다중 모달리티 영상정합은 서로 다른 성격의 두 영상의 중요정보를 결합하여 복합적 정보를 얻기 위해 널리 사용되는 영상처리 기법이다. 본 연구에서는 정합 대상 객체의 초기위치 및 방향에 종속적이지 않고, 낮은 정합오차 범위 내에서의 안정적인 정합을 지원하기 위하여 기존의 표면기반 정합 기법을 개선한 모멘트 정보 및 표면거리 기반의 정합 기법을 제시한다. 제안방법에서는 우선 정합대상객체의 표면 윤곽 점을 추출하고, 이를 기반으로 대상객체의 모멘트 정보를 추출하여, 표면거리 기반 상세 정합 이전에 모멘트 정보를 일치시키는 변환을 수행함으로써, 정합이전 대상객체의 위치 및 방향이 상이한 경우에 있어서도 정합이 안정적으로 수행되도록 한다. 또한 테스트 영상에 대한 표면 대표점 추출 시, 표면 코너추출법을 적용함으로써, 기존 표면 정보 기반 정합기법에서 일반적으로 사용하고 있는 무작위 샘플링 및 일정간격 샘플링에 의한 취약점을 보완한다. 본 논문에서 제안기법의 검증을 위하여 뇌 부위 자기공명단층영상(MRI)과 양자 방출 단층 촬영 영상(PET)을 적용하고, 정합오류율과 정합결과에 대한 2,3차원 가시화 영상의 육안평가를 통하여 정확성 및 안정성 측면을 검증한다.
최근 자기공명신호를 형성시키지 않는 보상물질을 이용하여 신호강도를 높이려는 연구가 활발히 진행되면서 검사부위에 보상물질을 직접 부착함에 따른 환자감염의 우려가 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 발상의 전환으로 보상물질을 코일에 간접 부착함으로써 기존의 직접 부착방식을 대체할 수 있는지 알아보고자 하였다. 연구방법은 보상물질인 실리콘을 원통형 bar의 형태로 제작하여 8채널 head 코일의 element에 부착한 후, 실리콘 부착 전 후 water phantom의 신호강도를 측정하였다. 영상획득은 3.0T 초전도 자기공명영상장치와 8채널 head 코일을 이용하여 T1, T2강조영상을 획득하였으며, 획득한 영상은 영상측정프로그램을 이용하여 신호강도를 측정한 후, 대응표본T검정을 이용하여 유의한 차이가 있는지 판단하였다. 부착 전 후 신호강도는 T1 강조영상은 3.39%, T2 강조영상은 2.62% 유의하게 증가하였다. 결론적으로 간접 부착방식은 증가율이 낮아 모든 환자를 대상으로 대체하기에는 한계가 있을 수 있지만, filling factor의 증가로 인한 신호강도의 의미있는 상승이 있으므로 당뇨병 등 감염성 질한 우려 환자에 적용 시 유용하리라 판단된다.
