With the improvement of medical state, patients' expectations for the most advanced medical equipment are increasing. Particularly, Magnetic Resonance Image (MRI) is used as one of the core image diagnosis methods in all clinical area. However, it has been reported that many of patients who go through the examination suffer from anxiety to the severe noise level during the examination. In this study, both the noise reduction evaluation of headsets with sound-blocking materials added to existing sound-absorbing materials and the existence of sound blocking materials as artifacts on the examination image are tested. An MRI test noise is recorded as a speaker by cross-ordination the sound material (sponge) and the sound material (acrylic plate, copper plate, and 3D copper plate) inside the headset made from 3D pring. A quantitative assessment of headsets showed that the average headset value was 81.8 dB. The average dB value of the most soundproof material combination(Copper, acrylic plate, sponge, sponge) headsets on headsets with added charactering material was measured at 70.4 dB, and MRI showed that the copper was diamagnetic substance and excluded. The second most soundproof headset(Sponge, acrylic plate, 3D copper plate, sponge) was measured at 70.6 dB and MRI showed no artifacts. The same simulation of the material printed with a 3D copper PLA containing approximately 40 % copper powder resulted in no artifacts, therefore, the material output as a 3D printing was better suited for use. For MRI related research, the mutual development of 3D printing is highly anticipated.
This study aimed to propose the necessity and system establishment of noise reduction facility via evaluating noise level exposed by the radiographer due to MRI scan. Noise measurements were carried out using at S general hospital in Daejeon using 1.5 Tesla MRI (7 exams) and 3.0 Tesla MRI (16 exams), while using SC-804 noise meter. The measurement distance was from the soundproof door of the MRI room to the radiographer which measured 100cm, and the measurement height, the height to the radiographer's ears when working, 100cm. The noise measured for each exam was an average of three measures per exam which observed the noise occurring in each sequence recorded every 20 seconds. As the results, the maximum of noise exposed by the radiographer is 73.3 dB(A), which is MRCP by the 3.0 Tesla device, and also the maximum of average noise is 66.9(3.1) dB(A), which is Myelogram by the 3.0 Tesla device. Average noise by each device is 61.9(4.1) dB(A) by the 3.0 Tesla device and 52.0(3.1) dB(A) by the 1.5 Tesla device, which comes to the result that the 3.0 Tesla MRI device is about 10 dB(A) degree higher(p <0.001). The noise level exposed by the radiographer does not affect auditory acuity, but the level is able to incur a non auditory effect. The reflect sound can be removed by installing curtains in the rear wall of MRI control room in order to reduce the noises, but, first of all, An institutional system is needed in order to prevent noise.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.12
no.11
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pp.2077-2082
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2008
Recent the advanced technologies in medical imaging such as magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT) make doctors improve the diagnostic skill with detailed anatomical information. In general, it is necessary to get a number of MRI images in order to obtain more detail information. However, the performance of MRI machines of privately run hospitals is not good and thus we may obtain only a few of MRI images. If 3D surface reconstruction is accomplished with a few slices, then it generates 3D surface of poor qualify. This paper propose a way to Set a 3D surface of high quality from a few of number of slices. First of all, our algorithm detects the boundary of tissues which we want to reconstruct as a 3D object and find out the set of vortices on the boundary. And then we generate a 3D implicit surface to interpolate the boundary points by using radial basis function. Lastly, we render the 3D implicit surface by using Marching cube algorithms.
