• 제목/요약/키워드: MR spectroscopy

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두정부 백질 물질을 이용한 수소 자기 공명 분광 분석 (Analysis of $^1H$ MR Spectroscopy of parietal white matter material Phantom)

  • 이재영;임청환;김명수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제26권2호
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    • pp.57-61
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    • 2003
  • 두정부 백질 물질 NAA, Choline(Cho), Creatine(Cr), choline chloride, glutamin 등으로 자체 제작한 phantom을 이용하여 고 자장(4.7T)과 중자장(1.5T)에서의 신호강도 대 잡음비, 스펙트럼 분해능을 알아 볼 수 있는 선폭과 $T_2$, 그리고 $T_E$값의 변화에 따른 각 대사물질의 변화별 스펙트럼 등을 구하여 이론적인 정보와 실제적인 정보와의 차이를 알아보고자 한다. 이용된 기기는 Bruker Biospec 4.7T와 1.5T GE SIGNA를 이용하여 MRS의 결과를 얻었다. 관심영역에서 얻은 정보에서 분광 peak의 면적을 구하였다. 통계처리는 Microsoft사의 Excel program내에 있는 통계 package를 이용하였다. 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에서의 각각의 대사물질의 스펙트럼을 얻어 본 결과 자장의 균일도와 SNR과 $T_2$값의 차이가 이론적인 값보다는 직선성을 보이지 않았다. 1.5T에서의 선폭은 Cho, Cr, NAA 순서로 $5.30{\pm}1.07,\;4.81{\pm}0.14,\;5.49{\pm}0$, 이에 반해 4.7T에서는 $9.14{\pm}0.55,\;8.87{\pm}0.67,\;9.65{\pm}0.56$ Hz 값이 나왔다. 평균 SNR은 NAA의 물질의 경우를 3회 측정하였는데 그 평균치는 63%의 증가를 보였다. $T_E$ 변화로 스펙트럼을 분석했을 때 $T_E=60ms$일 때 가장 SNR이 좋은 값을 보였고 $T_E=135ms$일 때 가장 낮은 값을 나타나 보였다. 두정부 백질 물질 Phantom을 제작하여 자장의 강도 즉 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에 따라 분석하게 되었는데 고자장의 영역으로 갈수록 분해능, SNR은 좋아져 보이나 자장의 세기가 커질수록 이론적인 수치보다는 상당히 적은 증가를 보이고 있다는 것을 이 연구를 통해 알게 되었다.

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3T Multi Voxel Spectroscopy에서 SENSE와 NEX 변화에 따른 정상인 뇌 대사물질 변화 분석 (Alteration Analysis of Normal Human Brain Metabolites with Variation of SENSE and NEX in 3T Multi Voxel Spectroscopy)