기존의 HPLC 분석법에 활성을 접목시킨 실시간 분석법을 활용한 새로운 표준화 방법을 시도하였다. 항산화, 항염증, 항암작용을 포함한 다양한 생리 활성을 가지고 있는 한약재인 감초를 대상으로 산지가 다른 아홉 종류의 감초 추출물을 시료로 하여 분석을 실시한 결과 영주산 감초에서 라디칼 소거능이 가장 우수하게 나타났으며 실시간 활성 측정법에 의해 세 개의 활성 peak가 확인되었다. 이를 대상으로 크로마토그래피를 실시하여 세 개의 활성 피크의 물질을 각각 dehydroglyasperin C, dehydroglyasperin D, isoangustone A로 동정하였으며 감초의 항산화 지표 성분으로 설정하였다. 실시간 활성 분석법에 대한 validation을 수행한 결과 다른 물질과의 간섭이 없는 특이성, 상관계수 0.99~1.00의 직선성, 일내와 일간 정밀도의 RSD 값이 2% 이내의 정밀성 갖으며, 회수율 98~100%의 정확성을 보여 이 분석방법에 대한 신뢰도와 재현성이 검증되었다. 특히, 실시간 활성측정법은 활성 물질의 정성 및 정량분석을 동시에 측정할 수 있어 빠른 시간내 효과적으로 시료를 비교 분석할 수 있는 장점을 가지고 있다. 결과적으로 ABTS를 이용한 라디칼 소거능을 접목시킨 실시간 활성 분석법은 활성을 기반으로 한 천연물 소재의 표준화 연구 접근법 중의 하나로 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
상자성 복합체의 분자량에 따른 물분자의 T1 및 T2 자기이완 특성을 조사해 보고자 하였다. DMF (15 ml)와 DTPA-bis-anhydride (0.71 g, 2 mmol) 용액에 4-aminomethylcyclohexane carboxyilc acid를 넣어 리간드를 합성한 후 $Gd_2O_3$ (0.18g, 0.5 mmol)을 넣어 최종적인 Gd 착화물을 합성하였다. 상자성 복합체의 자기이완율을 측정하기 위해 상자성 복합체를 3차 증류수를 사용하여 1 mM로 희석시켰으며 1.5T(64 MHz)에서 자기이완 시간을 측정하였다. T1 자기이완시간을 측정하기 위하여 반전 회복(Inversion-recovery) 펄스열을 사용하였다. 반전 회복 펄스열의 경우 반전시간(Inversion time, T1)은 50 msec에서부터 최대 1,750 msec까지 총 35개의 반전시간에서 영상을 획득하였다. T2 자기이완시간은 CPMG(Carr-Purcell-Meiboon-Gill) 펄스열을 사용하였다. 자기이완 시간을 구하기 위해 각각의 샘플에 관심영역(region of Interest)을 설정하여 영상의 신호강도를 측정한 후 비선형 곡선 맞춤을 실행하여 T1 및 T2값을 얻어낸 후, 이를 통해서 R1 및 R2를 계산하였다. 분자량이 587 달톤인 Omniscan의 1.5T에서의 T1, T2값이($205.1{\pm}2.57$) msec, ($209.4{\pm}4.28$) msec 임에 비해 새로이 합성된 상자성 Gd 화합물의 경우 모두 T1, T2값이 T1의 경우 분자량에 따라 $(96.35{\pm}2.04)-(79.38{\pm}1.55)$ msec, T2의 경우 $(91.02{\pm}2.08)-(76.66{\pm}1.84)$ msec로 감소한 결과를 얻었다. 새로이 합성된 Gd 화합물 간에도 분자량에 따라 R1 및 R2값이 증가하는 경향을 나타내었다. 상자성 복합체의 분자량이 증가함에 따라 T1 및 T2 자기이완 시간이 단축되고 결과적으로 자기이완율 R1, R2가 분자량에 비례하여 증가하였다.
본 연구는 조영제 peak time에 영향을 주는 주된 생체 요인를 분석하여 검사에 적용함으로써 추가적인 조영제 주입에 따른 부작용을 최소화 하고 고해상도의 혈관영상을 유지하는 방안을 모색하고자 하였다. 시험적조영제주입법을 이용한 48명의 환자를 대상으로, 검사 전과 검사 중 환자의 생체 요인을 측정한 후, 조영제 peak time과 상관관계를 알아보고, 회귀식을 이용해 산출한 조영제 peak time이 측정된 조영제 peak time과 일치하는지 Bland-Altman plot를 통해 평가하였다. 연구결과, 검사 시 최저혈압과 심박동수가 조영제 peak time과 유의한 음의 상관관계를 보였고, 1단계 증가할 때마다 평균적으로 조영제 peak time은 -0.018과 -0.159로 유의하게 감소하였으며, 일치도가 상당히 높아 두 방법의 차이가 없음을 알 수 있다. 결론적으로 본 연구의 회귀식을 이용하면 우수한 화질을 유지하면서 환자에게 투여되는 조영제 사용량을 줄일 수 있어 기존의 방법을 대체할 수 있으리라 사료된다.
