• 제목/요약/키워드: Susceptibility effect imaging

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뇌의 기능영상에 있어서 자화율효과와 혈류효과 연구 (Susceptibility Effects v.s Flow Effects in Functional MRI)

  • 박종배;정순철;박세혁;노용만;조장희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1993년도 추계학술대회
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    • pp.23-26
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    • 1993
  • In MR functional imaging, it is shown that the signal change during photic activation is composed of two terms, i.e. the inflow effect and the susceptibility effect. Relatively the inflow effect affects the data obtained by CGE on the condition of short $T_E$(15ms) and large $\alpha$(90degree). The susceptibility effect, however, mainly contributes to the data on the condition of large $T_E$(35ms) and small $\alpha$(30degree). In this apper, we will discriminate the susceptibility effect for the intermingled data affected both flow effect and susceptibility effect. Finally susceptibility only functional imaging is proposed by using TRFGE.

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자기 공명 영상 시스템에서 자화율 분해 영상법에 관한 연구 (A Study of Susceptibility Decomposition in MRI)

  • 노용만;홍인기
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.395-402
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    • 1995
  • 자기공명 영상 시스템에서 영상을 얻고자 하는 물체내의 자화율 차이는 복셀내의 스핀들의 위상을 변화시킨다. 또한 스핀들 상호간의 위상변화로 인하여 영상 신호는 감쇄된다. 이러한 신호 세기의 감쇄는 자기공명 영상분야에서 자화율 효과라 알려져 왔고 이런 효과를 억제시키거나 또는 이용하는 연구가 심도있게 논의되어왔다. 본 논문에서 자화율 효과로 인한 신호의 변화를 분석할 수 있는 새로운 스펙트럼 분해법과 영상법을 제안하였다. 그리고 자화율 스펙트럼 분해법을 위한 펄스시퀀스를 개발하였고, 이것을 상자성(paramagnetic) 성질 때문에 자화율 효과가 생기는 정맥영상에 적용하였다. 컴퓨터 모의 실험과 팬텀(phantom)을 대상으로 한 실험 결과로 스펙트럼 분해법의 타당성을 보였다.

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SSFPI 기법을 이용한 MR 뇌기능 영상 -고 속의 자화율 효과의 직접적인 측정 (SSFP Interferometry (SSFPI) Technique Applied to functional MRI - A Fast and Direct Measurement of Magnetic Susceptibility Effect)

  • 정준영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.525-534
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    • 1996
  • We have developed a fast steady state free precession interferometry (SSFPI) technique which is useful for the fMRl (functional Magnetic Resonance Imaging). As is known, SSFP sequence with a suitable adjustment of Vadient (readeut) allows us to measure precession angle 6 which in tw relates to the field inhomogeneity. Combining the two pulses (known as FID and Echo) in FADE (Fast Acquisition Double Echo) sequence, for example, one can obtain the interference term which is directly related to the precession angle It has been known that a fast high resolution magnetic field mapping is possible by use of the modified FADE sequence or SSFPI, and we have attempted to use the SSFPI technique for the susceptibility-induced fMRl. When the method is applied to the susceptibility effect based functional magnetic resonance imaging (fMRl), it was found that the direct susceptibility effect measurement was possible without perturbations such as the backgrounds and inflow effect. In this paper, simulation results and experimental results obtained with 2.0 Tesla MRI system are presented.

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관류자기공명영상의 이해 (Understanding of Perfusion MR Imaging)

  • 구은회
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.27-31
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    • 2013
  • Perfusion MR imaging is how to use exogenous and endogenous contrast agent. Exogenous perfusion MRI methods which are dynamic susceptibility contrast using $T2^*$ effect and dynamic contrast-enhanced using T1 weighted image after injection contrast media. An endogenous perfusion MRI method which is arterial spin labeling using arterial blood flow in body. In order to exam perfusion MRI in human, technical access are very important according to disease conditions. For instance, dynamic susceptibility contrast is used in patients with acute stroke because of short exam time, while dynamic susceptibility contrast or dynamic contrast enhancement provides the various perfusion information for patients with tumor, vascular stenosis. Arterial spin labeling is useful for children, women who are expected to be pregnant. In this regard, perfusion MR imaging is required to understanding, and the author would like to share information with clinical users

