• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제24권3호
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• pp.141-153
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• 2020

Purpose: Myocardial T1 and T2 relaxation times are affected by technical factors such as cardiovascular magnetic resonance platform/vendor. We aimed to validate T1 and T2 mapping sequences using a phantom; establish reference T1, T2, and extracellular volume (ECV) measurements using two sequences at 3T in normal Koreans; and compare the protocols and evaluate the differences from previously reported measurements. Materials and Methods: Eleven healthy subjects underwent cardiac magnetic resonance imaging (MRI) using 3T MRI equipment (Verio, Siemens, Erlangen, Germany). We did phantom validation before volunteer scanning: T1 mapping with modified look locker inversion recovery (MOLLI) with 5(3)3 and 4(1)3(1)2 sequences, and T2 mapping with gradient echo (GRE) and TrueFISP sequences. We did T1 and T2 mappings on the volunteers with the same sequences. ECV was also calculated with both sequences after gadolinium enhancement. Results: The phantom study showed no significant differences from the gold standard T1 and T2 values in either sequence. Pre-contrast T1 relaxation times of the 4(1)3(1)2 protocol was 1142.27 ± 36.64 ms and of the 5(3)3 was 1266.03 ± 32.86 ms on the volunteer study. T2 relaxation times of GRE were 40.09 ± 2.45 ms and T2 relaxation times of TrueFISP were 38.20 ± 1.64 ms in each. ECV calculation was 24.42% ± 2.41% and 26.11% ± 2.39% in the 4(1)3(1)2 and 5(3)3 protocols, respectively, and showed no differences at any segment or slice between the sequences. We also calculated ECV from the pre-enhancement T1 relaxation time of MOLLI 5(3)3 and the post-enhancement T1 relaxation time of MOLLI 4(1)3(1)2, with no significant differences between the combinations. Conclusion: Using phantom-validated sequences, we reported the normal myocardial T1, T2, and ECV reference values of healthy Koreans at 3T. There were no statistically significant differences between the sequences, although it has limited statistical value due to the small number of subjects studied. ECV showed no significant differences between calculations based on various pre- and post-mapping combinations.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권2호
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• pp.681-689
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• 2023

Purpose: Muons are characterized by a strong penetrating ability and can travel through thousands of meters of rock, making them ideal to image large volumes and substances typically impenetrable to, for example, electrons and photons. The feasibility of 3D image reconstruction and material identification based on a cosmic ray muons tomography (MT) system with triangular bar plastic scintillator detectors has been verified in this paper. Our prototype shows potential application value and the authors wish to apply this prototype system to 3D imaging. In addition, an MT experiment with the same detector system is also in progress. Methods: A simulation based on GEANT4 was developed to study cosmic ray muons' physical processes and motion trails. The yield and transportation of optical photons scintillated in each triangular bar of the detector system were reproduced. An image reconstruction algorithm and correction method based on muon scattering, which differs from the conventional PoCA algorithm, has been developed based on simulation data and verified by experimental data. Results: According to the simulation result, the detector system's position resolution is below 1 ~ mm in simulation and 2 mm in the experiment. A relatively legible 3D image of lead bricks in size of 20 cm × 5 cm × 10 cm used our inversion algorithm can be presented below 1× 10⁴ effective events, which takes 16 h of acquisition time experimentally. Conclusion: The proposed method is a potential candidate to monitor the cosmic ray MT accurately. Monte Carlo simulations have been performed to discuss the application of the detector and the simulation results have indicated that the detector can be used in cosmic ray MT. The cosmic ray MT experiment is currently underway. Furthermore, the proposal also has the potential to scan the earth, buildings, and other structures of interest including for instance computerized imaging in an archaeological framework.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제19권3호
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• pp.162-167
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• 2015

