• 제목/요약/키워드: Gradient echo

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1-GFLOPS DSP를 이용한 자기공명영상 스펙트로미터 설계 (Design of MRI Spectrometer Using 1 Giga-FLOPS DSP)

  • 김휴정;고광혁;이상철;정민영;장경섭;이동훈;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권1호
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    • pp.12-21
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    • 2003
  • 목적 : 기존의 일반적인 스펙트로미터보다 향상된 성능을 가진 새로운 스펙트로미터를 설계 및 제작하였다. 대상 및 방법 : 초당 10억번의 부동 연산 능력을 갖춘 TMS320C6701 DSP를 이용하여 연속적으로 변하는 복잡한 경사자계파형을 실시간으로 계산하여 출력할 수 있고, 선택 단면을 interactive하게 조절할 수 있는 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 설계된 스펙트로미터는 DSP 기반의 디지털 제어부와 파형을 만들고 변조 및 복조를 수행하는 아날로그부로 구성되어 있다 RF 신호의 변조 및 복조는 디지털 기술을 사용하여 정밀도와 안정성을 높였다. 고속 병렬영상을 위하여 하나의 측정 보드당 4채널까지 측정할 수 있도록 하였고, 고속 DSP를 이용하여 빠른 재구성이 가능하도록 하였다. 결과 : 제작된 스펙트로미터를 1.5 테슬라 전신자기공명영상 시스템에 장착하여 다양한 방법으로 성능을 시험하였다. 디지털 변조/복조 방식에서 요하는 정밀한 위상 제어를 확인할 수 있었고, phase array 코일 영상을 통하여 다중 채널 측정시스템의 성능을 검증할 수 있었다. 개발된 스펙트로미터를 기존의 상품화된 스펙트로미터와 비교해 볼때 보다 정밀한 위상 제어가 가능한 것으로 나타났다. 결론 : Interactive하게 영상의 단면을 선택하고, 실시간 계산에 의한 파형출력은 나선주사 심장영상과 같은 첨단의 영상기법에 요구되는 스펙트로미터의 기능이다 또한 다채널 측정시스템도 병렬영상을 위한 필수적인 기능이다. 본 논문에서는 초당 10억번의 부동소수점 연산이 가능한 TMS320C6701 디지털신호처리기를 사용하여 이러한 기능들을 가진 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 디지털 방식의 변조/복조 기술을 채택하여 정밀한 위상제어가 가능하였다. 개발된 스펙트로미터를 FSE, GE, angiography 등 다양한 영상방법에 적용하여 성능을 확인하였으며, 기존의 제품보다 뛰어난 화질의 영상을 얻을 수 있었다.

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직결장암 조직의 자기공명영상과 초음파 소견에 대한 비교 연구 (In Vitro imaging of MRI and Ultrasound for Colorectal Carcinoma)

  • 이황규;지금난;홍수진;고재향
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제17권2호
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    • pp.133-143
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    • 2013
  • 목적 : 직결장암 조직의 자기공명영상과 고주파 초음파검사를 시행한 후 종양의 탐지와 침윤 깊이에 대해 각각의 영상 소견과 병리 소견을 비교하여 진단적 정확도를 두 영상 기기 간 비교하고, 자기공명영상의 경우 종양의 침윤 깊이를 주변 정상 조직과 가장 명확히 보여주는 펄스 연쇄 (pulse sequence)에 대해 알아보았다. 대상 및 방법 : 직결장암으로 절제술을 시행한 45명의 환자에서 얻은 45예의 제거된 종양 조직을 수조에 넣고 생리 식염수에 담가서 고주파수 (5-17 MHz)의 선형 탐촉자를 이용하여 초음파영상을 얻었으며 8-channel 두경부 코일에 넣어 자기공명영상을 얻었다. 이 연구에 대하여 기관감사위원회의 공지에 입각한 동의는 면제되었다. 자기공명영상은 정- 및 탈위상 경사에코 T1 강조영상, 급속스핀에코 T2 강조영상 및 이의 지방억제 영상, fast imaging employing steady-state acquisition (FIESTA)와 이의 지방억제영상, 확산강조영상 등 일곱 가지 펄스 연쇄를 시행하였다. 각 조직의 자기공명영상과 초음파영상 소견을 각각 독립적으로 종양의 탐지와 침윤 깊이에 대하여 두 명의 영상의학과 의사가 합의 하에 평가하였고 각각의 영상 소견을 병리 조직 소견과 비교하여 두 영상 기기 간 진단적 정확도를 비교하였다. 자기공명영상의 일곱 가지 펄스 연쇄 중에 종양의 침윤 깊이를 주변 정상 조직과 구분하여 명확히 보여주는 펄스 연쇄에 대해 알아보았다. 결과 : 직결장암 조직의 종양 탐지와 침윤 깊이를 평가하는데 있어 자기공명영상과 초음파의 진단적 정확도는 각각 91.1%와 86.7%로 높게 나타났다. 조기 직결장암의 경우 초음파 검사의 정확도는 87.5%, 자기공명영상 검사의 정확도는 75.0%로 나왔다. 두 영상 기기 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다 (p > 0.05). MR의 펄스 연쇄 중에 종양의 침윤 깊이를 주변 정상 조직과 구분하여 명확하게 보여주는 영상은 직결장암 및 조기 직결장암 모두 급속 스핀에코 T2 강조영상이었다. 결론 : 자기공명영상과 초음파 검사는 직결장암 조직의 종양 탐지와 침윤 깊이를 평가하는데 높은 진단적 정확도를 가지고 있으며, 자기공명영상의 급속스핀에코 T2 강조영상이 직결장암 조직의 종양 침윤 깊이를 평가하는데 가장 우수하였다.

