• 제목/요약/키워드: Quantitative MRI

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3.0T MRI에서 온도변화가 T1 및 T2 이완시간에 미치는 영향 (Effect of Temperature on T1 and T2 Relaxation Time in 3.0T MRI)

  • 김호현;권순용;임우택;강충환;김경수;김순배;백문영
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.63-68
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    • 2013
  • Purpose : The relaxation times of tissue in MRI depend on strength of magnetic field, morphology of nuclear, viscosity, size of molecules and temperature. This study intended to analyze quantitatively that materials' temperatures have effects on T1 and T2 relaxation times without changing of other conditions. Materials and Methods : The equipment was used MAGNETOM SKYRA of 3.0T(SIEMENS, Erlagen, Germany), 32 channel spine coil and Gd-DTPA water concentration phantom. To find out T1 relaxation time, Inversion Recovery Spin Echo sequences were used at 50, 400, 1100, 2500 ms of TI. To find out T2 relaxation time, Multi Echo Spin Echo sequences were used at 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270 ms of TE. This experiment was scanned with 5 steps from 25 to $45^{\circ}C$. next, using MRmap(Messroghli, BMC Medical Imaging, 2012) T1 and T2 relaxation times were mapped. on the Piview STAR v5.0(Infinitt, Seoul, Korea) 5 steps were measured as the same ROI, and then mean values were calculated. Correlation between the temperatures and relaxation times were analyzed by SPSS(version 17.0, Chicago, IL, USA). Results : According to increase of temperatures, T1 relaxation times were $214.39{\pm}0.25$, $236.02{\pm}0.87$, $267.47{\pm}0.48$, $299.44{\pm}0.64$, $330.19{\pm}1.72$ ms. T2 relaxation times were $180.17{\pm}0.27$, $197.17{\pm}0.44$, $217.92{\pm}0.39$, $239.89{\pm}0.53$, $257.40{\pm}1.77$ ms. With the correlation analysis, the correlation coefficients of T1 and T2 relaxation times were statistically significant at 0.998 and 0.999 (p< 0.05). Conclusion : T1 and T2 relaxation times are increased as temperature of tissue goes up. In conclusion, we suggest to recognize errors of relaxation time caused local temperature's differences, and consider external factors as well in the quantitative analysis of relaxation time or clinical tests.

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고자장 자기공명영상에서 효율적인 지방 정량화를 위한 필드 맵 측정 기술 (Field Map Estimation for Effective Fat Quantification at High Field MRI)

  • 은성종;황보택근
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.558-574
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    • 2014
  • 최근 복부비만, 고혈압, 당뇨, 고지혈증과 같은 대사성 증후군에 속하는 질환이 급격히 증가하여 지방간 환자수가 급격히 증가하고 있다. 이를 위해 자기공명영상을 통한 검진이 요구되는데 관심 영역과 관심 영역이 아닌 영역의 intensity 값이 상당히 유사하거나 동일한 경우가 많기 때문에 전문적인 물, 지방 분리 방법을 통해서 분석하는 경우가 많다. 그러나 이러한 분리법은 필드의 불균일성이 큰 고자장으로 갈수록 부정확한 결과가 도출하게 된다. 본 논문은 이러한 기존 분리법의 한계를 극복하고자, 고자장에서도 적용이 가능한 필드 맵 측정 방법을 제안한다. 제안 방법은 기존 IDEAL 시퀀스로 얻어진 에코 영상을 통해 필드 맵을 생성하고, 클러스터링 작업, 그리고 영역성장법 스키마 기반의 least square fit을 통한 필드 맵의 보정, 마지막으로 필드 맵의 homogeneity를 위한 경계선의 보정을 수행하여 최종적으로 물과 지방을 분리한다. 실험결과 IDEAL방법이 평균 61.5%, Yu의 방법이 평균 62.6%, 제안 방법이 평균 86.4%의 지방 검출율로 제안방법이 월등함을 확인하였다. 또한 물 검출율 역시 제안 방법이 평균 98.4%의 물 검출율로 Fat saturation의 평균 88.6% 보다 높은 정확도를 확인 할 수 있었다.

