목적 : 기존의 일반적인 스펙트로미터보다 향상된 성능을 가진 새로운 스펙트로미터를 설계 및 제작하였다. 대상 및 방법 : 초당 10억번의 부동 연산 능력을 갖춘 TMS320C6701 DSP를 이용하여 연속적으로 변하는 복잡한 경사자계파형을 실시간으로 계산하여 출력할 수 있고, 선택 단면을 interactive하게 조절할 수 있는 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 설계된 스펙트로미터는 DSP 기반의 디지털 제어부와 파형을 만들고 변조 및 복조를 수행하는 아날로그부로 구성되어 있다 RF 신호의 변조 및 복조는 디지털 기술을 사용하여 정밀도와 안정성을 높였다. 고속 병렬영상을 위하여 하나의 측정 보드당 4채널까지 측정할 수 있도록 하였고, 고속 DSP를 이용하여 빠른 재구성이 가능하도록 하였다. 결과 : 제작된 스펙트로미터를 1.5 테슬라 전신자기공명영상 시스템에 장착하여 다양한 방법으로 성능을 시험하였다. 디지털 변조/복조 방식에서 요하는 정밀한 위상 제어를 확인할 수 있었고, phase array 코일 영상을 통하여 다중 채널 측정시스템의 성능을 검증할 수 있었다. 개발된 스펙트로미터를 기존의 상품화된 스펙트로미터와 비교해 볼때 보다 정밀한 위상 제어가 가능한 것으로 나타났다. 결론 : Interactive하게 영상의 단면을 선택하고, 실시간 계산에 의한 파형출력은 나선주사 심장영상과 같은 첨단의 영상기법에 요구되는 스펙트로미터의 기능이다 또한 다채널 측정시스템도 병렬영상을 위한 필수적인 기능이다. 본 논문에서는 초당 10억번의 부동소수점 연산이 가능한 TMS320C6701 디지털신호처리기를 사용하여 이러한 기능들을 가진 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 디지털 방식의 변조/복조 기술을 채택하여 정밀한 위상제어가 가능하였다. 개발된 스펙트로미터를 FSE, GE, angiography 등 다양한 영상방법에 적용하여 성능을 확인하였으며, 기존의 제품보다 뛰어난 화질의 영상을 얻을 수 있었다.

목적 : 본 연구에서는 호흡멈춤 K-space 분할 2D-FASTCARD 자기공명영상 기법에 의한 관상동맥우회로내의 혈류개방성 검사의 임상 적 유용성을 조사하였다. 대상 및 방법: 관상동맥우회로 시술을 한 38명의 환자에서 내유동맥의 수는 36개이었고 대복제정맥편은 56개였다. 2차원 FASTCARD 기법을 이용하여 sagittal과 transverse평면에서 13-18초 동안 호흡을 멈추고 영상을 심장박동주기에 맞추어 획득하였다. 신호크기-영상의 hard copy를 이용하여 관상동맥우회로가 예상되는 지점에서 혈류에 의한 작은 원형부분이 밝게 보이면 해당 graft가 개방되었다고 판독하였다. 결과: 시술 환자의 다양한 관상동맥우회술의 양상에 따라 분류하여 Sagittal평면과 transverse 평면에서 내유동맥편과 대복제정맥편의 개방성을 검사하였다 좌회선지관상동맥의 분지로 연결되는 대복제정맥편은 Sagittal평면에서, 좌전하행지 관상동맥 혹은 그의 분지나 우관상동맥으로 연결되는 내유동맥편 혹은 대복제정맥편은 transverse평면에서 최대 감도의 개방성 영상을 보였다. 전체 38명의 환자 중에 23명의 영상획득 가능환자에서 45개의 관상동맥우회로가 보였으며 9개가 보이지 않았다. 증상이 있던 두 명의 환자중 2개의 관상 동맥우회로가 보이지 않았다. 결론: 호흡멈춤 K-space 분할 2D-FASTCARD 자기공명영상 기법으로 관상동맥우회로의 혈류 개방성의 비침습적 평가가 가능하다. 그러나 이 방법으로 보이지 않는 관상동맥 우회로는 조영제를 사용한 자기공명 혈관조영술이나 일반 혈관조영술등의 방법으로 그 진위를 재검사하여 확진하는 것이 필요하다.

