• 제목/요약/키워드: Low Contrast Image

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디지털 방사선촬영 환경에서 선량의 최적화 및 영상품질에 대한 연구 (Research for The Environmental Optimization of Dose and Image quality in Digital Radiography)

  • 이광재;김민기;이종웅;김호철
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권2호
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    • pp.203-209
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    • 2013
  • Digital Radiography(DR)는 film/screen(F/S)과 비교하여 넓은 계조와 높은 Detective Quantum Efficiency(DQE), Modulation Transfer function(MTF)를 바탕으로 화질의 개선과 저 선량으로 검사가 가능할 것으로 예상됐지만 기대와는 다르게 과노출이 Signal to Noise Ratio(SNR)향상을 가져 오면서 환자 피폭선량의 증가를 가져오게 되었으며 이는 Dose Creep이라는 개념으로 설명 된다. DR에서의 선량 증가 이유는 F/S의 촬영에서 사용했던 관전압(kVp)을 고정 적용하여 Auto Exposure Control(AEC)를 사용하기 때문에 과노출을 유발 할 수 있다. 이에 본 논문은 DR에서 적합한 일반촬영 방법을 제안하고자 관전압이 대조도에 주는 영향, 관전류(mA)변화에 따른 MTF 측정, 머리 모형을 촬영한 영상의 Peak Signal to Noise Ratio(PSNR) 측정을 통해 정량적 평가를 시행 하였다. 그 결과 관전압에 의한 대조도 변화는 후보정 이후 개선이 가능하며, 관전류에 의한 MTF 측정 결과 50%영역은 1.41~1.39 lp/mm, 10% 영역은 3.19~2.8 lp/mm로 관전류 변화에 따른 초점크기 변화는 영상의 해상력에 영향을 주지 않는다. 영상의 PSNR측정 결과는 관전압과 관전류가 증가 하여도 90kVp를 제외하고 30dB 이상으로 시각에 의한 영상의 차이를 인지하기 어렵다. 실험결과를 바탕으로 디지털 일반촬영에서 관전압은 80kVp 이상 100kVp이하, 관전류는 선예도와 상관 관계가 없으므로 선량과 조사시간을 단축 시킬 수 있는 방향으로 사용하기를 제안한다.

딥러닝 알고리즘을 이용한 저선량 디지털 유방 촬영 영상의 복원: 예비 연구 (Radiation Dose Reduction in Digital Mammography by Deep-Learning Algorithm Image Reconstruction: A Preliminary Study)

  • 하수민;김학희;강은희;서보경;최나미;김태희;구유진;예종철
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권2호
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    • pp.344-359
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    • 2022
  • 목적 깊은 컨볼루션 신경망 기법을 결합한 영상 잡음 제거 알고리즘을 개발하고 이를 응용하여 저선량 유방 촬영 영상으로 유방암을 진단하는 데 그 효능을 조사하고자 한다. 대상과 방법 6명의 유방 영상 전문의가 전향적 연구에 참여하였다. 모든 영상 전문의는 병변 감지를 위해 저선량 영상을 독립적으로 평가하고 정성적 척도를 사용하여 진단 품질을 평가하였다. 영상 잡음 제거 알고리즘을 적용한 후, 동일한 영상 전문의가 병변 감지 가능성과 영상 품질에 대한 평가를 하였다. 임상 적용을 위해 동일한 영상 전문의가 병변 유형과 위치에 대한 합의 결정 후, 저선량 영상, 재구성된 영상, 기존 선량 영상을 무작위 순서로 제시하여 평가하였다. 결과 전 절제 표본의 저선량 영상을 참조로 40% 재구성된 영상에서 병변이 더 잘 인식되었다. 임상 적용단계에서 40% 재구성된 영상과 비교하여, 기존 선량 영상이 해상도(p < 0.001), 석회에 대한 진단 품질(p < 0.001), 유방 종괴, 비대칭, 구조왜곡의 진단 품질(p = 0.037)에 대해 더 높은 평균값을 보였다. 40% 재구성된 영상은 100% 영상과 비교 시 전반적 화질(p = 0.547), 병변의 가시성(p = 0.120), 대조도(p = 0.083)에서 비슷한 성적을 보였으며 유의미한 차이도 보이지 않았다. 결론 깊은 컨볼루션 신경망 기법을 결합한 효과적인 잡음 제거 및 영상 재구성 처리 알고리즘은 유방 촬영의 상당한 선량 감소를 위한 길을 열어 유방암 진단을 가능하게 할 것이다.