Contrast-enhanced Magnetic Resonance Imaging of Brain Metastases at 7.0T versus 1.5T: A Preliminary Result

  • Paek, Sun Ha;Kim, Jhi-Hoon;Choi, Sung-Hong;Yoon, Tae-Jin;Son, Young Don;Kim, Dong Gyu;Cho, Zang-Hee;Sohn, Chul-Ho
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제19권1호
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • Purpose: To compare the depiction of brain metastases on contrast-enhanced images with 7.0 tesla (T) and at 1.5T MRI. Materials and Methods: Four consecutive patients with brain metastases were scanned on 7.0T whole-body scanner and 1.5T MRI. A 3D T1-weighted gradient echo sequence (3D T1-GRE) at 1.5T (voxel size = $0.9{\times}0.9{\times}1.5mm^3$ after double-dose, gadoterate meglumine, Gd-DOTA) was compared to a 7.0T 3D T1-GRE sequence (voxel size = $0.4{\times}0.4{\times}0.8mm^3$, single-dose Gd-DOTA) in four patients after a 5 minute delay. The number of contrast-enhancing metastases in MPRAGE images was compared in each patient by two radiologists in consensus. We measured contrast ratio of enhancing brain metastases and white matter in 1.5T and 7.0T. Results: In all four patients 7.0T 3D T1-GRE images after single-dose Gd-DOTA and 1.5T after double-dose Gd-DOTA depicted 11 brain metastases equally. In the quantitative analysis of contrast ratios of enhancing brain metastases and white matter, the 1.5T 3D T1-GRE after double-dose showed an increased contrast ratio compared to 7.0T 3D T1-GRE after single-dose ($0.961{\pm}0.571$ versus $0.885{\pm}0.494$; n = 11 metastases). But this difference was not statistically significant (P = 0.711). Conclusion: Our preliminary results indicate that 7.0T single-dose Gd-enhanced images were not different to 1.5T double-dose Gd-enhanced images for the detection of brain metastases.

모야모야병에서 펄스 동맥 스핀 표지 영상과 고식적인 관류자기공명영상의 비교 (Comparison of Pulsed Arterial Spin Labeling with Conventional Perfusion MRI in Moyamoya Disease Patient)

  • 조광호;배성진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제30권4호
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    • pp.427-433
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    • 2007
  • 모야모야 질병에 있어서 펄스 동맥 스핀표지 영상기법을 이용한 뇌혈류량 영상과 고식적 관류 자기공명 영상을 전대뇌동맥, 중대뇌동맥, 후대뇌동맥을 좌우 6개 영역으로 나누어 시각적 평가와 정량적 평가를 하여 펄스 동맥 스핀표지 영상기법의 유용성을 알아보고자 하였다. 시각적인 평가에서는 펄스 동맥 스핀표지 혈류량 영상과 고식적인 관류 자기공명 뇌혈류량 영상에서 관류가 감소된 범위가 자기공명 혈관조영술에서 결손된 위치와 일치하였다. 정량적인 영상 평가는 펄스 동맥 스핀표지 뇌혈류량 영상과 고식적인 관류 자기공명 뇌혈류량 영상에서 관류가 감소된 범위와 위치는 일치하였지만 혈류의 양을 추정할 수 있는 평가에서는 다소간의 차이를 보였다.

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A Comparative Quantitative Analysis of IDEAL (Iterative Decomposition of Water and Fat with Echo Asymmetry and Least Squares Estimation) and CHESS (Chemical Shift Selection Suppression) Technique in 3.0T Musculoskeletal MRI

  • Kim, Myoung-Hoon;Cho, Jae-Hwan;Shin, Seong-Gyu;Dong, Kyung-Rae;Chung, Woon-Kwan;Park, Tae-Hyun;Ahn, Jae-Ouk;Park, Cheol-Soo;Jang, Hyon-Chol;Kim, Yoon-Shin
    • Journal of Magnetics
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    • 제17권2호
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    • pp.145-152
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    • 2012
  • Patients who underwent hip arthroplasty using the conventional fat suppression technique (CHESS) and a new technique (IDEAL) were compared quantitatively to assess the effectiveness and usefulness of the IDEAL technique. In 20 patients who underwent hip arthroplasty from March 2009 to December 2010, fat suppression T2 and T1 weighted images were obtained on a 3.0T MR scanner using the CHESS and IDEAL techniques. The level of distortion in the area of interest, the level of the development of susceptibility artifacts, and homogeneous fat suppression were analyzed from the acquired images. Quantitative analysis revealed the IDEAL technique to produce a lower level of image distortion caused by the development of susceptibility artifacts due to metal on the acquired images compared to the CHESS technique. Qualitative analysis of the anterior area revealed the IDEAL technique to generate fewer susceptibility artifacts than the CHESS technique but with homogeneous fat suppression. In the middle area, the IDEAL technique generated fewer susceptibility artifacts than the CHESS technique but with homogeneous fat suppression. In the posterior area, the IDEAL technique generated fewer susceptibility artifacts than the CHESS technique. Fat suppression was not statistically different, and the two techniques achieved homogeneous fat suppression. In conclusion, the IDEAL technique generated fewer susceptibility artifacts caused by metals and less image distortion than the CHESS technique. In addition, homogeneous fat suppression was feasible. In conclusion, the IDEAL technique generates high quality images, and can provide good information for diagnosis.

