• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권1호
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• pp.42-47
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• 2007

목적: 망간 조영증강 자기공명영상을 이용하여 시신경경로의 활성화를 추적해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 뉴질랜드 암컷 흰색 토끼의 망막에 $30{\mu}l$의 $MnSl_2(1mol)$ 용액을 주입한 후 고성능 경사자계 시스템이 장착된 임상용 1.5 기기에서 3D FSPGR 펄스열을 사용하여 고해상도 T1-강조영상을 망간 주입 후 12시간, 24시간, 48시간에 각각 획득한 후 시신경경로의 주요 해부학적 구조물에서의 조영증강을 관찰하였다. 또한 정량적 평가를 위하여 해부학적 위치에 동일한 원형의 관심영역을 정하여 신호강도를 측정 한 후 배경 잡음의 신호강도와의 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio)를 구하였다. 결과: 망간 주입 후 시신경 경로상의 주요 구조물들이 조영증강 되었다 조영 증강된 주요 구조물로는 오른쪽 시신경(optic nerve), 시각교차(optic chiasm), 왼쪽 시신경 경로(optic tract), 왼쪽 가쪽 무릎핵(lateral geniculate nucleus), 왼쪽 상구(superior colliculus) 등 오른쪽 망막의 대측(contralateral) 시신경 경로상의 구조물이었으며 동측(ipsilateral) 시신경 경로는 조영증강을 보이지 않았다. 결론: 시신경계의 말단부위인 망막에 $MnCl_2$를 주입한 후 시신경계의 축삭을 통한 망간이온의 전파를 비침습적으로 관찰 할 수 있었다. 이러한 망간이온의 전파는 전압 개폐성 칼슘채널을 통하여 일어나는 것으로 여겨지며 특히 망막에 직접 주입하는 경우 전압 개폐성 칼슘채널의 빠른 이동 경로를 이용하는 것으로 추측된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.142-147
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• 1997

목적: 호흡정지 간 자기공영상에서 국소 간 병변을 발견함에 있어 동위상(inphase) 방식과 역위상(opposed-phase) 방식의 fast multiplanar spoiled gradient recalled(FMPSPGR) 영상간의 효율성을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 다른 검사를 통해 국소 간 병변이 발견되었거나 의심되었던 45명의 환자의 78개의 병변에 대한 고속경사에코대열의 동위상과 역위상 영상을 비교하였다. 병변 발견률을 평가하기 위해 세 명의 사전 정보 없는 판독의가 독립적으로 영상을 검토하였다. 간의 신호대잡음비, 병변과 간의 대조대잡음비 및 간과 비장 간 대조대잡음비를 비교하였다. 세 명의 동의에 의해 어느 대열에서 영상의 질이 더 나은지 결정하였다. 결과: 역위상 영상에서 판독의 1, 2, 3이 각각 61(78%), 61(78%), 및 63(89%)개의 병변을 정확히 발견하였다. 동위상 영상에서 각 판독의가 66(85%), 65(83%) 및 65(93%)개의 병변을 발견하였다. 두 영상을 조합하였을 때, 71(91%), 69(88%) 및 76(97%)개의 병변이 각각 발견되었다. 간세포암이 증례에서 간-병변간 대조대잡음비는 역위상 영상에서 더 컸으나(p<0.05), 다른 병변에서의 의미 있는 차이는 보이지 않았다. 간-비장간 대조잡음비는 역위상 영상에서 높았으나(p<0.1), 간의 신호대잡음비는 동위상 영상에서 더 높았다. 결론: 국소적 간 병변을 놓치지 않고 발견 하기 위새서는 동위상 영상과 역위상 영상을 모두 이용하는 것이 바람직하다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권2호
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• pp.71-81
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• 2017