일반촬영에서 kVp와 mAs의 변화에 따른 농도와 환자 선량 비교 (A Comparison of Density and Patient Doses According to kVp and mAs Changes in General Radiography)

  • 강은보
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.987-994
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    • 2019
  • 일반촬영의 저관전압 촬영에서 발생되는 저 에너지 X-선은 신체에 흡수가 많고 영상 품질 향상에는 도움을 주지 못한다. 본 연구에서는 일반 촬영에서 적정 농도를 유지하면서 환자의 피폭 선량을 줄이기 위해 농도에 따른 관전압 15%법칙과 농도에 비례하는 관전류량을 이용하여 면적 선량과 입사표면선량을 측정하여 환자의 피폭선량을 비교하였다. Hand, Knee, Abdomen, Skull 촬영에서 kVp를 115%까지 증가하면서 mAs를 50%까지 감소시키고, kVp를 85%까지 감소시키고 mAs를 200%까지 증가시키면서 면적선량과 입사표면선량을 측정하여 각각의 선량을 비교하였다. 그리고 각 영상의 5군데를 정하여 농도를 측정하고 Kruskal wallis H 검증을 하여 집단-간의 유의확률을 알아보았다. 농도를 일정하게하기 위해 관전압을 115%로 증가하고, 관전류를 50%로 감소시킨 조건에서 각 부위별 평균 면적선량과 입사표면선량을 측정한 결과 기준 선량을 100%로 할 때 각각 58.68%, 59.85%로 감소하고, 관전압을 85%로 감소하고 관전류를 200%로 증가시킨 조건에서 각각 147.28%, 159.9%로 증가하였다. 농도 변화를 비교한 결과 Hand, Knee, Abdomen, Skull 촬영 모두 유의확률 >0.05 나타나 농도 변화는 없는 것으로 나타났다. 해상력과 대조도에 영향을 주지 않는 범위에서 적정한 계산을 통해 관전압을 증가시키고 관전류를 낮게 해서 촬영하는 것이 적정농도를 유지하면서 환자의 피폭 선량을 줄이는 간단한 방법으로 사료된다.

3차원 무릎 자기공명영상 내에서 영역화와 정합 기법을 반복적으로 이용한 다중 해상도 기반의 뼈 영역화 기법 (Bone Segmentation Method based on Multi-Resolution using Iterative Segmentation and Registration in 3D Magnetic Resonance Image)

  • 박상현;이수찬;윤일동;이상욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.73-80
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    • 2012
  • 최근 의료 장비들이 발전하고 진단 및 연구에 다양하게 이용되면서 이로부터 얻은 3차원 의료 영상들을 자동으로 처리해주는 기술의 수요가 늘고 있다. 자동 뼈 영역화는 이러한 기술들 중 하나로써 골다공증이나 뼈 골절, 골격질환 등의 진단의 효율성을 크게 높여 줄 것으로 기대되고 있다. 현재까지 자동 뼈 영역화를 위한 연구들이 다양하게 진행되었지만 2차원 영상과는 달리 많은 데이터양과 주변 조직과의 모호한 경계들이 많다는 의료영상의 특성 때문에, 실제 진단에 사용할 수 있을만한 성능을 얻지 못하고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다중 해상도를 기반으로 하여 수행속도가 빠르고 영역화 성능이 좋은 자동 뼈 영역화 기법을 제안한다. 낮은 해상도 단계에서는 학습된 집합의 뼈 정보들을 바탕으로 최근 제안된 제한된 브랜치 앤 민컷 기법을 이용하여 대략적인 뼈 위치 및 비슷한 템플릿을 검출하고, 이후 해상도를 높여가면서 정합 과정과 영역화 과정을 반복적으로 수행한다. 제안하는 기법의 성능을 확인하기 위해 무릎 자기공명영상(magnetic resonance image)내에서 대퇴골(femur)과 경골(tibia)을 영역화 하는 실험을 진행하였으며, 100개의 학습 데이터들을 바탕으로 50개 영상에서 뼈들을 영역화 하였다. 제안하는 기법은 정확성 및 수행속도 측면에서 제한된 브랜치 앤 민컷에 비해 향상된 결과를 나타냈다.