Quantitative Measurements of 3-D Imaging with Computed Tomography using Human Skull Phantom

  • Kim, Dong-Wook;Kim, Hee-Joung;Haijo Jung;Soonil Hong;Yoo, Young-Il;Kim, Dong-Hyeon;Kim, Kee-Deog
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.506-508
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    • 2002
  • As an advancement of medical imaging modalities and analyzing software with multi-function, active researches to acquire high contrast and high resolution image being done. In recently, development of medical imaging modalities like as Computed Tomography (CT) and Magnetic Resonance Imaging (MRI) is aiming to display anatomical structure more accuracy and faster. Thus, one of the important areas in CT today is the use of CT scanner for the quantitative evaluation of 3-D reconstruction images from 2-D tomographic images. In CT system, the effective slice thickness and the quality of 3-D reconstructed image will be influenced by imaging acquisition parameters (e.g. pitch and scan mode). In diagnosis and surgical planning, the accurate distance measurements of 3-D anatomical structures play an important role and the accuracy of distance measurements will depend on the acquisition parameters such as slice thickness, pitch, and scan mode. The skull phantom was scanned with SDCT for various acquisition parameters and acquisition slice thicknesses were 3 and 5 mm, and reconstruction intervals were 1, 2, and 3 mm to each pitch. 3-D visualizations and distance measurements were performed with PC based 3-D rendering and analyzing software. Results showed that the image quality and the measurement accuracy of 3-D SDCT images are independent to the reconstruction intervals and pitches.

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$^{99m}Tc-HMPAO$ 뇌 SPECT에서 시각자극에 의한 국소 뇌 혈류변화의 정량적 검증 (Quantitative Evaluation of Regional Cerebral Blood Flow by Visual Stimulation in $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT)

  • 주라형;서태석;곽철은;최보영;이형구;정용안;김성훈;정수교
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.166-176
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    • 2002
  • 목적: 이 연구의 목적은 시각 활성 자극에 의한 뇌 활성영역을 확인하고 국소 뇌 혈류량을 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. $^8F-fluoro-2-deoxy\;glucose\;(FDG)\;PET$$^{15}O-water\;PET$에서 시각 자극을 가하는 동안 시각피질에서의 기전이 확인되었으며 PET에 비해 적은 비용으로 널리 사용되고 있는 $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT를 이용하여 시각자극을 주었을 때 대뇌 후두엽의 일차시각피질과 시각 연합 피질에서의 국소 뇌 혈류 변화율을 정량적으로 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 오른손을 주로 사용하는 25세에서 33세의 나이 분포를 갖는 남자 3, 여자 3명(평균나이 26.7세)의 정상인을 대상으로 $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT (925 MBq)를 시행하였고 8 Hz의 발광다이오드를 이용하여 $4{\sim}5$분 동안 시각활성 자극을 주었을 때와 대조군으로 자극을 가하지 않은 비 활성상태에서의 경우로 나누어 스캔하고 해부학적 기준정보를 제공하기 위해 MR 영상과 융합하였으며 관심영역을 설정하여 혈류량을 정량적으로 분석하였다. 결과: 정량적인 분석을 위해 대뇌의 전체 용적과 계수율을 계산하고 관심 영역을 설정하여 관심영역에 대한 복셀 당 평균 계수율을 측정하여 각 대상의 시각 활성자극을 가한 영상에서 정상 상태의 영상을 픽셀 당 픽셀로 감산하여 통계적 파라미터를 이용한 뇌 지도를 구성하였으며 뇌 활성이 Brodmann 영역의 시각피질(Ba 17)과 시각연합피질(Ba 18,19)에서 활성화되어 있음을 Talairach 좌표를 통해 확인하였고 regional index를 계산하여 국소 뇌혈류 변화율을 측정하였다. 결론: $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT에서 8 Hz의 발광 다이오드로 시각 자극을 주었을 때 후두엽의 일차 시각피질과 시각 연합 피질에서 뇌 활성화를 확인하였고 통계적 파라미터를 이용한 SPM99에서 뇌 지도를 작성하여 시각자극에 의한 활성영역을 Talairach 좌표와 Brodmann 분류에 의해 확인하여 T1 강조 MR 영상에 융합하였다. 후두엽의 일차시각피질에서 시각 활성자극에 의해 국소 뇌 혈류량이 $32.50{\pm}5.67%$ 증가하고 있음을 정량적으로 분석하였다.