Purpose: To compare three, motion-resistant, T1-weighted MR sequences on the hepatobiliary phase for gadoxetic acid-enhanced MR imaging of the liver. Materials and Methods: In this retrospective study, 79 patients underwent gadoxetic acid-enhanced, 3T liver MR imaging. Fifty-nine were examined using a standard protocol, and 20 were examined using a motion-resistant protocol. During the hepatocyte-specific phase, three MR sequences were acquired: 1) gradient recalled echo (GRE) with controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration (CAIPIRINHA); 2) radial GRE with the interleaved angle-bisection scheme (ILAB); and 3) radial GRE with golden-angle scheme (GA). Two readers independently assessed images with motion artifacts, streaking artifacts, liver-edge sharpness, hepatic vessel clarity, lesion conspicuity, and overall image quality, using a 5-point scale. The images were assessed by measurement of liver signal-to-noise ratio (SNR), and tumor-to-liver contrast-to-noise ratio (CNR). The results were compared, using repeated post-hoc, paired t-tests with Bonferroni correction and the Wilcoxon signed rank test with Bonferroni correction. Results: In the qualitative analysis of cooperative patients, the results for CAIPIRINHA had significantly higher ratings for streak artifacts, liver-edge sharpness, hepatic vessel clarity, and overall image quality as compared to, radial GRE, (P < 0.016). In the imaging of uncooperative patients, higher scores were recorded for ILAB and GA with respect to all of the qualitative assessments, except for streak artifact, compared with CAIPIRINHA (P < 0.016). However, no significant differences were found between ILAB and GA. For quantitative analysis in uncooperative patients, the mean liver SNR and lesion-to-liver CNR with radial GRE were significantly higher than those of CAIPIRINHA (P < 0.016). Conclusion: In uncooperative patients, the use of the radial GRE sequence can improve the image quality compared to GRE imaging with CAIPIRINHA, despite the data acquisition methods used. The GRE imaging with CAIPIRINHA is applicable for patients without breath-holding difficulties.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제20권2호
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• pp.81-87
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• 2016

Purpose: To analyze the feasibility of three-dimensional (3D) diffusion-weighted (DW) PSIF (reversed FISP [fast imaging with steady-state free precession]) sequence in order to evaluate peripheral nerves in the elbow. Materials and Methods: Ten normal, asymptomatic volunteers were enrolled (6 men, 4 women, mean age 27.9 years). The following sequences of magnetic resonance images (MRI) of the elbow were obtained using a 3.0-T machine: 3D DW PSIF, 3D T2 SPACE (sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolution) with SPAIR (spectral adiabatic inversion recovery) and 2D T2 TSE (turbo spin echo) with modified Dixon (m-Dixon) sequence. Two observers used a 5-point grading system to analyze the image quality of the ulnar, median, and radial nerves. The signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR) of each nerve were measured. We compared 3D DW PSIF images with other sequences using the Wilcoxon-signed rank test and Friedman test. Inter-observer agreement was measured using intraclass correlation coefficient (ICC) analysis. Results: The mean 5-point scores of radial, median, and ulnar nerves in 3D DW PSIF (3.9/4.2/4.5, respectively) were higher than those in 3D T2 SPACE SPAIR (1.9/2.8/2.8) and 2D T2 TSE m-Dixon (1.7/2.8/2.9) sequences (P < 0.05). The mean SNR in 3D DW PSIF was lower than 3D T2 SPACE SPAIR, but there was no difference between 3D DW PSIF and 2D T2 TSE m-Dixon in all of the three nerves. The mean CNR in 3D DW PSIF was lower than 3D T2 SPACE SPAIR and 2D T2 TSE m-Dixon in the median and ulnar nerves, but no difference among the three sequences in the radial nerve. Conclusion: The three-dimensional DW PSIF sequence may be feasible to evaluate the peripheral nerves around the elbow in MR imaging. However, further optimization of the image quality (SNR, CNR) is required.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권2호
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• pp.128-135
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• 2000

목적 자기공명 스펙트럼 데이터의 처리 및 분석을 특정 workstation이 아닌 일반 PC의 windows 운영체제에서 동작할 수 있도록 GUI(Graphical User Interface)기반의 Spectroscopy 분석용 도구를 개발하였다. 대상 및 방법 S/W의 개발은 MATLAB(Mathwork사 미국)을 이용하여 PC의 window운영 체제에서 GUI 기반으로 동작하게 하였다. 시간 영역의 raw data와 주파수 영역의 spectrum data를 동시에 display할 수 있게 하였으며 Zero filling, 여러 종류의 filtering, 위상보정, FFT, peak area 측정 등의 기능을 갖추었다. 또한, 1.5T Gyroscan ACS-NT R6(Philips, Amsterdam, Netherland)의 $^1H$ Spectroscopy 패키지를 이용하여 정상인 뇌의 Parietal white matter, Basal ganglia, Occipital grey matter 영역에서 얻은 $^1$H MRS data를 정성 .정량적으로 분석하여 타 기종에서 얻어 발표된 $^1H$ MRS data와 비교분석하였다. 결과 : 본 연구에서 개발된 S/W를 이용하여 정상인 뇌에서 $^1H$ MRS data를 processing한 결과 NAA/Cr, Cho/Cr, MI/Cr 비율은 TE를 달리하였을 때, 유의수준 5%에서 Parietal white matter(PWM)의 NAA/Cr peak ratio를 제외하고 유의한 차이가 없었다. 그리고 기존에 발표된 문헌과 비교할 때 다른 MR장치의 NAA/Cr, Cho/Cr, MI/Cr 값들에 비해 평균값과 표준편차가 전반적으로 10-50%의 큰 값을 나타내었다. 결론 : 정상인 뇌에서 세 부위에 대하여 $^1H$ MRS를 얻고 이에 대한 정성.정량 분석을 함으로써 MRS를 임상적으로 적용하기 위한 준비를 하였으며 이러한 작업을 PC에서 독립적으로 수행함으로서 MRI system의 작업효율을 향상시킬 수 있었다. 그리고 서로 다른 기종간에는 유의한 차이가 있으므로 정상인에 대한 MRS database를 구축한 후에 $^1H$ MRS를 임상에 적용해야 함을 알 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권2호
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• pp.100-106
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• 2000

