• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제2권1호
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• pp.67-72
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• 1998

자기공명 영상의 의학적 이용에서 T2이완시간의 화소별 영상화(T2 이완 영상)는 병변의 정량적 진단도구로서 제안된 바 있다. NMR의 물리/화학적 이용에서 T2 이완시간의 측정으로서 CPMG(Carr-Pucell-Meiboom-Gill) 펄스열이 가장 효과적으로 인정되고, 쓰이고 있으나, 선형자계를 가하는 MR 영상화 장비에서는 측정된 다른 TE의 영상들을 이용한 T2 이완시간의 영상화 자체에 대한 복잡한 계산을 영상기기에서 수행에 문제가 있고, 일반적으로 최대 4개의 CPMG 에코를 영상화하는 펄스열이 제공되어 있다. 좀더 정확한 T2 이완영상화를 위하여 적어도 8개의 다른 반향시간 TE를 가진 영상들을 필용로 하므로, MR 영상화 장비사에서 제공된 펄스열을 이용하면, 적어도 두번 이상의 영상화를 하여야한다. 이는 TR을 2500msec로 할 때 적어도 15분 정도의 시간이 걸리며, 이 동안 환자의 약간의 움직임, 특히 각 4개 단위의 영상화 사이에 움직임에 의한 임의적 잡음이 계산될 T2 영상에 큰 영향을 미친다. 이 연구에서는 시뮬레이션에 의하여 1, 5, 10% 의 이론적인 임의 잡음을 포함한 영상들을 이용하여 잡음이 T2 영상의 작성에 미치는 영향을 연구하였다. 그리고 4개 에코 펄스열을 이용하여 세 번의 영상화로 12개의 영상을 얻고, 이들로부터 4개, 8개의 다른 TE를 가진 영상들을 선택하여 T2 영상을 계산하였다. 그리고 이 연구에서 개발된 8에코 CPMG펄스열로 한 번에 얻은 8개의 영상을 이용한 T2 이완 영상과 결과를 비교하였다. 잡음이 클수록 실제치보다 T2가 길었고, 8-에코 펄스열은 영상화하는 동안에 환자의 움직임을 줄여서 더 정확한 T2 이완 영상을 만들수 있었다.

• Advances in nano research
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• 제12권6호
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• pp.605-616
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• 2022

We prepared two samples of ultrafine ferrihydrite (FH) nanoparticle ensembles of quite a different origin. First is the biosynthesized sample (as a product of the vital activity of bacteria Klebsiella oxytoca (hereinafter marked as FH-bact) with a natural organic coating and negligible magnetic interparticle interactions. And the second one is the chemically synthesized ferrihydrite (hereinafter FH-chem) without any coating and high level of the interparticle interactions. The interparticle magnetic interactions have been tuned by modifying the nanoparticle surface in both samples. The coating of the FH-bact sample has been partially removed by annealing at 150℃ for 24 h (hereinafter FH-annealed). The FH-chem sample, vice versa, has been coated (1.0 g) with biocompatible polysaccharide (arabinogalactan) in an ultrasonic bath for 10 min (hereinafter FH-coated). The changes in the surface properties of nanoparticles have been controlled by XPS. According to the electron microscopy data, the modification of the nanoparticle surface does not drastically change the particle shape and size. A change in the average nanoparticle size in sample FH-annealed to 3.3 nm relative to the value in the other samples (2.6 nm) has only been observed. The estimated particle coating thickness is about 0.2-0.3 nm for samples FH-bact and FH-coated and 0.1 nm for sample FH-annealed. Mössbauer and magnetization measurements are definitely shown that the drastic change in the blocking temperature is caused by the interparticle interactions. The experimental temperature dependences of the hyperfine field hf>(T) for samples FH-bact and FH-coated have not revealed the effect of interparticle interactions. Otherwise, the interparticle interaction energy E_int estimated from the hf>(T) for samples FH-chem and FH-annealed has been found to be 121k_B and 259k_B, respectively.