목적 : 실험적으로 토끼 대퇴부에 유발한 농양에서 연속적 추적검사를 통하여 MRS 스펙트럼의 특징과 항생제 치료에 따른 대사산물의 변화를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 토끼 10마리의 대퇴부에 흰쥐의 대변으로부터 추출한 용액을 주사하여서 농양을 유발시켰고, 대조군 5마리와 항생제 치료군 5마리로 나누어 4주 동안 1주 간격으로 MRI와 MRS로 추적 검사를 하였다 MRI에서는 농양의 모양과 크기를 분석하였으며, 기존 문헌을 참조하여 MRS에서 보이는 대사산물의 스펙트럼을 분류하였다. N-acetyl alanine을 외적기준으로, lipid를 내적기준으로 하여 각 대사산물을 정량 분석하였고, 정량화된 값들이 농양의 시기에 따라 대조군과 치료군 사이에 차이가 있는지를 분석하였다. 결과 : MRI에서 농양 10 예 모두는 낭성 종괴로 보였으며, 크기는 22-77 mm였다. MRS에서는 감염을 시사하는 acetate, succinate와 여러 종류의 아미노산 peak가 대조군, 치료군 모두에서 여러 가지 조합으로 검출되었다. 그 중 1.92 ppm의 acetate(70%)가 가장 흔하게 보였다. Lipid peak에 대한 acetate peak 비율과 외적기준의 peak에 대한 acetate peak 비율은 대조군에서는 시기에 따라 큰 변화가 없는 반면에 치료군에서는 감소하는 경향이 있었다. 결론 : MRS는 농양에서 감염을 시사하는 대사산물을 검출함으로써 진단에 도움을 줄 수 있을 뿐 아니라 acetate peak는 농양의 진행 및 항생제 치료에 의해 영향을 받아서 농양의 활동도 지표로서 유용한 가치가 있을 것으로 사료된다.

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

목적 : 뇌피질 이형성증의 다양한 자기공명영상소견을 유형별로 분류하고 병리적 등급 및 유형과의 연관성을 분석한다. 대상 및 방법 : 수술 후 병리적으로 뇌피질 이형성증이 확진된 97명을 대상으로 하였다. 수술 전 MR 영상을 후향적으로 분석하였으며, 이상 소견의 유무에 따라 MR 양성군과 MR 음성군으로 나누었다. MR 양성군에서는 뇌회와 인접지주막하 공간의 크기, 뇌피질 두께, 피질하백질의 신호 강도, 뇌피질과 백질 경계부의 명확성에 의하여 MR 이상 소견을 분류하였다. 병리적 소견 역시 영상 소견을 모르는 상태에서 후향적으로 분석하였으며, 경도, 중등도, 고도와 비풍선세포형, 풍선세포형으로 나누었다. MR 양성군과 음성군 사이에서 그리고 MR 양성군의 네 가지 유형 내에서 각각 병리적 등급 및 유형의 차이가 있는지 분석하였다. 결과: MR 양성군과 음성군은 각각 39 (40%) 명, 58 (60%) 명이었다. MR 양성군 중 위축형은 13 (33%)명, 피질띠형은 9 (23%)명, 내측 만곡형은 9 (23%)명, 그리고 비특이적 형태는 8 (21%)명이었다. MR 양성군과 음성군 사이에서 병리적 등급은 의미 있는 차이가 없었으나, MR음성군에 비하여 MR 양성군에서 고도의 병리적 등급의 빈도가 높은 경향을 보였으며 또한 풍선 세포형의 빈도 역시 유의하게 높았다. (5% Vs 2l%, p＜0.05). 특히 MR 양성군 중에 내측 만곡형은 고도의 병리적 등급과 풍선세포형의 빈도가 각각 78% (7/9), 56% (5/9)인 반면에, 위축형은 경도의 등급과 비풍선세포형의 빈도가 각각 77% (10/13), 100%(13/13)이었다. 결론: 뇌피질이형성증 환자의 MR 영상에서 반 이하에서만 이상 소견을 발견할 수 있었고, 특히 내측 만곡형은 병리적으로 고도의 등급 및 풍선세포형, 그리고 위축형은 경도의 등급 및 비풍선세포형과 높은 연관성을 보여 주었다.

저자들은 2명의 경련 중첩증 환자들의 확산강조 자기공명영상을 보고하고자 한다. 확산강조 영상은 대뇌 반구에서 세포독성 부종을 시사하는 현성확산계수의 감소가 동반된 국소적 또는 미만성 고신호강도를 보였다. 이러한 고신호강도는 한 환자에서는 양측 측두두정후두엽과 도피질, 다른환자에서는 편측성 측두엽에서 나타났다.