Purpose: To generate phase images with free of motion-induced artifact and susceptibility-induced distortion using 3D radial ultrashort TE (UTE) MRI. Materials and Methods: The field map was theoretically derived by solving Laplace's equation with appropriate boundary conditions, and used to simulate the image distortion in conventional spin-warp MRI. Manufacturer's 3D radial imaging sequence was modified to acquire maximum number of radial spokes in a given time, by removing the spoiler gradient and sampling during both rampup and rampdown gradient. Spoke direction randomly jumps so that a readout gradient acts as a spoiling gradient for the previous spoke. The custom raw data was reconstructed using a homemade image reconstruction software, which is programmed using Python language. The method was applied to a phantom and in-vivo human brain and abdomen. The performance of UTE was compared with 3D GRE for phase mapping. Local phase mapping was compared with T2* mapping using UTE. Results: The phase map using UTE mimics true field-map, which was theoretically calculated, while that using 3D GRE revealed both motion-induced artifact and geometric distortion. Motion-free imaging is particularly crucial for application of phase mapping for abdomen MRI, which typically requires multiple breathold acquisitions. The air pockets, which are caught within the digestive pathway, induce spatially varying and large background field. T2* map, that was calculated using UTE data, suffers from non-uniform T2* value due to this background field, while does not appear in the local phase map of UTE data. Conclusion: Phase map generated using UTE mimicked the true field map even when non-zero susceptibility objects were present. Phase map generated by 3D GRE did not accurately mimic the true field map when non-zero susceptibility objects were present due to the significant field distortion as theoretically calculated. Nonetheless, UTE allows for phase maps to be free of susceptibility-induced distortion without the use of any post-processing protocols.
이 연구는 이용하여 병원에서 주로 사용되는 의료 심볼 중 영상의학과 3종, 핵의학과 3종, 종양학과 3종의 심볼을 fMRI 분석을 통해 기억과 관련된 해마의 신호값(SI)을 측정하였으며 연구 결과. 영상의학과, 핵의학과, 종양학과의 심볼 1, 심볼 2, 심볼 3에 대한 SI값 분석결과 영상의학과는 심볼 3의 SI(1.72 ±0.56)값이, 핵의학과는 심볼2의 SI(1.69 ±0.64)값이, 종양학과는 심볼2의 SI(1.64 ±0.63)값이 각각 가장 높았다. 영상의학과, 핵의학과, 종양학과 심볼의 전체 평균은 핵의학과(1.62±0.60), 종양학과(1.61 ±0.59), 영상의학과(1.49±0.49)의 순이었다. 전체적인 SI 측정 결과값을 통해 본 결과 영상의학과의 경우 심볼3, 핵의학과의 경우 심볼2, 종양학과의 경우 심볼2 가 높은 SI 값을 확인할 수 있었다. SI 값이 높은 심볼을 병원에서 사용한다면 어느 병원에 방문하든 길찾기에 도움이 될 거라 생각된다.