고자장 14.1 T MRI/MRS 시스템에서 양성자 자기공명분광법을 이용한 생체 외 인체피부 보습효과에 대한 연구 (Assessment of the Hydration Effect on In Vitro Human Skin by $^1H$ MRS at 14.1T System)

  • 최치봉;홍승탁;우동철;윤성익;윤문현;조지현;이철현;정재준;박상용;오칠환;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권2호
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    • pp.83-88
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    • 2006
  • 목적: 초고자장 MRI/MRS 장비를 이용하여 인체 피부조직의 고해상도 자기공명영상과 자기공명 스펙트럼을 얻고자 하였다. 또한 수분억제가 제외된 자기공명 스펙트럼을 이용하여 스킨로션(피부보습제)의 피부 보습효과가 측정가능한지 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: Bruker 14.1 T MRI/MRS 장비를 사용하였다. 자기공명영상을 얻기 위하여 Spin Echo 및 Fast Spin Echo 펄스시퀀스를 사용하였고 자기공명 스팩트럼을 얻기 위하여 PRESS 펄스시퀀스를 사용하였다. 결과: 초고자장 MRI/MRS 장비를 사용하여 인체 피부에 대한 고해상도의 자기공명영상과 자기공명 스펙트럼을 획득하였다. 수분 신호가 포함된 스펙트럼 분석을 통하여 스킨로션을 바르기 전에 비하여 스킨로션을 바른 후에 인체 피부조직의 수분 함유량이 상당히 증가함이 나타났다. 결론: 본 연구는 14.1 T 고자장 MRI/WRS 장비에서 얻은 피부 조직에 대한 고해상도 자기공명영상과 자기공명 스펙트럼이 보습효과를 측정하는 데 사용될 수 있음을 시사해 주고 있다.

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간의 3T 자기공명영상에서 초상자성산화철 조영증강 급속호흡정지영상기법들간의 양적 및 질적 비교평가 (Ferucarbotran-Enhanced Hepatic MRI at 3T Unit: Quantitative and Qualitative Comparison of Fast Breath-hold Imaging Sequences)

