• 제목/요약/키워드: MRI artifact

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MRI 신호획득과 영상재구성에서의 인공지능 적용 (Applications of Artificial Intelligence in MR Image Acquisition and Reconstruction)

  • 강정화;남윤호
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권6호
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    • pp.1229-1239
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    • 2022
  • 최근 인공지능기술은 자기공명영상(이하 MRI)의 폭넓은 분야에서 임상적 활용가치를 보여주고 있다. 특히, MRI에서 영상획득과정의 효율성 및 복원된 영상의 품질을 향상시키기 위한 목적으로 인공지능모델의 개발이 활발하다. 임상에서 활용되는 다양한 MRI 프로토콜에서 인공지능은 병렬영상기법과 같은 기존 가속화 방법 대비 추가적인 영상획득시간을 가능하게 해줄 수 것으로 기대된다. 또한, 펄스시퀀스 디자인, 영상의 인공물 감소, 자동화된 품질평가와 같은 영역에서도 인공지능모델은 도움을 줄 수 있는 연구 결과들이 소개되고 있다. 또한, 영상분석 과정에서 중요한 장비 및 프로토콜의 영향을 줄여줄 수 있는 방법으로도 인공지능 기반의 접근이 이루어지고 있다. 본 종설에서는 MRI 영상의 획득 과정에서 최근 인공지능기술들이 적용되고 있는 분야 및 해당 분야에서의 인공지능기술의 개발 및 적용과 관련된 현안들을 소개하고자 한다.

요추 자기공명영상에서 발생하는 Cross-talk Artifact 저감화 연구: 분할 TR 중심으로 (A Study on the Reduction of Cross-talk Artifact in Lumbar Magnetic Resonance Imaging : Focused on Concatenation Time Repetition)

  • 이재흔;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.715-723
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    • 2020
  • 요추 자기공명 검사 시 병변 호발 부위인 Lumbar 4-5번, Sacrum 1번의 축상 영상 검사에서 인접한 두 그룹의 슬라이스 겹침으로 Cross-Talk 인공물이 발생한다. 이로 인해 병변 판독 시 문제점이 발생한다. 본 연구에서는 최적의 분할 TR의 적용을 통해서 Cross-Talk 인공물을 완벽히 제거하고자 한다. 관심 영역은 지방(ROI 1), 척추 기립근 바깥쪽(ROI 2), 척추 기립근 안쪽(ROI 3), 가시돌기(ROI 4)로 나눠 평균화하여 계측하였다. 신호 강도(SI)는 ROI 1의 경우 C4에서 163.43 ± 25.08, ROI 2, ROI 3은 C6에서 각각 67.89 ± 11.75, 69.99 ± 10.91, ROI 4는 C5에서 70.65 ± 27.21을 나타내었다(p<0.000). 신호 대 잡음 비(SNR)는 분할 TR 6에서 SNR 1, 2, 3, 4 값이 각각 135.45 ± 35.90, 56.92 ± 15.90, 58.77 ± 15.59, 54.91 ± 118.95로 나타났다(p<0.000). 대조도 대 잡음비(CNR)는 분할TR 6에서 CNR1, CNR2, CNR3, 값이 각각 78.52 ± 24.11, 76.67 ± 24.38, 80.54 ± 26.33로 나타났다(p<0.000). 시간 대비 최적의 분할 TR 값은 6이며, 이를 T1 축상면 영상에 적용한다면 인공물 저감화에 도움이 되리라고 판단된다.

A New TE/TR Reduction Technique in MR Pulse Sequences and Its Application to Radial Imaging

  • 김용권;류연철;오창현
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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    • pp.18-18
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    • 2003
  • 목적: MRI 시스템에서 얻어지는 Data는 TR(Repetition Time)과 TE(Echo Time)에 따라서 신호 대잡음비(SNR), 조직들간의 대조도(Contrast), Artifact 및 촬영시간이 결정된다. 이 연구에서는 TR/TE를 줄이는 기법을 이용한 Radial Imaging 영상기법을 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 일반적인 Radial Imaging 기법에 HASTE 기법과 Non-uniform sampling 기법의 특징을 이용하여 구현하였으며, TR/TE를 줄일 수 있었으며 얻어진 K-space Data는 가변주파수 역 Fourier Transform을 이용하여 Projection Data를 재구성한 후 Back Projection 기법을 이용하여 최종 영상을 재구성한다.

