• 제목/요약/키워드: 3T MRI System

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풍륭(豊隆)(St40) 전침(電鍼)이 뇌활성(腦活性) 변화(變化)에 미치는 영향(影響) (fMRI를 이용한 연구) (fMRI study on the cerebral activity induced by Electro-acupuncture on Fenglong(St40))

  • 배은정;홍권의;이현;이병렬;임윤경;김연진
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제20권5호
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    • pp.208-226
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    • 2003
  • Objective : Recently many studies have showed the evidence of the effect of the acupuncture treatment through scientific methods. One of these methods is functional MRI. We performed electro-acupuncture on St40 and observed the change of brain activation using fMRI. Methods : To see the effects of electro-acupuncture stimulation on Fenglong(St40), the experiment was carried out on six healthy volunteers, using the gradient echo sequence with 3.0T whole-body MRI system(ISOL). after the needle insertion on right Fenglong(St40), 2 Hz of electric stimulation was given for 30 seconds, repeated five times, with 30 seconds' intervals. Results & Conclussion : Electro-acupuncture stimulation on Fenglong(St40) activated Brodmann's Areas of 2, 3, 4, 6, 9, 10, 13, 18, 22, 30, 40, 42, 43 which may be the central pathways of electro-acupuncture stimulation on Fenglong(St40).

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동맥스핀표지 뇌 관류 자기공명영상에서 라벨링 간격 및 지연시간, 표지 두께, 절편 획득 순서의 변화에 따른 관류 신호변화 연구 (Investigation of Perfusion-weighted Signal Changes on a Pulsed Arterial Spin Labeling Magnetic Resonance Imaging Technique: Dependence on the Labeling Gap, Delay Time, Labeling Thickness, and Slice Scan Order)

  • 변재후;박명환;강지연;이진완;이강원;장건호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권2호
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    • pp.108-118
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    • 2013
  • 동맥스핀표지(Arterial Spin Labeling: ASL) 뇌 관류 자기공명영상법을 이용한 뇌 관류영상기술이 일반적으로 환자의 질병진단에 일반적으로 사용하기 어려운 이유는 영상을 얻을 때 여러 인자들을 최적화시켜야만 좋은 질의 영상을 얻을 수 있기 때문으로 생각된다. 따라서, 본 논문의 목적은 동맥스핀표지 자기공명영상의 뇌 관류영상을 최적화 하기 위하여 필요한 여러 인자들의 변화에 따른 동맥스핀표지 신호변화를 3.0 테슬라 자기공명영상에서 관찰하는 것이다. 특히, 동맥시 핀표지 자기공명영상 신호 변화가 이들 인자에서 뇌 세포(brain tissues)의 영역에 따라서 어떻게 변화하는가를 평가하였다. 정상 성인 남성 5명을(평균연령 36세; 29세~41세) 대상에서 STAR (Signal Targeting with Alternating Radiofrequency) 동맥스핀표지 방법을 이용하여 3T 자기공명영상에서 영상을 얻었다. 실험은 첫째 영상획득 영역과 라벨링 영역간의 간격 변화에 따른 신호 변화 평가 실험, 둘째 라벨링 후의 시간 변화에 따른 신호 변화 평가 실험, 셋째 라벨링 두께의 변화에 따른 신호 변화 평가 실험, 넷째 슬라이스 획득 순서에 따른 신호 변화 평가실험을 하였다. 획득한 영상의 분석은 회백질과 백질, 전두엽, 측두엽, 후두엽, 두정엽에서의 관류신호변화를 얻어 분석하였다. 본 연구결과는 아래와 같았다: 1) 영상획득 영역과 라벨링 영역간의 간격 변화에 따른 관류 신호 변화 연구결과 전체 절편의 평균 값을 보면 회백질에서 좌측과 우측 모두에서 라벨링 간격이 증가할수록 신호가 낮아지는 경향을 보이고 있다. 라벨링 간격의 변화에 두정엽이 가장 영향을 적게 받고 후두엽이 가장 많은 영향을 받았다. 2) 라벨링 후의 시간 변화에 따른 관류 신호 변화 연구결과 회백질은 라벨링 지연시간 400 ms까지 양쪽 모두 감소하다가 라벨링 지연시간이 1,000 ms까지 증가하였다. 3) 라벨링 두께의 변화에 따른 관류 신호 변화 연구 결과 라벨링 두께가 증가에 따라 회백질과 백질의 신호강도는 점차적으로 증가하다가 120 mm 두께 이후에는 감소하였다. 4) 절편 획득 순서에 따른 관류 신호 변화 연구 결과 절편 획득 순서에 따른 백질과 회백질의 관류신호강도 값은 회백질과 백질 모두 머리의 꼭대기부터 영상을 획득하는 descend에서 신호강도가 높았다. 본 연구에서는 각 실험 조건에 따라서 관류신호 강도가 크게 변화를 하는 것을 보여 주었고, 따라서 실제 환자를 대상으로 관류 영상을 얻고자 할 경우에는 실제 임상 적용 전에 최적화된 프로토콜을 만든 후에 사용을 해야 할 것으로 생각한다. 특히 백질의 뇌 관류영상을 얻는 것은 아직 문제가 있는 것으로 생각이 된다.

