• Laboraroty Animal Research
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• 제34권4호
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• pp.248-256
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• 2018

O-2-$^{18}F$-fluoroethyl-l-tyrosine ($[^{18}F]FET$) has been widely used for glioblastomas (GBM) in clinical practice, although evaluation of its applicability in non-clinical research is still lacking. The objective of this study was to examine the value of $[^{18}F]FET$ for treatment evaluation and prognosis prediction of anti-angiogenic drug in an orthotopic mouse model of GBM. Human U87MG cells were implanted into nude mice and then bevacizumab, a representative anti-angiogenic drug, was administered. We monitored the effect of anti-angiogenic agents using multiple imaging modalities, including bioluminescence imaging (BLI), magnetic resonance imaging (MRI), and positron emission tomography-computed tomography (PET/CT). Among these imaging methods analyzed, only $[^{18}F]FET$ uptake showed a statistically significant decrease in the treatment group compared to the control group (P=0.02 and P=0.03 at 5 and 20 mg/kg, respectively). This indicates that $[^{18}F]FET$ PET is a sensitive method to monitor the response of GBM bearing mice to anti-angiogenic drug. Moreover, $[^{18}F]FET$ uptake was confirmed to be a significant parameter for predicting the prognosis of anti-angiogenic drug (P=0.041 and P=0.007, on Days 7 and 12, respectively, on Pearson's correlation; P=0.048 and P=0.030, on Days 7 and 12, respectively, on Cox regression analysis). However, results of BLI or MRI were not significantly associated with survival time. In conclusion, this study suggests that $[^{18}F]FET$ PET imaging is a pertinent imaging modality for sensitive monitoring and accurate prediction of treatment response to anti-angiogenic agents in an orthotopic model of GBM.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권6호
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• pp.707-716
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• 2020

Objective: To evaluate pharmacokinetic variables from contrast-enhancing lesions (CELs) and non-enhancing T2 high signal intensity lesions (NE-T2HSILs) on dynamic contrast-enhanced (DCE) magnetic resonance (MR) imaging for predicting progression-free survival (PFS) in glioblastoma (GBM) patients. Materials and Methods: Sixty-four GBM patients who had undergone preoperative DCE MR imaging and received standard treatment were retrospectively included. We analyzed the pharmacokinetic variables of the volume transfer constant (Ktrans) and volume fraction of extravascular extracellular space within the CEL and NE-T2HSIL of the entire tumor. Univariate and multivariate Cox regression analyses were performed using preoperative clinical characteristics, pharmacokinetic variables of DCE MR imaging, and postoperative molecular biomarkers to predict PFS. Results: The increased mean Ktrans of the CEL, increased 95th percentile Ktrans of the CELs, and absence of methylated O⁶-methylguanine-DNA methyltransferase promoter were relevant adverse variables for PFS in the univariate analysis (p = 0.041, p = 0.032, and p = 0.083, respectively). The Kaplan-Meier survival curves demonstrated that PFS was significantly shorter in patients with a mean Ktrans of the CEL > 0.068 and 95th percentile Ktrans of the CEL > 0.223 (log-rank p = 0.038 and p = 0.041, respectively). However, only mean Ktrans of the CEL was significantly associated with PFS (p = 0.024; hazard ratio, 553.08; 95% confidence interval, 2.27-134756.74) in the multivariate Cox proportional hazard analysis. None of the pharmacokinetic variables from NE-T2HSILs were significantly related to PFS. Conclusion: Among the pharmacokinetic variables extracted from CELs and NE-T2HSILs on preoperative DCE MR imaging, the mean Ktrans of CELs exhibits potential as a useful imaging predictor of PFS in GBM patients.

• 대한영상의학회지
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• 제83권3호
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• pp.620-631
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• 2022

