• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제19권2호
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• pp.76-87
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• 2015

Purpose: There is an ongoing search for a stent material that produces a reduced susceptibility artifact. This study evaluated the effect of manganese (Mn) content on the MRI susceptibility artifact of ferrous-manganese (Fe-Mn) alloys, and investigated the correlation between MRI findings and measurements of Fe-Mn microstructure on X-ray diffraction (XRD). Materials and Methods: Fe-Mn binary alloys were prepared with Mn contents varying from 10% to 35% by weight (i.e., 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, and 35%; designated as Fe-10Mn, Fe-15Mn, Fe-20Mn, Fe-25Mn, Fe-30Mn, and Fe-35Mn, respectively), and their microstructure was evaluated using XRD. Three-dimensional spoiled gradient echo sequences of cylindrical specimens were obtained in parallel and perpendicular to the static magnetic field (B0). In addition, T1-weighted spin echo, T2-weighted fast spin echo, and $T2^*$weighted gradient echo images were obtained. The size of the low-intensity area on MRI was measured for each of the Fe-Mn binary alloys prepared. Results: Three phases of ${\alpha}^{\prime}$-martensite, ${\gamma}$-austenite, and ${\varepsilon}$-martensite were seen on XRD, and their composition changed from ${\alpha}^{\prime}$-martensite to ${\gamma}$-austenite and/or ${\varepsilon}$-martensite, with increasing Mn content. The Fe-10Mn and Fe-15Mn specimens comprised ${\alpha}^{\prime}$-martensite, the Fe-20Mn and Fe-25Mn specimens comprised ${\gamma}+{\varepsilon}$ phases, and the Fe-30Mn and Fe-35Mn specimens exhibited a single ${\gamma}$ phase. The size of the low-intensity areas of Fe-Mn on MRI decreased relative to its microstructure on XRD with increasing Mn content. Conclusion: Based on these findings, proper conditioning of the Mn content in Fe-Mn alloys will improve its visibility on MR angiography, and a Mn content of more than 25% is recommended to reduce the magnetic susceptibility artifacts on MRI. A reduced artifact of Fe-Mn alloys on MRI is closely related to the paramagnetic constitution of ${\gamma}$-austenite and/or ${\varepsilon}$-martensite.

• Annals of Clinical Neurophysiology
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• 제4권1호
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• pp.38-43
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• 2002

Background & Purpose : Dynamic susceptibility contrast MR imaging, one method of perfusion MRI, was developed to define cerebral hemodynamic status with good anatomical resolution. The authors investigated hemodynamic parameters using this imaging method, in an effort to identify hemodynamic changes on the remote crossed cerebellum of patients with a supratentorial infarct. Methods : Dynamic susceptibility contrast MR imaging was performed in 15 patients with only unilateral supratentorial infarcts. Imaging was obtained at the anatomic level of the cerebellum. rCBF, rCBV, MTT and TP were determined over both cerebellar hemispheres of interest. Results : The rCBF and rCBV values of the contralateral cerebellar hemisphere were significantly more decreased than those of the ipsilateral cerebellar hemisphere in 12 patients(p=0.028, 0.033). MTT and TP values of the contralateral and ipsilateral cerebellar hemispheres didn't reveal any differences(p=0.130, 0.121). Conclusions : The results of this work suggest that the region which are remote from the ischemic brain lesion shows no changes of MTT or TP but show decrease of rCBF and rCBV, mean to diaschisis, it also demonstrates that perfusion MRI is an easily available method to evaluate the hemodynamic status of the brain.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.154-158
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• 1999