목적: 장력부하기법과 자가 아킬레스건을 이용하여 이식한 전방십자인대의 자기공명영상 소견을 분석하고 이를 정상전방십자인대의 자기공명영상 소견과 비교 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 1995년 1월부터 1996년 11월까지 장력부하기법과 자가 아킬레스건을 이용하여 전방십자인대 재건술을 시행 받은 환자 중 추시 자기공명영상을 검사한 21명 21예(그룹 A)의 자기공명영상을 분석하였다. 대조군(그룹 B)은 반월상 연골 파열로 관절경적 수술을 받은 환자 중 관절경적 소견상 정상 전방십자인대가 확인된 50명으로 구성되었다. 자기공명영상의 시상면 및 관상면에서 이식건의 위치를 측정하여 이를 정상 십자인대와 비교하였다. 결과: 그룹 A의 평균 전방십자인대 시상면 각도($55.7^{\circ}{\pm}5.6^{\circ}$, 범위, $47.2{\sim}68.8^{\circ}$)는 그룹 B의 각도($58.7^{\circ}{\pm}3.8^{\circ}$, 범위, $50.4{\sim}67.5^{\circ}$)보다 작았다(p=0.036). 그러나 평균 전방십자인대-Blumensaat 선 사이의 각도(그룹 A: $8.1^{\circ}{\pm}4.9^{\circ}$, 범위, $1.7{\sim}22.0^{\circ}$, 그룹 B: $8.6^{\circ}{\pm}3.6^{\circ}$, 범위, $2.6{\sim}18.1^{\circ}$)와 평균 전방십자인대 관상면 각도(그룹 A: $64.9^{\circ}{\pm}9.1^{\circ}$, 범위, $46.9{\sim}76.4^{\circ}$, 그룹 B: $65.9^{\circ}{\pm}4.4^{\circ}$, 범위, $57.7{\sim}75.2^{\circ}$)는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.88) (p=0.62). 시상면에서 그룹 A의 평균 경골 터널 위치($31.9{\pm}7.1%$, 범위, $22.4{\sim}47.9%$)는 그룹 B의 위치($37.0{\pm}4.9%$, 범위, $18.5{\sim}44.7%$)보다 더 앞쪽에 위치하였다(p=0.005). 하지만 관상면에서의 위치는 두 군(그룹 A: $46.3{\pm}2.8%, 범위, $42.1{\sim}52.5%, 그룹 B: $45.7{\pm}2.8%, 범위, $41.0{\sim}49.1%) 사이에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.392). 결론: 장력부하기법과 자가 아킬레스건을 이용하여 전방십자인대 제건술을 시행하였으며 추시 자기 공명 영상 검사를 통해 이식건이 정상 전방십자인대와 비슷하게 위치하였음을 확인할 수 있었다.
Phase Contrast MR Angiography(PC MRA) is excellent MRA technique for measuring the velocity of vessels in the human body. PC MRA need to at least four images for angiogram reconstruction and it caused longer scan time. Therefore, we used keyhole imaging combined PC MRA to reduce the scan time. However, keyhole imaging can lead the erroneous effects as loss of phase information or frequency discontinuous. In this study, we applied the keyhole imaging combined 2D PC MRA for improving the temporal resolution and also measured the velocity to evaluate the accuracy of phase information. We used 0.32T MRI scanner(Magfinder II, Scimedix, Korea). Using the 2D PC MRA pulse sequence, the vascular images for a human brain targeted on the Superior Sagittal Sinus(SSS) were obtained. We applied tukey window function for keyhole images to minimize the ringing artifact and erroneous factors that are induced frequency discontinuous and phase information loss. We also applied zero-padded algorithm to peripheral missing k-space lines to compare keyhole imaging results and the artifact power(AP) value was measured on the complex difference images to validate the image quality. Consider as based on our results, heavy image distortions and artifacts were shown until using at least 50% keyhole factor. Using above the 50% keyhole factors are shown well reconstructed and matched for magnitude images and velocity information measurements. In conclusion, we confirmed the image quality and velocity information of keyhole technique combined 2D PC MRA. Especially, measured velocity information through the keyhole imaging combination was similar to the velocity information of full sampled k-space image despite of frequency discontinuous and phase information loss in the keyhole imaging reconstruction process. Consequently, the keyhole imaging combined 2D PC MRA will give some clinical usefulness and advantages as improving the temporal resolution and measuring the velocity information via selecting the appropriate keyhole factor at low tesla MRI system.