목적 유방암 환자의 수술 전 자기공명영상에서 림프절 전이를 시사하는 소견들에 따른 진단 성적을 알아보고자 한다. 대상과 방법 수술 전 유방 자기공명영상을 촬영하고 유방암 수술을 시행한 192명의 환자를 후향적으로 분석하였다. 영상 소견에서 림프절의 크기와 장경/단경의 비율, 피질의 두께와 모양, 변연, 수질의 소실, 비대칭성, T2 강조영상에서의 신호강도, 이른 조영증강의 정도, 조영증강의 역학을 조사하였다. 수신자판단특성곡선 분석, 카이 분석과 t-검정, 맥니마 검정을 이용하여 통계분석을 시행하였다. 결과 단경의 증가, 피질의 불규칙한 모양과 피질 두께의 증가, 수질의 소실, 비대칭성, 피질의 불규칙한 변연 그리고 T2 강조영상에서의 낮은 신호강도는 전이를 시사하는 의미 있는 소견이었다. 이중 단경과 피질의 두께에 대해 수신자판단특성곡선 분석으로 각각 8.05 mm와 2.75 mm로 절단값을 얻었다. 2.75 mm 이상의 피질 두께, 피질의 불규칙한 모양은 맥니마 검정으로 다른 소견들과 비교할 때 민감도의 유의한 차이를 보였다. 피질의 불규칙한 변연(100%)은 가장 높은 특이도를 보였다. 결론 유방 자기공명영상의 전이 림프절 분석에서 2.75 mm 이상의 피질 두께와 피질의 불규칙한 모양은 다른 소견들보다 높은 민감도를 보이고 피질의 불규칙한 변연은 가장 높은 특이도를 보이는 소견이다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권11호
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• pp.1078-1088
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• 2022

Objective: To develop and validate a model using radiomics features from apparent diffusion coefficient (ADC) map to diagnose local tumor recurrence in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Materials and Methods: This retrospective study included 285 patients (mean age ± standard deviation, 62 ± 12 years; 220 male, 77.2%), including 215 for training (n = 161) and internal validation (n = 54) and 70 others for external validation, with newly developed contrast-enhancing lesions at the primary cancer site on the surveillance MRI following definitive treatment of HNSCC between January 2014 and October 2019. Of the 215 and 70 patients, 127 and 34, respectively, had local tumor recurrence. Radiomics models using radiomics scores were created separately for T2-weighted imaging (T2WI), contrast-enhanced T1-weighted imaging (CE-T1WI), and ADC maps using non-zero coefficients from the least absolute shrinkage and selection operator in the training set. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was used to evaluate the diagnostic performance of each radiomics score and known clinical parameter (age, sex, and clinical stage) in the internal and external validation sets. Results: Five radiomics features from T2WI, six from CE-T1WI, and nine from ADC maps were selected and used to develop the respective radiomics models. The area under ROC curve (AUROC) of ADC radiomics score was 0.76 (95% confidence interval [CI], 0.62-0.89) and 0.77 (95% CI, 0.65-0.88) in the internal and external validation sets, respectively. These were significantly higher than the AUROC values of T2WI (0.53 [95% CI, 0.40-0.67], p = 0.006), CE-T1WI (0.53 [95% CI, 0.40-0.67], p = 0.012), and clinical parameters (0.53 [95% CI, 0.39-0.67], p = 0.021) in the external validation set. Conclusion: The radiomics model using ADC maps exhibited higher diagnostic performance than those of the radiomics models using T2WI or CE-T1WI and clinical parameters in the diagnosis of local tumor recurrence in HNSCC following definitive treatment.

• Korean Journal of Radiology
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• 제20권5호
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• pp.791-800
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• 2019

Objective: To compare various models of diffusion-weighted imaging including monoexponential apparent diffusion coefficient (ADC), biexponential (fast diffusion coefficient [D_f], slow diffusion coefficient [D_s], and fraction of fast diffusion), stretched-exponential (distributed diffusion coefficient and anomalous exponent term [α]), and kurtosis (mean diffusivity and mean kurtosis [MK]) models in the differentiation of renal solid masses. Materials and Methods: A total of 81 patients (56 men and 25 women; mean age, 57 years; age range, 30-69 years) with 18 benign and 63 malignant lesions were imaged using 3T diffusion-weighted MRI. Diffusion model selection was investigated in each lesion using the Akaike information criteria. Mann-Whitney U test and receiver operating characteristic (ROC) analysis were used for statistical evaluations. Results: Goodness-of-fit analysis showed that the stretched-exponential model had the highest voxel percentages in benign and malignant lesions (90.7% and 51.4%, respectively). ADC, D_s, and MK showed significant differences between benign and malignant lesions (p < 0.05) and between low- and high-grade clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) (p < 0.05). α was significantly lower in the benign group than in the malignant group (p < 0.05). All diffusion measures showed significant differences between ccRCC and non-ccRCC (p < 0.05) except D_f and α (p = 0.143 and 0.112, respectively). α showed the highest diagnostic accuracy in differentiating benign and malignant lesions with an area under the ROC curve of 0.923, but none of the parameters from these advanced models revealed significantly better performance over ADC in discriminating subtypes or grades of renal cell carcinoma (RCC) (p > 0.05). Conclusion: Compared with conventional diffusion parameters, α may provide additional information for differentiating benign and malignant renal masses, while ADC remains the most valuable parameter for differentiation of RCC subtypes and for ccRCC grading.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제5권1호
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• pp.33-37
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• 2001