• Korean Journal of Radiology
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• 제20권5호
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• pp.830-843
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• 2019

Objective: To examine the potential of intravoxel incoherent motion (IVIM) and blood oxygen level-dependent (BOLD) magnetic resonance imaging for detecting renal changes after iodinated contrast-induced acute kidney injury (CI-AKI) development in a diabetic rabbit model. Materials and Methods: Sixty-two rabbits were randomized into 2 groups: diabetic rabbits with the contrast agent (DCA) and healthy rabbits with the contrast agent (NCA). In each group, 6 rabbits underwent IVIM and BOLD imaging at 1 hour, 1 day, 2 days, 3 days, and 4 days after an iohexol injection while 5 rabbits were selected to undergo blood and histological examinations at these specific time points. Iohexol was administrated at a dose of 2.5 g I/kg of body weight. Further, the apparent transverse relaxation rate (R2^*), average pure molecular diffusion coefficient (D), pseudo-diffusion coefficient (D^*), perfusion fraction (f) were calculated. Results: The D and f values of the renal cortex (CO) and outer medulla (OM) were significantly decreased compared to baseline values in the 2 groups 1 day after the iohexol injection (p < 0.05). A marked reduction in the D^* values for both the CO and OM was also observed after 1 hour in each group (p < 0.05). In the OM, a persistent elevation of the R2^* was detected for 4 days in the DCA group (p < 0.05). Histopathological changes were prominent, and the pathological features of CI-AKI aggravated in the DCA group until day 4. The D, f, and R2^* values significantly correlated with the histological damage scores, hypoxia-inducible transcription factor-1α expression scores, and serum creatinine levels. Conclusion: A combination of IVIM and BOLD imaging may serve as a noninvasive method for detecting and monitoring CI-AKI in the early stages in the diabetic kidney.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권1호
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• pp.35-40
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• 2002

목적 : 새로운 개념의 macromolecular MR 조영제를 개발하여 자기이완적 특성 및 조직특이성 조영제로서의 가능성을 탐색해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : Phthalocyanine (PC)을 상자성 원소의 배위자로 선택하였다. 2.01g (5.2 mmol)의 Phthalocyanine을 0.37 g(1.4mmo1)의 Mn chloride와 $310^{\circ}C$에서 36시간동안 반응시킨 후 혼합물을 크로마토그래피(CHC13/CH3OH 98/2 v/v, Rf, 0.76)로 정제하여 1.04 g (46%)의 MnPC (분자량 2000)를 얻었다. 0.1 mM로 희석시킨 MnPC를 1.5T(64MHz) MR 장비를 이용하여 T1/T2 자기이완율을 측정하였다. MnPC의 MR 영상 특성을 알아보기위해 1.5T MRI에서 스핀반향 기법(TR/TE= 500/14 msec)과 경사에코 기법중 FLASH 기법(TR/TE=80/4 msec, flip angle=60)을 사용하여 매 10분 간격으로 최고 4시간까지 연속적으로 토끼의 간에서 영상을 획득하였다. 농도별 차이를 알아보기위해 MnPC를 20 mM, 50 mM, 100 mM로 희석하여 사용하였다. 결과 : MnPC의 1.5 T(64 MHz)에서의 자기이완율은 Rl : 7.28 $mM^{-1}S^{-1}$, R2=55.56 $mM^{-1}S^{-1}$으로 small molecular weight 조영제인 Gd-DTPA의 Rl(=4.8 $mM^{-1}S^{-1}$), R2(=5.2 $mM^{-1}S^{-1}$) 값과 비교할 때 T1/T2 자기이완율이 매우 컸다. 스핀반향과 FlASH 기법 모두에서 조영증강은 조영제 주사후 약 10분 정도에 최고치에 달한 후 약 2시간 정도까지 유지하였다. MnPC는 small molecular weight의 간특이성 조영제들인 Gd-EOB-DTPA, Gd-BOPTA 및 MnDPDP과 비교할 때 조명증강을 유지하는 시간이 훨씬 더 긴 특성을 보였다. MnPC는 시간 경과에 따라 담도로 배출되었다. 결론 : 새로운 종류의 macromolecular MR agent인 MnPC를 자체 개발하였고 자기이완율을 측정한 결과 T1/T2 효과가 기존의 small molecular Gd-chelate에 비해 매우 큼을 알 수 있었다. MnPC는 간세포에 흡수된 후 담도계로 배출되는 간특이성 조영제임을 확인하였다.