흉부 디지털 방사선 촬영 시 C-D phantom을 이용한 촬영조건에 따른 영상 평가 (Evaluation of Image According to Exposure Conditions using Contrast-Detail Phantom for Chest Digital Radiography)

  • 이인자;김유현;김창남;이창엽;박계연
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권1호
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    • pp.25-32
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    • 2009
  • 흉부 DR 촬영 시 적당한 촬영조건을 알아보기 위해 C-D phantom을 이용한 영상의 평가를 식별능과 입상성 및 선량의 관계로 알아본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 환자 입사선량(ESE)은 관전압이 증가됨에 따라 감소되었다. 2. 노출조건 중 관전압 변화에 따른 C-D phantom의 식별능은 110 kVp에서 가장 잘 보이는 것으로 나타났다. 3. 노출비(mAs) 변화에 따른 식별능은 낮은 노출비(0.5배)에서는 90 kVp에서 가장 잘 보였으며, 노출비가 (1.5배)인 경우 110 kVp에서 가장 잘 보임을 알 수 있었고, 노출을 많이 했을 때가 식별이 잘 됨을 알 수 있었다. 4. 관전압 110 kVp에서 노출비에 따른 입상성은 1.5배일 때가 가장 좋으며, 노출비 1.5배일 때 관전압 변화 시 입상성은 110 kVp일 때가 가장 좋다. 따라서 환자의 피폭선량(Detector에 입사되는 선량은 동일)은 kVp 증가 시 작으며, 적당한 kVp는 110, 선량비는 1.0배에 비해 1.5배로 양을 많이 주었을 때가 식별이 잘 되었고, 입상성 또한 노출비가 1.5배일 때 좋으며 관전압은 110 kVp일 때가 좋았다. 그러나 노출비를 많이 주면 환자가 받는 선량이 증가됨으로 본 연구에 의하면, 노출조건을 신중히 설정하여야 할 것이다.

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한국과 베트남 소비자의 지각된 가치가 베이커리 브랜드 선호도와 구매의도에 미치는 영향 (Perceived Value Effects on Global Brand Preference and Purchase Intention in Bakeries: Korean and Vietnamese Consumers)

  • 조준상
    • 유통과학연구
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    • 제13권9호
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    • pp.59-70
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    • 2015
  • Purpose - This study aims to suggest strategies for Korean enterprises advancing into the Vietnam bakery market by analyzing the effects of perceived values on brand preference and purchase intention among Korean and Vietnamese consumers. Research design, data, and methodology - The perceived value model designed includes functional (price, quality), emotional, and social values. The survey collected data from 500 consumers in Seoul (Korea) and HoChiMinh (Vietnam). The SPSS 18.0 package was used for analysis. Results - First, among Vietnamese consumers, perceived value had a positive (+) effect on global brand preference in the order of functional value of quality, social value, and the functional value of price. However, from an ethnocentric trend and brand image origin, emotional value had a negative effect on global brand preference. In contrast, among Korean consumers, perceived value had a positive (+) effect on global brand preference in the order of functional value of quality, the functional value of price, and the social value. However, emotional value had no effect on global brand preference. Second, for both Korean and Vietnamese consumers, perceived value had a significant positive effect on purchase intention. Third, unlike the Korean consumer, for the Vietnamese consumer, global brand preference had a significant effect on purchase intention. Conclusions - The study implies the following. First, the Vietnamese bakery market has a high proportion of middle-aged customers in their 40s (64%). In terms of monthly income, there was a large proportion (40%) of high-income earners (over $325). Therefore, bakery consumption can be seen as concentrated among middle-aged and high-income consumers. Based on this, bakery strategies should include efforts to increase purchase prices as well as ways to attract local consumers (large cities). Second, unlike Korean consumers, among Vietnamese consumers, the resistance to a global brand based on emotional value (the ethnocentric tendency and brand image origin) can be seen as relatively low. Thus, in the case of the Vietnam bakery market, to increase a global brand's preference, the company should develop a differentiated strategy so that Vietnamese consumers can recognize it better, focusing on product quality, good service quality, and price in the local environment and on social value for social development. Third, in the case of the Vietnamese customer, we found that social value exerts the greatest influence on purchase intention. Therefore, a brand that engenders an image of building the local Vietnamese community can achieve a higher social value and influence purchase intention. In addition, although Vietnamese consumers have ethnocentric tendencies in terms of products, we found that if it is a preferred global brand then there are intentions to purchase. Fourth, in the case of Vietnam, if the preference for global brands is formed, consumer awareness may be connected to purchase intention. Therefore, global brands operating in Vietnam should pay attention to how to improve consumer preferences for global brands in order to increase purchase intention.