  • 조경은;유정식;정재준;김주희;김기황
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제14권1호
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    • pp.31-40
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    • 2010
  • 목적: 간의 국소병변에 대한 3T 자기공명영상에서 초상자성산화철 조영증강영상을 얻기 위한 여러 급속호흡정지대열들의 상대적 가치를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 간의 자기공명영상을 시행하였던 환자들 중 한 개 이상의 악성 고형병소를 가진 102명의 연속으로 모은 환자들을 대상으로 초상자성산화철 조영제의 정맥주사 후 촬영한 3종류의 각각 다른 에코시간(2.4 msec [GRE_2.4], 5.8 msec [GRE_5.8], and 10 msec [GRE_10])을 갖는 $T2^*$ 강조 경사에코영상들과 하나의 T2 강조 고속스핀에코영상(TSE)을 비교하였다. 두 명의 관찰자가 독립적으로 간의 윤곽, 혈관지표, 인공물, 병변의 명확도에 대해 각각 4점 스케일로 질적분석을 시행하였다. 양적분석을 위해 1 cm 이상의 크기를 갖는 170개의 병변들(간세포암 107개, 담도암 9개, 간전이암 54개)에 대하여 대조도잡음비를 측정하였다. 결과: GRE_5.8은 간윤곽, 혈관지표, 인공물에 대해 질적으로 가장 높은 점수를 받았으며(p<.001) 간 병변의 명확도는 GRE_5.8과 GRE_10간에 유의한 차이가 없었다(p=.414). 전체적으로 평균 대조도잡음비는 GRE_10($24.4{\pm}14.5$), GRE_5.8($14.8{\pm}9.4$), FSE($9.7{\pm}6.3$), GRE_2.4($7.9{\pm}6.4$)의 순으로 높았으며(p<.001), 영상기법에 상관없이 담관암과 전이암의 평균 대조도잡음비가 간세포암에 비해 높았다(p<0.05). 결론: 3T 기기에서 악성 고형 간 병변의 진단을 위한 초상자성산화철 조영증강 급속 호흡정지기법들 중 5.8 msec의 중등도의 에코시간을 갖는 경사에코영상은 10 msec의 에코시간에 비해 대조도잡음비가 낮지만 전체적인 양적 및 질적 평가를 종합하여 볼 때 가장 우수한 영상을 제공할 수 있다.

3테슬러 자기공명영상기기에서 유방의 유선조직과 지방조직의 $T_2{^*}$이완시간 측정 (Estimation of $T_2{^*}$ Relaxation Times for the Glandular Tissue and Fat of Breast at 3T MRI System)

  • 류정규;오장훈;김혁기;이선정;서미리내;장건호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제18권1호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • 목적: $T_2{^*}$이완시간은 조직의 고유한 특징을 반영하는 자화율 정보를 내재하고 있다. 본 연구는 3테슬러 자기공명영상 기기에서 유방의 정상 유선조직과 지방조직의 $T_2{^*}$이완시간을 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 52명의 여자환자에서 (나이, $49{\pm}12 $세; 범위, 25세~75세) 삼차원 경사에코연쇄를 이용하여 각 일곱 개 에코 자기공명영상들을 얻었다. 에코시간은 3.91 ms단계에서 2.28 ms에서 25.72 ms사이 범위였다. 화적소를 기초로 $T_2{^*}$이완시간과 $R_2{^*}$이완율 지도는 각 개체에서 선형곡선맞춤을 이용하여 계산되었다. $T_2{^*}$값과 $R_2{^*}$값을 얻기 위하여 유방의 정상 유선조직과 지방조직에 삼차원 관심영역을 표시하였다. 모든 개체에서 이러한 변수들의 평균치를 계산하였다. 결과: 유방의 정상 유선조직과 지방조직에 삼차원 관심영역 크기는 각각 $4818{\pm}4679$ 화적소와 $1455{\pm}785$ 화적소 였다. 평균 $T_2{^*}$ 값은 유방의 정상 유선조직과 지방조직에서 각각, $22.40{\pm}5.61ms$$36.36{\pm}8.77ms$였다. 평균 $R_2{^*}$값은 유방의 정상 유선조직과 지방조직에서 각각, $0.0524{\pm}0.0134/ms$$0.0297{\pm}0.0069/ms$ 였다. 결론: 유방의 정상 유선조직과 지방조직에서 $T_2{^*}$값과 $R_2{^*}$값을 측정하였다. 유방의 정상 유선조직의 $T_2{^*}$값은 지방조직의 $T_2{^*}$값보다 짧게 나타났다. $T_2{^*}$이완시간의 측정은 유방암과 정상 유방조직에서의 자화율 효과를 이해하는데 도움을 줄 것이다.

췌장 경사자기장에코 자기공명영상에서 영상의 질 평가 (The Evaluation of Image Quality in Gradient Echo MRI of the Pancreas : Comparison with 2D T1 FFE and 3D T1 THRIVE Imaging)

  • 구은회
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.73-79
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    • 2016
  • 본 데이터 분석은 췌장의 묘출을 위한 2D T1 FFE 과 3D T1 THRIVE 기법을 비교하고자 하였다. 1.5 T에서 검사한 총 85명(남자 45명, 여자 40 명, 연령범위 38-80세, 평균연령 58세)의 데이터를 PACS 네트워크(network)로 분석을 하였다. 평균 2D T1 FFE(SNR: $46.42{\pm}0.67$, CNR: $28.16{\pm}0.50$)보다 3D T1 THRIVE(SNR: $53.84{\pm}1.20$, CNR: $35.48{\pm}0.70$)값이 의미 있게 높은 값을 보여주었고(p<0.05), 영상의 질적인면(2D T1 FFE: $2.2{\pm}0.05$, 3D T1 THRIVE: $2.63 {\pm}0.14$)에서도 2D T1 FFE 기법에 비해 3D T1 THRIVE 기법이 모두 우위의 값을 얻게 되었다(p<0.05). 그러나 3D T1 THRIVE 기법이 높은 값을 얻었지만 영상의 질을 감소시키는 몇 가지 인공물이 발생하였다. 결론적으로 1.5 T MRI 기기를 이용한 3D T1 THRIVE 기법이 SNR, CNR, 영상의 질적 측면에서 증가된 결과를 얻었다.