목적 : 자성 자기공명조명제의 효율을 결정하는데는 상자성물질의 물분자 결합위치에 구속되어 있는 물분자와 자유 물분자사이의 물분자 교환율이 매우 중요한 역할을 담당한다. 따라서 본 연구에서는 $^{17}O-NMR$기법을 사용하여 현재 상용화 되어 있는 Gd 자기공명조영제 및 최근 간특이성 자기공명조영제로 제안되고 있는 Gd-EOB-DTPA의 물분자 교율을 측정하고자 하였다. 대상 및 방법 본 연구에 사용된 조영제는 Gd-DTPA, Gd-DTPA-BMA, Gd-DOTA, Gd-EOB-DTPA 이며 여기에 Isotech 사의 5% $^{17}O$로 치환된 증류수를 혼합하여 사용하였다. 결과적인 시료의 pH는 buffer용액을 사용하여 pH=7로 고정하였으며 다양한 온도에서 Bruker-600 (14.1 T, 81.3 MHz)모델의 NMR장비를 사용하여 측정하였다. 에코열 24개의 Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) 펄스 시권스를 사용하여 $^{17}O$의 스핀-스핀 이완시간(T2)을 측정하고 이렇게 얻어진 T2 데이터는 최소자승법을 이용하여 Solomon-Bloembergen방정식에 fitting시켜서 최종적으로 각 조명제의 물분자 교환율을 계산하였다. 결과 : 측정된 각 조영제의 물분자 교환시간은 300k의 온도에서는 Gd-DTPA의 경우 0.427, Gd-DTPA-BMA의 경우 $1.99{\;}{\mu}s$, Gd-DOTA의 경우 $0.27{\;}{\mu}s$, Gd-EOB-DTPA의 경우 $0.11{\;}{\mu}s$로 나타났으며 이러한 물분자 교환시간은 온도에 따라 변화함을 알았다. 물분자 교환시간의 온도 의존성은 모든 조영제에서 지수함수의 형태로 나타났으나 조영제에 따라 온도가 올라감에 따라 물분자 교환시간이 감소하는 감소율에서는 차이를 나타내었다. 결론 : 상자성 조영제의 relaxation enhancement 기전을 이해하는데는 물분자 교환율에 대한 정보가 매우 중요하며 이러한 물분자 교환율을 정확히 측정하는데는 $^{17}O-NMR$기법이 매우 유용함을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.256-262
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• 2008