Objective: To assess the accuracy and potential bias of computed tomography (CT) ventricular volumetry using semiautomatic three-dimensional (3D) threshold-based segmentation in repaired tetralogy of Fallot, and to compare them to those of two-dimensional (2D) magnetic resonance imaging (MRI). Materials and Methods: This retrospective study evaluated 32 patients with repaired tetralogy of Fallot who had undergone both cardiac CT and MRI within 3 years. For ventricular volumetry, semiautomatic 3D threshold-based segmentation was used in CT, while a manual simplified contouring 2D method was used in MRI. The indexed ventricular volumes were compared between CT and MRI. The indexed ventricular stroke volumes were compared with the indexed arterial stroke volumes measured using phase-contrast MRI. The mean differences and degrees of agreement in the indexed ventricular and stroke volumes were evaluated using Bland-Altman analysis. Results: The indexed end-systolic (ES) volumes showed no significant difference between CT and MRI (p > 0.05), while the indexed end-diastolic (ED) volumes were significantly larger on CT than on MRI (93.6 ± 17.5 mL/m2 vs. 87.3 ± 15.5 mL/m2 for the left ventricle [p < 0.001] and 177.2 ± 39.5 mL/m2 vs. 161.7 ± 33.1 mL/m2 for the right ventricle [p < 0.001], respectively). The mean differences between CT and MRI were smaller for the indexed ES volumes (2.0-2.5 mL/m2) than for the indexed ED volumes (6.3-15.5 mL/m2). CT overestimated the stroke volumes by 14-16%. With phase-contrast MRI as a reference, CT (7.2-14.3 mL/m2) showed greater mean differences in the indexed stroke volumes than did MRI (0.8-3.3 mL/m2; p < 0.005). Conclusion: Compared to 2D MRI, CT ventricular volumetry using semiautomatic 3D threshold-based segmentation provides comparable ES volumes, but overestimates the ED and stroke volumes in patients with repaired tetralogy of Fallot.
In this paper, we propose a method to fabricate a patient-specific breast implant using MRI images and 3D scan data. Existing breast implants for breast reconstruction surgery are primarily fabricated products for shaping, and among the limited types of implants, products similar to the patient's breast have been used. In fact, the larger the difference between the shape of the breast and the implant, the more frequent the postoperative side effects and the lower the satisfaction. Previous researches on the fabrication of patient-specific breast implants have used limited information based on only MRI images or on only 3D scan data. In this paper, we propose an algorithm for the fabrication of patient-specific breast implants that combines MRI images with 3D scan data, considering anatomical suitability for external shape, volume, and pectoral muscle. Experimental results show that we can produce precise breast implants using the proposed algorithm.
This paper describes the procedure of implementing an articulatory speech simulator, in order to model the human articulatory organs and to synthesize speech from this model after. Images required to construct the vocal tract model were obtained from MRI, they were then used to construct 2D and 3D vocal tract shapes. In this paper 3D vocal tract shapes were constructed by spatially concatenating and interpolating sectional MRI images. 2D vocal tract shapes were constructed and analyzed automatically into a digital filter model. Following this speech sounds corresponding to the model were then synthesized from the filter. All procedures in this study were using MATLAB.
Purpose : Instead of conventional two-dimensional (2-D) visual stimuli, three-dimensional (3-D) visual stimuli with stereoscopic vision were employed for the study of functional Magnetic Resonance Imaging (f-MRI). In this paper f-MRI with 3-D visual stimuli is investigated in comparison with f-MRI with 2-D visual stimuli. Materials and Methods : The anaglyph which generates stereoscopic vision by viewing color coded images with red-blue glasses is used for 3-D visual stimuli. Two-dimensional visual stimuli are also used for comparison. For healthy volunteers, f-MRI experiments were performed with 2-D and 3-D visual stimuli at 3.0 Tesla MRI system. Results : Occipital lobes were activated by the 3-D visual stimuli similarly as in the f-MRI with the conventional 2-D visual stimuli. The activated regions by the 3-D visual stimuli were, however, larger than those by the 2-D visual stimuli by $18\%$. Conclusion : Stereoscopic vision is the basis of the three-dimensional human perception. In this paper 3-D visual stimuli were applied using the anaglyph. Functional MRI was performed with 2-D and 3-D visual stimuli at 3.0 Tesla whole body MRI system. The occipital lobes activated by the 3-D visual stimuli appeared larger than those by the 2-D visual stimuli by about $18\%$. This is due to the more complex character of the 3-D human vision compared to 2-D vision. The f-MRI with 3-D visual stimuli may be useful in various fields using 3-D human vision such as virtual reality, 3-D display, and 3-D multimedia contents.