목적 : 1.5T와 3.0T에서의 FLASH (fast low-angle shot) 기법를 이용한 운동중추영역의 뇌기능 자기공명영상에서 TE 값 변화에 대한 $T_2^{*}$ weighting 효과를 관찰하고 TE 값의 변화에 따른 BOLD (blood oxygen level dependent) 효과를 서로 비교하고자 한다. 그리고 활성화 영역에서 활성화상태와 휴식상태의 정량적인 값인 $T_2^{*}$에 의한 차이값을 영상화 하고자 한다. 대상 및 방법 : 24세에서 35세까지의 오른손잡이 10명의 건강한 남녀 (남:8명, 여:2명)를 대상으로 가능한 2Hz의 속도로 오른손에서 finger-tapping task (엄지 손가락과 나머지 네 손가락을 차례로 서로 마주치게 하는 운동)를 시행하였다. 운동자극은 처음에 한벤의 휴식상태 (3영상)를 가진 후2번의 활성화상태 (6영상)와 휴식상태 (6영상)를 반복하였다. FLASH (TR/flip angle: $l00ms/20^{\circ}$, FOV: 230mm) 방법를 이용하여1.5T'에서는 26, 36, 46, 56, 66 ms 의 TE를 사용하였고 3.0T에서는 16. 26, 36, 46, 56 ms의 TE를 사용하였다. 영승L을 얻은 후 PC에서 상관계수방법을 이용하여 자체 개발한 프로그램과 상관계수 0.45를 사용하여 분석 하였다. 기능적 영상에서 활성화된 영역에서 l.5T와 3.0T에서 각각의 TE에셔 활성화 상태와 휴식상태 의 차이값을 사용하여 fitting을 하여 적절한 TE값을 찾고 기능적 $T_2^{*}$영상을 구하였다. 결과 : FLASH기법을 사용하여 뇌 기능영상을 얻기에 최적의 TE 값은 1.5T에서는 $61.89{\pm}2 2.68{\;}ms,{\;}3.0T에서는{\;}47.64{\pm}13.34였다$. 뇌 활성화 영역에서 자화율 변화에 따른최대 선호 강도변화는 1.5T에서는 TE, 66ms에서 3.36%. 3.0T에서는 TE. 46ms에서 10.05%로 3.0T가 1.5T에 비해 약 3배 정도 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 산출된 최적의 TE 값은 각각의 TE 값에서 얻은 활성화 상태와 휴식상태의 차이값의 최대의 TE 값와 일치하였다. 결론 : 뇌 기능영상에서 3.0T MRl는 1.5T에 비해 deoxyhemoglobin에 의한 자화율의 변화를 약 3배정도 잘 반영하므로 뇌 기능영상 측정시 보다 유용성이 있는 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제31권12호
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• pp.690-696
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• 2021

The purpose of this study is to develop a zirconium-based alloy with low modulus and magnetic susceptibility to prevent the stress-shielding effect and the generation of artifacts. Zr-7Cu-xSn (x = 1, 5, 10, 15 mass%) alloys are prepared by an arc melting process. Microstructure characterization is performed by microscopy and X-ray diffraction. Mechanical properties are evaluated using micro Vickers hardness and compression test. The magnetic susceptibility is evaluated using a SQUID-VSM. The average magnetic susceptibility value of the Zr-7Cu-xSn alloy is 1.176 × 10^-8 cm³g^-1. Corrosion tests of zirconium-based alloys are conducted through polarization test. The average Icorr value of the Zr-7Cu-xSn alloy is 0.1912 ㎂/cm². The elastic modulus value of 14 ~ 18 GPa of the zirconium-based alloy is very similar to the elastic modulus value of 15 ~ 30 GPa of the human bone. Consequently, the Sn added zirconium alloy, Zr-7Cu-xSn, is very interesting and attractive as a biomaterial that reduces the stress-shielding effect caused by differences of elastic modulus between human bone and metallic implants. In addition, this material has the potential to be used in metallic dental implants to effectively eliminate artifacts in MRI images due to low magnetic susceptibility.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권4호
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• pp.431-438
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• 1995

Tailored RF 경사자계 영상법을 이용하여 혈류효과를 배제한 자화율 효과만의 뇌기능 영상을 얻을수 있었다. 일반적인 RF를 이용한 경사자계 뇌기능 영상법은 빠른 경사자계 영상법으로 인해 정맥뿐만 아니라 동맥에서의 혈류효과와 $T2^{*}$ 효과가 합쳐진 영상을 얻게되는 반면, tailored RF를 이용한 경사자계 영상법은 산소소모와 관계된 자화율 변화에 의한 뇌기능 영상을 얻을 수 있었다. 본 논문에서 tailored RF를 이용하여 뇌기능 영상에서 자화율효과와 혈류효과를 명확히 구분할 수 있음을 보였다. 그리고 실험결과로 얻은 신호는 충분히 크고 산소 소모의 변화를 보다 더 정확히 표현하므로 지금까지 다른 경사자계 영상법으로는 어려웠던 뇌기능 영상에서 정량화된 산소 신진대사 연구의 가능성을 보여주었다.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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• pp.47-49
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• 2002