목적: 정상 가토의 뇌혈류를 측정하고자 자기공명영상 기법중 스캔시간이 훨씬 짧은 single shot gradient echo-planar 기법을 관류강조영상에 적용하여 뇌혈류량 측정법의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 몸무게 2.1-3.6kg의 가토 24마리를 실험군으로 채택하고, 실험군을 소아용 위치 잡이에 복와위로 눕힌 후 관류강조영상을 획득하였다. 관류강조영상 획득은 매 1초마다 연속하여 한 단면당 44초가지 44개의 영상을 얻었다. 스캔 시작 후 4초 경과시 조영제 Gd-DTPA 2ml를 빠른 속도로 경정맥 주입 후 연속하여 식염수 5ml를 경정맥 주입하였으며, 한 가토에서 동일한 방법으로 약 30분 간격으로 2회씩 실시하였다. 영상은 두정부 대뇌피질, 궁룡부 대뇌피 질 두 부위와 기저핵 한 부위에서 약 $3-5{\textrm{mm}^2}$의 면적으로 선택한 후, 시간 경과에 따른 신호강도의 변화를 보여주는 커브를 구하였다 이 영상을 PC로 전송한 후 자체 개발한 영상처리 프로그램과 IDL 소프트웨어를 이용하여 상대적 및 국소 뇌혈류량을 구하였다. 결과: 실험군으로 채택한 가토 총 24마리중 22마리에서 만족할 만한 1-2회의 시간-신호강도 곡선을 얻었다. 획득한 데이터는 두정부 대뇌피질 두 곳과 기저 핵에서 시간의 경과에 따른 신호강도의 변화를 측정하고, 이들 부위의 국소 뇌혈류 용적 및 조영제의 잔류 시간을 구하였다. 평균 국소 뇌혈류량 용적비는 궁륭부 대뇌피질에서는 $0.97{\pm}0.35$, 기저 핵에서는 $0.99{\pm}0.37$이었으며, 조영제의 펑균 잔류시간은 궁룡부 대뇌피질에서는 $9.83{\pm}1.63초$, 기저핵에서는 $9.42{\pm}1.14$초로서 두 부위간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 결론: 궁룡부 대뇌피질과 기저 핵에서 평균 국소 뇌혈류량 용적비와 조영제 평균잔류 시간의 차이는 없었다. 그러므로 PWI가 뇌혈류량 측정에 유용하며 허혈성 질환의 조기진단 및 예후 추정에 이용될 수 있다. 향후 정상조직과 뇌경색이 유발 된 조직의 rCBV차이를 비교할 수 있으며, DWI 소견과 경색 환자에 적용하면 뇌혈류 변화 분석에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권2호
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• pp.110-122
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• 2013