영동 대설사례의 레이더 강설강도 추정 관계식에 관한 연구 (A Study on the Radar Reflectivity-Snowfall Rate Relation for Yeongdong Heavy Snowfall Events)

  • 정승필;권태영;박준영;최병철
    • 대기
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    • 제26권4호
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    • pp.509-522
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    • 2016
  • Heavy snowfall events have occurred frequently in the Yeongdong region but understanding of these events have trouble in lack of snowfall observation in this region because it is composed of complex topography like the "Taebaek mountains" and the "East sea". These problems can be solved by quantitative precipitation estimation technique using remote sensing such as radar, satellite, etc. Two radars which are able to cover over Yeondong region were installed at Gangneung (GNG) and Gwangdeoksan (GDK). This study uses radar and water equivalent of snow cover to investigate the characteristics of radar echoes and the $Z_e-R$ relations associated with the 10 Yeongdong heavy snowfall events during the last 5 years (2010~2014). It was found that the heights which the probability of detection (POD) of snow detection by GNG radar is more than 80% are 3,000 m and 1,500 m in convective cloud and stratiform cloud, respectively. The vertical gradient of radar reflectivity is less decreased in convective cloud than stratiform cloud. However, POD by GDK radar are lower than 80% at all layers because the majority of Yeondong observational stations are more than 100 km away from GDK radar site. Furthermore, we examined $Z_e-R$ relation from the 10 events using GNG radar and compared the "a" and "b" obtained from these examinations at Sokcho (SC) and Daegwallyeong (DG). These "a" and "b" are estimated from radar echo at 500 m (SC) and 1,500 m (DG). The values of "a" differ in their stations such as SC and DG are 30~116 and 6~39, respectively. But "b" is 0.4~1.7 irrespective of stations. Moreover, the value of "a" increased with surface air temperature. Therefore, quantitative precipitation estimation in heavy snowfall events by radar echo using fixed "a" and "b" is difficult because these values changed according to those precipitation characteristics.

T2 강조 복부자기공명영상에 대한 최적의 지방소거 기법의 정량적 평가 : TSE-SPIR 와 GE-PROSET 비교 (Quantitative Evaluation of Optimized Fat-Suppression Techniques for T2 Weighted Abdominal MR Imaging : Comparison of TSE-SPIR and GE-PROSET)

  • 구은회
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.4962-4969
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    • 2013
  • 본 실험의 목적은 TSE-SPIR 지방소거기법과 GE-PROSET 지방소거기법을 비교하여 복부자기공명영상에서 최적의 T2 강조 지방소거기법을 평가하고자 한다. 자기공명영상 검사는 16채널 다중채널을 사용하여 1.5 T(Philips, Medical System, Achieva)기기로 수행하였다. 모든 영상은 TSE-SPIR과 GE-PROSET을 이용하여 축면상(axial plane)을 얻었다. TSE-SPIR과 GE-PROSET에 대한 후복막 지방의 평균 SNRs는 31.50, 4.15 이었으며, 장간막 지방에 대한 SNRs는 32.39, 7.03이었다. TSE-SPIR과 GE-PROSET에서 장과 후복막 지방, 장간막 지방의 CNRs는 152.69, 74.54 와 26.12, 68.78이었다. 장벽에 대한 묘출도는 TSE-SPIR(2.4), GE-PROSET(1.8)로 TSE-SPIR가 높게 나타났으며, 췌장벽(pancreas wall)에 대한 묘출도는 TSE-SPIR(1.90), GE-PROSET(2.80)로 GE-PROSET가 높게 나타났다. 결론적으로, T2 강조 지방소거 복부자기공명영상에서 GE-PROSET 지방소거기법 보다 TSE-SPIR 지방소거기법이 우위성 있은 평가를 얻었다.