Purpose: To evaluate the usefulness of quantitative analysis of the facial nerve using contrast-enhanced three-dimensional (CE 3D) fluid-attenuated inversion recovery-volume isotopic turbo spin echo acquisition (FLAIR-VISTA) for the diagnosis of Bell's palsy in pediatric patients. Materials and Methods: Twelve patients (24 nerves) with unilateral acute facial nerve palsy underwent MRI from March 2014 through March 2015. The unaffected sides were included as a control group. First, for quantitative analysis, the signal intensity (SI) and relative SI (RSI) for canalicular, labyrinthine, geniculate ganglion, tympanic, and mastoid segments of the facial nerve on CE 3D FLAIR images were measured using regions of interest (ROI). Second, CE 3D FLAIR and CE T1-SE images were analyzed to compare their diagnostic performance by visual assessment (VA). The sensitivity, specificity, and accuracy of RSI measurement and VA were compared. Results: The absolute SI of canalicular and mastoid segments and the sum of the five mean SI (total SI) were higher in the palsy group than in the control group, but with no significant differences. The RSI of the canalicular segment and the total SI were significantly correlated with the symptomatic side (P = 0.028 and 0.015). In 11/12 (91.6%) patients, the RSI of total SI resulted in accurate detection of the affected side. The sensitivity, specificity, and accuracy for detecting Bell's palsy were higher with RSI measurement than with VA of CE 3D FLAIR images, while those with VA of CE T1-SE images were higher than those with VA of CE 3D FLAIR images. Conclusion: Quantitative analysis of the facial nerve using CE 3D FLAIR imaging can be useful for increasing the diagnostic performance in children with Bell's palsy when difficult to diagnose using VA alone. With regard to VA, the diagnostic performance of CE T1-SE imaging is superior to that of CE 3D FLAIR imaging in children. Further studies including larger populations are necessary.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권2호
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• pp.120-128
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• 2002

목적: 자기공명영상과 자기이완분포 분석법을 통합적으로 이용하는 경우 기존의 자기이완시간 분석기법에서 제공할 수 없었던 자기이완 시간의 분포 및 해당 분포의 상대적인 물분자 함유량등의 추가적인 정보를 제공할 수 있음을 보이고자 하였다. 대상 및 방법: 자기이완분포 분석법(CONTIN)의 정확도 및 신뢰성을 검증 하기 위하여 먼저 자기이완시간이 일정한 분포를 가지도록 고안된 모의 자기이완 데이터를 사용하였다. 다음으로 지질의 함유량이 99% 이상인 식용유와 증류수를 일정비율(0, 10, 2 0, 30%)로 혼합한 실험 팬텀을 제작하고 inversion-recovery시퀀스 (TI: 40 -1160 msec, TR/TE=2200/20 msec)를 사용하여 MR 영상을 획득하여 CONTIN을 사용하여 분석하였다. 그 리고 사람의 뇌 영상에서 뇌척수액, 백질, 회백질에 관심영역을 설정하고 CONTIN을 사용하여 각 관심영역에서의 자기이완분포를 분석하였다. 결과: 신호대잡음비를 달리한 모의 자기이완 데이터의 분석결과 자기이완시간의 위치에 대한 오차는 신호대잡음비에 관계없이 긴 자기이완시간 ($T_1=600$ msec)에 비해 짧은 자기이완시간 ($T_1$=150 msec)에서 크게 나타났으며 반대로 자기이완시간 분포면적에 대해서는 긴 자기이완시간 ($T_1$=600 msec)의 면적 오차가 짧은 자기이완시간 ($T_1=150$ msec)에 비해 큰 것으로 나타났다. 실험 팬톰을 이용한 분석결과는 실제 오일대 증류수의 비율을 1:2:3으로 한 팬톰들에서 분석결과는 1:1.3:1.9으로 나타났다. 자원자의 뇌영상에서는 CSF의 경우에는 하나의 $T_1$ 자기이완시간만이 나타난 반면 백질과 회백질에서는 2개의 $T_1$ 자기이완분포를 가지는 것으로 분석되었다. CSF와 백질의 평균 자기이완시간은 기존의 보고된 값들과 잘 일치하였다. 결론: 자기공명영상과 자기이완분포 분석법을 통합적으로 이용하는 경우 기존의 자기이완시간 분석기법에서 제공 할 수 없었던 자기이완시간의 분포 및 해당 분포의 상대적인 물분자 함유량등의 추가적인 정보를 제공한다는 사실을 규명하였고 이러한 추가적인 정보들은 임상적 유용성이 있을 것으로 추정된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.327-343
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• 2004