목적: 발목관절 VISTA 자기공명영상을 이용하여 지방억제를 한 것과 하지 않은 VISTA 사이에서 정량평가를 하며, 발목 인대의 traceability 차이를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: SNR의 비교를 위해 팬텀과 한명의 자원자에서 자기공명영상을 촬영하였다. CR (contrast ratio)과 인대 traceability 비교를 위해 발목 관절의 외상 과거력이 없는 10명의 자원자에서 자기공명영상을 촬영하였다. 모든 자기공명영상은 VISTA를 이용하였고 3T에서 촬영하였다. 지방억제는 SPAIR (Spectral Attenuated Inversion Recovery) 기법을 이용하였다. SNR은 피검자가 있을 때와 피검자 없이 촬영한 것으로 구하였다. CR은 열개의 오른쪽 발목관절의 관절액-힘줄, 관절액-연골, 관절액-인대, 지방-힘줄, 지방-연골, 지방-인대의 신호강도를 얻어 구하였다. 두 명의 근골격계 영상의학과 의사가 지방억제를 한 것과 하지 않은 영상을 calcaneofibular ligament (CFL)을 포함한 7개의 발목관절 인대에 대해서 점수를 매겼다 (1, not traceable; 2, barely traceable; 3, adequately traceable; 4, excellently traceable). VISTA 와 VISTA SPAIR 사이에 CR을 비교하는 데는 Wilcoxon signed-rank test를 이용하였다. VISTA 와 VISTA SPAIR사이에 인대 traceability를 비교하는 데에는 Fisher's exact test와 Pearson's chi-squared test를 이용하였다. 결과: 정량평가의 SNR을 보면 지방억제를 하지 않은 영상에 비해 지방억제를 한 자원자의 골수에서 더 낮은 수치를 나타내었다. (7.65 versus [vs.] 36.64). 관절액, 연골, 근육에서는 두 연쇄간에 SNR의 차이가 없었다. 지방억제 VISTA는 관절액-인대 사이 CR만 더 나은 결과를 보여주었지만 (p=0.04) VISTA는 지방-힘줄, 지방-연골, 지방-인대 간에서 모두 더 나은 CR값을 나타내었다(P=0.005). CFL 인대만 통계학적으로 의미 있는 값을 보였는데 지방억제를 하지 않은 VISTA 영상에서 traceability의 값이 더 우세 하였다(p <0.05). 결론: 지방 억제를 한 VISTA와 하지 않은 VISTA에서 유의한 SNR 차이는 골수를 제외하고 없었다. 지방억제를 하지 않은 VISTA에서 CFL을 trace하는데 있어서 더 유리하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.31-39
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• 2009

목적 : 본 연구는 PRF(Proton Resonance Frequency)를 이용한 MR 온도감시 영상에서 시간 해상도를 keyhole방법 적용으로 향상시키고자하였다. 제시된 keyhole방법과 기존 온도영상 방법 사이의 비교를 위해 온도 값에 대한 RMS(Root Mean Square) 오차와 SNR(Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 대상 및 방법 : PRF 방법과 GRE(Gradient Recalled Echo)를 이용하여 MR 온도영상을 구현하였으며 장비로는 임상용 1.5T MRI 장치를 이용하였다. 인체모사 조직인 2% 한천 젤 팬텀과 돼지 근육조직으로 실험을 수행하였다. 2.45GHz대역의 마이크로파 발생장치로 MR호환 동축 슬롯 안테나를 구동하여 MRI장치 내에서 대상 조직과 팬텀을 5분간 가열하였다. 가열 직후 10분 동안에 순차적으로 MR 원 데이터를 획득하였다. 획득된 원 데이터는 PC로 전송되어 전체 위상을 부호화하여 얻은 원 데이터의 바깥영역과 K-space의 중앙 영역을 각각 128, 64, 32, 16으로 위상부호화된 데이터로 keyhole영상을 재구성하였다. 256개로 전체 부호화된 자체-참조 온도영상과 RMS 오차를 비교하였으며, zero-filling 영상과 SNR비교를 하였다. 결과 : keyhole 온도 영상에서 위상부호화 수가 128, 64, 32, 16으로 줄어들수록 RMS 오차로 산출한 온도의 차이가 0.538, 0.712, 0.786, 0.845$^{\circ}C$ 만큼 증가하였으나 SNR 값은 keyhole의 위상부호화 수가 줄어도 유지되었다. 결론 : 본 연구는 고정된 매트릭스 크기에 keyhole 방법 적용을 이용하여 온도 감시에서의 시간해상도 증가와 SNR 값을 유지하는 결과를 도출하여 성공적인 적용을 보여 주었다. 본 연구를 기반으로 한 다음 연구에서는 최적화된 변수를 이용한 keyhole 방법 적용으로 최소 온도 오차의 실시간 MR 온도 감시가 가능할 것이라 예상된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권2호
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• pp.71-80
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• 2012