Dehnokhalaji, Morteza;Golbakhsh, Mohammad Reza;Siavashi, Babak;Talebian, Parham;Javidmehr, Sina;Bozorgmanesh, Mohammadreza
Asian Spine Journal
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제12권6호
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pp.1060-1068
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2018
Study Design: Retrospective study. Purpose: Lumbar intervertebral disc degeneration is an important cause of low back pain. Overview of Literature: Spinal fusion is often reported to have a good course for adolescent idiopathic scoliosis (AIS). However, many studies have reported that adjacent segment degeneration is accelerated after lumbar spinal fusion. Radiography is a simple method used to evaluate the orientation of the vertebral column. magnetic resonance imaging (MRI) is the method most often used to specifically evaluate intervertebral disc degeneration. The Pfirrmann classification is a well-known method used to evaluate degenerative lumbar disease. After spinal fusion, an increase in stress, excess mobility, increased intra-disc pressure, and posterior displacement of the axis of motion have been observed in the adjacent segments. Methods: we retrospectively secured and analyzed the data of 15 patients (four boys and 11 girls) with AIS who underwent a spinal fusion surgery. We studied the full-length view of the spine (anterior-posterior and lateral) from the X-ray and MRI obtained from all patients before surgery. Postoperatively, another full-length spine X-ray and lumbosacral MRI were obtained from all participants. Then, pelvic tilt, sacral slope, curve correction, and fused and free segments before and after surgery were calculated based on X-ray studies. MRI images were used to estimate the degree to which intervertebral discs were degenerated using Pfirrmann grading system. Pfirrmann grade before and after surgery were compared with Wilcoxon signed rank test. While analyzing the contribution of potential risk factors for the post-spinal fusion Pfirrmann grade of disc degeneration, we used generalized linear models with robust standard error estimates to account for intraclass correlation that may have been present between discs of the same patient. Results: The mean age of the participant was 14 years, and the mean curvature before and after surgery were 67.8 and 23.8, respectively (p<0.05). During the median follow-up of 5 years, the mean degree of the disc degeneration significantly increased in all patients after surgery (p<0.05) with a Pfirrmann grade of 1 and 2.8 in the L2-L3 before and after surgery, respectively. The corresponding figures at L3-L4, L4-L5, and L5-S1 levels were 1.28 and 2.43, 1.07 and 2.35, and 1 and 2.33, respectively. The lower was the number of free discs below the fusion level, the higher was the Pfirrmann grade of degeneration (p<0.001). Conversely, the higher was the number of the discs fused together, the higher was the Pfirrmann grade. Conclusions: we observed that the disc degeneration aggravated after spinal fusion for scoliosis. While the degree of degeneration as measured by Pfirrmann grade was directly correlated by the number of fused segments, it was negatively correlated with the number of discs that remained free below the lowermost level of the fusion.
Purpose: Given the lack of definite evidence-based guidelines in clinical practice, there may be a wide variation in treatment protocols for osteochondral lesions of the talus (OLT). Based on the Korean Foot and Ankle Society (KFAS) member survey, this study aimed to report the current trends in the management of OLT. Materials and Methods: A web-based questionnaire containing 30 questions was sent to all KFAS members in September 2021. The questions were mainly related to clinical experience and preferences in diagnosis, conservative, and surgical treatments for patients with OLT. Answers with a prevalence of ≥50% of respondents were considered a tendency. Results: Sixty-two (11.3%) of the 550 surgeons queried responded to the survey. The responses to 9 (30.0%) of the total of 30 questions established a tendency. Answers exhibiting a tendency were as follows; additional diagnostic tools except for plain radiograph (magnetic resonance imaging), most common conservative treatment method (oral medication, rest), most important radiological factor in decision making for surgical treatment and method (size of the lesion, ankle instability, loose bodies), most important patient factors in decision making for surgical treatment and method (age, activity or occupation), infrequently requiring posterior arthroscopy (less than 3%), most common revision surgery for failed bone marrow stimulation procedure (osteochondral autograft transplantation [OAT]), not requiring additional procedure for donor site in OAT, the main reason for unsatisfactory result after OAT (persistent pain without radiological abnormality), no generalization of autologous chondrocyte implantation or chondrogenesis using stem cells. Conclusion: This study presents updated information on current trends in the management of OLT in Korea. Both consensus and variations in the approach to patients with OLT were revealed through this survey. Since recent biologic efforts to regenerate cartilage have been unsuccessful, further studies to identify clinical evidence would be needed.