Diffusion Tensor MRI and Fiber Tractography: Evaluation of Developmental CNS Anomaly: Preliminary Results

  • Lee, Seung-Koo;Kim, Dong-Ik
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.86-86
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    • 2002
  • Purpose: To evaluate the white matter fiber configuration in various developmental CNS anomaly 대상 및 방법: Jubert Syndrome, congenital schizencephaly, callosal agenesis and hemiplegic cerebral palsy patients were evaluated by diffusion tensor MRI. All studies were performed using a 1.5T Philips Gyroscan Intern system. Diffusion weighted imaging was performed using single-shot echo planar imaging, with navigator echo phase correction and SENSE. Diffusion weighting was performed along six independent axes, using diffusion weighting of b=600s/$\textrm{mm}^2$. 128 matrix/zero filled to 256, 23cm FOV, 3mm slice thickness were used for imaging parameters. Data were processed on a Window-2000 PC equipped with IDL and PRIDE (Philips Medical System).

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3.0 Tesla 자기공명영상시스템에서 고 해상도 나선주사영상 (High-resolution Spiral-scan Imaging at 3 Tesla MRI)

  • 김판기;임종우;강승원;조상흠;전수열;임헌진;박호종;오승준;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.108-116
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    • 2006
  • 목적 : 3.0 Tesla 고 자장에서 고 해상도 나선주사영상을 수행하였다. 나선주사영상은 초고속 영상기법의 하나로서, Echo Planar Imaging(EPI)에 비하여 eddy current 가 작게 발생하고, 경사자계 파형의 기울기가 완만하여 상대적으로 낮은 slew rate 를 가진 경사자계시스템으로 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 고 자장 영상에서 고속스핀에코(Fast Spin Echo: FSE) 등의 rf 에코 기반의 고속영상방법에서 심각하게 대두되는 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않는 장점이 있어 고 자장에서의 초고속영상방법으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3.0 Tesla 에서 나선주사방식으로 고 해상도 영상을 얻어 고 자장 MRI에서 나선주사영상기법의 다양한 응용 가능성을 살펴보고자 한다. 대상 및 방법 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 다양한 해상도의 나선주사영상 방법을 개발하였다. 고차(higher-order) shimming 을 통하여 영상의 화질을 개선하였고, 해상도에 맞게 interleaves 수를 조절하였다. 스핀에코 와 gradient에코 기반 나선주사영상방법을 구현하였고, 에코 time 과 repetition time, rf 회전 각도를 조절하여 영상의 대조도(contrast)와 신호대잡음비를 조절하였다. 결과 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 나선 주사 방법을 이용하여 다양한 해상도의 영상을 얻었다. 고 자장에서 주 자장의 불균일도(inhomogeneity) 의 절대 크기가 커지기 때문에 이를 줄이기 위한 shimming 이 더욱 중요해진다. 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구하여 spherical harmonics 분석으로 고차 shimming을 하였다. 팬텀과 in-vivo 두부 영상에서 single shot 나선주사 영상으로 $100{\times}100$ 정도의 영상과 6-12 정도의 interleaves 를 적용하여 $256{\times}256$ 의 고 해상도 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 신호대잡음비의 향상과 스펙트럼의 분리, 뇌기능영상에서 BOLD 효과 향상 등으로 고자장 영상에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다.

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기능적 자기공명영상 사용유무에 따른 확산텐서영상 분석의 유효성 평가 (Evaluation of Quantitative Effectiveness of MR-DTI Analysis with and without Functional MRI)

  • 이동훈;박지원;홍철표
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제25권5호
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    • pp.260-265
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    • 2013
  • Purpose: This study was conducted in order to evaluate the quantitative effectiveness of region of interest (ROI) setting in MR-DTI analysis with and without fMRI activation results. Methods: Ten right-handed normal volunteers participated in this study. DTI and fMRI datasets for each subject were obtained using a 1.5T MRI system. For neural fiber tracking, ROIs were drawn using two methods: The drawing points were located in the fMRI activation areas or areas randomly selected by users. In this study, the neural fiber tract targeted the corticospinal tract (CST) Quantitative analyses were performed and compared. The pixel numbers passing through the fiber tract in the individual brain volume were counted. The ratios between the ROI pixel numbers and the extracted fiber pixel numbers, and the ratios between the fiber pixel numbers and the whole-brain pixel numbers were also calculated. Results: According to our results, extracted CST fiber tract in which the ROI was drawn with fMRI activation areas showed higher distribution than drawing the ROI by users' hands. In addition, the quantitatively measured values represented higher pixel distribution: The counted average pixel numbers were 4553.8 and 1943.3. The average ratios of the ROI areas were 33.87 and 22.52. The average percentages of the individual whole-brain volume numbers were 2.06 and 0.87. Conclusion: Results of this study appear to indicate that use of this method can allow for more objectives and significant for study of the recovery of neural fiber mechanisms and brain rehabilitation.