터널 시공 도중이나 터널 굴착 직후 주지보재에 의한 보강 전에 터널막장 전방에 존재하는 연약암반 혹은 단층파쇄대로 인해 유발되는 터널막장의 붕괴사고가 빈번이 일어나고 있다. 기존의 지반탐사방법으로는 터널막장부근에 있는 연약암반이나 단층파쇄대를 찾기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하고 기존의 탐사방법들을 보완하기 위해 전자기파를 이용한 터널전방 예측방법을 제안하였다. 전기장의 특성을 고려한 Coulomb 및 Gauss 법칙을 이용하여 절리를 가지는 암반에서의 전기장을 해석하였다. 이를 바탕으로 터널막장 전방에 구형연약암반과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 각각 전기장해석을 수행하여 이론식을 도출하였다. 또한 개발된 해석기법을 작용하여 터널 전방에 구형연약이역과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 예제해석을 수행하였다. 해석결과는 터널 전방에 부착된 몇 개의 전극에서 측정된 암반의 저항으로부터 역함수기법을 이용하여 터널 전방에 존재하는 연약지역의 등가 크기, 위치 및 성질을 정확하게 예측할 수 있음을 보여주었다. 암반에서의 전기저항 가탐심도는 터널막장의 크기, 자연전위 및 기타 전기적 신호에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 제시된 해석기법은 실내시험을 통하여 검증하였다. 가로, 세로, 높이가 각각 5cm인 콘크리트 블록 1800여 개를 가지고서 3방향 절리를 가진 암반상태를 구현하였고 터널 전방에 전기전도도가 콘크리트 블록보다 상대적으로 높은 물질을 이용하여 연약지반을 구현하였다. 모델링을 통한 실험결과는 해석결과와 거의 일치함을 보여주었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권8호
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• pp.978-986
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• 2020

Objective: To compare native and post-contrast T1 mapping with late gadolinium enhancement (LGE) imaging for detecting and measuring the microvascular obstruction (MVO) area in reperfused acute myocardial infarction (MI). Materials and Methods: This study included 20 patients with acute MI who had undergone 1.5T cardiovascular magnetic resonance imaging (CMR) after reperfusion therapy. CMR included cine imaging, LGE, and T1 mapping (modified look-locker inversion recovery). MI size was calculated from LGE by full-width at half-maximum technique. MVO was defined as an area with low signal intensity (LGE) or as a region of visually distinguishable T1 values (T1 maps) within infarcted myocardium. Regional T1 values were measured in MVO, infarcted, and remote myocardium on T1 maps. MVO area was measured on and compared among LGE, native, and post-contrast T1 maps. Results: The mean MI size was 27.1 ± 9.7% of the left ventricular mass. Of the 20 identified MVOs, 18 (90%) were detected on native T1 maps, while 10 (50%) were recognized on post-contrast T1 maps. The mean native T1 values of MVO, infarcted, and remote myocardium were 1013.5 ± 58.5, 1240.9 ± 55.8 (p < 0.001), and 1062.2 ± 55.8 ms (p = 0.169), respectively, while the mean post-contrast T1 values were 466.7 ± 26.8, 399.1 ± 21.3, and 585.2 ± 21.3 ms, respectively (p < 0.001). The mean MVO areas on LGE, native, and post-contrast T1 maps were 134.1 ± 81.2, 133.7 ± 80.4, and 117.1 ± 53.3 mm², respectively. The median (interquartile range) MVO areas on LGE, native, and post-contrast T1 maps were 128.0 (58.1-215.4), 110.5 (67.7-227.9), and 143.0 (76.7-155.3) mm², respectively (p = 0.002). Concordance correlation coefficients for the MVO area between LGE and native T1 maps, LGE and post-contrast T1 maps, and native and post-contrast T1 maps were 0.770, 0.375, and 0.565, respectively. Conclusion: MVO areas were accurately delineated on native T1 maps and showed high concordance with the areas measured on LGE. However, post-contrast T1 maps had low detection rates and underestimated MVO areas. Collectively, native T1 mapping is a useful tool for detecting MVO within the infarcted myocardium.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.56-68
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• 2009