In an examination of the temporomandibular joint disc, MRI(Magnetic Resonance Imaging) is a useful method, and it is necessary to conduct an examination with one's mouth open for a long time to observe the accurate position change of the disc. Thus, this study would produce a TMJ device, using the 3-D printing technology, which would maintain the state of opening the mouth and would evaluate its usefulness as compared to the existing fixed device. As compared to the image using the existing TMJ device, the image taken with the self-produced TMJ device with a 3-D printer showed a somewhat lower SNR, but there was no defect for a clinical use. It is judged that benefits to costs would increase, since it can be customized for the individual patient and can contribute to the production of similar tools by utilizing the 3-D printing technology.
Han-Sin Jeong;Yikyung Kim;Hyung-Jin Kim;Hak Jung, Kim;Eun-hye Kim;Sook-young Woo;Man Ki Chung;Young-Ik Son
Korean Journal of Radiology
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v.24
no.9
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pp.860-870
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2023
Objective: The intra-parotid facial nerve (FN) can be visualized using three-dimensional double-echo steady-state water-excitation sequence magnetic resonance imaging (3D-DESS-WE-MRI). However, the clinical impact of FN imaging using 3D-DESS-WE-MRI before parotidectomy has not yet been explored. We compared the clinical outcomes of parotidectomy in patients with and without preoperative 3D-DESS-WE-MRI. Materials and Methods: This prospective, non-randomized, single-institution study included 296 adult patients who underwent parotidectomy for parotid tumors, excluding superficial and mobile tumors. Preoperative evaluation with 3D-DESS-WE-MRI was performed in 122 patients, and not performed in 174 patients. FN visibility and tumor location relative to FN on 3D-DESS-WE-MRI were evaluated in 120 patients. Rates of FN palsy (FNP) and operation times were compared between patients with and without 3D-DESS-WE-MRI; propensity score matching (PSM) and inverse probability of treatment weighting (IPTW) were used to adjust for surgical and tumor factors. Results: The main trunk, temporofacial branch, and cervicofacial branch of the intra-parotid FN were identified using 3D-DESS-WE-MRI in approximately 97.5% (117/120), 44.2% (53/120), and 25.0% (30/120) of cases, respectively. The tumor location relative to FN, as assessed on magnetic resonance imaging, concurred with surgical findings in 90.8% (109/120) of cases. Rates of temporary and permanent FNP did not vary between patients with and without 3D-DESS-WE-MRI according to PSM (odds ratio, 2.29 [95% confidence interval {CI} 0.64-8.25] and 2.02 [95% CI: 0.32-12.90], respectively) and IPTW (odds ratio, 1.76 [95% CI: 0.19-16.75] and 1.94 [95% CI: 0.20-18.49], respectively). Conversely, operation time for surgical identification of FN was significantly shorter with 3D-DESS-WE-MRI (median, 25 vs. 35 min for PSM and 25 vs. 30 min for IPTW, P < 0.001). Conclusion: Preoperative FN imaging with 3D-DESS-WE-MRI facilitated anatomical identification of FN and its relationship to the tumor during parotidectomy. This modality reduced operation time for FN identification, but did not significantly affect postoperative FNP rates.
The hippocampal volume atrophy is known to be linked with neuro-degenerative disorders and it is also one of the most important early biomarkers for Alzheimer's disease detection. The measurements of hippocampal pure volumes from Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a crucial task and state-of-the-art methods require a large amount of time. In addition, the structural brain development is investigated using MRI data, where brain morphometry (e.g. cortical thickness, volume, surface area etc.) study is one of the significant parts of the analysis. In this study, we have proposed a patch-based ensemble model of 3-D convolutional neural network (CNN) to measure the hippocampal pure volume from MRI data. The 3-D patches were extracted from the volumetric MRI scans to train the proposed 3-D CNN models. The trained models are used to construct the ensemble 3-D CNN model and the aggregated model predicts the pure volume in one-step in the test phase. Our approach takes only 5 seconds to estimate the volumes from an MRI scan. The average errors for the proposed ensemble 3-D CNN model are 11.7±8.8 (error%±STD) and 12.5±12.8 (error%±STD) for the left and right hippocampi of 65 test MRI scans, respectively. The quantitative study on the predicted volumes over the ground truth volumes shows that the proposed approach can be used as a proxy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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