Min Jae Cha;Iksung Cho;Joonhwa Hong;Sang-Wook Kim;Seung Yong Shin;Mun Young Paek;Xiaoming Bi;Sung Mok Kim
Korean Journal of Radiology
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제22권7호
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pp.1044-1053
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2021
Objective: Motion-corrected averaging with a single-shot technique was introduced for faster acquisition of late-gadolinium-enhancement (LGE) cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging while free-breathing. We aimed to evaluate the image quality (IQ) of free-breathing motion-corrected single-shot LGE (moco-ss-LGE) in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM). Materials and Methods: Between April and December 2019, 30 patients (23 men; median age, 48.5; interquartile range [IQR], 36.5-61.3) with HCM were prospectively enrolled. Breath-held single-shot LGE (bh-ss-LGE) and free-breathing moco-ss-LGE images were acquired in random order on a 3T MR system. Semi-quantitative IQ scores, contrast-to-noise ratios (CNRs), and quantitative size of myocardial scar were assessed on pairs of bh-ss-LGE and moco-ss-LGE. The mean ± standard deviation of the parameters was obtained. The results were compared using the Wilcoxon signed-rank test. Results: The moco-ss-LGE images had better IQ scores than the bh-ss-LGE images (4.55 ± 0.55 vs. 3.68 ± 0.45, p < 0.001). The CNR of the scar to the remote myocardium (34.46 ± 11.85 vs. 26.13 ± 10.04, p < 0.001), scar to left ventricle (LV) cavity (13.09 ± 7.95 vs. 9.84 ± 6.65, p = 0.030), and LV cavity to remote myocardium (33.12 ± 15.53 vs. 22.69 ± 11.27, p < 0.001) were consistently greater for moco-ss-LGE images than for bh-ss-LGE images. Measurements of scar size did not differ significantly between LGE pairs using the following three different quantification methods: 1) full width at half-maximum method; 23.84 ± 12.88% vs. 24.05 ± 12.81% (p = 0.820), 2) 6-standard deviation method, 15.14 ± 10.78% vs. 15.99 ± 10.99% (p = 0.186), and 3) 3-standard deviation method; 36.51 ± 17.60% vs. 37.50 ± 17.90% (p = 0.785). Conclusion: Motion-corrected averaging may allow for superior IQ and CNRs with free-breathing in single-shot LGE imaging, with a herald of free-breathing moco-ss-LGE as the scar imaging technique of choice for clinical practice.