현재 진행되고 있는 광범위한 도시화는 종종 무분별한 토목건설을 수반하게 되며, 이는 도심지에 묻혀있는 고고학적 가치가 있는 중요한 역사적 유구들을 위협하기도 한다. 도심지 지역에 묻혀있는 고고학적 유구들을 파악하는 데에는 지표레이다와 전기비저항 탐사가 매우 유력한 방법이며, 이 논문에서는 3차원 전기비저항 탐사와 3차원 지표레이다 탐사에 의한 고고학적 조사를 위한 복합물리탐사의 3가지 사례를 설명한다. 조사지역은 그리스 크레타섬 내 가장 번화한 두 도시의 역사적 도심지에 위치해 있다. 이 지역에서 평행한 측선들로 이루어진 격자망의 측선을 따라 고밀도의 3차원 전기비저항과 3차원 지표레이다 탐사자료의 획득이 이루어졌다. 먼저, 전기비저항 탐사자료의 3차원 역산을 통하여 하부 전기비저항 구조를 획득하였으며, 지표레이다 탐사자료는 탐사자료로부터 최대한의 정보를 도출하기 위하여 특정 필터를 적용하는 등 체계적인 자료처리 과정을 거쳤다. 이로부터 최종적으로 지하하부 물성의 3차원적인 변화를 나타내는 수평 절개 단면 영상을 획득하였으며, 이와 같이 획득한 3차원 지표레이다와 전기비저항 영상들은 도심지 지역의 복잡한 하부 물성을 영상화하는데 매우 중요한 역할을 담당하였다. 즉, 강한 레이다 반사파와 고비저항 이상을 나타내는 부분은 고고학적 유구로서 해석되었으며, 탐사 후에 수행한 일부 지역에서의 발굴결과와 매우 잘 일치하였다. 이와 같은 사례는 도심지 지역에서의 기반시설물의 설계 및 건설 단계에서 고고학적으로 의미가 있는 중요한 병역의 도출 및 건설공사 수행 이전에 고고학적 발굴에 대한 가이드라인을 제공하는 등 도심지역 고고학적 물리탐사에서 전기비저항 탐사와 지표레이다 탐사가 매우 높은 적용성이 있음을 잘 보여주고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.513-519
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• 2021

봉합 나사못을 이용한 견관절 수술 환자들의 예후를 확인하기 위하여 MRI(Magnetic Resonance Imaging)를 이용하여 추적검사를 시행한다. 봉합나사못을 삽입한 경우에는 임상적 관찰을 용이하게 하기 위하여 지방소거법을 이용한 영상촬영 기법이 이용되는데, 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법으로 CHESS(Chemical Shift Selective), STIR(Short Tau Inversion Recovery), Dixon 기법 등이 주로 이용되고 있다. 봉합나사못은 비자성 재료를 이용해서 제작되지만, 환부에 삽입되는 티타늄 재질의 금속물질은 비자성체임에도 불구하고 국소자장을 왜곡시켜 결과 영상의 기하학적인 왜곡은 물론 심각한 영상신호의 감소 현상을 발생시킨다. 봉합나사못을 삽입하여 환부를 관찰하는 경우에는 뼈 혹은 뼈 인접 부위의 영상을 획득하여야 하는데 뼈와 주변 조직의 임상적 관찰을 위해서는 뼈의 지방 신호를 억제할 필요가 있다. 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법은 금속 삽입물로 인한 자기장 불균일의 영향을 받는다. 본 연구에서는 3가지 지방억제 영상기법(CHESS, STIR, Dixon)을 이용하여 금속물질을 삽입한 환자로부터 영상을 획득하여 비교, 분석하였으며, 그 결과로 봉합나사못을 삽입한 환자의 병변 관찰 및 수술 후 예후를 관찰하기 위한 영상기법으로 STIR 영상기법이 가장 적합함을 알 수 있었다. 연구 결과에 따르면 금속 물질을 인체에 삽입한 환자의 경우, 지방 신호 억제가 필요한 MRI 검사에서는 STIR 기법을 이용하는 것이 임상적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있을 것이다.