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Interleaved 나선 주사 영상 (Interleaved Spiral Scan Imaging)

  • 안창범;김휴정;신진교
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.98-99
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    • 1998
  • In this paper, an interleaved spiral scan imaging is investigated for an ultra fast MR imaging. The interleaved spiral technique has relative advantage over single shot spiral imaging with improved resolution and less inhomogeneity-related artifact. An improved reconstruction algorithm is devised with DC-offset correction. Some preliminary experimental results are shown at 1.0 Tesla and 3.0 Tesla whole body MRI system.

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치과 교정 물질에 따른 자기공명영상의 왜곡 (Distortion of Magnetic Resonance Imaging for Different Types of Orthodontic Material)

  • 송현옥;임청환;이상호;양오남;백창무;정홍량
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권2호
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    • pp.439-446
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    • 2014
  • 자기공명영상검사에서 치과 교정용 금속 물질에 의한 인공물(Artifact)의 영향을 평가하기 위해 치과 교정에 사용되는 와이어(Wire)와 브라켓(Bracket)을 재질별로 선택하여 비교 연구하였다. 치과 금속을 넣은 사각 아크릴 용기는 $200{\times}135{\times}120mm$ 크기이며, 영상을 얻기 위하여 두부 코일을 사용하여 $T_2$강조영상, $T_1$강조영상, FLAIR영상을 획득하였다. 획득된 시퀀스별 자기공명영상의 인공물을 평가하기 위하여 Image J 프로그램을 사용하여 인공물의 면적을 측정 비교하였다. 연구에서 치과 교정용 와이어와 브라켓의 인공물이 가장 큰 물질은 Stainless steel로 나타났다. 현재까지는 치과 교정에서 교정을 목적에 두고 금속 물질을 선택하였으나 치과 교정용 금속은 환자의 기능과 미의 특성뿐 아니라 자기공명영상 인공물 생성 여부도 함께 고려해야 한다. 추후 교정용 금속의 선택 및 개발 발전은 치아교정의 목적과 더불어 다른 분야도 고려해야 할 것으로 사료된다.

자체 제작한 자기공명영상 고주파 차폐체의 유용성 평가 (Evaluation of the Utility of Self Produced MRI Radiofrequency Shielding Material)

  • 이진회;이보우
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.89-94
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    • 2020
  • 자기공명영상 고주파를 차단할 수 있는 금속물질 중 자장에 영향을 받지 않으며 가격이 저렴하고 주위에서 쉽게 구할 수 있는 알루미늄 호일을 이용하여 차폐체를 제작하였다. Phantom 실험 결과 over-sampling 기법을 적용한 경우 적용 전보다 aliasing artifact가 약 94% 감소하였고, 알루미늄 차폐체를 적용한 경우도 적용 전 보다 약 92% 감소하였다. 그리고 scan time도 over-sampling 기법의 경우 적용 전보다 약 3배이상 증가한 반면, 알루미늄 차폐체의 경우는 적용 전과 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 알루미늄 호일을 이용한 차폐체도 기존의 흡수재 및 차폐체들과 마찬가지로 scan time의 증가 없이 aliasing artifact를 효율적으로 제거할 수 있는 것을 확인하였다.

Chemical Shift Artifact Correction in MREIT

  • Minhas, Atul S.;Kim, Young-Tae;Jeong, Woo-Chul;Kim, Hyung-Joong;Lee, Soo-Yeol;Woo, Eung-Je
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.461-468
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    • 2009
  • Magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT) enables us to perform high-resolution conductivity imaging of an electrically conducting object. Injecting low-frequency current through a pair of surface electrodes, we measure an induced magnetic flux density using an MRI scanner and this requires a sophisticated MR phase imaging method. Applying a conductivity image reconstruction algorithm to measured magnetic flux density data subject to multiple injection currents, we can produce multi-slice cross-sectional conductivity images. When there exists a local region of fat, the well-known chemical shift phenomenon produces misalignments of pixels in MR images. This may result in artifacts in magnetic flux density image and consequently in conductivity image. In this paper, we investigate chemical shift artifact correction in MREIT based on the well-known three-point Dixon technique. The major difference is in the fact that we must focus on the phase image in MREIT. Using three Dixon data sets, we explain how to calculate a magnetic flux density image without chemical shift artifact. We test the correction method through imaging experiments of a cheese phantom and postmortem canine head. Experimental results clearly show that the method effectively eliminates artifacts related with the chemical shift phenomenon in a reconstructed conductivity image.