At present, the trend of magnetic field strength in MRI system is dramatically changing. In early 70, the only low field (<0.5T) was developed. It was technically difficult to develop the high field system. At that time, people believed that the fine MR imaging could not be obtained in the high field MR system due to the magnetic susceptibility effect. However, 1.5T system was evolved at the end of 80, and used for clinical usage. Thus, it was proved that the signal to noise ratio (SNR) could be greatly contribute to enhance the image quality. And, the results of functional MRI and MR spectroscopy could be improved in the higher field MR system. So, 8T system was eventually developed in Ohio State University Hospital at the end of 90. Therefore, there is no doubt that the system with the ultra high magnetic field strength will be developed near future in 21 century.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.42-49
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• 2004

목적 : 자기공명영상시스템에서 양자화잡음을 분석하였다. 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하였고 다양한 자기공명영상시스템에서 신호대양자화잡음비를 계산하였다. 이러한 계산으로부터 고자장영상시스템에서는 양자화잡음이 전체시스템의 신호대잡음비를 결정짓는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 하드웨어의 교체없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법들을 제시하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상에서 사용되는 Fourier 영상기법에서는 위상 및 주파수 인코딩 방법으로 자기공명신호를 공간주파수 형태의 신호로 변환하여 측정하게 된다. 따라서 공간주파수 영역에서 발생하는 양자화잡음을 재구성된 영상에서의 신호대양자화잡음비로 나타내었다. 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 유도된 식의 타당성을 보였다. 결과 : 유도된 식을 이용하여 다양한 주 자장 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자잡음비를 계산하였다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하므로 상대적으로 신호가 큰 고자장 시스템에서 보다 큰 문제점으로 부각될 수 있다. 많은 수신 시스템에서 채택하고 있는 16 bits/샘플 양자기로는 양자화 잡음이 고자장 시스템에서 기대되는 신호대잡음비의 향상을 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 결론 : fMRI나 spectroscopy를 위하여 자기공명영상의 주 자장은 지속적으로 높아지고 있다. 고자장에서는 신호가 커지고, susceptibility와 스펙트럼의 분리가 커져서 fMRI 나 spectroscopy에 유리한 면이 많다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하기 때문에 만약 양자기의 변환 비트가 충분히 크지 않을 경우 양자화잡음이 커져 신호의 증가에 비례하는 신호대잡음비의 향상을 이룰 수 없다. 이 논문에서는 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하고, 다양한 자장의 세기 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자화잡음비를 계산함으로써 고자장에서, 특히 상대적으로 신호가 큰 3차원영상에서 , 양자화잡음이 전체 시스템의 신호대잡음비를 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 근원적인 해결책은 아닐 수 있으나 oversampling과 에코의 센터를 비껴가는 샘플링으로 하드웨어의 향상없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제19권4호
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• pp.231-236
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• 2015

