• 제목/요약/키워드: Quantitative MRI

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A feasibility study evaluating the relationship between dose and focal liver reaction in stereotactic ablative radiotherapy for liver cancer based on intensity change of Gd-EOB-DTPA-enhanced magnetic resonance images

  • Jung, Sang Hoon;Yu, Jeong Il;Park, Hee Chul;Lim, Do Hoon;Han, Youngyih
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제34권1호
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    • pp.64-75
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    • 2016
  • Purpose: In order to evaluate the relationship between the dose to the liver parenchyma and focal liver reaction (FLR) after stereotactic ablative body radiotherapy (SABR), we suggest a novel method using a three-dimensional dose distribution and change in signal intensity of gadoxetate disodium-gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid (Gd-EOB-DTPA)-enhanced magnetic resonance imaging (MRI) hepatobiliary phase images. Materials and Methods: In our method, change of the signal intensity between the pretreatment and follow-up hepatobiliary phase images of Gd-EOB-DTPA-enhanced MRI was calculated and then threshold dose (TD) for developing FLR was obtained from correlation of dose with the change of the signal intensity. For validation of the method, TDs for six patients, who had been treated for liver cancer with SABR with 45-60 Gy in 3 fractions, were calculated using the method, and we evaluated concordance between volume enclosed by isodose of TD by the method and volume identified as FLR by a physician. Results: The dose to normal liver was correlated with change in signal intensity between pretreatment and follow-up MRI with a median $R^2$ of 0.935 (range, 0.748 to 0.985). The median TD by the method was 23.5 Gy (range, 18.3 to 39.4 Gy). The median value of concordance was 84.5% (range, 44.7% to 95.9%). Conclusion: Our method is capable of providing a quantitative evaluation of the relationship between dose and intensity changes on follow-up MRI, as well as determining individual TD for developing FLR. We expect our method to provide better information about the individual relationship between dose and FLR in radiotherapy for liver cancer.

Quantitative Analysis of Pancreatic Fat in Children with Obesity Using Magnetic Resonance Imaging and Ultrasonography

  • Lee, Mu Sook;Lee, Jeong Sub;Kim, Bong Soo;Kim, Doo Ri;Kang, Ki Soo
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제24권6호
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    • pp.555-563
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    • 2021
  • Purpose: The aim of this study was to evaluate the pancreatic fat fraction (PFF) using magnetic resonance imaging (MRI) in children with and without obesity and to correlate PFF with body mass index (BMI) z-score, hepatic fat fraction (HFF), and ultrasonography-derived pancreato-perihepatic fat index (PPHFI). Methods: This prospective study included 45 children with obesity and 19 without obesity (control group). PFF and HFF were quantitatively assessed using the abdominal multi-echo Dixon method for MRI. The PPHFI was assessed using transabdominal ultrasonography. Anthropometric, MRI, and ultrasonographic characteristics were compared between the two groups. Correlations between PFF, HFF, PPHFI, and BMI z-scores in each group were also analyzed. Results: The PFF, HFF, PPHFI, and BMI z-score were higher in the group with obesity than in the control group (PFF: 6.65±3.42 vs. 1.78±0.55, HFF: 19.5±13.0 vs. 2.31±1, PPHFI: 3.65 ±1.63 vs. 0.94±0.31, BMI z-score: 2.27±0.56 vs. 0.42±0.54, p<0.01, respectively). PFF was correlated with BMI z-scores, PPHFI, and HFF in the obesity group, and multivariate analysis showed that PFF was strongly correlated with BMI z-score and PPHFI (p<0.05). The BMI z-score was strongly correlated with PFF in the control group (p<0.01). Conclusion: These results suggest that MRI-derived PFF measures are associated with childhood obesity. PFF and PPHFI were also highly correlated in the obesity group. Therefore, PFF may be an objective index of pancreatic fat content and has the potential for clinical utility as a non-invasive biomarker for the assessment of childhood obesity.