Unwanted effects due to interactions between dental materials and magnetic resonance imaging: a review of the literature

  • Chockattu, Sherin Jose;Suryakant, Deepak Byathnal;Thakur, Sophia
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제43권4호
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    • pp.39.1-39.20
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    • 2018
  • Magnetic resonance imaging (MRI) is an advanced diagnostic tool used in both medicine and dentistry. Since it functions based on a strong uniform static magnetic field and radiofrequency pulses, it is advantageous over imaging techniques that rely on ionizing radiation. Unfortunately, the magnetic field and radiofrequency pulses generated within the magnetic resonance imager interact unfavorably with dental materials that have magnetic properties. This leads to unwanted effects such as artifact formation, heat generation, and mechanical displacement. These are a potential source of damage to the oral tissue surrounding the affected dental materials. This review aims to compile, based on the current available evidence, recommendations for dentists and radiologists regarding the safety and appropriate management of dental materials during MRI in patients with orthodontic appliances, maxillofacial prostheses, dental implants, direct and indirect restorative materials, and endodontic materials.

Frequency Filter를 사용한 MRI 영상 화질의 향상 (Improving Image Quality of MRI using Frequency Filter)

  • 김동현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권11호
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    • pp.309-315
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    • 2009
  • MRI로부터 얻어지는 영상신호는 주파수 영역 데이터에 주파수 필터를 적용한 후 이를 역 퓨리에 변환하여 영상을 재구성하는 방법을 적용하고 있다. 의료 영상들을 임상에서 효율적으로 활용할 수 있도록 하기 위해 다양한 영상처리 기법들이 사용되고 있다. 즉 영상 진단 장비로 획득한 영상을 전처리과정(Preprocessing)을 수행하는 영상처리 기법과 이차원 영상을 삼차원으로 나타내는 영상 재구성 방법, 영상을 효율적으로 저장하고 전송하기 위한 영상 압축 기법과 복원 기법 등이 있다. 그리고 다양한 영상기기들로부터 획득한 영상을 조합하여 진단에 활용하는 기법, 영상기기 또는 주위 환경으로부터 발생한 로이즈 및 이물질의 제거, 영상의 신호강도와 신호대잡음비 (SNR, Signal to Noise Ratio)를 증가시키고 대조도를 향상시켜 영상의 화질을 개선하는 기법 등이 있다. 본 논문에서는 MRI로부터 획득한 k-space 데이터의 주파수 및 위상 성분을 변화시킬 수 있는 필터들을 설계한 후 각각의 특성을 비교 분석하여 임상에서 질환의 진단에 적용 가능한 최적의 필터, 즉 변형된 Fermi-Dirac 필터를 고안하였고 이 필터는 기존 MR 영상보다 영상의 화질을 개선시키는 것을 알 수 있었다.

높은 자장하에서 자기공명 영상 왜곡이 완화된 생체용 Ti 복합재료 (Bio-applicable Ti-based Composites with Reduced Image Distortion Under High Magnetic Field)

  • 김성철;김유찬;석현광;양석조;손인진;이강식;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.401-406
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    • 2012
  • When viewed using a magnetic resonance imaging (MRI) system, invasive materials inside the human body, in many cases, severely distort the MR image of human tissues. The degree of the MR image distortion increases in proportion not only to the difference in the susceptibility between the invasive material and the human tissue, but also to the intensity of the magnetic field induced by the MRI system. In this study, by blending paramagnetic Ti particles with diamagnetic graphite, we synthesized $Ti_{100-x}C_x$ composites that can reduce the artifact in the MR image under the high-strength magnetic field. Of the developed composites, $Ti_{70}C_{30}$ showed the magnetic susceptibility of ${\chi}=67.6{\times}10^{-6}$, which corresponds to 30% of those of commercially available Ti alloys, the lowest reported in the literature. The level of the MR image distortion in the vicinity of the $Ti_{70}C_{30}$ composite insert was nearly negligible even under the high magnetic field of 4.7 T. In this paper, we reported on a methodology of designing new structural materials for bio-applications, their synthesis, experimental confirmation and measurement of MR images.