• 대한영상의학회지
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• 제81권2호
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• pp.365-378
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• 2020

목적 본 연구는 gadoxetic acid 조영증강 간 자기공명영상에서 T1 이완시간이 만성간질환을 가진 환자에서 간섬유화의 발견과 병기설정에 유용한지 알아보고자 한다. 대상과 방법 국소간병변이 의심되는 103명 환자들이 간 자기공명영상과 Fibroscan을 시행하였다. Fibroscan은 간섬유화의 정도를 분류하는 참조표준검사로 사용되었다. T1 이완시간은 조영제 주입 전(preT1)과 주입 20분 후(postT1), 그리고 이들 간의 T1 이완시간 감소율(rrT1)을 3 테슬라 자기공명영상의 횡단 3D VIBE 시퀀스 하에 측정하였다. Receiver operating characteristic (이하 ROC) 분석을 통해 간섬유화 병기설정을 위한 최적의 cut-off 값이 결정되었다. 결과 METAVIR score (F0-F4)에 따른 간섬유화 병기가 증가함에 따라, preT1과 postT1은 증가하였고, rrT1은 감소하였다. PreT1의 F2와 F3 사이(F2, 836.0 ± 74.7 ms; F3, 888.6 ± 77.5 ms, p < 0.05), postT1의 F3와 F4 사이(F3, 309.0 ± 80.2 ms; F4, 406.6 ± 147.7 ms, p < 0.05), 그리고 rrT1의 F3와 F4사이(F3, 65.4 ± 7.7%; F4 57.3 ± 11.4%, p < 0.05)에서 통계적 유의미한 차이를 보였다. ROC 분석은 preT1과 postT1의 병용검사가 간섬유화 병기설정에 있어 가장 유용한 검사라는 것을 보여준다. 결론 preT1과 postT1은 간섬유화 병기가 증가함에 따라 증가하며, T1 mapping이 gadoxetic acid 조영증강 간 자기공명영상에서 간섬유화 병기설정에 있어 유용한 보조적 시퀀스로 사용될 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.100-105
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• 2005

최근 들어 바이오 의약품으로 응용 가능한 자성 나노 입자에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 바이오 의약품으로 응용이 가능하려면 상온에서 초상자성의 특성을 가져야만 한다. 초상자성 나노 입자의 제작이 가능한 졸-겔 법을 이용하여 초상자성 나노 입자 $Ni_{0.9}Zn_{0.1}Fe_2O_4$를 제조하여 입자의 크기 및 자기적 성질을 DTA/TGA, x-선 회절법, SEM 측정과 $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. DTA/TGA, SEM 및 x-선 회절실험으로부터 $300^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 순수한 cubic spinel 구조를 가지며, 평균입자 크기가 10nm인 균일한 구형상 임을 알 수 있었다. $M\ddot{o}ssbauer$ 분광실험으로 $300^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며 13K에서 573K가지 $M\ ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼을 취하였을 때 77 K까지는 sextet의 공명흡수선(준강자성체)으로 나타났고 130K이상에서는 가운데 doublet의 공명흡수선이 나타나 400K에서는 sextet과 doublet의 면적비가 같아짐을 알 수 있었다. 13K에서의 초미세자기장은 $H_{hf}(B)=532kOe,\;H_{hf}(A)=507 kOe$이며, VSM 측정 결과로부터 초상자성의 특성을 잃어버리는 차단온도 $T_B$는 250 K로 결정하였다. 또한 자기이방성상수 $K=1.0{\times}10^6\;erg/cm^3$, 완화시간상수 ${\tau}_0=5.0{\times}10^{-13}$ s의 값을 얻었으며, 교류 발열 측정기를 이용하여 자기발열 상태를 측정한 결과 자기발열은 온열온도인 $43.6^{\circ}C$로 나타났다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제18권6호
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• pp.1-11
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• 2006

