• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권1호
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• pp.101-106
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• 2009

본 연구는 FLASH 펄스파형을 이용하여 숙임각(flip angle ; FA)변화에 따른 T1 강조영상의 신호강도(signal intensity ; SI)와 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio ; CNR)를 비교함으로써 복부검사에서의 최적의 T1효과를 나타내기 위한 FA를 알아보고자 하였다. 2008년 9월부터 12월까지 본원을 내원하여 복부 MRI 검사를 시행한 환자 20명(남 : 12명, 여 : 8명, 연령 범위 : $28{\sim}63$세, 평균 : 51세)을 대상으로 하였다. 영상 장비는 3Tesla MR scanner(Magnetom Tim Trio, SIEMENS, Germany)였으며, 8 channel body array coil을 사용하였다. 사용된 영상변수는 FLASH 펄스파형과 TR : 120 ms, TE : minimum, FOV : $360{\times}300\;mm$, Matrix : $256{\times}224$, Slice : 6 mm, scan time : 15초로 Breath-hold 기법을 이용하였다. 복부 영상은 물 신호를 동시에 측정하기 위해 관심영역(FOV) 안에 물을 채운 50 ml syringe를 놓고 $10^{\circ}$부터 $90^{\circ}$까지 $10^{\circ}$ 간격으로 FA에 변화를 주면서 얻었다. 획득한 영상은 간(liver), syringe내부의 물(water), 비장(spleen), background의 신호강도(SI)와 대조도 대 잡음비(CNR)를 각각 측정하였으며 신호강도는 관심영역을 설정한 다음 각 부위에서 3번씩 측정하고 그 평균값을 구하였다. 영상 전체의 평가에서는 변이계수(coefficient of variation)를 적용하여 전체영상의 신호강도 균일도를 알아보았고 통계 분석은 SPSS for window version 17.0을 이용하였다. 간(liver)의 신호강도는 $475.54{\pm}81.76$으로 FA $40^{\circ}$에서 가장 높게 나타났으며 syringe내부의 물의 신호는 $475.97{\pm}68.98$로 FA $20^{\circ}$에서 가장 높았으며 FA가 높아짐에 따라 다른 조직의 신호보다 많은 감소를 보였다. 비장의 신호는 $443.02{\pm}55.77$로 FA $30^{\circ}$에서 가장 높은 신호강도를 보였으며 FA가 높아짐에 따라 신호가 감소하였다. 조직의 신호강도에서 Liver vs Water와 Liver vs Spleen은 FA $30^{\circ}$를 제외한 전 구간에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고 Water vs Spleen은 FA $60^{\circ}$, FA $70^{\circ}$, FA $80^{\circ}$에서만 유의한 차이를 보였다(p < 0.01). 전체영상의 신호강도는 $175.42{\pm}57.93$으로 FA $10^{\circ}$에서 가장 낮게 나타났으며 FA가 높아짐에 따라 증가하다가 떨어지는 양상을 보였다. 또한 변이계수(coefficient of variation)는 FA $10^{\circ}$와 FA $20^{\circ}$에서 33.02와 31.43으로 가장 높게 나타났다. FA $10^{\circ}$와 FA $20^{\circ}$는 전체영상의 신호강도 균일도가 다소 떨어지는 영상으로 왜곡이 심하게 나타났다. CNR은 liver-water에서 FA $30^{\circ}$에서 12.73으로 가장 낮게 나타났고 FA $10^{\circ}$에서 -46.97, FA $80^{\circ}$에서 29.36으로 가장 높게 나타났다. liver-spleen의 CNR에서는 FA $10^{\circ}$에서 -3.18로 가장 낮게 나타났으며 FA $80^{\circ}$에서 9.65로 가장 높게 나타났다. 결론적으로 FLASH 펄스 파형을 사용한 복부 영상에서 최적의 T1효과를 나타내기 위해서는 FA $80^{\circ}$를 사용하는 것이 유용할 것으로 생각된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권3호
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• pp.151-159
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• 2016