유방촬영용 X선관 target/filter 조합에 따른 MTF영상평가에 관한 고찰 (Evaluation of MTF Image by Target/Filter Combined of X-ray Tube Using Mammography)

  • 양한준;주미화;고신관
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제30권2호
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    • pp.113-119
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    • 2007
  • 인체의 유방은 조직 간의 엑스선 흡수차가 작기 때문에 엑스선관 Target/Filter의 적절한 조합으로 피사체의 대 조도를 높이는 일이 중요하다. 최근 장비들은 다양한 유방두께와 유선조직 밀도에 따라서 Target/Filter의 조합을 변화시켜 환자의 피폭 선량 경감 및 진단에 알맞는 화질을 얻고 있다. 본 실험은 Target/Filter의 조합에 따라 해상력 챠트를 이용하여 MTF 영상의 평가와 유방 팬톰 영상을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 아크릴 두께(2 cm, 3 cm, 4 cm)의 조합(Mo/Mo, Mo/Rh. Mo/Al, Rh/Rh, Rh/Al)에 따라 고유원자번호에 의해 엑스선 에너지에서 큰 차이를 보였다. 2. MTF 곡선에서 선예도를 나타내는 MTF 0.5에서의 Lp/mm 값은 아크릴 2 cm일 때 Mo/Mo은 2.4 Lp/mm, 4 cm일 때 Mo/Rh은 2.63 Lp/mm, 6 cm일 때 Rh/Rh은 2.9 Lp/mm로 높게 나타났다. 3. 분해능을 나타내는 MTF 값은 아크릴 2 cm일 때 Mo/Mo은 6.0 Lp/mm, 4cm일 때 Rh/Al은 4.60 Lp/mm, 6 cm일 때 Rh/Al은 6.03 Lp/mm로 MTF 값이 높게 나타났다. 4. 시각적 식별이 가능한 2.5 Lp/mm에서 MTF 값은 2 cm일 때 Mo/Mo은 0.48 Lp/mm, 4 cm일 때 Mo/Rh은 0.53 Lp/mm, 6 cm일 때 Rh/Rh은 0.59 Lp/mm로 높게 나타났다. 5. 유방 팬톰 영상평가에서는 Mo/Mo일 때 12점, Mo/Rh일 때 11점, Rh/Rh일 때 10.5점, Mo/Al일 때 10점, Rh/Al일 때 9점 순으로 나타났다.

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각막 내피 세포 영상내 육각형 경계의 검출과 보완법 (Extraction and Complement of Hexagonal Borders in Corneal Endothelial Cell Images)

  • 김응규
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권3호
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    • pp.102-112
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    • 2013
  • 본 연구에서는 저 명암 대비 영상에서 잡음이 많은 육각형을 포함하는 윤곽 검출과 보완의 2단계 처리방법을 제안한다. 이 방법은 라플라시안-가우시안 필터(LGF)의 조합과 형상에 의존하는 필터의 아이디어에 기초한다. 먼저, 1단계에서는 모서리에서 특히 육각형상의 에지를 검출하기 위한 검출기로서 6개의 마스크를 갖는 알고리즘을 사용한다. 여기에서 두 개의 삼각화살 모양의 필터는 육각형의 삼각화살 모양의 접속부를 검출하기 위해 사용되고, 기타 네 개의 필터는 육각형 주변의 에지를 검출하기 위해 사용된다. 자연영상으로서 보통 규칙적인 육각형상의 각막 내피 세포를 선택하며, 이 각막 내피 세포의 형상을 자동적으로 계측하는 것은 임상진단에 있어서 중요하다. 그 유효성을 평가하기 위해 제안 방법과 기존 방법을 잡음을 포함하는 육각형 영상에 적용한다. 그 결과, 제안 알고리즘이 기존의 다른 방법에 비해 잡음에 대한 강인성과 출력 신호 대 잡음비, 에지 일치율 및 검출 정확도의 면에서 보다 양호한 검출률을 나타냈다. 다음으로, 2단계에서는 에너지 최소화 알고리즘에 의한 세선화 영상의 결손 부분을 보완한 후 임상진단에 필요한 정보를 제공하는 세포의 면적과 분포를 계산한다.