뇌열 1예의 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극 (Functional-Magnetic Resonance Imaging and Transcranial Magnetic Stimulation in a Case of Schizencephaly)

  • 변우목;한봉수;이재교;장용민
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제4권1호
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    • pp.14-19
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    • 2000
  • 목적 : 뇌열환자에서 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 이용하여 뇌기능을 지도화하고자하였다. 대상 및 방법: 자기공명영상에서 우측 대뇌반구에 뇌열 소견이 있으며 좌측 편측부전마비를 보인 28세 남자환자를 대상으로 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 시행하였다. 임상적으로 좌측 손의 운동기능은 감소되어 있었고, 우측 손의 운동기능은 정상범주에 속하였다. 뇌기능적 자기공명영상은 EPI 기법을 이용하였고 운동자극은 1-2 Hz의 주기로 손가락을 아래위로 구부리게 하는 운동을 시행하였고 15초의 휴식기와 15초의 운동기를 반복하여 절편당 60 개의 영상을 획득하였다. 두부자기자극은 지름 90mm의 원형 자성자극기를 이용하여 maximal out-put의 80%로 자극하여 양측 단무지 외 전근에서 유발된 운동유발전위의 잠시와 진폭을 구하였다. 결과: 기능적 자기공명영상을 시행한 결과 정상적인 우측손의 운동자극시에 좌측 운동피질이 활성화되었고 좌측손의 운동자극시에는 좌측운동피질, 좌측 부가운동영역, 그리고 자측 전운동영역에 활성화소견이 나타났다. 두부자기자극에서는 우측 대뇌반구에서는 한군데에서도 운동유발 전위가 발생되지 않았다. 좌측 대뇌반구에서는 5군데에서 운동유발전위가 유발되었으며 모두 양측 단무지 외 전근에서 운동유발전위가 유발되었다. 양손에서 운동유발전위의 잠시 , 진폭 모양이 유사하였다. 결론: 뇌열환자의 손운동기능의 피지도화는 기능적 자기공명영상과 두부자기자극을 이용하여 성공적으로 시행할 수 있었다. 뇌열환자의 동측 운동경로는 동일한 운동피질로부터 기원한 동측피질척수로에 의한 것으로 추정된다.

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조영 증강 자기공명정맥 촬영술에서의 동맥과 정맥 triggering 방법의 비교 (Contrast Enhanced Cerebral MR Venography: Comparison between Arterial and Venous Triggering Methods)

  • 장민지;최현석;정소령;안국진;김범수
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제16권2호
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    • pp.152-158
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    • 2012
  • 목적: 뇌내 정맥혈관을 평가하기 위한 조영 증강 자기공명 정맥촬영술의 arterial trigger 와 venous trigger 방법으로 시행한 영상의 차이점을 비교 분석하고자 한다. 대상과 방법: 건강검진을 목적으로 자기공명정맥촬영술을 시행한 41명의 환자들을 대상으로 해면부위의 내경 동맥에서 arterial triggering하여 6초 후에 얻은 영상 (n = 20) 과 상시상 정맥동에서 venous triggering (n = 21) 방법으로 시행한 영상을 후향적으로 분석하였다. 영상은 가돌리늄 조영제 ($Magnevist^{(R)}$, Schering, Germany)를 0.1 mmol/kg 정맥주입하여 시행하였고, 두개강 전반에 대하여 시상영상을 fast spoiled gradiend echo sequence로 시행하였다 (TR/TE 5.2/1.5, matrix $310{\times}310$, 절편수 124 절편, 두께 15 cm). 두 그룹의 영상을 해부학적 정맥 혈관 구조에 따라 17 정맥구역에 대하여 평가하였고, 정맥의 영상품질은 세 단계 (안보임, 일부 보임, 완전히 보임)로 나눠서 평가하였다. 결과: 정맥이 완전히 보인 구역은 arterial triggering 자기공명 정맥 촬영술에서 84% (272/323), venous triggering 자기 공명 정맥촬영술에서 91% (310/340) 이다. Venous triggering 자기공명촬영술과 arterial 자기 공명 정맥촬영술을 비교하였을 때 뇌내 정맥 구조를 평가하는데 있어 venous triggering 방법이 통계적으로 유의하게 높았다 (Fisher exact test, p<0.006). 결론: 조영 증강 자기공명 정맥 촬영술은 정맥 혈관 구조에 대한 고화질의 이미지를 제공하였고 arterial triggering 방법보다 venous triggering 방법이 뇌내 정맥 구조 평가에 우월한 것으로 나타났다.