Evaluation of Hydration Effect on Human Skin by $^1H$ MRS at 14.1T

  • Choi Chi-Bong;Hong Sung-Tak;Choe Bo-Young;Woo Dong-Chul;Yoon Seong-Ik;Cho Ji-Hyun;Lee Chul-Hyun;Cheong Chae-Joon;Park Sang-Yong;Oh Chil-Hwan
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.105-114
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    • 2006
  • Purpose: We achieved high resolution MR imaging and spectra of human skin in vitro with using a 14.1 T MRI/MRS system, and evaluated the hydration effect of various cosmetic products by measuring the skin's. moisture concentration. Materials and Methods: We used the Bruker 14.1 T MRI/MRS system with a vertical standard bore that was equipped with a DMX spectrometer gradient system (200 G/cm at a maximum 40 A), RF resonators (2, 5 and 10 mm) and Para Vision software. Spin echo and fast spin echo pulse sequences were employed for obtaining the high resolution MR images. The 3D-localized point resolved spectroscopy (PRESS) method was used to acquire the MR spectra. Results: The high resolution MR images and spectra of human skin in vitro were successfully obtained on a 14.1 T system. The water concentration of human skin after applying a moisturizer was higher than that before applying a moisturizer. Conclusions: The present study demonstrated that the high-resolution MR images and spectra of human skin from a high field NMR instrument could be applicable to evaluating the hydration state of the stratum corneum.

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3D 프린트를 활용한 자기공명영상검사 보조기구 제작 (Making Aids of Magnetic Resonacnce Image Susing 3D Printing Technology)

  • 최우전;예수영;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.403-409
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    • 2016
  • MRI검사는 조직의 대조도가 우수하여 근골격계 진단에 유용한 검사방법이다. 근골격계 검사 시 환자상태에 따라 보조기구가 이용되는 보조기구의 종류가 다양하지 않을 뿐 아니라 비용도 비싸다. 이에 본 연구는 3D 프린팅 기술의 활용하여 MRI 검사 보조기구를 제작하였다. 보조기구 제작과정으로는 3D 모델링(3D MAX.2014, Fusion360)을 사용해 STL파일로 변환 후 슬라이싱 프로그램(Cubicreater 2.1ver., Cura 15.4ver)을 통해 G-code로 변환시킨 후 FDM방식의 프린트(Cubicon Style, MICRO MAKE)로 출력하였다. 출력물이 MRI영상에 미치는 SNR을 평가하기 위해 FDM에서 사용하되는 PLA, ABS, TPU를 두께 3mm로 된 Water Phantom 케이스를 제작하여 case 사용 전, 후를 시험을 실시하여 비교하였으며, 보조기구 사용 전, 후의 임상영상을 정성적으로 평가 하였다. 영상을 획득하여 나타난 Warter Phantom의 SNR은 T1 NON $123.778{\pm}28.492$, PLA $123.522{\pm}28.373$, ABS $124.461{\pm}25.716$, TPU $124.843{\pm}27.272$ 로 평가되었다. T2 NON $127.421{\pm}26.949$, PLA $124.501{\pm}2 7.768$, ABS $128.663{\pm}26.549$, TPU $130.171{\pm}25.998$ 로 평가되었다. 그 결과 통계 적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 보조기구의 사용 전, 후의 임상영상 평가 결과 고식적 방법 $3.20{\pm}0.88$, 보조기구 사용 $3.95{\pm}0.76$ 으로 보조기구 사용 후 영상의 질이 향상되었다. 향후 3D프린팅을 이용한 보조기구의 제작은 임상적으로 사용이 가능할 것으로 생각되고, 환자들의 검사 시 보다 안전하고 편안한 보조기구제작을 할 수 있어 기존에 쓰이는 보조기구의 문제점들을 개선하는 대안이 될 것으로 전망된다.