최신 방사선 치료 및 수술 기법에는 복잡한 3차원적 선량분포를 정확히 측정하는 실용적 선량분석 기기 및 기술이 필요하다. 본 연구에서는 실험실에서 제작한 겔을 방사선 치료 영역에서 선량계로 활용하기 위해 최적화된 자기공명영상 변수 조건에 대해 연구하였다. 이를 위해 각 자기공명영상 획득 조건에서 TE 시간 TR 시간, 영상 두께, 코일 등을 달리하여 조건 별로 획득한 영상을 이용하여 비교 평가하였고, 선량불확도 및 선량 분해능을 도입하여 본 연구에서 찾은 조건에 대해 평가하였다. 8% 젤라틴(300 bloom, Sigma-Aldrich, USA), 8% MAA (Metaacrylic acid, Sigma-Aldrich, USA), 10 mM THPC (tetrakis hydroxymethyl phosphonium, Sigma-Aldrich, USA), 그리고 0.05 mM HQ (Hydroquinone, Sigma-Aldrich, USA) 농도의 조성비를 가진 정상산소 중합체 겔을 실험실에서 합성하였다. 방사선 선량 전달은 Co-60 감마선 조사기 (Theratron-780; AECL, Ottawa, Canada)를 사용하였고 고체 팬텀을 사용하여 중합체 겔에 각각 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 Gy의 선량을 전달하였다. 자기공명영상 장치의 특성상 T2 시간을 얻기 위해서는 fast spin echo 파형을 사용하였다. 일반적으로 Head Coil이 SNR이 Body coil 보다 낮아 선량 불확도가 우수할 것으로 예측하였으나, 일부 문헌에서는 Body coil이 영상 균일도가 우수하다고 하였다. 하지만 본 연구에서는 Head coil이 선량 불확도 및 선량 분해능이 모든 선량 영역에서 Body coil 보다 우수한 것을 확인하였다. TR 시간 연구에서 TR 1,500 ms와 TR 2,000 ms 간의 차이는 선량분해능에서 모두 큰 차이가 없으나 TR 1,500 ms가 조금 낮은 선량 불확도 값을 갖는 것을 보았다. MR 영상 두께가 2.5 mm일 경우 모든 TE 시간에 대해 4 Gy에서 가장 낮은 선량 불확도 값을 가졌다. 특히 TE 12 ms 경우 4 Gy 이후에는 가장 낮은값의 결과를 얻었다. 선량 불확도의 경우 6 Gy까지는 TE 시간에 따른 차이는 없으나 이후에는 TE 12 ms가 가장 나은 결과를 얻었다. 선량 불확도의 겨우 6 Gy까지는 모든 TE 시간에 대해 차이가 미미하나 8 Gy 이상에는 20 ms가 가장 우수한 선량 분해능 값을 가졌다. 선량 분해능 값 역시 NEX 3에서 가장 우수한 값을 가졌고 2 NEX일 때 가장 높은 분해능 값을 가졌다. 본 연구 결과 영상 두께와 NEX의 결과는 영상 두께가 얇은 경우 NEX가 높을수록 우수한 결과를 얻었고 영상 두께가 두꺼워 질수록 NEX가 낮아야 함을 확인했다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.113-124
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• 2001

목적: 수의 영상진단을 위하여 3T 능동차폐형 자석을 장착한 전신용 자기공명영상장비를 이용하여 고해상도의 개 두뇌, 척추, 복부 및 골반 자기공명영상을 획득하였다. 대상 및 방법: 128 MHz의 공명주파수를 갖는 RF코일을 사용하여 정상 개 및 환축으로부터 스핀에코와 고속 스핀에코 펄스시퀀스를 적용하였다. 전형적인 펄스시퀀스의 매개변수는 512$\times$512 matrix, 20 cm FOV, 3 mm 절편두께, 1 NEX를 사용하였다. 특히 T1 강조영상을 위하여 TR=500 ms, TE=10 혹은 17.4 ms을 사용하였으며, T2 강도영상을 위하여 TR=4000 ms, TE=108 ms을 사용하였다. 결과: 3T의 신호대잡음비는 기존 1.5T에 비하여 2.7배 정도 향상되었다. 본 연구에서 획득한 고해상도의 자기공명영상은 기존의 20cm FOV, 5m의 절편두께와 256$\times$256 해상도의 영상에 비하여 4배이상 증가하였다 3T 자기공명영상은 매우 미세한 혈관 구조물을 표출하는데 도움을 주며, 또한 백질과 회질의 상당한 대조도를 제공하여 주었다. 결론: 본 연구결과에서 3T로부터 얻은 자기공명영상은 기존 1.5T 영상에서 얻은 영상에 비하여 더 높은 해상도와 민감도를 제공하여 주었다. 3T 고자장 자기공명영상에 나타난 증가된 신호대잡음비는 생체 조직단위의 영상을 획득하는데 유용하였다. 이러한 고해상도의 자기공명영상은 비침습적인 방법으로서 미세조직의 이상유무를 진단하는데 있어서 향후 더욱 임상에 도움을 주리라 예상한다. 향후 자기공명영상은 수의 진단방사선분야에 새로운 장을 열어줄 수 있으리라 기대한다.