유방 초음파 검사에서 석회화 유발 환경에 따른 반짝 허상과 팸텀을 활용한 영상 변화에 관한 연구 (A Study on the Image Change Using Twinkle Artifact Images and Phantom according to Calcification-Inducing Environment in Breast Ultrasonography)

  • 전철민
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.751-759
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    • 2023
  • 유방 초음파 검사는 지방형 유방에서 영상화가 어렵고 미세 석회화를 찾는 데 어려움이 있지만, 미세 석회화의 발견은 유방암 선별 검사에 매우 중요하다. 초음파의 컬러 도플러 허상 중 반짝 허상은 영상에서 주로 결석이나 석회화 같은 강한 반사체에 발생되며 이를 이용한 평가 방법이 임상적으로 사용 중이다. 본 연구는 유방 석회화 중 가장 많이 차지하는 인산칼슘을 이용한 유방 모의 팬텀을 제작하여 초음파 장비의 컬러 도플러 설정 변수인 펄스 반복 주파수, 앙상블, 퍼시스트, 월 필터, 평활화, 선밀도, 임계값에 대해 실험을 진행했고 이를 통해 유방 초음파 검사에서 반짝 허상의 대조도를 개선하는 조건과 임상에서 이를 최대한 활용하기 위한 방안을 연구하고자 하였다. 그 결과 펄스 반복 주파수가 3.6 kHz ~ 7.2 kHz 범위에서 반짝 허상이 발생하며 10.5 kHz 이상에서는 발생하지 않았다. 앙상블의 경우 낮은 조건에서는 모든 크기의 석회화에 반짝 허상이 발생하였고 임계값 설정에서는 80에서 100 조건에서만 반짝 허상이 조금 증가했으며 1 mm 크기의 석회화에서는 발생하지 않았다. 퍼시스트, 월 필터, 평활화, 선밀도 설정은 반짝 허상이 발생하긴 했으나 조건별로 증가하지는 않아 설정 변수에 큰 의미가 없었으며 반짝 허상에 가장 큰 영향을 미친 것은 펄스 반복 주파수, 앙상블, 임계값으로 나타났다. 본 연구는 검사자가 컬러 도플러 설정을 조절하여 반짝 허상을 효과적으로 증가시키는 최적의 조건을 선택하는 데 도움이 될 것으로 사료된다.

3.0 Tesla 자기공명영상시스템에서 고 해상도 나선주사영상 (High-resolution Spiral-scan Imaging at 3 Tesla MRI)

  • 김판기;임종우;강승원;조상흠;전수열;임헌진;박호종;오승준;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.108-116
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    • 2006
  • 목적 : 3.0 Tesla 고 자장에서 고 해상도 나선주사영상을 수행하였다. 나선주사영상은 초고속 영상기법의 하나로서, Echo Planar Imaging(EPI)에 비하여 eddy current 가 작게 발생하고, 경사자계 파형의 기울기가 완만하여 상대적으로 낮은 slew rate 를 가진 경사자계시스템으로 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 고 자장 영상에서 고속스핀에코(Fast Spin Echo: FSE) 등의 rf 에코 기반의 고속영상방법에서 심각하게 대두되는 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않는 장점이 있어 고 자장에서의 초고속영상방법으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3.0 Tesla 에서 나선주사방식으로 고 해상도 영상을 얻어 고 자장 MRI에서 나선주사영상기법의 다양한 응용 가능성을 살펴보고자 한다. 대상 및 방법 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 다양한 해상도의 나선주사영상 방법을 개발하였다. 고차(higher-order) shimming 을 통하여 영상의 화질을 개선하였고, 해상도에 맞게 interleaves 수를 조절하였다. 스핀에코 와 gradient에코 기반 나선주사영상방법을 구현하였고, 에코 time 과 repetition time, rf 회전 각도를 조절하여 영상의 대조도(contrast)와 신호대잡음비를 조절하였다. 결과 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 나선 주사 방법을 이용하여 다양한 해상도의 영상을 얻었다. 고 자장에서 주 자장의 불균일도(inhomogeneity) 의 절대 크기가 커지기 때문에 이를 줄이기 위한 shimming 이 더욱 중요해진다. 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구하여 spherical harmonics 분석으로 고차 shimming을 하였다. 팬텀과 in-vivo 두부 영상에서 single shot 나선주사 영상으로 $100{\times}100$ 정도의 영상과 6-12 정도의 interleaves 를 적용하여 $256{\times}256$ 의 고 해상도 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 신호대잡음비의 향상과 스펙트럼의 분리, 뇌기능영상에서 BOLD 효과 향상 등으로 고자장 영상에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다.

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