• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권4호
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• pp.193-198
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• 2022

Contrast enhanced magnetic resonance imaging using gadolinium-based contrast agent (GBCA) is a very useful in vivo technique to visualize the inner ear pathology including endolymphatic hydrops. Although systemic intravenous (IV) administration can visualize the perilymph space, the visualization was possible by indirect passage of contrast agent through blood-perilymph barrier. All animal experimental procedures were performed under anesthesia with 5% isoflurane. Lipopolysaccharide (LPS) was instilled into the left tympanic cavity through the tympanic membrane using a sterile 27gauge needle to induce hydrops model. Tucker-Davis Technologies system was used to measure Auditory Brainstem Responses (ABRs). For intracerebroven-tricular (ICV) administration, 25 µmol of GADOVIST (Bayer, Berlin, Germany) was used and diluted GADOVIST injection was 10 µl. MR imaging was acquired with a 9.4 Tesla MRI scanner. Transmit-receive volume coil with 40 mm inner diameter and 75 mm out diameter was used. ICV administration well demonstrated the strong enhancement along the cerebrospinal fluid (CSF) microcirculation pathway including CSF fluid in the subarachnoid space and CSF space of the inner ear structures. On the other hand, IV administration showed no contrast enhancement along the CSF microcirculation pathway and showed weak enhancement in the inner ear structures. In case of rat hydrops model, ICV administration showed that the reduced contrast enhancement in the perilymph space of the hydrops induced inner ear compared to the contrast enhancement in the perilymph space of the normal inner ear. New systemic ICV administration method provide contrast enhancement of GBCA in the inner ear through CSF microcirculation pathway.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.439-444
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• 2020

이 연구는 자기공명영상검사 시 조영제 주입용으로 사용되는 자동주입기에서 조영제 역류에 의한 생리식염수의 오탁 현상을 방지할 수 있는 대안을 모색하고자 하였다. 연구방법은 실린지 내에서 조영제 역류를 차단할 대안으로 밸브를 자체 제작한 다음, 임상적용의 유용성을 알아보기 위해 생리식염수의 상태를 세 그룹으로 나누고 조영제 주입을 실험하여 각각 채취한 생리식염수의 지방소거 T1 강조영상으로 신호강도를 비교하였다. 연구결과, 그룹 1의 조영제 주입 전 생리식염수와 그룹 3의 역류방지용 밸브를 적용한 조영제 주입 후 생리식염수가 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 이는 자체 제작한 역류방지용 밸브가 조영제 주입 시 생리식염수로 역류하는 조영제를 완벽히 차단한 것으로 분석된다. 결론적으로 조영제 자동주입기를 활용한 자기공명영상 동적검사 시 본 연구에서 제시한 역류방지밸브를 적용한다면 조영제 역류로 인한 생리식염수의 오탁 현상을 예방할 수 있으리라 본다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권10호
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• pp.1708-1718
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• 2021

Objective: The purpose of this study was to evaluate the magnetic resonance (MR) characteristics and applicability of new, uniform, extremely small iron-based nanoparticles (ESIONs) with 3-4-nm iron cores using contrast-enhanced magnetic resonance angiography (MRA). Materials and Methods: Seven types of ESIONs were used in phantom and animal experiments with 1.5T, 3T, and 4.7T scanners. The MR characteristics of the ESIONs were evaluated via phantom experiments. With the ESIONs selected by the phantom experiments, animal experiments were performed on eight rabbits. In the animal experiments, the in vivo kinetics and enhancement effect of the ESIONs were evaluated using half-diluted and non-diluted ESIONs. The between-group differences were assessed using a linear mixed model. A commercially available gadolinium-based contrast agent (GBCA) was used as a control. Results: All ESIONs showed a good T1 shortening effect and were applicable for MRA at 1.5T and 3T. The relaxivity ratio of the ESIONs increased with increasing magnetic field strength. In the animal experiments, the ESIONs showed peak signal intensity on the first-pass images and persistent vascular enhancement until 90 minutes. On the 1-week follow-up images, the ESIONs were nearly washed out from the vascular structures and organs. The peak signal intensity on the first-pass images showed no significant difference between the non-diluted ESIONs with 3-mm iron cores and GBCA (p = 1.000). On the 10-minutes post-contrast images, the non-diluted ESIONs showed a significantly higher signal intensity than did the GBCA (p < 0.001). Conclusion: In the phantom experiments, the ESIONs with 3-4-nm iron oxide cores showed a good T1 shortening effect at 1.5T and 3T. In the animal experiments, the ESIONs with 3-nm iron cores showed comparable enhancement on the first-pass images and superior enhancement effect on the delayed images compared to the commercially available GBCA at 3T.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.589-595
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• 2017

본 연구는 1H-MRS 검사 시 조영제 사용이 대사물질의 spectrum에 어떤 영향을 미치는지 비교 분석함으로써, 조영제 주입 후 MRS 시행의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구방법은 2017년 1월부터 동년 5월까지 뇌 MRI 검사를 시행한 30명을 대상으로, 조영제 주입 전, 후 전두엽 백질 부분의 spectrum을 획득하여 뇌 조직의 대사물질 spectrum을 비교평가 하였다. 연구결과, 조영제를 주입할 경우 각 대사물질의 spectrum은 통계적으로 의미가 없어 조영제 사용이 대사물질의 spectrum에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 결론적으로 대조도가 떨어져 병변의 위치파악이 힘든 경우 정확한 위치의 spectrum을 얻기 위해선 조영제를 사용하여 대조도를 높인 다음 MRS를 시행하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.182-192
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• 2015