  • 성열훈;임재동;이재현;조성봉;우동철;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권4호
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    • pp.256-262
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    • 2008
  • 자기공명분광법(magnetic resonance spectroscopy: MRS)은 인체내 대사물질을 정량분석하여 병변의 조기진단 및 정밀진단에 도움을 주고 있으며, 최근 임상에 이용되고 있는 자기공명분광법은 single voxel spectroscopy (SVS) 기법과 multi voxel spectroscopy (MVS) 기법이 있다. 본 연구에서는 SENSE와 NEX를 변화시킨 multi voxel spectroscopy (MVS)의 데이터와 기존 single voxel spectroscopy (SVS)의 데이터를 비교 분석하여, 각각의 데이터의 유의성 차이를 평가하고자 하였다. 정상 성인 지원자 13명(남자: 5명, 여자: 8명, 평균 41세, 표준편차 11.65세)을 대상으로 chemical shift image (CSI)를 이용한 MVS검사를 시행하였다. 장비는 3.0T Achieva Release Version 2.1 (Philips Medical System, Netherland)을 이용하였고, 8 channel head coil을 사용하여 brain thalamus 부위에서 CSI spectrum을 1 slice 획득하였다. Scan parameter로는 FOV (field of view): $230{\times}184mm^2$, TR (time to repetition): 2000 msec, TE (time to echo): 288 msec, matrix: $15{\times}12$, VOI(view of interest): $110{\times}110mm^2$, voxel size: $15{\times}15{\times}15mm^3$로 하였다. SENSE factor (S)와 NEX (N)는 S1*N1, S2*N1, S2*N2, S3*N2로 변화하여 스펙트럼을 획득하였고, 각 scan time은 5분 54초, 3분 32초, 6분 20초, 4분 20초였다. 얻은 모든 MRS 데이터는 jMRUI 3.0 Version 프로그램에서 분석하였고, SENSE factor와 NEX를 변화시켜 얻은 MVS data 그룹들이 정상 성인 뇌 대사물질의 변화에 영향을 주는지 검증하기 위해 그룹 간에 ANOVA분석을 실행하여 P 값이 0.05보다 크게 나오면 그룹들 사이에 유의한 차이가 없다고 분석하였다. NAA/Cr과 Cho/Cr의 상대적 비율은 MV와 SVS사이에서는 유의한 차이가 없었다. 즉, SENSE factor와 NEX를 변화시켜 얻은 MVS data에서 정상 성인 뇌조직의 대사물질의 변화를 관찰한 결과, S1*N1의 NAA/Cr은 $1.45{\pm}0.03$, Cho/Cr은 $0.88{\pm}0.03$이고, S2*N1의 NAA/Cr은 $1.44{\pm}0.03$, Cho/Cr은 $0.87{\pm}0.05$, S2*N2의 NAA/Cr은 $1.43{\pm}0.02$, Cho/Cr은 $0.87{\pm}0.04$이며, S3*N2의 NAA/Cr은 $1.45{\pm}0.03$, Cho/Cr은 $0.87{\pm}0.03$으로 나타났다(F-value : 1.37, D.F : 3, P-value : 0.262). 그러나 데이터의 질을 측정하기 위한 MVS 데이터의 NAA Peak line-width는 SVS 데이터의 NAA Peak line-width 보다 약 3배 정도 넓었다. 본 연구에서는 MVS에서 SENSE factor와 NEX 값을 다양하게 변화시킨 MVS의 데이터와 SVS의 데이터가 큰 차이가 없음을 확인하였다. 즉, 어는 특정 부위의 뇌 조직의 대사물질은 MVS와 SVS 기법 모두 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 그러므로 MVS는 SVS보다 광범한 부위를 짧은 시간 안에 검사할 수 있으므로 매우 유용한 방법이라고 사료된다.

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소뇌와 뇌교의 정상 자기공명분광 소견: 같은 장비내 및 다른 장비간의 결과 비교 (Normal MR Spectroscopic Findings of the Cerebellum and Pons: Comparison of the Results between Intra-Unit and Inter-Unit Studies)

