Purpose: The purpose of this study was to investigate the effect of the number of measurement points on the calculation of transverse relaxation time (T2) with a focus on muscle T2. Materials and Methods: This study assumed that muscle T2 was comprised of a single component. Two phantom types were measured, 1 each for long ("phantom") and short T2 ("polyvinyl alcohol gel"). Right calf muscle T2 measurements were conducted in 9 healthy male volunteers using multiple-spin-echo magnetic resonance imaging. For phantoms and muscle (medial gastrocnemius), 5 regions of interests were selected. All region of interest values were expressed as the mean ${\pm}$ standard deviation. The T2 effective signal-ratio characteristics were used as an index to evaluate the magnetic resonance image quality for the calculation of T2 from T2-weighted images. The T2 accuracy was evaluated to determine the T2 reproducibility and the goodness-of-fit from the probability Q. Results: For the phantom and polyvinyl alcohol gel, the standard deviation of the magnetic resonance image signal at each echo time was narrow and mono-exponential, which caused large variations in the muscle T2 decay curves. The T2 effective signal-ratio change varied with T2, with the greatest decreases apparent for a short T2. There were no significant differences in T2 reproducibility when > 3 measurement points were used. There were no significant differences in goodness-of-fit when > 6 measurement points were used. Although the measurement point evaluations were stable when > 3 measurement points were used, calculation of T2 using 4 measurement points had the highest accuracy according to the goodness-of-fit. Even if the number of measurement points was increased, there was little improvement in the probability Q. Conclusion: Four measurement points gave excellent reproducibility and goodness-of-fit when muscle T2 was considered mono-exponential.
어군탐지기, 계량어군탐지기, 바이오텔레메터리등 음향을 이용하여 해중의 어군의 정보를 탐색하는 수산음향계측장치의 탐지범위와 그 음향특성에 대해 검토, 분석할 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 탐지범위는 송 ${\codt}$ 수파기 직경, 송파음의 강도의 증가와 함께 저주파로 이동하여 어군탐지기의 경우 20${\sim}$50kHz, 바이오텔레메터리의 경우 40${\sim}$80kHz에서 최대치를 나타내었다. 2. 탐지거리는 주파수의 증가와 함께 증가하였지만, 고주파에서는 흡수계수의 영향으로 급격하게 감소하였다. 즉, 송 ${\codt}$ 수파기 직경, 송파음의 강도, TS의 증가 효과는 저주파에서는 크고 고주파에서는 적은 경향을 나타내었다. 3. 바이오텔레메터리에서는 어군탐지기와 같은 송파의 지향성 이득을 얻을 수 없기 때문에 탐지체적의 최대치가 수파기의 직경과 함께 미소하게 감소하였다. 4. 탐지범위는 주파수 특성에 의한 어군탐지기의 음향산란신호를 분석하건, 수산음향계측장치의 설계 및 성능평가에 유효하게 사용될 수 있다.
The substantial improvement of the signal-to-noise ratio (SNR) can be achieved with small-size samples or low-field MRI system by high-temperature superconducting(HTS) RF coil. The typical HTS RF coil made of HTS thin film is expensive and is limited the coil geometry to planar surface coil. In this study, commercial Bi-2223 HTS tapes was used as RF coil for a 0.35T permanent MRI system. It has advantages of both much lower cost and easier fabrication over HTS thin film coil. SNR gain of the image obtained from the HTS RF coil over a conventional Cu RF coil at room temperature was about 2.4-fold and 1.9-fold using the spin echo pulse sequence and gradient echo pulse sequence respectively.