본 논문에서는 GBCA(Gadolinium Based Contrast Agent)를 이용한 MRI 검사 시 다양한 MR 시퀀스에 따른 GBCA 몰농도별 조영증강 변화를 알아보기 위해 자체 제작한 MR 팬텀을 사용하여 정량적으로 평가 분석하고자 하였다. MR 팬텀을 제작하기 위해 28개의 용기에 500 mmol Gadoteridol을 saline과 혼합하여 각각 500 부터 0 mmol 까지 몰농도를 서로 다르게 하였다. 제작된 MR phantom을 1.5T MRI 장비에서 물리학적 기전이 서로 다른 T1 SE, T2 FLAIR, T1 FLAIR, 3D FLASH, T1 3D SPACE, 3D SPCIR 시퀀스로 스캔하여 신호강도 변화를 측정 한 후 비교 분석 하였다. T1 Spin echo는 Total SI(Signal Intensity)가 15608.7, Max peak는 1 mmol에서 1352.6, T2 FLAIR는 Total SI가 9106.4, Max peak는 0.4 mmol에서 1721.6, T1 FLAIR에서는 Total SI가 20972.5, Max peak는 1 mmol에서 1604.9, 3D FLASH는 Total SI가 20924.0, Max peak는 40 mmol에서 1425.7, 3D SPACE 1mm는 Total SI가 6399.0, Max peak는 3 mmol에서 528.3, 3D SPACE 5mm는 Total SI가 6276.5, Max peak는 2 mmol에서 514.6, 3D SPCIR의 경우는 Total SI가 1778.8, Max peak는 0.4 mmol에서 383.8의 신호강도를 보였다. T1 SE를 포함한 대부분의 시퀀스에서 몰농도가 높았을 때 보다는 대체적으로 일정이상 희석이 이루어진 비교적 낮은 농도에서 높은 신호강도를 보였다. 또한 서로 다른 물리학적 기전의 다양한 MR시퀀스에서 GBCA의 조영증강 패턴 역시 모두 달랐다. 본 연구를 통해 얻어진 시퀀스에 따른 GBCA 농도별 반응에 대한 정량적 데이터를 통하여 실제 임상에서의 조영증강검사에 있어서 효율적인 MR검사 프로토콜에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.131-138
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• 2016

본 연구에서는 CT에서 사용되는 요오드화 조영제가 가돌리늄조영제와 비교하여 MR영상신호에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였으며, 이에 따른 CT조영증강 검사 이후 MRI검사를 시행하는 프로토콜이 적정한지에 대하여 논하고자 하였다. 실험은 iodine과 gadolinium의 두 개의 팬텀을 제작하여 MRI에서의 통상적인 T1, T2, T2 FLAIR, 3D Angio 검사를 시행 후, 이에 대한 정량적 분석이 이루어졌다. 실험결과 체내 자유수(Free water)와 유사한 셀라인의 신호강도 SSI(Saline's Signal Intensity)는 iodine팬텀에서 각 175, 1231, 333, 37 [a.u]을 보였고, gadolinium팬텀에서 101, 1021, 321, 31 [a.u]을 기록하였다. 셀라인의 SI(Signal Intensity)를 기준으로 가장 큰 차이의 신호강도 BDEPS(the Biggest Difference of EPS)는 iodine팬텀에서 각 1297, 123, 757, 232 [a.u]를 보였고, gadolinium팬텀에서 793, 6, 1495, 365 [a.u]를 기록하였다. 이때 셀라인과 비교한 신호증강정도 EPS(Enhancement Percentage to Saline)는 iodine팬텀에서 641.1 -90.0, 127.3, 527%를 보였고, gadolinium팬텀에서 685.1, 99.4, 365.7, 1077.4% 기록하였다. BDEPS를 보이는 지점인 BP(BDEPS's point)는 iodine팬텀에서 900, 900, 477, 900 mmol을 보였고, gadolinium팬텀에서 4, 0.2, 0.2, 40 mmol을 기록하였다. 셀라인과 비교 하여 육안으로 SI변화를 확인할 수 있는 지점 CPSS(Change Point of SI to SSI)는 iodine팬텀에서 63, 423, 63, 29 mmol을 보였고, gadolinium팬텀에서 각 [50, 30], [4, 0.2], [4, 1], 0.2 mmol을 기록하였다. 본 연구를 통하여 iodine 역시 MR신호에 영향을 끼치며, 이는 gadolinium과는 다른 패턴을 보이는 것을 확인하였다. 이에 따라 임상현장에서 본 연구의 정량화 데이터를 감안하여 CT와 MRI 검사 순서 프로토콜을 결정한다면 유용한 진단학적 MR영상을 구현 할 수 있을 것으로 사료된다.