A 17-year-old girl presented with complaints of headache and decreasing vision of one month's duration, without any history of fever, weight loss, or any evidence of an immuno-compromised state. Her neurological examination was normal, except for papilledema. Laboratory investigations were within normal limits, except for a slightly increased Erythrocyte Sedimentation Rate (ESR). Non-contrast computerized tomography of her head revealed complex mass in left frontal lobe with a concentric, slightly hyperdense, thickened wall, and moderate perilesional edema with mass effect. Differential diagnoses considered in this case were pilocytic astrocytoma, metastasis and abscess. Magnetic resonance imaging (MRI) obtained in 3.0 Tesla (3.0T) scanner revealed a lobulated outline cystic mass in the left frontal lobe with two concentric layers of T2 hypointense wall, with T2 hyperintensity between the concentric ring. Moderate perilesional edema and mass effect were seen. Post gadolinium study showed a markedly enhancing irregular wall with some enhancing nodular solid component. No restricted diffusion was seen in this mass in diffusion weighted imaging (DWI). Magnetic resonance spectroscopy (MRS) showed increased lactate and lipid peaks in the central part of this mass, although some areas at the wall and perilesional T2 hyperintensity showed an increased choline peak without significant decrease in N-acetylaspartate (NAA) level. Arterial spin labelling (ASL) and dynamic susceptibility contrast (DSC) enhanced perfusion study showed decrease in relative cerebral blood volume at this region. These features in MRI were suggestive of brain abscess. The patient underwent craniotomy with excision of a grayish nodular lesion. Abundant acid fast bacilli (AFB) in acid fast staining, and epithelioid cell granulomas, caseation necrosis and Langhans giant cells in histopathology, were conclusive of tubercular abscess. Tubercular brain abscess is a rare manifestation that simulates malignancy and cause diagnostic dilemma. MRI along with MRS and magnetic resonance perfusion studies, are powerful tools to differentiate lesions in such equivocal cases.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제14권1호
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• pp.56-63
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• 2010

목적 : 본 논문에서는 DIR 영상을 이용하여 두뇌의 피질두께측정 연구를 수행하는 한편 평행 영상기법 중 하나인 GRAPPA (generalized autocalibrating partially parallel acquisitions)를 이용하여 GRAPPA 인자 (reduction factor, R)가 2일 때와 평행 영상기법을 이용하지 않았을 때의 결과 비교를 통해 3D DIR 영상의 획득시간 단축 가능성을 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner)의 3D DIR 펄스열을 이용하여 6명(남자 3명, 여자 3명, $25.33{\pm}2.25$살)의 정상인 뇌에 대한 3차원 영상을 얻었다. GRAPPA 시뮬레이션은 R=2 일 때를 가정하여 수행되었고 두뇌 피질두께측정을 위해 Analyze 9.0과 Freesurfer v.4.3.0 프로그램을 사용하였다. 결과로 얻은 데이터를 T-검증을 이용하여 비교분석 하였다. 결과 : GRAPPA 기법을 통하여 복원한 영상이 잡음이 증가하는 경향을 보였으나 두뇌 피질두께 측정에는 별다른 영향을 미치지 않았다. 통계분석을 통해 비교한 결과 대부분의 두뇌 영역에서 참조영상과 GRAPPA 기법을 이용한 영상의 차이가 유의하지 않았다. 결론 : 피질두께측정 연구에 있어서 3D DIR영상의 문제점 중 하나는 긴 영상획득시간이다. 따라서 평행영상 기법 중 하나인 GRAPPA 영상기법을 적용하면 피질두께측정 연구결과의 큰 차이없이 영상 획득 시간을 단축시킬 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4704-4710
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• 2015

본 연구는 가돌리늄 조영제의 T1 shortening effect를 이용하여 말초동맥으로 갈수록 신호강도가 낮아지는 위상영상의 단점을 근본적으로 개선함으로써 진단에 유용한 영상을 획득하고자 하였다. 연구기간은 2014년 10월부터 동년 12월까지 시행하였으며, 심장질환자를 제외한 AVM 환자 30명을 대상으로 하였다. 연구방법은 T1 shortening effect에 따른 신호강도의 차이를 알아보기 위해 가돌리늄 조영제 주입 전 후 자화강조영상을 획득한 다음, 위상영상을 비교평가 하였다. 연구결과, 가돌리늄 조영제 주입 전, 후 뇌실질 내 말초동맥의 신호강도는 가돌리늄 조영제 주입 후가 주입 전에 비해 전두엽 19.45%, 측두엽 23.09%, 두정엽 18.82%, 후두엽 25.45%, 소뇌 20.93%로 증가 하였고 통계적으로 유의하였다. 그러므로 위상영상 획득 시 가돌리늄 조영제의 T1 shortening effect를 이용하면 위상영상의 단점을 보완할 수 있어 진단 및 치료에 유용한 영상을 획득할 수 있으리라 사료된다.