목적 : 사람에 비하여 크기가 현저히 작은 동물의 자기공명영상 촬영을 위하여 상용으로 인체에 적용하는 Head 코일보다 원통 반지름이 작은 Low-Pass Type Birdcage 코일을 제작함으로써 보다 큰 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio. SNR)를 얻고자 하였다. 방법 : 자기공명영상을 얻기 위해 Spin Echo 펄스시퀀스와 Fast Spin Echo 펄스시퀀스를 사용하였다. T1 강조영상을 얻기 위한 Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=300/17 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. T2 강조영상을 얻기 위한 Fast Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=3000/96 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. 원통의 지름이 13 cm인 Birdcage 코일은 12개의 elements로 구성되어 있으며 길이는 22 cm로 제작되었다. 결과 : 코일 원통의 반지름의 크기에 따른 SNR을 비교하기 위하여 인체용 Knee 코일과 동물용으로 제작된 코일을 이용하여 각각의 팬톰 영상을 획득하였다. 팬톰 영상으로부터 측정된 SNR의 값을 통해 반지름이 작은 동물용 코일의 SNR이 더 크다는 걸 확인할 수 있었다. 토의 및 결론 : 본 연구를 통하여 같은 형태의 Birdcage 코일일 경우 원통의 반지름에 따라 SNR이 다르며, 특히 반지름이 작을 때 SNR이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 코일의 크기에 비해 촬영하고자 하는 대상물의 부피가 작은 경우 대상물의 부피에 맞추어 코일을 제작하면 SNR이 보다 뛰어난 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 흑혈류영상 획득에서 고속스핀에코기법의 신호소실 현상을 이용하여 검사시간을 최소화시켜 환자의 불편을 줄이고 진단적 가치를 유지하고자 하였다. 연구방법은 흑혈류영상을 획득한 환자 32명을 대상으로, 기존의 이중역전회복기법과 새로운 기법인 고속스핀에코기법을 각각 적용한 후, 기법에 따른 혈류의 신호소거 차이를 알아보기 위해 T1, T2 강조영상에서 내경동맥 내강의 SNR과 CNR을 비교 평가하였다. 연구결과, SNR은 고속스핀에코기법이 이중역전회복기법 보다 T1, T2 강조영상에서 11.49%(4.73), 13.66%(6.03) 낮았으며, CNR은 고속스핀에코기법이 T1 강조영상에서 8.69%(15.04) 높았고, T2 강조영상에서 7.55% (13.17) 낮았으나, 통계적 수준에서 두 기법간의 SNR과 CNR의 차이는 유의하지 않았다. 그러므로 흑혈류영상 획득 시 고속스핀에코기법을 이용한다면 진단적 가치는 유지하면서 검사시간을 최소화하여 환자의 불편을 줄일 수 있다고 판단된다.
Conventional cepstrum has been widely used to detect echo and fault signals embedded in noise. One of the problems of finding impulse signals using the conventional cepstrum in that it is normally very sensitive to signal to noise ratio (SNR). This paper proposes a signal processing method to detect impulse signal in noisy environment. Because the proposed method minimizes the variance of signal power at a cepstrum domain, it is suggested to be called as minimum variance cepstrum (MV cepstrum). Computer simulations have been performed to understand the characteristics of the MV cepstrum. Both mathematical approach and computer simulations confirmed that the MV cepstrum is a useful technique to detect impulse in noisy environment.
본 논문에서는 주파수 영역에서 결합된 음향학적 반향 및 배경 잡음 전력에 기반한 효과적인 새로운 통합 제거 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법에서는 반향 제거기와 배경잡음 제거기가 직렬로 연결되어 각각의 제거필터에 의해 처리되는 기존의 방법 대신에 원단 (far-end) 신호에 기반한 기중치 파라미터를 이용하여 반향 및 배경잡음 전력을 선별적으로 결합하고 결합된 신호를 하나에 제거 필터에 적용하여 두 신호를 모두 제거한다. 따라서 제안된 기법에서는 기존의 반향 및 잡음 제거기의 연결 순서에 의해 발생되는 단점을 보완하고 잔여반향신호를 효과적으로 제거할수 있도록 한다. 제안된 알고리즘은 기존의 방법과 객관적인 실험을 통해 비교 평가한 결과 다양한 테스트 환경에서 기존의 방법에 비해 전반적으로 우수한 성능을 보였다.
Park, Soonchan;Jang, Joon;Oh, Jang-Hoon;Ryu, Chang-Woo;Jahng, Geon-Ho
한국의학물리학회지:의학물리
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제30권4호
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pp.139-149
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2019
Purpose: With neurodegeneration, the signal intensity of the cerebrospinal fluid (CSF) in the brain increases. The objective of this study was to evaluate chemical exchange saturation transfer (CEST) signals with and without the contribution of CSF signals in elderly human brains using two different 3T magnetic resonance imaging (MRI) sequences Methods: Full CEST signals were acquired in ten subjects (Group I) with a three-dimensional (3D)-segmented gradient-echo echo-planar imaging (EPI) sequence and in ten other subjects (Group II) with a 3D gradient and spin-echo (GRASE) sequence using two different 3T MRI systems. The segmented tissue compartments of gray and white matter were used to mask the CSF signals in the full CEST images. Two sets of magnetization transfer ratio asymmetry (MTRasym) maps were obtained for each offset frequency in each subject with and without masking the CSF signals (masked and unmasked conditions, respectively) and later compared using paired t-tests. Results: The region-of-interest (ROI)-based analyses showed that the MTRasym values for both the 3D-segmented gradient-echo EPI and 3D GRASE sequences were altered under the masked condition compared with the unmasked condition at several ROIs and offset frequencies. Conclusions: Depending on the imaging sequence, the MTRasym values can be overestimated for some areas of the elderly human brain when CSF signals are unmasked. Therefore, it is necessary to develop a method to minimize this overestimation in the case of elderly patients.