본 연구의 목적은 가돌리늄 조영제를 사용한 Head & Neck MR Angio검사에 있어서 매개변수인 FA(Flip Angle)이 MR신호에 미치는 영향에 대해서 알아보고자 하였으며, 이에 따른 FA의 적정 값을 제시하는 것이다. 실험은 FA증가에 따른 MR팬텀실험과 임상실험으로 진행하였고, 이에 대한 정량적 분석이 이루어졌다. 실험결과 팬텀실험에서의 조영증강 반응시작 지점인 RSP(Reaction Starting Point)는 FA증가에 따라 300~400 mmol 사이에서 반응하였고, 최대 신호강도인 MPSI(Max Peak Signal Intensity)는 2,086, 3,705, 5,109, 6,194, 7.096, 7,192 [a.u]를 기록하였다. MPSI가 형성되는 몰농도 지점인 MPP(Max Peak Point)는 FA에 증가에 따라 40, 50, 50, 40, 50, 40 mmol에서 보였으며, MPSI의 증가율인 IRMPSI(Increase Rate of MPSI)는 77.6%, 37.9%, 21.2%, 14.6%, 1.4%임을 확인하였다. 임상실험에서의 평가기준인 SICB(Signal Intensity of Carotid artery Bifurcation)는 FA증가에 따라 각 평균값 2392.5, 4165.2, 4270, 3502.2, 3263.7, 3119.6 [a.u]를 기록하였고, 아티팩트 발생율인 ORA(Occurence Rate of Artifact)는 0, 0, 20, 40, 50, 70%로 점차 증가하였다. 본 연구를 통하여 FA의 증가는 혈관 내 가돌리늄과 결합한 H1스핀의 신호강도와 아티팩트에 영향을 미친다는 사실을 확인하였고, 이는 실제 임상에서의 CE(Contrast Enhanced)-Head&Neck MR Angio검사에 있어서 본 연구의 데이터를 활용한다면 진단학적으로 효율적인 MR Angiography 영상을 구현할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권2호
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• pp.115-120
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• 2015

Gadoxetic acid (GA) 조영증강 자기공명(MR) 영상에서 일반적으로 많이 이용되는 숙임각(flip angle, FA) $11^{\circ}$와 비교하여 FA $30^{\circ}$를 이용한 3분, 10분 및 15분 영상에서 국소성 간 병변 검출 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 3.0T MR 기기로 GA 조영증강지연기 MR영상을 시행 받은 69명의 환자를 대상으로 하였다. 대상 환자는 간세포암 23명과 전이암 12명으로 총 35명(남성 23, 여성12, 평균연령 60.4세)이었다. GA 주입 후 3분, 10분, 15분의 영상에서 각각 FA $11^{\circ}$와 $30^{\circ}$ 영상을 획득하였다. 각각의 영상에서 정량적평가와 정성적평가를 한 뒤 독립표본 T검정을 이용하여 통계적 분석을 하였다. 정량적 평가와 정성적 평가 모두 조영제 주입 후 3분과 10분 영상에서 FA $30^{\circ}$ 영상이 FA $11^{\circ}$ 영상보다 약간 우수하였으나 통계적 유의성은 없었다. 그러나 15분 영상에서는 FA $30^{\circ}$ 영상이 FA $11^{\circ}$ 영상보다 통계적으로 유의하게 우수하였다(p<0.05). GA 조영증강 후 15분 MR영상에서 FA $30^{\circ}$ 영상은 기존의 FA $11^{\circ}$ 영상보다 간 병변을 민감하게 검출해낼 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권2호
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• pp.113-117
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• 2019