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뇌기능 영상을 위한 TRFGE, CGE 기법에서 이미징 모드와 기울임 각의 변화에 따른 자화율 효과의 해석 (Analysis of Susceptibility Effects by Variation of Imaging Modes and Tilting Angles in TRFGE and CGE Sequences for fMRI)

  • 정순철;노용만;조장희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.571-574
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    • 1997
  • fMRI, functional MRI introduced recently appears based on the gradient echo technique which is sensitive to the field inhomogeneity developed due to the local susceptibility changes of blood oxygenation and deoxygenation. Common to all the gradient echo techniques is that the signal due to the susceptibility effects is generally decreased with increasing inhomogeneity due to the $T2^*$ effect or conventionally known as blood oxygenation level dependent (BOLD) effect. It is, also found that the BOLD sensitivity is also dependent on the imaging modes, namely whether the imaging is in axial, or coronal or sagittal mode as well as the directions of the vessels against the main magnetic field. We have, therefore, launched a systematic study of imaging mode dependent signal change or BOLD sensitivity as well as the signal changes due to the tilting angle of the imaging planes. Study has been made or both TRFGE sequence and CGE sequence to compare the distinctions of the each mode since each technique has different sensitivity against susceptibility effect. Method of computation and both the computer simulations and their corresponding experimental results are presented.

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뇌기능 영상을 위한 TRFGE와 CGE 기법에서 자화율 효과의 정량적 해석 (Quantitative Analysis of Susceptibility Effects in TRFGE and CGE Sequences for Functional MRI)

  • 정순철;노용만;조장희
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제1권1호
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    • pp.66-74
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    • 1997
  • 혈액의 산소화와 불 산소화에 따른 국부적인 자화율 효과의 변화에 의한 자장의 불 균일성에 민감한 경사 자장 에코 기법은 현재의 뇌기능 MR 영상의 기본이 되고 있다. 일반적으로 이러한 경사 자장 에코기법은 $T2^{*}$ 혹은 BOLD효과에 의한 자장의 불 균일성의 증가가 신호의 감소로 나타난다. BOLD 효과는 주자장에 대한 핏줄의 방향이나 영상 형식, 즉, 횡단면, 관상면, 또는 시상면에 따라 달라진다. 그래서 영상 형식과 영상면에 대한 기울임 각에 따른 신호의 변화와 BOLD 효과의 변화에 대한 정량적인 연구를 하였다. 연구는 자화율 효과에 대해 다른 민감도를 가지는 TRFGE 와 CGE 기법으로 이루어졌다. 컴퓨터 모의 실험과 실험 결과를 본 논문에 나타내었다.

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Phase Dependent Image Contrast Enhancement in MRI

  • Y.M Ro;C. W. Mun;I. K. Hong
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.165-172
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    • 1999
  • 본 연구에서는 MRI 영상에서 위상을 조절하여 영상 대조를 증가 시키는 방법을 제안 하였다 영상하고자 하는 물체 자체가 갖는 위상에 따라 영상의 대조가 변하기 때문에 본 방법은 자화율 영상이나 유속 영상에 유용하게 쓰일 수가 있다. 본 논문에서는 위상 분포에 따른 영상의 대조를 증가 시키기 위하여 RF 펄스를 복셀 내에서 위상을 갖도록 디자인 하였다. 따라서 복셀에서의 신호의 크기는 물체자체의 위상과 RF 펄스에의하여 가해준 위상이 결합에 의하여 결정된다. 외부위상 변화에 따른 신호의 변화를 분석하였고 그때 디자인된 RF 펄스를 이용하여 자화율만의 영상과 유속만의 영상을 얻었다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과는 제안된 알고리즘이 복셀내에 위상을 갖는 물체의 영상에 유용하고 그런 물체만을 영상하는데 유용함을 보였다.

