Park, Jieun;Kim, Junghun;Hwang, Moonjung;Lee, Jongmin
Journal of Biomedical Engineering Research
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v.41
no.5
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pp.179-184
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2020
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect according to the NEX, VENC, targeted cardiac phases on the velocity measurement of 4D phase-contrast MRI. Materials and Methods: The abdominal aortic phantom was made to experiment. The working fluid was mixed with water and glycerin to mimic the density and viscosity of human blood. The inlet velocity was Reynolds number 2000. The experimental conditions were NEX 1 and 4, VENC 102 cm/s and 200 cm/s, and 10 and 15 targeted cardiac phases, respectively. The average flow rate, average velocity, maximum velocity, and cross-section area were measured. Results: As a result of the case-by-case comparison, the error rate was less than 5%. There was no significant difference (p > 0.05). Conclusion: It is expected that this result will be useful for acquiring blood flow information in clinical practice.
Park, Myung-Hwan;Lee, Jin-Wan;Lee, Kang-Won;Ryu, Chang-Woo;Jahng, Geon-Ho
Investigative Magnetic Resonance Imaging
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v.13
no.2
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pp.161-170
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2009
Purpose : A parallel imaging method provides us to improve temporal resolution to obtain three-dimensional (3D) MR images. The objective of this study was to optimize three 3D MRI techniques by adjusting 2D SESNE factors of the parallel imaging method in phantom and human brain. Materials and Methods : With a 3 Tesla MRI system and an 8-channel phase-array sensitivity-encoding (SENSE) coil, three 3D MRI techniques of 3D T1-weighted imaging (3D T1WI), 3D T2-weighted imaging (3D T2WI) and 3D fluid attenuated inversion recovery (3D FLAIR) imaging were optimized with adjusting SESNE factors in a water phantom and three human brains. The 2D SENSE factor was applied on the phase-encoding and the slice-encoding directions. Signal-to-noise ratio(SNR), percent signal reduction rate(%R), and contrast-to-noise ratio(CNR) were calculated by using signal intensities obtained in specific regions-of-interest (ROI). Results : In the phantom study, SENSE factor = 3 was provided in 0.2% reduction of signals against without using SENSE with imaging within 5 minutes for 3D T1WI. SENSE factor = 2 was provided in 0.98% signal reduction against without using SENSE with imaging within 5 minutes for 3D T2WI. SENSE factor = 4 was provided in 0.2% signal reduction against without using SENSE with imaging around 6 minutes for 3D FLAIR. In the human brain study, SNR and CNR were higher with SENSE factors = 3 than 4 for all three imaging techniques. Conclusion : This study was performed to optimize 2D SENSE factors in the three 3D MRI techniques that can be scanned in clinical time limitations with minimizing SNR reductions. Without compromising SNR and CNR, the optimum 2D SENSE factors were 3 and 4, yielding the scan time of about 5 to 6 minutes. Further studies are necessary to optimize 3D MRI techniques in other areas in human body.
Background : Spatial analysis of EEG is a phenomenal assessment and not so informative for phase space and dynamic aspect of EEG data. In contrast, nonlinear EEG analysis attempts to characterize the dynamics of neural networks in the brain. We have analyzed the features of EEG nonlinearly in subjects with white matter change on brain MRI and compared the results with cognitive function in each. Methods : Digital EEG data were taken for 30 seconds in 9 subjects with white matter degeneration and in 5 healthy normal controls without white matter change on MRI. Then we analyzed them nonlinearly to calculate the correlation dimension(D2) using the MATLAB software. The cognitive function was assessed by 3MS(modified mini-mental state examination). The severity of white matter change was assessed by Scheltens scale. Results : The mean D2 value of normal control was greater than that of white matter degeneration group. The D2s of some channels were correlative with 3MS and degree of white matter degeneration significantly. Conclusions : nonlinear analysis of EEG can be used as one of adjuvant functional studies for prediction of cognitive impairment in subjects with white matter degeneration and subcortical white matter change can be influential on cognitive function and correlation dimension of EEG.