The purpose of this study was to investigate the FA value which can produce the best T2-weighted images by measuring the signal intensity and noise according to the FA value change in the brain image and the abdominal image of the mouse using micro-MRI. Brain imaging and abdominal imaging of BALB / C mice weighing 20g were performed using 4.7T (Bruker BioSpin MRI GmbH) micro-MRI equipment, Turbo RARE-T2 (spin echo-T2) images were scanned at TR 3500 msec and TE 36 msec. The changes of the FA values were $60^{\circ}$, $80^{\circ}$, $100^{\circ}$, $120^{\circ}$, $140^{\circ}$, $160^{\circ}$ and $180^{\circ}$. We measured signal intensity according to FA values of ventricle and thalamus in brain imaging, The signal intensity of kidney and muscle around the kidney was measured in abdominal images. To obtain SNR and CNR, we measured the background signals of two different parts, not the tissue. In the brain (thalamus) image, the signal intensity of FA $100^{\circ}$ was 7,433 and SNR (6.49) was the highest. In the abdominal (kidney) image, the signal intensity was highest at 16,523 when FA was $120^{\circ}$, and the highest SNR was 8.54 when FA was $140^{\circ}$. The CNR value of the brain image was 1.38 at FA $60^{\circ}$ and gradually increased to 8.29 at FA $180^{\circ}$. The CNR value of the muscle adjacent to the kidney gradually increased from 2.36 when the FA value was $60^{\circ}$ and the highest value was 4,57 at the FA value $180^{\circ}$.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권2호
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• pp.177-182
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• 2009

목 적 : 영상진단영역에서 이용되고 있는 3T(T, tesla) MR의 스핀에코(SE, spin echo) T1강조영상(T1-Weighted image)기법에서 숙임각(FA, flip angle)의 변화에 따른 영상의 질을 나타내는 신호대 잡음비(SNR, signal to noise ratio), 대조도 잡음비(CNR, contrast to noise ratio)를 평가한 후 특이흡수율(SAR, specific absorption rate)을 줄이면서 CNR를 향상시킬 수 있는 적정의 숙임각을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 고식적 스핀에코에서 통상적으로 사용하는 90$^\circ$ RF pulse 대신 50$^\circ$ RF pulse에서 130$^\circ$까지 10$^\circ$씩 증가시키면서 대뇌 T1강조영상을 획득하였다. 이 영상들에서 백질(WM, white matter), 회백질(GM, gray matter)과 배경(background)에서 각각 신호강도를 측정하여 SNR를 구하였고, 기존의 T1 이완곡선 R1 = 1- exp ($\frac{-TR}{T1}$)으로, 즉 Ernst angle cos $\theta$ = exp ($\frac{-TR}{T1}$)과의 관계성으로 T1강조영상에서 WM과 GM의 SNR과 CNR의 정규성 검정과 비모수 검정인 Kruskal-wallis 분석으로 적정의 숙임각을 알아보고자 하였다. 결 과 : WM와 GM의 신호강도와 배경잡음 신호강도를 이용하여 SNR를 구한 결과 WM의 SNR는 숙임각 50$^\circ$보다 130$^\circ$에서 1.6배 정도 증가하였고, GM의 SNR는 약 1.9배 정도 높게 나타났다. 두 조직의 SNR은 T1 이완곡선과 동일한 양상을 보여주고 있다. R1 = 1- exp ($\frac{-TR}{T1}$)으로 분석한 SNR의 신호증가가 둔화되는 기점이 WM은 120$^\circ$의 숙임각에서, GM은 110$^\circ$ 이후로 나타나 두 조직에서 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. WM과 GM의 SNR는 130$^\circ$의 숙임각에서 높았지만 CNR에 있어서는 80$^\circ$에서 최고 높게 나타났으며, 80$^\circ$ 전후의 숙임각에서는 감소하였다. 결론 : 3.0T MR의 SE T1강조영상 기법에서 숙임각의 증가에 따라 SNR는 증가하였지만 CNR는 이전까지의 임상에서 사용하는 숙임각이 90$^\circ$ 보다 적은 80$^\circ$에서 CNR이 최고로 나타나 통상적으로 사용하는 숙임각보다 10$^\circ$ 낮은 RF pulse duration time 사용함으로써 3T에서 문제로 제기된 SAR도 줄일 수 있었다. 앞으로 3.0T MR의 SE T1강조영상 기법에서 적정 숙임각을 사용함으로서 CNR을 높일 수 있을 것으로 기대되어진다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제22권1호
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• pp.1-9
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• 2018