자기공명분광법(magnetic resonance spectroscopy: MRS)은 인체내 대사물질을 정량분석하여 병변의 조기진단 및 정밀진단에 도움을 주고 있으며, 최근 임상에 이용되고 있는 자기공명분광법은 single voxel spectroscopy (SVS) 기법과 multi voxel spectroscopy (MVS) 기법이 있다. 본 연구에서는 SENSE와 NEX를 변화시킨 multi voxel spectroscopy (MVS)의 데이터와 기존 single voxel spectroscopy (SVS)의 데이터를 비교 분석하여, 각각의 데이터의 유의성 차이를 평가하고자 하였다. 정상 성인 지원자 13명(남자: 5명, 여자: 8명, 평균 41세, 표준편차 11.65세)을 대상으로 chemical shift image (CSI)를 이용한 MVS검사를 시행하였다. 장비는 3.0T Achieva Release Version 2.1 (Philips Medical System, Netherland)을 이용하였고, 8 channel head coil을 사용하여 brain thalamus 부위에서 CSI spectrum을 1 slice 획득하였다. Scan parameter로는 FOV (field of view): $230{\times}184mm^2$, TR (time to repetition): 2000 msec, TE (time to echo): 288 msec, matrix: $15{\times}12$, VOI(view of interest): $110{\times}110mm^2$, voxel size: $15{\times}15{\times}15mm^3$로 하였다. SENSE factor (S)와 NEX (N)는 S1*N1, S2*N1, S2*N2, S3*N2로 변화하여 스펙트럼을 획득하였고, 각 scan time은 5분 54초, 3분 32초, 6분 20초, 4분 20초였다. 얻은 모든 MRS 데이터는 jMRUI 3.0 Version 프로그램에서 분석하였고, SENSE factor와 NEX를 변화시켜 얻은 MVS data 그룹들이 정상 성인 뇌 대사물질의 변화에 영향을 주는지 검증하기 위해 그룹 간에 ANOVA분석을 실행하여 P 값이 0.05보다 크게 나오면 그룹들 사이에 유의한 차이가 없다고 분석하였다. NAA/Cr과 Cho/Cr의 상대적 비율은 MV와 SVS사이에서는 유의한 차이가 없었다. 즉, SENSE factor와 NEX를 변화시켜 얻은 MVS data에서 정상 성인 뇌조직의 대사물질의 변화를 관찰한 결과, S1*N1의 NAA/Cr은 $1.45{\pm}0.03$, Cho/Cr은 $0.88{\pm}0.03$이고, S2*N1의 NAA/Cr은 $1.44{\pm}0.03$, Cho/Cr은 $0.87{\pm}0.05$, S2*N2의 NAA/Cr은 $1.43{\pm}0.02$, Cho/Cr은 $0.87{\pm}0.04$이며, S3*N2의 NAA/Cr은 $1.45{\pm}0.03$, Cho/Cr은 $0.87{\pm}0.03$으로 나타났다(F-value : 1.37, D.F : 3, P-value : 0.262). 그러나 데이터의 질을 측정하기 위한 MVS 데이터의 NAA Peak line-width는 SVS 데이터의 NAA Peak line-width 보다 약 3배 정도 넓었다. 본 연구에서는 MVS에서 SENSE factor와 NEX 값을 다양하게 변화시킨 MVS의 데이터와 SVS의 데이터가 큰 차이가 없음을 확인하였다. 즉, 어는 특정 부위의 뇌 조직의 대사물질은 MVS와 SVS 기법 모두 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 그러므로 MVS는 SVS보다 광범한 부위를 짧은 시간 안에 검사할 수 있으므로 매우 유용한 방법이라고 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.103-107
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• 1997

목적: 기능적 MR영상을 이용하여 일차운동중추 및 부운동중추의 활성화 부위의 확인 및 편측성을 확인서을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 7명의 정상성인을 대상으로 echoplanar imaging 혈액산소노도의존(blood oxygen level dependent)기법을 이용하여 운동자극에 의한 뇌피질활성화 검사를 시행하여싸. 사용한 MR기기는 1.5T Siemens Magnetom Vision system이고 표준두부코일을 사용하였다. EPI의 parameter는 TR/TE:1.0/660 msec, 숙임각: $90^{\circ}$, field of view: $22cm{\times}22cm,{\;}matrix{\;}:{\;}128{\times}128$, 절편갯수/절편두께/간격: 10/4mm/0.8mm와 지방억제기법이 추가되었다. 손가락운동을 한쪽 손의 검사에 3회의 운동자극기간과 3회의 휴식기를 번갈아 좌측손과 우측손을 따로 시행하였다. 영상처리 software는 Stimulate 5.0을 사용하였고 통게적인 방법은 cross-correlation을 이용하였다. 좌우측 반구의 활성화시의 평균신호강도의 상승률과 일차운동중추와 부운동중추부위의 활성화된 voxel의 갯수를 구하여 좌측 및 우측손의 운동시의 좌우측반구의 활성화된 voxel의 갯수를 비교하였다. 그리고 각 반구의 활성화된 voxel의 총합을 구하여 각반구의 비대칭성을 확인하는 지표로 삼았다. 결과: 부운동중추에서 우성반구의 신호 상승률은 2.49-3.06%로 일차운동중추의 4.4-7.23%보다 낮은 상승류을 보였다. 우측이나 좌측손가락운동시 부운동중추의 좌, 우측 반구의 평균신호강도의 상승률에는 유의한 차이가 없었다(p>0.01). 활성화된 voxel의 갯수에 있어서도 유의한 차이가 없었다. 반구의 비대칭성을 확인하기 위하여 각각의 뇌반구의 활성화 voxel의 총합을 구하였을때 일차운동중추의 경우는 유의성있는 차이를 보였으나(p<0.05) 부운동중추의 경우에는 차이가 없었다. 결론: 일차운동중추는 반대측 뇌반구의 우세 및 좌측반구가 우세한 비대칭성을 보였으나 부운동중추는 한쪽 반구의 비대칭성이 약한결과를 보였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권2호
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• pp.120-132
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• 2014

