• Food Science and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.895-898
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• 2008

The mobility of water in set yogurt during fermentation was studied using nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry. The spin-spin relaxation was analyzed using a 2-fraction model, resulting in 2 spin-spin relaxation time constants $T_{21}$ and $T_{22}$. Both $T_{21}$ and $T_{22}$ exhibited rapid changes between 2 and 4 hr of fermentation, coinciding with the drop in pH and the rise in lactic acid bacteria count. The spin-lattice relaxation time $T_1$ increased over the fermentation period. Both $T_1$ and $T_2$ showed an increase in the mobility of water upon gel formation during fermentation. Water redistribution within the gel matrix due to casein aggregation and structure forming may be responsible for the changes in mobility.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권4호
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• pp.345-351
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• 2014

Purpose: Rapid detection of bacteria is very important in agricultural and food industries to prevent many foodborne illnesses. The objective of this study was to develop a portable nuclear magnetic resonance (NMR)-based system to detect foodborne pathogens (E. coli). This study was focused on developing a method to detect low concentrations of magnetic nanoparticles using NMR techniques. Methods: NMR relaxometry was performed to examine the NMR properties of iron nanoparticle mixtures with different concentrations by using a 1 T permanent magnet magnetic resonance imaging system. Exponential curve fitting (ECF) and inverse Laplace transform (ILT) methods were used to estimate the NMR relaxation time constants, $T_1$ and $T_2$, of guar gum solutions with different iron nanoparticle concentrations (0, $10^{-3}$, $10^{-4}$, $10^{-5}$, $10^{-6}$, and $10^{-7}M$). Results: The ECF and ILT methods did not show much difference in these values. Analysis of the NMR relaxation data showed that the ILT method is comparable to the classical ECF method and is more sensitive to the presence of iron nanoparticles. This study also showed that the spin-spin relaxation time constants acquired by a Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) pulse sequence are more useful for determining the concentration of iron nanoparticle solutions comparwith the spin-lattice relaxation time constants acquired by an inversion recovery pulse sequence. Conclusions: We conclude that NMR relaxometry that utilizes CPMG pulse sequence and ILT analysis is more suitable for detecting foodborne pathogens bound to magnetic nanoparticles in agricultural and food products than using inversion recovery pulse sequence and ECF analysis.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제25권2호
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• pp.76-80
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• 2021

Post-concussion syndrome (PCS) following mild traumatic brain injury (mTBI) is a major factor that contributes to the increased socioeconomic burden caused by TBI. Myelin loss has been implicated in the development of PCS following mTBI. Diffusion tensor imaging (DTI), a traditional imaging modality for the evaluation of axonal and myelin integrity in mTBI, has intrinsic limitations, including its lack of specificity and its time-consuming and labor-intensive post-processing analysis. More recently, various fast MR techniques based on multicomponent relaxometry (MCR), including QRAPMASTER, mcDESPOT, and MDME sequences, have been developed. These MCR-based sequences can provide myelin water fraction/myelin volume fraction, a quantitative parameter more specific to myelin, which might serve as a surrogate marker of myelin volume, in a clinically feasible time. In this review, we summarize the clinical application of the MCR-based fast MR techniques in mTBI patients.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권1호
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• pp.102-105
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• 2008

The freezing patterns of commercial frozen foods were characterized by using proton nuclear magnetic resonance ($^1H$ NMR) relaxometry and differential scanning calorimetry (DSC). The liquid-like components like unfrozen water were investigated as a function of temperature (10 to $-40^{\circ}C$) and then compared with the unfrozen water content measured by DSC. The formation of ice crystals and the reduction of water in the foods during freezing were readily observed as a loss of the NMR signal intensity. The proton NMR relaxation measurement showed that the decreasing pattern of the liquid-like components varied depending on the samples even though they exhibited the same onset temperature of ice formation at around $0^{\circ}C$. When compared with the unfrozen water content obtained by the DSC, the NMR and DSC results could be closely correlated at the temperature above $-20^{\circ}C$. However, the distinct divergence in the values between 2 methods was observed with further decreasing temperatures probably due to the solid glass formation which was not detected by DSC.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.372-380
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• 2019

Modern biotechnological industries have been attempting to improve the efficiency of bacterial strain cultivation. Millimeter wave electromagnetic radiation can have a varied influence on E. coli cultivation processes. The results of the study revealed that when a microwave radiation of low intensity is applied to positively adjust the conditions for the accumulation of bacterial culture biomass, a significant role is played not only by radiation parameters, but also by concomitant biological factors, which influence the reproducibility of the cultivation process and help obtain a useful biotechnological effect. The authors suggest a model that can be used to study the molecular mechanisms underlying the changes in the buildup of E. coli biomass under the influence of electromagnetic radiation.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권1호
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• pp.24-32
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• 2024

Despite improvements in operative techniques and perioperative care, post-hepatectomy liver failure (PHLF) remains the most serious cause of morbidity and mortality after surgery, and several risk factors have been identified to predict PHLF. Although volumetric assessment using imaging contributes to surgical simulation by estimating the function of future liver remnants in predicting PHLF, liver function is assumed to be homogeneous throughout the liver. The combination of volumetric and functional analyses may be more useful for an accurate evaluation of liver function and prediction of PHLF than only volumetric analysis. Gadoxetic acid is a hepatocyte-specific magnetic resonance (MR) contrast agent that is taken up by hepatocytes via the OATP1 transporter after intravenous administration. Gadoxetic acid-enhanced MR imaging (MRI) offers information regarding both global and regional functions, leading to a more precise evaluation even in cases with heterogeneous liver function. Various indices, including signal intensity-based methods and MR relaxometry, have been proposed for the estimation of liver function and prediction of PHLF using gadoxetic acid-enhanced MRI. Recent developments in MR techniques, including high-resolution hepatobiliary phase images using deep learning image reconstruction and whole-liver T1 map acquisition, have enabled a more detailed and accurate estimation of liver function in gadoxetic acid-enhanced MRI.

• 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.

• 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.

• 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.