• PNF and Movement
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• 제20권2호
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• pp.189-201
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• 2022

Purpose: The purpose of this study was to investigate the effect of McConnell taping and Kinesio taping on pain and lower extremity joint angles when patients with patellofemoral pain syndrome (PFPS) ascend stairs. Methods: Fifty young adults who were experiencing anterior knee pain due to PFPS were selected as participants. Then, 25 patients were randomly assigned to the McConnell taping group and 25 to the Kinesio taping group. Pain and lower extremity joint angle were measured while ascending stairs before and after the intervention. A paired t-test was performed to evaluate the amount of change in the parameter values after the intervention within the groups, and an independent t-test was used to compare the results of the groups. Results: In the within-group comparisons, a statistically significant difference was found in both groups between the anterior knee pain scale scores recorded before and after the intervention (p < 0.05). A statistically significant difference was also found between the groups (p < 0.05). Comparison of the lower extremity joint angles at initial contact, loading response, terminal stance, and pre-swing within the groups showed that there were statistically significant differences in the hip, knee flexion, abduction, lateral rotation, and dorsiflexion angles in both the McConnell and Kinesio taping groups (p < 0.05). There was also a statistically significant difference in all angles between the groups during the following events (p < 0.05): (1) at initial contact, (2) at loading response (except hip flexion angle), (3) at terminal stance (except hip flexion and lateral rotation angles), and (4) at pre-swing (except hip, knee abduction, and inversion angles). Conclusion: McConnell taping and Kinesio taping both effectively improved the occurrence of knee pain and the lower extremity joint angles during stair ascent in patients with PFPS. However, McConnell taping had a significant impact on pain reduction and lower extremity joint angles compared to Kinesio taping.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권2호
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• pp.100-113
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• 2017

유도분극(induced polarization; IP) 탐사는 분극 현상으로 인해 매질에서 발생하는 과전압을 측정하는 전기전자 탐사법으로 주로 금속 광상을 찾을 때 사용되었으나 장비의 발전에 힘입어 최근에는 지하수, 환경 오염, 지반 등 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있다. IP 탐사에는 충전율을 측정하는 시간영역 IP 탐사, 진동수 효과를 측정하는 진동수영역 IP 탐사, 그리고 복소수 전기비저항을 측정하는 복소 전기비저항 탐사와 광대역 IP (spectral IP; SIP) 탐사 등이 있다. 또한, 최근에는 전극 형태의 측정 방법의 단점을 보완하기 위해 전자기 유도에 기초한 IP 법도 개발되어 지속적으로 연구가 진행되고 있다. 다양한 IP 탐사법에 대한 체계적인 이해를 돕기 위해 이 논문에서는 1) 송신원 형태와 측정 자료를 기준으로 IP 탐사법을 분류하고 이들에 대한 개념 정리와 함께 2) 각 탐사법의 수치 모델링 및 역산 알고리듬 발전 과정을 자세히 기술하고 3) 마지막으로 IP 탐사의 다양한 현장 활용 사례를 소개하고자 한다.