목적: 전방 십자 인대 손상군과 슬관절의 손상 경력이 없는 정상군에서 슬개골 저위증의 빈도와 그 정도를 비교하고자 한다. 대상 및 방법: 스포츠 손상 후 발생한 전방 십자 인대 파열로 전방 십자 인대 재건술을 시행한 114예를 대상으로 하였다. 제 I 군은 수상 후 3주 이내에 자기공명영상을 시행한 급성 전방 십자 인대 파열군으로, 제 II 군은 3주 이후에 자기공명영상을 시행한 만성 전방 십자 인대 파열군으로, 제 III 군은 정상 대조군으로 하였다. T1 강조 자기 공명영상 정중 시상면에서 Insall-Salvati ratio, Carton index를 측정하여 비교 분석하였다. 결과: 정상군에서 Insall-Salvati ratio는 $1.02{\pm}0.12$, Carton index는 $1.14{\pm}0.16$, 전방 십자 인대 파열군에서는 각각 $0.91{\pm}0.12,\;0.89{\pm}0.20$으로 전방 십자 인대 파열군에서 모두 통계학적으로 유의하게 적었다. 급성 전방 십자 인대 파열군과 만성 전방 십자 인대 파열군에서의 비교는 통계학적 유의성은 없었다. 결론: 전방 십자 인대 파열군에서 정상 대조군과 비교시 슬개골 저위증의 경향을 보였으며, 따라서 전방 십자 인대 재건술시 슬개골 저위증의 경우, 이식건의 선택에 있어 세심한 고려가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 향상된 중심배열 정렬 위상 펼침 방법(ICASPL)을 제안하고 자기공명 위상 영상을 재구성하여 성능을 평가하였다. 제안된 방법을 수행하기 위해 2% 한천젤에 0.6mM/l를 첨가한 팬텀을 제작하여 임상용젠작하5T 자기공명영상와젠상용화된 무릎코일을 이용하여 MR위상영상을 얻었다. 획득된 k 공간 자료는 PC로 옮긴 뒤 매트랩 프로그램을 이용하여 영상을 재구성하였다. 제안된 ICASPU의 오차를 2차 회귀분석읕 이용하여 기존의 중심배열 정렬 위상 펼침과 비교 평가하였다. 그 결과 기존의 ICASPU방법에 비해 제안된 ICASPU방법이 5배 정도 오차가 향상된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 향상된 중심배열 정렬 위상 펼침 방법을 이용한 위상영상 펼침의 유용성을 확인하였으며, 향후 위상 정보를 포함한 영상 적용에 매우 유용할 것이라 기대된다.
To improve $B_1$ homogeneity in high field MRI, the RF power is applied to the transmit array coil elements sequentially in the time-multiplexed way. Since only a single coil element is activated in a time-multiplexing slot, the global standing wave formation in the human body is greatly suppressed. The time-multiplexing slot width is on the order of micro seconds, hence, high-order-harmonic slices can be placed far from the transmit coil and simultaneous multiple slice selection can be avoided. The $B_1$ homogeneities of a birdcage coil and an eight-channel transmit array coil have been compared through finite difference time domain simulations. The simulation results indicate that the proposed technique can reduce the peak-to-peak $B_1$ inhomogeneity down to one fourth of the transmission with a birdcage coil on the central plane of the human head model at 3 T. The mimicking experiments at 3 T, eight separate experiments with a single coil element activated and image reconstruction by combining the eight images, also show promising results. It is expected that the proposed technique has some advantages over other $B_1$ improving methods in real practice since simple RF switching circuitries are only necessary and electromagnetic coupling between the coil elements is out of concern in its realization.
PROPELLER 확산강조영상기법이 금속에 의해 발생한 magnetic susceptibility artifact를 제거 할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 뇌 MRI를 촬영한 환자 중에서 치아에 금속성 이물질을 가지고 있는 환자 20명을 대상으로 3.0T MR scanner를 이용하여 b value 0, 1000 s/mm2을 기준으로 에코 평면확산강조영상, PROPELLER 확산강조영상과 각각의 ADC map영상을 획득한 후 양쪽 측두엽, 뇌교, 안와등 네 부위에서 발생한 magnetic susceptibility artifact의 발생률을 비교 하였다.에코평면 확산강조영상 기법에서 금속물질이 있는 경우 magnetic susceptibility artifact가 발생되어 진단에 큰 제한점을 두었지만 PROPELLER 확산강조영상기법은 magnetic susceptibility artifact를 감소함으로써 임상적으로 정확한 진단에 도움이 될 것으로 생각된다.
최근에는 증강 현실 기술과 가상 현실 기술이 사용되는 의료 영상 분야에서 Low-end 시스템에 대한 정확한 인체 모델을 시각화하는 것이 중요하다. 모델의 기하구조를 줄이면 원래 모양과 다른 점이 나타나고 그 차이를 오류로 간주한다. 따라서 기하구조를 축소하면서 오류를 최소화해야 한다. 본 연구에서는 CT 나 MRI 등의 단층 영상에서 인체 장기에 해당하는 영역을 분할하여 3 차원 기하학적 모델을 생성함으로써 다중 해상도의 상세 단계 모델의 재구성 방법을 구현했다. 실험에서 가상 현실 플랫폼은 척추 영역을 재구성한 모델의 모양을 검증하기 위해 구축되었다. 가상 현실 플랫폼을 이용하여 3D 인체 모델과 환자 정보를 확인할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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