  • 최준일;장기현;송인찬;도강현;이준우
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제5권2호
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    • pp.123-129
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    • 2001
  • 목적 : 정상 성인에셔 소뇌와 뇌교의 MRS의 정상 소견과 대사물질비의 정상값을 구하고, 같은 장비에서 반복 시행한 결과의 차이와 다른 장비간의 결과의 차이가 어느 정도인지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 9명의 정상 자원자(평균연령 23세)를 대상으로 두 개의 서로 다론 1.5T MR 장비 (A, B 장비)에서 각각 두 번씩 총 4회의 MRS를 양측 소뇌 반구와 뇌교에셔 시행하였 다. 스핀에코 단일화적소기법을 이용하였고 소뇌에서는 $2{\times}2{\times}1.5{\;}em$의 voxel 크기를, 뇌교 에서는 $1.5{\times}1.5{\times}1.5{\;}cm$의 voxel을 적용하였다. TR/TE는 2000/288 msec, Averaging 은 128회로 하였다. 소뇌와 뇌교의 NAA/Cho, NAA/Cr, NAA/(Cho+Cr), Cr/Cho 비를 peak height와 peak area로 각각 구하여, 같은 장비 내 (intra-unit) , 그리고 다론 장비간 (inter-unit)의 정상값에 유의한 차이가 있는지를 알아보았다. 결과 : A 장비에서 첫번째로 시행한 peak height NAA/Cho, NAA/Cr, NAA/(Cho+ Cr), CriCho 비의 평균값(표준편차는 소뇌에서 각각 $1.08{\pm}0.16,{\;}1.44{\pm}0.286,{\;}0.61{\pm}0.09,{\;}0.76{\pm}0.13$ 였고, 두번째 시행한 결과와 비교할 때 장비내 차이는 3-7% 였다. B장비에서 시 행한 2회의 검사 사이에서는 22% 의 차이를 보인 Cr/Cho를 제외하면 1-9% 의 장비내 차이 를 보였다. A, B 두 장비 간 차이는 1-26%였다. 뇌교에서는 A장비 첫번째 peak height 측정 치는 $1.51{\pm}0.35,{\;}3.35{\pm}0.78,{\;}1.02{\pm}0.16,{\;}0.47{\pm}0.14$로서, 소뇌보다 NAA/Cho, NAA/Cr, NAA!(Cho+Cr) 비가 유의하게 높았다. 장비내 차이는 A장비에서 2-21 %였고, B장비에서 4-18%였다. A, B 두 장비간 차이는 1-18% 였다. peak area로 구한 대사산물비의 평균값은 peak height 의 그것에 비해 전반적으로 두 장비에서 높거나 광범위한 변이를 보였다. 결론 : 소뇌의 NAA/Cho과 NAA/Cr의 평균값이 뇌교의 그것보다 유의하게 낮았다. 같은 장비 내에서 반복 시행한 평균값의 차이는 대체적으로 유의한 차이가 없었으나, 다른 장비에서 반복 시행한 장비간의 사이에는 유의한 차이가 있는 경우가 더 많았다. 따라서 , MRS 검사를 소뇌나 뇌교의 어떤 절환에 적용하기 전에 각 장비 마다 정상 기준치를 반드시 얻은 후에 이상여부를 판 정하는 것이 필수적이라고 생각된다.

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Cu0.1Fe0.9Cr2S4의 결정학적 및 자기적 성질에 관한 연구 (Crystallographic and Magnetic Properties of Cu0.1Fe0.9Cr2S4)

  • 손배순;김삼진;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.33-37
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    • 2004
  • Cu$_{0.1}$Fe$_{0.9}$Cr$_2$S$_4$에 대하여 x-선 회절기(XRD), 진동 시료 자화율 측정기(VSM), Mossbauer 분광기, 자기저항(Magnetoresistance;MR)법을 이용하여 시료의 결정학적 및 자기적 특성을 연구하였다. 결정구조는 cubic spinel 구조이며, 격자 상수는 a$_{0}$=9.9880 $\AA$이었다. 자기저항(MR)실험 결과 110 K 이하에서는 반도체적 거동을, 100 K 이상에서는 도체적인 거동을 보인다. VSM 실험결과 100 Oe 인가 자장 하에서 zero-field-cooling(ZFC)와 field-cooling(FC) 사이에 커다란 비가역적 첨점 형태가 관측되었다. 5 kOe인가 자장 하에서 포화자화값이 온도 상승과 더불어 110 K 까지 증가되는 현상이 관측되었다. 15 K∼300 K의 온도 범위에 걸쳐서 Mossbauer스펙트럼을 분석한 결과 전기사중극자 분열치가 Neel온도 이하에서 나타나기 시작하여 온도가 하강하면서 점차 증가하고 공명선의 선폭이 비대칭적으로 굵어짐을 볼 수 있었다. 이것은 동적 Jahn-Teller뒤틀림이 일어나고 있는 것으로 해석된다. Fe 이온의 전하상태는 +2이며, 초미세 자기장은 온도가 상승함에 따라 극저온에서 100 K 부근까지 증가하다가 감소하는 현상이 나타났다. 이것은 반대방향의 orbital current field(H$_{L}$)와 Fermi contact field(H$_{C}$) 사이의 상쇄효과로 해석된다.