Purpose: This study was designed to optimize the flip angle (FA) and scan timing of the hepatobiliary phase (HBP) using the 3D T1-weighted, gradient-echo (GRE) imaging with controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration (CAIPIRINHA) technique on gadoxetic acid-enhanced 3T liver MR imaging. Materials and Methods: Sixty-two patients who underwent gadoxetic acid-enhanced 3T liver MR imaging were included in this study. Four 3D T1-weighted GRE imaging studies using the CAIPIRINHA technique and FAs of $9^{\circ}$ and $13^{\circ}$ were acquired during HBP at 15 and 20 min after intravenous injection of gadoxetic acid. Two abdominal radiologists, who were blinded to the FA and the timing of image acquisition, assessed the sharpness of liver edge, hepatic vessel clarity, lesion conspicuity, artifact severity, and overall image quality using a five-point scale. Quantitative analysis was performed by another radiologist to estimate the relative liver enhancement (RLE) and the signal-to-noise ratio (SNR). Statistical analyses were performed using the Wilcoxon signed rank test and one-way analysis of variance. Results: The scores of the HBP with an FA of $13^{\circ}$ during the same delayed time were significantly higher than those of the HBP with an FA of $9^{\circ}$ in all the assessment items (P < 0.01). In terms of the delay time, images at the same FA obtained with a 20-min-HBP showed better quality than those obtained with a 15-min-HBP. There was no significant difference in qualitative scores between the 20-min-HBP and the 15-min-HBP images in the non-liver cirrhosis (LC) group except for the hepatic vessel clarity score with $9^{\circ}$ FA. In the quantitative analysis, a statistically significant difference was found in the degree of RLE in the four HBP images (P = 0.012). However, in the subgroup analysis, no significant difference in RLE was found in the four HBP images in either the LC or the non-LC groups. The SNR did not differ significantly in the four HBP images. In the subgroup analysis, 20-min-HBP imaging with a $13^{\circ}$ FA showed the highest SNR value in the LC-group, whereas 15-min-HBP imaging with a $13^{\circ}$ FA showed the best value of SNR in the non-LC group. Conclusion: The use of a moderately high FA improves the image quality and lesion conspicuity on 3D, T1-weighted GRE imaging using the CAIPIRINHA technique on gadoxetic acid, 3T liver MR imaging. In patients with normal liver function, the 15-min-HBP with a $13^{\circ}$ FA represents a feasible option without a significant decrease in image quality.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1133-1138
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• 2023

본 연구는 SAR의 최적화를 위해 다양한 시퀀스 환경에서 영상 변수와 전자파흡수율 (SAR)의 관계를 분석하였다. 이를 위해 T2, T1, STIR, T1 FLAIR 그리고 T2 FLAIR 시퀀스를 대상으로 장비에서 계산된 전신(whole body, WB) SAR와 두부 (head) SAR을 측정하였다. 그리고 영상 단면의 수와 재위상화 RF의 숙임각(FA)을 조절하며 SAR를 평가하였다. 그 결과, 모든 시퀀스에서 영상 단면의 수가 증가할수록 SAR는 증가하였다. T1과 T1 FLAIR는 상관계수(r)가 각각 0.876, 0.876 (WB SAR, head SAR), 0.867, 0.867 (WB SAR, head SAR)이었고 STIR는 0.898, 0.899 (WB SAR, head SAR)로 가장 높은 연관성을 보였다 (p<0.05). 재위상화 RF의 FA을 증가시키며 적용하였을 때, WB SAR와 head SAR는 모든 시퀀스에서 전반적으로 상승하였다. T1, T2 시퀀스에서 상관계수(r)가 각각 0.897, 0.898 (WB SAR, head SAR)과 0.914, 0.915 (WB SAR, head SAR)로 높은 연관성을 보인 반면, 반전회복기법을 적용된 시퀀스에서는 상대적으로 FA 증가에 덜 민감한 양상을 보였다. 따라서 비교적 TR이 낮은 시퀀스 환경에서는 단면의 개수를 최소화하고 고속스핀에코기법을 적용하여 동작 비율이 높은 시퀀스 환경에서는 재위상화 RF의 FA을 줄이는 것이 SAR를 줄이는 데 효과적이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.356-358
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• 2002

