Methods: In this retrospective study, 79 patients underwent gadoxetic acid-enhanced, 3T liver MR imaging. Fifty-nine were examined using a standard protocol, and 20 were examined using a motion-resistant protocol. During the hepatocyte-specific phase, three MR sequences were acquired: 1) gradient recalled echo (GRE) with controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration (CAIPIRINHA); 2) radial GRE with the interleaved angle-bisection scheme (ILAB); and 3) radial GRE with golden-angle scheme (GA). Two readers independently assessed images with motion artifacts, streaking artifacts, liver-edge sharpness, hepatic vessel clarity, lesion conspicuity, and overall image quality, using a 5-point scale. The images were assessed by measurement of liver signal-to-noise ratio (SNR), and tumor-to-liver contrast-to-noise ratio (CNR). The results were compared, using repeated post-hoc, paired t-tests with Bonferroni correction and the Wilcoxon signed rank test with Bonferroni correction. Results: In the qualitative analysis of cooperative patients, the results for CAIPIRINHA had significantly higher ratings for streak artifacts, liver-edge sharpness, hepatic vessel clarity, and overall image quality as compared to, radial GRE, (P < 0.016). In the imaging of uncooperative patients, higher scores were recorded for ILAB and GA with respect to all of the qualitative assessments, except for streak artifact, compared with CAIPIRINHA (P < 0.016). However, no significant differences were found between ILAB and GA. For quantitative analysis in uncooperative patients, the mean liver SNR and lesion-to-liver CNR with radial GRE were significantly higher than those of CAIPIRINHA (P < 0.016). Conclusion: In uncooperative patients, the use of the radial GRE sequence can improve the image quality compared to GRE imaging with CAIPIRINHA, despite the data acquisition methods used. The GRE imaging with CAIPIRINHA is applicable for patients without breath-holding difficulties.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.142-147
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• 1997

목적: 호흡정지 간 자기공영상에서 국소 간 병변을 발견함에 있어 동위상(inphase) 방식과 역위상(opposed-phase) 방식의 fast multiplanar spoiled gradient recalled(FMPSPGR) 영상간의 효율성을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 다른 검사를 통해 국소 간 병변이 발견되었거나 의심되었던 45명의 환자의 78개의 병변에 대한 고속경사에코대열의 동위상과 역위상 영상을 비교하였다. 병변 발견률을 평가하기 위해 세 명의 사전 정보 없는 판독의가 독립적으로 영상을 검토하였다. 간의 신호대잡음비, 병변과 간의 대조대잡음비 및 간과 비장 간 대조대잡음비를 비교하였다. 세 명의 동의에 의해 어느 대열에서 영상의 질이 더 나은지 결정하였다. 결과: 역위상 영상에서 판독의 1, 2, 3이 각각 61(78%), 61(78%), 및 63(89%)개의 병변을 정확히 발견하였다. 동위상 영상에서 각 판독의가 66(85%), 65(83%) 및 65(93%)개의 병변을 발견하였다. 두 영상을 조합하였을 때, 71(91%), 69(88%) 및 76(97%)개의 병변이 각각 발견되었다. 간세포암이 증례에서 간-병변간 대조대잡음비는 역위상 영상에서 더 컸으나(p<0.05), 다른 병변에서의 의미 있는 차이는 보이지 않았다. 간-비장간 대조잡음비는 역위상 영상에서 높았으나(p<0.1), 간의 신호대잡음비는 동위상 영상에서 더 높았다. 결론: 국소적 간 병변을 놓치지 않고 발견 하기 위새서는 동위상 영상과 역위상 영상을 모두 이용하는 것이 바람직하다.