Preliminary Study of Neuronal Response to Dose Distribution of Radiation with MR Spectroscopy

  • Ahn, Seung-Do;Yi, Byoung-Young;Lee, Jung-Hee
    • 한국생물물리학회:학술대회논문집
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    • 한국생물물리학회 2002년도 제9회 학술 발표회 프로그램과 논문초록
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    • pp.25-26
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    • 2002
  • The goal of radiation therapy is to maximize the tumor dose and to minimize the dose of normal tissue. In order to achieve this goal, the new radiation therapy techniques such as three dimensional conformal therapy or intensity modulated radiation therapy has been developed and tried to clinical application. The relationship between radiation dose and normal tissue response is an interesting subject in the radiation therapy field.(omitted)

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Magnetic Resonance Findings in Two Episodes of Repeated Cerebral Fat Embolisms in a Patient with Autologous Fat Injection into the Face

  • Lee, Kyung-Mi;Kim, Eui-Jong;Jahng, Geon-Ho;Chang, Dae-Il
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제51권5호
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    • pp.312-315
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    • 2012
  • We report magnetic resonance image (MRI) and magnetic resonance spectroscopy (MRS) findings in a patient of cerebral fat embolism (CFE) occurred in a 26-year-old woman after an autologous fat injection into the face. After initial neurologic symptom onset, MRI and MRS data were obtained two times to investigate repeated CFE. We obtained the MRS data in the two different time intervals and two different echo times to compare the lesions with normal brain parenchyma. The results of MRS data showed that a decrease in N-acetyl-aspartate, an increase in lactate and a very high early peak of free lipids between 0.9 and 1.4 ppm were obtained at the acute infarcted lesion as compared with normal brain parenchyma. In addition, these findings were more clearly detected on short echo time spectrum rather than long spectrum. A close relationship between the clinical manifestations and MRI and MRS findings of the brain can helpful to distinguish CFE with other conditions and to evaluate the cause materials of infarctions rather than conventional MRI or diffusion-weighted imaging.

Neurometabolic Improvement in Parkinson's Disease after Stereotactic Functional Neurosurgery by Follow-up MR Spectroscopy

  • Choe, Bo-Young;Baik, Hyeon-Man;Jeun, Sin-Soo;Son, Byung-Chul;Kim, Moon-Chan;Kim, Bum-Soo;Lee, Jae-Moon;Lee, Hyoung-Koo;Suh, Tae-Suk
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-15
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    • 2003
  • PURPOSE - To investigate neurometabolism from the brain destructive lesions and striatal putamen-pallidus regions to the clinically worst side in patients with Parkinson's disease after stereotactic functional neurosurgery. METHODS - Using proton magnetic resonance spectroscopy ($^1$H MRS), fifteen patients (7 males and 8 females; mean age 56.5 years; age range 43-67 years) with Parkinson's disease (PD) were studied to measure N-acetylaspartate (NAA), creatine (Cr), choline-containing compounds (Cho) and lactate (Lac) levels on the neurosurgical lesions of thalamus, globus pallidus and striatal putamen-pallidus regions in a brain. RESULTS - Brain destructive lesion and striatal putamen-pallidus region in PD compared with controls were highly and significantly related to NAA/Cho ratios reduction, respectively (P =0.002, P =0.04), but showed no difference from the same regions of PD prior to neurosergery (P =0.06, P =0.77). Increased lactate peaks at 1.3 ppm were present in all the cerebral lesions, and these resonances were confirmed at a long TE =136 ms, indicating that these signals distinguished from lipids. CONCLUSIONS - Our results suggest that NAA/Cho ratios may provide as a neurometabolite marker for neurochemical changes in brain surgical lesion, and the ratios might be related to functional change of neuropathophysiological status in the striatal putamen-pallidus region of PD. Increase of lactate signals, being remarkable in surgical lesions, could be consistent with a common consequence of surgical necrosis. Therefore, MR spectroscopy could be a sensitive diagnostic tool in monitoring neurometabolic changes in PD with neurosurgical treatment.

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