Prediction of Decompensation and Death in Advanced Chronic Liver Disease Using Deep Learning Analysis of Gadoxetic Acid-Enhanced MRI

  • Subin Heo;Seung Soo Lee;So Yeon Kim;Young-Suk Lim;Hyo Jung Park;Jee Seok Yoon;Heung-Il Suk;Yu Sub Sung;Bumwoo Park;Ji Sung Lee
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권12호
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    • pp.1269-1280
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    • 2022
  • Objective: This study aimed to evaluate the usefulness of quantitative indices obtained from deep learning analysis of gadoxetic acid-enhanced hepatobiliary phase (HBP) MRI and their longitudinal changes in predicting decompensation and death in patients with advanced chronic liver disease (ACLD). Materials and Methods: We included patients who underwent baseline and 1-year follow-up MRI from a prospective cohort that underwent gadoxetic acid-enhanced MRI for hepatocellular carcinoma surveillance between November 2011 and August 2012 at a tertiary medical center. Baseline liver condition was categorized as non-ACLD, compensated ACLD, and decompensated ACLD. The liver-to-spleen signal intensity ratio (LS-SIR) and liver-to-spleen volume ratio (LS-VR) were automatically measured on the HBP images using a deep learning algorithm, and their percentage changes at the 1-year follow-up (ΔLS-SIR and ΔLS-VR) were calculated. The associations of the MRI indices with hepatic decompensation and a composite endpoint of liver-related death or transplantation were evaluated using a competing risk analysis with multivariable Fine and Gray regression models, including baseline parameters alone and both baseline and follow-up parameters. Results: Our study included 280 patients (153 male; mean age ± standard deviation, 57 ± 7.95 years) with non-ACLD, compensated ACLD, and decompensated ACLD in 32, 186, and 62 patients, respectively. Patients were followed for 11-117 months (median, 104 months). In patients with compensated ACLD, baseline LS-SIR (sub-distribution hazard ratio [sHR], 0.81; p = 0.034) and LS-VR (sHR, 0.71; p = 0.01) were independently associated with hepatic decompensation. The ΔLS-VR (sHR, 0.54; p = 0.002) was predictive of hepatic decompensation after adjusting for baseline variables. ΔLS-VR was an independent predictor of liver-related death or transplantation in patients with compensated ACLD (sHR, 0.46; p = 0.026) and decompensated ACLD (sHR, 0.61; p = 0.023). Conclusion: MRI indices automatically derived from the deep learning analysis of gadoxetic acid-enhanced HBP MRI can be used as prognostic markers in patients with ACLD.

Dixon 정량 화학적 변위 자기공명영상을 이용한 척추 골수 지방함량과 이중에너지 방사선 흡수법의 BMD 값의 비교 (Correlation Between Vertebral Marrow Fat Fraction Measured Using Dixon Quantitative Chemical Shift MRI and BMD Value on Dual-energy X-ray Absorptiometry)

  • 윤인영;이화연;김재균
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제16권1호
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    • pp.16-24
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    • 2012
  • 목적: Dixon 정량 화학적 변위 자기공명영상(QCSI)의 척추 골수 지방함량과 이중에너지 방사선 흡수법 (DXA)를 통한 BMD 값과의 상관성을 알아본다. 대상과 방법: QCSI와 간의 화학적 변위영상을 포함한 전신 자기공명영상(MRI)과 요추의 DXA를 시행한 68명의 건강한 사람들[평균연령, 50.7세; 범위, 25-76세; 남/여=36/32]을 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. 성별과 T-score에 따라 정상(남/여=27/23)과 골감소증(남/여=9/9)집단으로 나누고, MRI로 척추골수와 간의 지방함량을 측정하였다. 각 집단의 나이, 체질량지수(BMI), 골수 지방함량과 간의 지방함량을 비교하였고, 여성에서는 폐경 전후 각 변수들의 비교를 추가하여 Spearman's 상관계수로 평가하였다. 결과: 남성의 나이, BMI, 척추 골수와 간의 지방함량은 정상과 골감소증 집단 사이에 큰 차이를 보이지 않았다. 여성에서는, 골감소증 집단의 평균 나이가 정상집단에 비해 높았고(p=0.01), 폐경된 경우가 많았으나[폐경 전, 26.1%(6/23); 후, 77.8%(7/9); p<0.05], 다른 변수들은 유의한 차이를 보이지 않았다. 골수 지방함량과의 비교에 있어 여성의 나이는 유일한 의미 있는 변수였다(r=0.43, p<0.05). 결론: Dixon QCSI를 통한 척추 골수 지방함량의 측정은 남녀 모두에 있어 DXA BMD 감소를 정확히 반영하지는 않는다.