Preliminary Phantom Experiments to Map Amino Acids and Neurotransmitters Using MRI

  • Oh, Jang-Hoon;Kim, Hyug-Gi;Woo, Dong-Cheol;Rhee, Sun Jung;Lee, Soo Yeol;Jahng, Geon-Ho
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제29권1호
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    • pp.29-41
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    • 2018
  • The objective of this study was to evaluate the chemical exchange saturation transfer (CEST) effect of amino acids and neurotransmitters, which exist in the human brain, depending on the concentration, pH, and amplitude of the saturation radiofrequency field. Phantoms were developed with asparagine (Asn), ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA), glutamate (Glu), glycine (Gly), and myoinositol (MI). Each chemical had three different concentrations of 10, 30, and 50 mM and three different pH values of 5.6, 6.2, and 7.4. Full Z-spectrum CEST images for each phantom were acquired with a continuous-wave radiofrequency (RF) saturation pulse with two different $B_1$ amplitudes of $2{\mu}T$ and $4{\mu}T$ using an animal 9.4T MRI system. A voxel-based CEST asymmetry was mapped to evaluate exchangeable protons based on amide (-NH), amine ($-NH_2$), and hydroxyl (-OH) groups for the five target molecules. For all target molecules, the CEST effect was increased with increasing concentration and B1 amplitude; however, the CEST effect with varying pH displayed a different trend depending on the characteristics of the molecule. On CEST asymmetric maps, Glu and MI were well visualized around 3.0 and 0.9 ppm, respectively, and were well separated macroscopically at a pH of 7.4. The exchange rates of Asn, Glu, BABA, and Gly usually decreased with increasing pH. The CEST effect was dependent on the concentration, acidity of the target molecules, and B1 amplitude of the saturation RF pulse. The CEST effect for Asn can be observed in a 9.4T MRI system. The results of this study are based on applying the CEST technique in patients with neurodegenerative diseases when proteins in the brain are increased with disease progression.

통계학적 자극설계를 이용한 Event-related fMRl에서 운동과 언어과제의 최적 SOAmin에 대한 연구 (A Study of Optimal SOAmin for Motor and Language Tasks in Event-related fMRI using Stochastic Design)

  • 문찬홍;유재욱;나동규;이은정;변홍식
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제6권1호
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    • pp.28-34
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    • 2002
  • 목적 : Event-related fMRl를 위한 통계학적 자극설계에서 최소 자극간격(Minimum Stimulus Onset Asynchronoy: SOAmin)은 중요한 요소로 알려져 있다. 본 연구에서는 통계학적 자극설계를 이용한 event-related fMRI에서 언어과제와 운동과제의 보다 큰 활성화 신호를 얻기 위한 치적의 SOAmin을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 4명의 오른손잡이 정상 자원자를 대상으로 운동과 언어의 event-related fMRI를 얻었다. 기능적 자기공명영상은 1.5T기기에서 EPI-BOLD시퀀스를 사용하였다. 각 과제에서 SOAmin을 2, 3, 4, 6초로 달리한 4회의 자극을 이용하여 활성화를 유도하였다. 영상 후 처리는 SPM99를 이용하였으며 활성화 신호의 유의수준은 p<0.05를 기준으로 하였다. 각 과제에서 나타난 활성화 신호를 Z값, 활성화된 화소수와 군집성을 기준으로 비교하였다. 결과 : 운동과제에서는 중심구(1차 운동영역)와 내전두엽(2차 운동영역)에서 활성화 신호가 나타났고, 언어과제에서는 좌측 하전두회 (Broca영역)에서 일정한 활성화 신호가 나타났다. 운동과 언어과제에서 활성화 신호는 SOAmin이 작아질 수록 커지는 경향을 나타내었다. 운동과제에서 1차 운동영역의 활성화 신호는 3초, 2차 운동영역에서는 2초의 SOAmin을 적용한 경우 가장 큰 활성화 신호가 나타났고, 언어과제에서는 2초의 SOAmin을 적용한 경우 가장 큰 활성화 신호가 나타났다. 결론 : 통계학적 자극설계를 이용한 event-related URI로 운동과 언어의 기능적 자기공명영상을 얻기 위해서는 2초 또는 3초의 짧은 SOAmin이 효과적이었다.

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Recurrent Neuro-Sweet Disease Associated with Preceding Upper Respiratory Infection: a Case Study

  • Suh, Hie Bum;Kim, Hak Jin
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제22권3호
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    • pp.187-193
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    • 2018
  • Sweet's syndrome also known as acute neutrophilic dermatosis is a multisystem inflammatory disorder characterized by fever, malaise, leukocytosis, and skin lesions. Sweet's syndrome affects multiple organs though only rarely does it affect the central nervous system (CNS) when it does it is called Neuro-Sweet disease (NSD). We report on a case study of a biopsy-proven NSD in a 50 year old man. Serial magnetic resonance imaging (MRI) showed repeated CNS involvement of Sweet's syndrome after a respiratory tract infection preceded it. On the MRI, T2 hyperintense lesions occurred at multiple sites and disappeared after steroid therapy.