국소 간병변 감별에서 단발고속스핀에코 기법과 균형항정상 태세차를 이용한 고속영역 기법간의 비교 (The Comparison between Single Shot Turbo Spin Echo and B-FFE (Balanced Turbo Field-echo) in the Differentiation of Focal Liver Lesions)

  • 김영철;김명진;차승환;정용은;한광협;최진섭
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제11권1호
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    • pp.39-48
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    • 2007
  • 목적 : 다양한 강한 T2 고속 스핀 에코 기법과 균형항정상태세차를 이용한 고속 영상 기법을 이용하여 국소 간병변 진단시 낭성 여부를 평가하고 악성 여부를 진단하는데 4가지 기법간의 유의한 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2005년 6월부터 8월까지 76명의 환자에서 자기공영상에서 확인된 93예의 국소 간 병변을 대상으로 하였다. 초전도형 1.5T 자기 공명 영상 장치를 이용 세가지 다른 에코시간(80, 180-190, 300 msec)의 호흡 중지 T2강조 단발 고속 스핀 에코 촬영 기법과 호흡 중지 2차원 균형항정상태세차를 이용한 기법의 고속 영상 기법으로 시행되었다. 2명의 방사선과 전문의가 정성적 분석하였다. 그리고, 또 다른 방사선과 전문의가 병변 대 병변 대간 대조대잡음비를 구하였다. 결과 : 네 가지 기법에서 판독자간의 일치도는 낭성 평가와 악성도 평가에서 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 낭성 그리고 악성도 평가의 정확도는 에코시간 80 msec에서 가장 높았다. 악성도 평가시 제 2 판독자에서 에코시간 80 msec과 균형항정상태세차간에 p-값이 0.004로 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 병변 대 간 대조대잡음비를 구하였고 에코시간이 길어질수록 낭성 병변의 대조대잡음비는 증가되는 결과를 보였다. 결론 : 단발 고속 스핀 에코 기법이 정확성과 일치도에서 균형항정상태세차기법보다 우수하였다. 통계적 유의성은 없으나 에코시간 80 msec이 에코시간 300 msec보다 약간 높은 정확도와 일치도를 보였다. 그리고, 에코시간 180 msec의 강한 T2 강조 단발 고속 스핀 에코기법은 에코시간 80 msec에서 판정이 애매할 경우 추가적인 도움이 될 수 있다.시하고자 한다.기성분은 균주에 따른 약간의 차이가 있었으나 경향은 비슷하게 나타났다. 이상의 결과 알코올 발효 균주에 따른 참다래 와인의 이화학적 품질특성에는 큰 차이가 없었으나 고급알코올함량을 비교하였을 때 Sacch. cerevisiae Wine 3이 와인제조에 가장 적합한 것으로 평가되었다.장 낮은 값을 나타내었으며, 홍국의 함유량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. b값은 CSB가 가장 낮은 값을 나타내었으며, 홍국의 함유량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 물성측정 결과 경도와 응집성은 각 시료들 간의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 탄력성과 부서짐성은 CSB가 가장 낮았으며, 홍국의 함유량이 증가할수록 증가하였다. 점착성은 SDB1이 가장 낮았으며, 홍국의 함유량이 증가할수록 증가하였다. 관능검사 결과 기공의 균일성은 SDB1이 가장 균일한 것으로 나타났으며, 색은 홍국의 함유량이 증가할수록 높게 나타났다. 경도, 탄력성, 단맛 및 신맛 등은 홍국 함유량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 이취는 SDB1이 가장 적게 나는 것으로 나타났으며, 전반적인 기호도는 SDB1이 가장 높았다. 따라서 홍국을 10% 첨가한 sourdough starter를 3일 동안 발효한 후 반죽에 첨가하여 sourdough bread를 제조할 때 품질이 가장 우수한 제품을 얻을 수 있었다.생수와 여러 물질의 혼합용액의 온도가 장에 끼치는 자극에 차이가 있지 않나 추측되며 이에 관한 추후 연구가 요망된다. 총대장통과시간의 단축은 결장 분절 모두에서 줄어들어 나타났으나 좌측결장 통과시간의 감소 및 이로 인한 이 부위의 통과시간 비율의 저하가 가장 주요하였다. 이러한 결과는 차가운 생수 섭취가 주로 결장 근위부를 자극하는