TE를 변화시킨 정상인 대뇌의 MR spectrum에서 주요 대사물질의 면적과 SNR을 측정하여 PRESS 펄스파형과 STEAM 펄스파형 그리고 1.5T와 3.0T간의 자장세기에 따른 spectrum 간의 차이를 알아보고자 하였다. Phantom 실험을 통하여 적절한 TR을 정한 후, 정상인 지원자 10명(3.0T 5명, 1.5T 5명 ; 남 22~30세 : 평균 26세)을 대상으로 단일용적기법의 STEAM과 PRESS 기법을 시행하였다. 사용된 장비는 3.0T MR scanner(Magnetom Trio, SIEMENS, Germany)와 1.5T MR scanner(Signa Twinspeed GE, USA)이였다. 영상변수는 TR은 2000ms, TE는 30ms, 40ms, 50ms, 60ms, 90ms, 144ms, 288ms, NA는 96, 용적 크기는 $20{\times}20{\times}20mm3$로 하였으며, spectrum 획득시간은 3분 20초였다. 획득한 데이터는 후처리과정을 통하여 PRESS와 STEAM, 그리고 1.5T와 3.0T system 간의 NAA, Cho, Cr 등의 단순면적값과 SNR을 비교하였다. 또한 육안적 관찰을 통하여 각 대사물질들의 관찰정도를 비교하였다. 1.5T와 3.0T MR spectrum을 분석한 결과, STEAM과 PRESS의 주요 대사물질의 단순 면적값과 SNR은 TE가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, PRESS는 STEAM보다 1.5T에서 1.4배, 3.0T에서 1.3배 높은 SNR을 보였다. 자장의 세기에 따른 SNR 비교에서는 TE가 30ms에서 3.0T가 1.5T보다 약 2배 정도 높은 SNR을 보였으나 TE값이 증가함에 따라 3.0T에서의 SNR 감소율이 1.5T에서의 SNR 감소율보다 커서 TE가 90ms 이상부터는 큰 차이가 없었다. 반면 3.0T의 spectrum에서는 1.5T에서 구분할 수 없었던 ${\alpha}$-Glx, ${\beta}{\cdot}{\gamma}$-Glx, NAA complex등 작은 대사물질들을 보다 정확히 감별 할 수 있었고 short TE의 PRESS일 때 short TE의 STEAM보다 작은 대사물질들이 잘 관찰 되었다. 3.0T spectrum의 해상도와 SNR이 1.5T spectrum에 비하여 우수함을 알 수 있었다. 그러나 90ms이상의 long TE에서는 3.0T와 1.5T spectrum간의 SNR은 차이가 없었다. 따라서 고자장하에서의 자기공명분광법은 30ms 이하의 짧은 TE를 이용한 PRESS 펄스 파형을 사용하는 것이 임상적으로 유용하게 사용될 수 있을 것이라 사료된다.
The purpose of this study was to characterize focal hepatic lesions through pre and post ferucarbotran-enhanced T2 and T2*-weighted imaging and to help differentiate benign and malignant lesions 대상 및 방법: Consecutive 34 patients with 52 hepatic lesions underwent MRI before and after intravenous bolus injection of ferucarbotran (Resovist Sobering, Berlin, Germany) for evaluation of focal hepatic lesions. Lesions included hemangiomas (n=17), metastases (n=12), cysts (n=10), hepatocellular carcinomas (n=8), dysplastic nodules (n=4), and focal fat deposit (n=1). T2-weighted fast spin echo (TR/TE: 4060/138) and gradient echo T2*-weighted images(TR/TE: 140/5.3, FA = 90) were obtained according to the institutional routine imaging protocol. Lesional signal-intensity and lesion-to-liver contrast changes were measured by contrast-to-noise ratio (CNR) from region of interest.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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