뇌 자기공명영상에서 Quiet-T2 기법을 이용한 소음감소의 유용성 (Usefulness of Acoustic Noise Reduction in Brain MRI Using Quiet-T2)

  • 이세지;김영근
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권1호
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    • pp.51-57
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    • 2016
  • 뇌 자기공명영상(Magnetic Resornance Imaging; MRI)에서 검사 중 발생되는 소음을 줄이기 위한 기법으로 경사 파형을 변경한 Quiet $T_2$-weighted Turbo Spin-Echo(이하 Q-$T_2$)와 일반적으로 사용되는 $T_2$-weighted Turbo Spin-Echo(이하 $T_2$) 영상의 소음수준 및 영상의 질을 비교하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 3.0T MR 기기로 뇌 MR 검사를 받은 60명(남자 29명, 여자 31명, 평균 연령 60.1세)의 환자를 대상으로 하였다. Q-$T_2$$T_2$ 각각의 영상에서 소음 및 심박동수를 측정하였다. 정량적 분석은 Q-$T_2$$T_2$의 SNR, CNR, SIR 값을 측정한 뒤 독립표본 T검정을 이용하여 통계적 분석을 하였다. 정성적 분석은 Q-$T_2$$T_2$의 전체적인 영상의 질에 대하여 육안으로 평가하였다. 평가는 5점 척도로서 우수(excellent) 5점, 양호(good) 4점, 보통(fair) 3점, 불량(poor) 2점, 평가불가(unacceptable) 1점으로 평가하였다. Q-$T_2$$T_2$ 검사 중 평균소음과 peak소음은 Q-$T_2$가 기존 $T_2$에 비해 각각 $15dB_A$, $10dB_A$ 감소하였다. 또한 각각의 검사 중 120초 동안 심박동수의 평균값은 Q-$T_2$에서 더 낮은 값으로 나타났지만 통계적인 유의성은 없었다. 정량적 분석의 결과 CNR과 SIR은 유의한 차이가 없었으며, SNR은 Q-$T_2$가 더 낮은 평균값을 보임으로서 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 정성적 분석은 59개의 Q-$T_2$$T_2$ 영상의 질이 동일하게 우수(excellent) 5점으로 평가되었으며, 1개의 영상에서 모션 아티팩트로 인해 양호(good) 4점으로 평가되었다. Q-$T_2$는 기존의 $T_2$와 같이 검사시간 및 진단의 정확도는 동일하지만 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 이로인하여 환자 편의를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

유방자기공명영상에서 추가적으로 발견된 유방 병소에 대한 조영증강 초음파의 정량적 분석을 통한 진단 능력 평가와 동적 조영증강 유방 자기공명영상 결과와의 비교 (Assessment of Additional MRI-Detected Breast Lesions Using the Quantitative Analysis of Contrast-Enhanced Ultrasound Scans and Its Comparability with Dynamic Contrast-Enhanced MRI Findings of the Breast)

  • 이세영;우옥희;신혜선;송성은;조규란;서보경;황순영
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권4호
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    • pp.889-902
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    • 2021
  • 목적 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소에 대한 조영증강 초음파의 진단능력을 평가하고 조영증강 초음파의 정량 분석을 사용하여 유방 동적 조영증강 자기공명영상과 유사한 운동 패턴 결과를 얻을 수 있는지 분석하였다. 대상과 방법 단일 센터 전향적 연구로 진행하였고, 총 71개의 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소가 포함되었다. 이러한 병소에 대해 조영증강 초음파를 시행하였고 Breast Imaging-Reporting and Data System (이하 BI-RADS)에 따라 분류하였다. 그리고 모든 병소의 BI-RADS 분류를 조직학적 결과와 비교하여 조영증강 초음파의 민감도, 특이도 및 진단 정확도를 계산하였다. 조영증강 초음파와 동적 조영증강 자기공명영상의 운동 패턴사이의 일치도는 가중 카파 분석을 사용하여 평가되었다. 결과 조영증강 초음파에서 총 46개의 병소가 BI-RADS 4B, 4C, 5로 분류되었고, 25개의 병소가 BI-RADS 3, 4A로 분류되었다. 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소에 대한 조영증강 초음파의 진단 능력은 84.9%의 민감도, 94.4%의 특이도 및 97.8%의 긍정적 예측값으로 우수하였다. 총 57/71 (80%) 병소는 조영증강 초음파와 동적 조영증강 자기공명영상 운동 패턴 결과가 일치하였고 가중 카파 값 0.66으로 좋은 일치도를 나타냈다. 부분 군 분석에서 양성 병소는 우수한 일치를 보였고(가중 카파 값 = 0.84), 관내암종은 좋은 일치를 보였다(가중 카파 값 = 0.69). 결론 MRI에서 추가 검출된 유방 결절에 대한 조영증강 초음파의 진단 능력은 우수했다. 양성 및 관내암종 병소에서 동적 조영증강 자기공명영상과 조영증강 초음파의 운동 패턴 결과는 좋은 일치도를 보였다.