연구목적: 이 연구는 피부표면 냉각이 생체내의 건구조 점탄성 특성에 미치는 영향을 비교하였다. 방법: 7명의 남성 실험 대상자는 족저굴곡 운동을 10회$\times$10set, 60초 간격으로 최대 수의적 수축을 6초간 각각 실시하였다. 각 측정 전후에 내측 비복근(MG)의 건과 건막의 신장은 초음파 검사법에 의하여 직접 측정되었다(건 장력과 건 신장의 관계로 평가 되었다). 건 횡단면적과 족 관절 모멘트 암은 자기공명영상법(MRI)으로부터 얻어졌다. 건 장력은 관절 모멘트와 건 모멘트 암으로 계산되었다. 또한 스트레스는 횡단면적영역(CSA)을 힘으로 나눔으로써 얻어졌다. 스트레인은 건의 길이로 표준화된 치환으로부터 측정되었다. 결과: 냉각 후에 건 장력은, 비냉각 보다 냉각한 측이 유의하게 높았다. 스티프네스는 비냉각 조건 보다 냉각 조건하에서 높은 유의수준을 나타냈다. 최대의 스트레인과 스트레스는 냉각조건하에서 $7.4{\pm}0.7$와 $36.4{\pm}1.8$ MPa을 나타냈고, 비냉각 조건하가 $7.8{\pm}8.5$ 와 $31.8{\pm}1.1$ MPa (p<0.05)을 나타냈다. 결론: 이 연구의 결과는 피부표면 냉각으로 인해 인간의 근지구력이 건 스티프네스와 탄성률을 증가시키는 것을 시사하는 연구라 하겠다. 피부 표면 냉각으로 인한 근지구력의 개선이 근과 건에 직접적인 영향을 미침을 나타내주고 있다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권6호
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• pp.664-673
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• 2022

Objective: To evaluate the performance of baseline clinical characteristics and pretherapeutic histogram parameters derived from T2 mapping of the extraocular muscles (EOMs) in the prediction of treatment response to intravenous glucocorticoid (IVGC) therapy for active and moderate-to-severe thyroid-associated ophthalmopathy (TAO) and to investigate the effect of fat-suppression (FS) in T2 mapping in this prediction. Materials and Methods: A total of 79 patients clinically diagnosed with active, moderate-to-severe TAO (47 female, 32 male; mean age ± standard deviation, 46.1 ± 10 years), including 43 patients with a total of 86 orbits in the responsive group and 36 patients with a total of 72 orbits in the unresponsive group, were enrolled. Baseline clinical characteristics and pretherapeutic histogram parameters derived from T2 mapping with FS (i.e., FS T2 mapping) or without FS (i.e., conventional T2 mapping) of EOMs were compared between the two groups. Independent predictors of treatment response to IVGC were identified using multivariable analysis. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis was performed to evaluate the predictive performance of the prediction models. Differences between the models were examined using the DeLong test. Results: Compared to the unresponsive group, the responsive group had a shorter disease duration, lower kurtosis (FS-kurtosis), lower standard deviation, larger 75th, 90th, and 95th (FS-95th) T2 relaxation times in FS mapping and lower kurtosis in conventional T2 mapping. Multivariable analysis revealed that disease duration, FS-95th percentile, and FS-kurtosis were independent predictors of treatment response. The combined model, integrating all identified predictors, had an optimized area under the ROC curve of 0.797, 88.4% sensitivity, and 62.5% specificity, which were significantly superior to those of the imaging model (p = 0.013). Conclusion: An integrated combination of disease duration, FS-95th percentile, and FS-kurtosis was a potential predictor of treatment response to IVGC in patients with active and moderate-to-severe TAO. FS T2 mapping was superior to conventional T2 mapping in terms of prediction.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권2호
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• pp.94-99
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• 2004