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경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자의 서울신경심리검사와 뇌 자기공명영상에서 뇌실 체적 변화에 대한 상관관계 (Correlation between the Seoul Neuropsychological Screening Battery of the Parkinson's Disease Patient with Mild Cognitive Impairment and Change of the Cerebral Ventricle Volume in the Brain MRI)

  • 이현용;김현진;임인철;이재승
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.231-240
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    • 2014
  • 본 연구는 경도인지장애가 동반된 파킨슨병 환자에 대하여 인지 기능 평가를 위한 서울신경심리검사와 뇌 자기공명 영상에서 영역별 뇌실에 대한 체적 변화를 분석하여 경도인지장애가 동반된 파킨슨병에 대한 진단적 기준을 판단할 수 있는 가이드라인을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 파킨슨병으로 진단 받은 환자(경도인지장애군: 34명, 비인지장애군: 34명)를 대상으로 주의력, 언어, 기억력, 시공간, 그리고 전두엽 집행 기능에 대한 서울신경심리검사와 뇌 자기공명영상 검사를 시행하였다. 또한 영역별 뇌실에 대한 체적 변화를 비교하기 위하여 정상인 32명(정상 대조군)을 추가 선정하여 추가적으로 뇌 자기공명영상 검사를 시행하였으며 영역별 뇌실에 대한 체적 분석은 프리서퍼(Freesurfer Ver. 5.1, Boston MA, USA)를 통해 수행되었다. 결과적으로 경도인지장애군은 시공간 및 기억력에 대한 수행 능력이 비인지장애군과 비교하여 통계적으로 유의하게 감소되었다(p<0.05). 영역별 뇌실에 대한 체적 변화는 좌 우측뇌실, 좌 우하측뇌실, 제3뇌실에서 통계적으로 유의한 체적 변화를 나타내었으며 객관화된 비교를 위하여 정규화한 백분율을 적용한 체적의 변화는 비인지장애군보다 경도인도장애군에서 확장되어 나타났다. 특히 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자의 좌 우측뇌실의 확장은 서울신경심리검사에서 시공간 및 기억력 영역에 대하여 뚜렷한 양적 선형관계를 보였다(r>0.5, p<0.05). 따라서 뇌 자기공명영상에서 프리서퍼를 이용하여 영역별 뇌실의 체적 변화를 관찰하고 서울 신경심리검사와 상관관계를 분석함으로써 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자의 진단적 기준을 마련할 수 있을 것으로 판단되었다.

Motor Cortex in Hemiparetic Patients due to Deep Intracerebal Hematoma

  • 백현만;최보영;손병철;정성택;이형구;서태석
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.73-73
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    • 2003
  • Purpose: To determine the motor cortex dysfunction in hemiparetic patients due to deep intracerebral hematoma, authors performed proton magnetic resonance spectroscopy (lH MRS) for the evaluation of biochemical changes in the cortex on affected hemisphere according to axonal injury at the level of internal capsule. Methods: Ten control subjects and 14 patients with documentable hemiparesis of varying severity hemiparesis were included. All the hemiparesis was caused by deep intracerebral hematoma (putaminal and thalamic hemorrhage). In vivo 1H MRS study was performed on a 3T MRI/MRS system using STEAM sequence. As a single-voxel technique, Spectral parameters were: 20 ms TE, 2000 ms TR, 128 averages, 2500 Hz spectral width, and 2048 data points. Results: We found that the mean N-acetylaspartate (NAA)/phosphocreatine (Cr) and NAA/choline (Cho) ratios were significantly decreased in the motor cortex of the hemiparesis patients compared with control subjects. Conclusions: 1H MRS examinations of the motor cortex might help to differentiate distinct clinical entities of hemiparesis and to monitor pharmacological effects in therapeutic trials, providing a quantitative biological marker for motor neuron dysfunction. Acknowledgement: This study was supported by a grant of the Center for Functional and Metabolic Imaging Technology, Ministry of Health & Welfare, Republic of Korea. (02-PJ3-PG6-EV07-000).

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