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CGE와 TRFGE 기법으로 얻은 뇌기능 영상에서 혈류효과와 자화율 효과의 해석 (Analysis of Inflow and Susceptibility Effects in fMRI Obtained by CGE and TRFGE Techniques)

  • 노용만;정순철;조장희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.431-438
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    • 1995
  • Tailored RF 경사자계 영상법을 이용하여 혈류효과를 배제한 자화율 효과만의 뇌기능 영상을 얻을수 있었다. 일반적인 RF를 이용한 경사자계 뇌기능 영상법은 빠른 경사자계 영상법으로 인해 정맥뿐만 아니라 동맥에서의 혈류효과와 $T2^{*}$ 효과가 합쳐진 영상을 얻게되는 반면, tailored RF를 이용한 경사자계 영상법은 산소소모와 관계된 자화율 변화에 의한 뇌기능 영상을 얻을 수 있었다. 본 논문에서 tailored RF를 이용하여 뇌기능 영상에서 자화율효과와 혈류효과를 명확히 구분할 수 있음을 보였다. 그리고 실험결과로 얻은 신호는 충분히 크고 산소 소모의 변화를 보다 더 정확히 표현하므로 지금까지 다른 경사자계 영상법으로는 어려웠던 뇌기능 영상에서 정량화된 산소 신진대사 연구의 가능성을 보여주었다.

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Simultaneous Unwrapping Phase and Error Recovery from Inhomogeneity (SUPER) for Quantitative Susceptibility Mapping of the Human Brain

  • Yang, Young-Joong;Yoon, Jong-Hyun;Baek, Hyun-Man;Ahn, Chang-Beom
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제22권1호
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    • pp.37-49
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    • 2018
  • Purpose: The effect of global inhomogeneity on quantitative susceptibility mapping (QSM) was investigated. A technique referred to as Simultaneous Unwrapping Phase with Error Recovery from inhomogeneity (SUPER) is suggested as a preprocessing to QSM to remove global field inhomogeneity-induced phase by polynomial fitting. Materials and Methods: The effect of global inhomogeneity on QSM was investigated by numerical simulations. Three types of global inhomogeneity were added to the tissue susceptibility phase, and the root mean square error (RMSE) in the susceptibility map was evaluated. In-vivo QSM imaging with volunteers was carried out for 3.0T and 7.0T MRI systems to demonstrate the efficacy of the proposed method. Results: The SUPER technique removed harmonic and non-harmonic global phases. Previously only the harmonic phase was removed by the background phase removal method. The global phase contained a non-harmonic phase due to various experimental and physiological causes, which degraded a susceptibility map. The RMSE in the susceptibility map increased under the influence of global inhomogeneity; while the error was consistent, irrespective of the global inhomogeneity, if the inhomogeneity was corrected by the SUPER technique. In-vivo QSM imaging with volunteers at 3.0T and 7.0T MRI systems showed better definition in small vascular structures and reduced fluctuation and non-uniformity in the frontal lobes, where field inhomogeneity was more severe. Conclusion: Correcting global inhomogeneity using the SUPER technique is an effective way to obtain an accurate susceptibility map on QSM method. Since the susceptibility variations are small quantities in the brain tissue, correction of the inhomogeneity is an essential element for obtaining an accurate QSM.

주파수 변조 DANTE를 이용한 자화율 효과의 감소 (Reduction of Susceptibility Effect Using Frequency Modulation DANTE)

  • 정성택;홍인기;김지훈;노용만;조장희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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    • pp.167-170
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    • 1995
  • An frequency modulated (FM) DANTE pulse sequence generates a quadratic phase toward the transverse of image by an FM RF pulse. In the image of a serious susceptibility effect, the phase due to the difference of the susceptibility in the pixel occurs susceptibility error which arise signal loss. But the signal loss due to the susceptibility effect in the pixel is reduced when the quadratic phase adds in the pixel. In this paper, we have generated a quadratic function toward the transverse (X-Y) using FM DANTE sequence and the susceptibility effect is reduced in the gradient echo (GE) imaging. Computer simulation and experimental results is obtained by using a whole-body KAIS 2.0T NMR system.

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