목적: 원발성 뇌종양환자에서 방사선 치료 후 추적 자기공명영상에서 새로 생긴 조영증강 뇌병변에 대해 종양재발과 지연성 방사선치료연관변화의 감별에 있어서 확산강조영상 (DWI), 역동적조영관류영상 (DSC PWI), 자화율강조영상 (SWI)의 진단적 가치를 서로 비교하고자 한다. 대상과 방법: 원발성 뇌종양으로 이전에 방사선치료를 받았던 환자 중, 방사선치료 종료 최소 1년 이후에 추적 자기공명영상에서 새롭게 조영증강 되는 병변을 가진 24명의 환자를 대상으로 연구하였다. 새롭게 조영증강 되는 병변은 14명의 종양재발과 10명의 방사선치료연관변화로 확인되었다. 종양재발과 방사선치료연관변화 두 환자 군의 여러변수들은 비대응표본 t 검정을 실시하여 비교 분석하였다. 다중변수 로지스틱 회귀 분석을 이용하여 DWI, DSC PWI, SWI 각 영상의 정량 분석을 통해 얻은 apparent diffusion coefficient (ADC), normalized cerebral blood volume (nCBV), proportion of dark signal intensity (proSWI) 값 중 두 군을 감별해 내는 최상의 예측 변수 (best predictor)를 정하였다. 이후 수신자 조작 특성 (Receiver operating characteristics, ROC) 분석을 통하여 best predictor의 정확도, 민감도, 특이도를 평가하였다. 결과: 방사선치료연관변화 군과 비교하여 종양재발 군에서 평균 nCBV 값이 유의하게 높았고 (P=.004), 평균 proSWI 값은 유의하게 낮았다 (P<.001). 반면, 평균 ADC 값은 두 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 다중변수 로지스틱 회귀 분석 결과 proSWI 값만이 통계적으로 유의한, 감별 가능한 독립변수였으며, 민감도, 특이도, 정확도는 각각 78.6% (11 of 14), 100% (10 of 10), 87.5% (21 of 24) 였다. 결론: 뇌종양 환자에서 방사선치료 종료 최소 1년 이후에 새로 보이는 조영증강 병변의 감별에 있어 proSWI 값이 가장 중요한 변수인 것으로 나타났다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권1호
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• pp.95-99
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• 2009

본 연구는 뇌의 T2고속스핀에코 3.0T 자기공명영상에서 지방조직의 억제능력을 유지하면서 동시에 지방조직의 불균일성을 최소화할 수 있는 SPAIR의 적정 반전시간(TI)을 찾아보고, 지방억제기법인 STIR기법과도 비교하고자 한다. SPAIR 프로토콜의 반전시간(TI)은 SPAIR TR(420 msec)의 1/2, 1/3, 1/6, 1/12, 즉 210 msec(8명), 140 msec(26명), 70 msec(26명), 35 msec(18명)로 설정하고, STIR의 TI는 250 msec(26명)로 설정하여 뇌의 축방향 영상(104개)을 획득하였다. 출력영상의 지방조직, 근육조직, 백그라운드의 ROI($50\;mm^2$)를 설정하여 신호강도(SI)를 측정하였고, 지방과 근육조직과의 CNR을 산출하고, 지방조직에서 불균일치는 측정된 지방 신호의 평균치(mean)에 대한 표준편차(SD)로서 그 산출은 SD/mean으로 계산하였다. 측정결과는 첫째, SPAIR TI가 70 ms일 때, 지방조직의 신호강도가 TI가 140 ms 보다 낮게 측정되어 지방억제능력이 우수하였다. 둘째, SPAIR TI가 140 ms일 때, 영상의 질 측면에서 지방조직의 불균일치는 70 ms 보다 낮아서 영상의 질은 우수하게 나타났다. 따라서 SPAIR TI의 선택은 TR(420 ms)의 1/3인 140 ms와 1/6인 70 ms에서 결정되어야 하는데 지방조직의 억제능력과 지방조직의 불균일치에서 각각 통계적으로 유의한 차이(p < .001)를 보여 화질 측면에서 TI : 140 ms를 선택하는 것이 바람직하다고 생각한다. 한편, SPAIR(TI : 140 ms)와 STIR의 비교는 지방억제는 통계적으로 유의한 차이가 없으나(p < .252), 화질 측면에서 SPAIR가 STIR보다 우수한 결과를 보였고, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p < .01).