목적 : 인체의 심근 및 간조직의 생체내 $^{31}P$ MRS에서 NOE 효과에 의한 분광신호 세기의 증가를 평가하고자 하였으며 또한 동일 장기에서 대사물질에 따른 NOE 효과의 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 열명의 정상 성인군(남:여=8:2, 연령분포=24-32)을 대상으로 1.5T 자기공명영상/분광 장치에서 $^1H-^{31}P$ 이중 튜닝 표면 코일을 사용하여 생체내 $^{31}P$ MRS를 시행하였다. $^{31}P$ MRS 측정은 이차원 화학변위영상기법을 사용하였으며 동일한 파라미터에서 NOE 효과 없이 그리고 $^1H$ decoupling상태에서 NOE 효과에 의한 $^{31}P$ MRS 데이터를 획득하였다. $^{31}P$ MRS raw data의 postprocessing 후 얻어진 스펙트럼에서 주요 대사물질들의 신호증가를 비교하였다. 결과: 간조직의 $^{31}P$ HRS에서 NOE 효과에 의한 신호증가율은 $\alpha-ATP\;(7\%),\;\beta-ATP\;(9\%),\;\gamma-ATP\;(17\%),\;Pi\;(1\%),\;PDE\;(19\%),\;PME\;(31\%)$였다. 간조직의 경우 크리아틴 키나제가 없기 때문에 PCr 신호는 관찰되지 않았다. 심근의 $^{31}P$ MRS은 whole body 코일이 표면 코일보다 우수한 scout 영상을 제공하여 $^{31}P$ MRS의 localization에 유리하였다. $^{31}P$ 심근 다중 체적 스펙트럼에서 , 혈액의 DPG 신호는 심근으로부터 멀어질 수록 증가하는 양상을 나타내었고 NOE 효과에 의한 신호증가율은 $\alpha-ATP\;(12\%),\;\beta-ATP\;(19\%),\;\gamma-ATP\;(30\%),\;PCr\;(34\%),\;Pi\;(20\%),\;PDE\;(51\%),\;DPG\;(72\%)$ 였다. 결론: 간조직에 비해 심근의 경우 큰 신호증가를 보였고 이는 간조직 대사물질들의 $^{31}P$가 심근과는 다른 $^1H$ coupling을 나타냄을 의미한다고 해석할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5682-5688
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• 2013

본 연구는 고관절의 자기공명관절조영검사 시 가돌리늄 함유량이 높은 1mmol/mL 조영제를 사용함으로써 현재 대다수의 의료기관에서 사용하고 있는 0.5mmol/ml 조영제 대비 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 높여 진단적 가치를 극대화 시키는데 목적을 두었다. 연구방법은 2012년 1월부터 2013년 6월까지 가돌리늄 함유량에 따른 대조도 차이를 알아보기 위하여 0.5mmol/mL 함유량을 가진 기존의 조영제를 사용한 20명과 1mmol/mL 함유량을 가진 새로운 조영제를 사용한 27명 등 총 47명의 환자를 연구대상으로 하였으며, 고관절의 관절공간과 인접한 근육조직인 장요근, 그리고 대퇴골두의 신호강도를 각각 측정한 후 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 비교 평가하였다. 연구 결과, 가돌리늄 함유량이 높은 1mmol/mL 조영제 사용 시 SNR은 관절공간 27.00%(p<.01), 대퇴골두 30.01%(p<.01), 장요근 18.74%(p>.05) 높았고, 대조도대잡음비 또한 신호대잡음비와 같이 관절공간과 장요근, 관절공간과 대퇴골두 모두 28.31%(p<.01)와 26.74%(p<.01)로 높았다. 결론적으로 단위 부피당 가돌리늄 함유량이 높은 1mmol/mL 조영제를 사용하면 높은 T1 단축효과로 인해 신호강도가 커지고 대조도 차이가 큰 영상을 획득 할 수 있어, 진단적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있다. 본 연구는 고관절의 자기공명관절조영검사에 대한 1mmol/mL 조영제의 유용성을 최초로 증명하여 진단적 가치를 높일 수 있는 방안을 제시하였다는 데에 학문적 가치가 크다고 하겠다.