3.0T 자기공명영상을 이용한 유방 검사시 IDEAL기법의 유용성 평가 (Evaluation of Usefulness of IDEAL(Iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least squares estimation) Technique in 3.0T Breast MRI)

  • 조재환
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.217-224
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    • 2010
  • 유방암중 관상피내암으로 진단 받은 환자를 대상으로 기존의 지방 억제 기법인 CHESS와 새로운 기법인 IDEAL을 정량적으로 비교 분석하여 IDEAL기법의 효과와 유용성을 고찰 해보고자 한다. 조직학적으로 관상피 내암으로 진단 받은 환자 20명을 대상으로 3.0T MR scanner를 이용하여 CHESS 기법과 IDEAL 기법을 이용하여 지방 억제한 횡이완 강조 영상과 조영 증강 전후의 종이완 강조 영상을 획득하였다. 분석 결과 횡이완 강조 영상과 조영 증강 전, 후의 종이완 강조 영상에서 신호대 잡음비는 병변 부위에서는 차이를 보이지 않는 반면 유관조직과 지방조직에서는 IDEAL 기법을 이용한 그룹에서 높은 신호대 잡음비를 보였으며 두 그룹에서의 대조도대 잡음비는 IDEAL 기법을 이용한 그룹에서 높은 대조도대 잡음비를 보였다.

T1 강조 경추자기공명영상에 대한 최적의 지방소거기법의 정량적 평가: TSE-CHESS 과 TSE-SPAIR 의 비교 (Quantitative Evaluation of Optimized Fat-Suppression Techniques for T1 Weighted Cervical Spine MR Imaging: Comparison of TSE-CHESS and TSE-SPAIR)

  • 구은회
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권11호
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    • pp.529-536
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    • 2013
  • 본 실험의 목적은 TSE-CHESS 지방소거와 TSE-SPAIR 지방소거 기법을 비교하여 인체굴곡부위 지방소거에 있어서 TSE-SPAIR 기법의 임상적 유용성을 알아보고자 하였다. 총 25명의 경추질환이 없는 정상인을 대상으로 3.0 T MRI 기기를 이용하여 검사를 하였고, 사용된 두 기법에 대한 인체굴곡 부위 지방소거에 대한 정량적 분석으로 PSNR과 CNR을 평가하였다. 실험결과로 굴곡부위에 대한 PSNRs 과 CNRs 값은 TSE-SPAIR 기법이 유의성 있는 결과를 얻었다. 결론적으로, TSE-CHESS 지방소거와 TSE-SPAIR 지방소거 기법을 비교했을 때, 인체굴곡 부위에 대한 지방소거 평가에서 증가된 PSNRs 과 CNRs 값을 얻었다. 이러한 결과는 향후 인체굴곡 부위 지방소거 진단에 유용성 있는 정보를 제공 할 것이다.

Noninvasive Biomarker for Predicting Treatment Response to Concurrent Chemoradiotherapy in Patients with Hepatocellular Carcinoma

  • Chung, Yong Eun;Park, Jun Yong;Choi, Jin-Young;Kim, Myeong-Jin;Park, Mi-suk;Seong, Jinsil
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제23권4호
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    • pp.351-360
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    • 2019
  • Purpose: To investigate noninvasive biomarkers for predicting treatment response in patients with locally advanced HCC who underwent concurrent chemoradiotherapy (CCRTx). Materials and Methods: Thirty patients (55.5 ± 10.2 years old, M:F = 24:6) who underwent CCRTx due to advanced HCC were enrolled. Contrast-enhanced US (CEUS) and dynamic contrast-enhanced (DCE) magnetic resonance imaging (MRI) were obtained before and immediately after CCRTx. The third CEUS was obtained at one month after CCRTx was completed. Response was assessed at three months after CCRTx based on RECIST 1.1. Quantitative imaging biomarkers measured with CEUS and MRI were compared between groups. A cutoff value was calculated with ROC analysis. Overall survival (OS) was compared by the Breslow method. Results: Twenty-five patients were categorized into the non-progression group and five patients were categorized into the progression group. Peak enhancement of the first CEUS before CCRTx (PE1) was significantly lower in the non-progression group (median, 18.6%; IQR, 20.9%) than that in the progression group (median, 59.1%; IQR, 13.5%; P = 0.002). There was no significant difference in other quantitative biomarkers between the two groups. On ROC analysis, with a cutoff value of 42.6% in PE1, the non-progression group was diagnosed with a sensitivity of 90.9% and a specificity of 100%. OS was also significantly longer in patients with PE1 < 42.6% (P = 0.014). Conclusion: Early treatment response and OS could be predicted by PE on CEUS before CCRTx in patients with HCC.