MRI, particularly diffusion weighted imaging (DWI), plays vital roles in detection of the acute brain infarction$\^$1-4/ and others metabolic changes of biological tissues. In general, every molecule in biological tissues may diffuse and move randomly in three-dimensional space. However, in clinical diagnosis, only 2D-DWI is used. The authors have developed a new method for rapid three-dimensional DWI (3D-DWI). In this method, by refocusing of the magnetized spin with the applied gradient field, direction of which is opposite to phase encoding field. Magnetized spin of $^1$H is kept under the SSFP (steady state free precession)$\^$5-6/. Under SSFP, in addition of FID, spin echo and stimulated echo are also generated, so the acquired signal is increased. The signal intensity is increased depending on flip angle (FA) of magnetized spin. This phenomenon is confirmed by human brain and phantom studies. The performance of this method is quantitatively analyzed by using both of conventional spin echo DWI and 3D-DWI. From experimental results, three dimensional diffusion weighted images are obtained correctly for liquid phantoms (water, acetone and oil), diffusion coefficient is enhanced in each image. Therefore, this method will provide useful information for clinical diagnosis.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.154-158
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• 1999

목적 : 1.5T와 3.0T에서의 FLASH (fast low-angle shot) 기법를 이용한 운동중추영역의 뇌기능 자기공명영상에서 TE 값 변화에 대한 $T_2^{*}$ weighting 효과를 관찰하고 TE 값의 변화에 따른 BOLD (blood oxygen level dependent) 효과를 서로 비교하고자 한다. 그리고 활성화 영역에서 활성화상태와 휴식상태의 정량적인 값인 $T_2^{*}$에 의한 차이값을 영상화 하고자 한다. 대상 및 방법 : 24세에서 35세까지의 오른손잡이 10명의 건강한 남녀 (남:8명, 여:2명)를 대상으로 가능한 2Hz의 속도로 오른손에서 finger-tapping task (엄지 손가락과 나머지 네 손가락을 차례로 서로 마주치게 하는 운동)를 시행하였다. 운동자극은 처음에 한벤의 휴식상태 (3영상)를 가진 후2번의 활성화상태 (6영상)와 휴식상태 (6영상)를 반복하였다. FLASH (TR/flip angle: $l00ms/20^{\circ}$, FOV: 230mm) 방법를 이용하여1.5T'에서는 26, 36, 46, 56, 66 ms 의 TE를 사용하였고 3.0T에서는 16. 26, 36, 46, 56 ms의 TE를 사용하였다. 영승L을 얻은 후 PC에서 상관계수방법을 이용하여 자체 개발한 프로그램과 상관계수 0.45를 사용하여 분석 하였다. 기능적 영상에서 활성화된 영역에서 l.5T와 3.0T에서 각각의 TE에셔 활성화 상태와 휴식상태 의 차이값을 사용하여 fitting을 하여 적절한 TE값을 찾고 기능적 $T_2^{*}$영상을 구하였다. 결과 : FLASH기법을 사용하여 뇌 기능영상을 얻기에 최적의 TE 값은 1.5T에서는 $61.89{\pm}2 2.68{\;}ms,{\;}3.0T에서는{\;}47.64{\pm}13.34였다$. 뇌 활성화 영역에서 자화율 변화에 따른최대 선호 강도변화는 1.5T에서는 TE, 66ms에서 3.36%. 3.0T에서는 TE. 46ms에서 10.05%로 3.0T가 1.5T에 비해 약 3배 정도 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 산출된 최적의 TE 값은 각각의 TE 값에서 얻은 활성화 상태와 휴식상태의 차이값의 최대의 TE 값와 일치하였다. 결론 : 뇌 기능영상에서 3.0T MRl는 1.5T에 비해 deoxyhemoglobin에 의한 자화율의 변화를 약 3배정도 잘 반영하므로 뇌 기능영상 측정시 보다 유용성이 있는 것으로 사료된다.