목적 : 1.5T와 3.0T에서의 FLASH (fast low-angle shot) 기법를 이용한 운동중추영역의 뇌기능 자기공명영상에서 TE 값 변화에 대한 $T_2^{*}$ weighting 효과를 관찰하고 TE 값의 변화에 따른 BOLD (blood oxygen level dependent) 효과를 서로 비교하고자 한다. 그리고 활성화 영역에서 활성화상태와 휴식상태의 정량적인 값인 $T_2^{*}$에 의한 차이값을 영상화 하고자 한다. 대상 및 방법 : 24세에서 35세까지의 오른손잡이 10명의 건강한 남녀 (남:8명, 여:2명)를 대상으로 가능한 2Hz의 속도로 오른손에서 finger-tapping task (엄지 손가락과 나머지 네 손가락을 차례로 서로 마주치게 하는 운동)를 시행하였다. 운동자극은 처음에 한벤의 휴식상태 (3영상)를 가진 후2번의 활성화상태 (6영상)와 휴식상태 (6영상)를 반복하였다. FLASH (TR/flip angle: $l00ms/20^{\circ}$, FOV: 230mm) 방법를 이용하여1.5T'에서는 26, 36, 46, 56, 66 ms 의 TE를 사용하였고 3.0T에서는 16. 26, 36, 46, 56 ms의 TE를 사용하였다. 영승L을 얻은 후 PC에서 상관계수방법을 이용하여 자체 개발한 프로그램과 상관계수 0.45를 사용하여 분석 하였다. 기능적 영상에서 활성화된 영역에서 l.5T와 3.0T에서 각각의 TE에셔 활성화 상태와 휴식상태 의 차이값을 사용하여 fitting을 하여 적절한 TE값을 찾고 기능적 $T_2^{*}$영상을 구하였다. 결과 : FLASH기법을 사용하여 뇌 기능영상을 얻기에 최적의 TE 값은 1.5T에서는 $61.89{\pm}2 2.68{\;}ms,{\;}3.0T에서는{\;}47.64{\pm}13.34였다$. 뇌 활성화 영역에서 자화율 변화에 따른최대 선호 강도변화는 1.5T에서는 TE, 66ms에서 3.36%. 3.0T에서는 TE. 46ms에서 10.05%로 3.0T가 1.5T에 비해 약 3배 정도 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 산출된 최적의 TE 값은 각각의 TE 값에서 얻은 활성화 상태와 휴식상태의 차이값의 최대의 TE 값와 일치하였다. 결론 : 뇌 기능영상에서 3.0T MRl는 1.5T에 비해 deoxyhemoglobin에 의한 자화율의 변화를 약 3배정도 잘 반영하므로 뇌 기능영상 측정시 보다 유용성이 있는 것으로 사료된다.
목적: 기능적 MR 영상은 외부자극에 따라, 이에 상응하는 특정한 뇌피질 부위의 혈류량의 변화를 신호강도의 차이로 나타내는 방법이다. 시각피질에 대한 기능적 MR은 환자가 광자극을 응시함으로써 수행될 수 있는 것으로, 이의 수행에는 적절한 형태의 광자극원이 필수적이다. 이에 저자는 광자극원의 크기가 시각피질 활성화에 영향을 미칠 수 있는지 알아보기 위하여 본 연구를 하였다. 대상 및 방법: 정상적인 시력을 가진 자원자 5명을 대상으로 시각활성화 기능적 MR을 시행하였다. 광자극원은 $11{\times}8cm$ 크기의 기판에 적색 LED(light-emitting diodes) 39개를 박고 직류전원을 사용하도록 만들었다. 이를 크기에 따라 full field, half field 및 focal central field의 3가지로 구분하고 8Hz로 점멸하였다. EPI 기법으로 6회의 광자극 기간과 6회의 휴식기간을 번갈아 3차례 시행하여 총 36회의 검사를 하고, Z-score로 통계처리하였다. 이 때 얻은 활성화 영상을 같은 부위의 T1강조영상에 결합시켰다. 각 경우에서 시각피질에서 활성화된 pixel의 수를 full field, half field 및 focal central field에서 얻어진 pixel 수의 합으로 나누어 활성화지수를 구하였다. 이 활성화지수를 토대로 광원크기와의 관계를 분석하였다. 결과: Full field로 자극을 주었을 때 시각피질의 평균 신호강도의 증가는 약 9.6%였다. 4명에서 활성화지수는 full field, half field, focal central field의 순으로 감소하였으며, 나머지 1명에서는 half field 시의 값이 full field 시의 값보다 컸다. 광원크기에 따른 활성화지수의 범위는 full field 43-73%(평균 55%), half field 22-40%(평균 32%), focal central field 5-24%(평균 13%)였다. 결론: 기능적 MR영상을 이용하여 시각피질의 활성화를 용이하게 확인할 수 있었으며 광자극원의 크기에 따라 증가되는 시각피질 활성화를 입증할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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