Liu Haiying;Shin Tae-Beom;Youn Seong-Kuk;Oh Jong-Yong;Lee Young-Il;Choi Sun-Seob
Investigative Magnetic Resonance Imaging
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v.8
no.1
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pp.17-23
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2004
Purpose : To evaluate changes in total cerebral blood flow (tCBF) with aging, parenchymal volume changes and vascular abnormalities, using 2 dimensional (D) phase-contrast magnetic resonance imaging (PC MRI). Materials and Methods : Routine brain MRI including T2 weighted image, time-of-flight (TOF) MR Angiography (MRA) and 2D PC MRI were performed in 73 individuals, including 12 volunteers. Normal subjects (12 volunteers, and 21 individuals with normal MRI and normal MRA) were classified into groups according to age (18-29, 30-49 and 50-66 years). For the group with abnormalities in brain MRIs, cerebral parenchymal volume changes were scored according to the T2 weighted images, and atherosclerotic changes were scored according to the MRA findings. Abnormal groups were classified into 4 groups: (i) mild reduction in volume, (ii) marked reduction in volume by parenchymal volume and atherosclerotic changes, and (iii) increased volume and (iv) Moya-moya disease. Volumetric flow was measured at the internal carotid artery (ICA) and vertebral artery bilaterally using the velocity-flow diagrams from PC MRI, and combined 4 vessel flows and tCBF were compared among all the groups. Results : The age-specific distribution of tCBFs in normal subjects were as follows: $12.0{\pm}2.1ml/sec$ in 18-29 years group, $11.8{\pm}1.9ml/sec$ in 30-49 years group, $10.9{\pm}2.2ml/sec$ in 50-66 years group. The distribution of tCBFs in the different subsets of the abnormal population were as follows: $9.5{\pm}2.5ml/sec$ in the group with mild reduction in volume, $7.6{\pm}2.0ml/sec$ in the group with marked reduction in volume, and $7.3{\pm}1.2ml/sec$ and $7.0{\pm}1.1ml/sec$ in the increased parenchymal volume and Moya-moya disease groups respectively. Conclusion : Total cerebral blood flow decreases with increasing age with a concomitant reduction in parenchymal volumes and increasing atherosclerotic changes. It is also reduced in the presence of increased parenchymal volume and Moya-moya disease.2D PC MRI can be used as a tool to evaluate tCBF with aging and in the presence of various conditions that can affect parenchymal volume and cerebral vasculature.
Purpose : We studied enhanced method to view the vessels in the brain using Magnetic Resonance Angiography (MRA). Noticing that Maximum Intensity Projection (MIP) image is often used to evaluate the arteries of the neck and brain, we propose a new method for view brain vessels to stereo image in 3D space with more superior and more correct compared with conventional method. Materials and Methods: We use 3T Siemens Tim Trio MRI scanner with 4 channel head coil and get a 3D MRA brain data by fixing volunteers head and radiating Phase Contrast pulse sequence. MRA brain data is 3D rotated according to the view angle of each eyes. Optimal view angle (projection angle) is determined by the distance between eye and center of the data. Newly acquired MRA data are projected along with the projection line and display only the highest values. Each left and right view MIP image is integrated through anaglyph imaging method and optimal stereoscopic MIP image is acquired. Results: Result image shows that proposed method let enable to view MIP image at any direction of MRA data that is impossible to the conventional method. Moreover, considering disparity and distance from viewer to center of MRA data at spherical coordinates, we can get more realistic stereo image. In conclusion, we can get optimal stereoscopic images according to the position that viewers want to see and distance between viewer and MRA data. Conclusion: Proposed method overcome problems of conventional method that shows only specific projected image (z-axis projection) and give optimal depth information by converting mono MIP image to stereoscopic image considering viewers position. And can display any view of MRA data at spherical coordinates. If the optimization algorithm and parallel processing is applied, it may give useful medical information for diagnosis and treatment planning in real-time.
Although MR imaging is generally applicable to depict knee joint deterioration it, is sometimes occurred to mis-read and mis-diagnose the common knee joint diseases. In this study, we employed magnetization transfer ratio (MTR) method to improve the diagnosis of the various knee joint diseases. Spin-echo (SE) T2-weighted images (TR/TE 3,400-3,500/90-100 ms) were obtained in seven cases of knee joint deterioration, FSE T2-weighted images (TR/TE 4,500-5,000/100-108 ms) were obtained in seven cases of knee joint deterioration, gradient-echo (GRE) T2-weighted images (TR/TE 9/4.56/$50^{\circ}$ flip angle, NEX 1) were obtained in 3 cases of knee joint deterioration, In six cases of knee joint deterioration, fat suppression was performed using a T2-weighted short T1/tau inverse recovery (STIR) sequence (TR/TE =2,894-3,215 ms/70 ms, NEX 3, ETL 9). Calculation of MTR for individual pixels was performed on registration of unsaturated and saturated images. After processing to make MTR images, the images were displayed in gray color. For improving diagnosis, three-dimensional isotropic volume images, the MR tristimulus color mapping and the MTR map was employed. MTR images showed diagnostic images quality to assess the patients' pathologies. The intensity difference between MTR images and conventional MRI was seen on the color bar. The profile graph on MTR imaging effect showed a quantitative measure of the relative decrease in signal intensity due to the MT pulse. To diagnose the pathologies of the knee joint, the profile graph data was shown on the image as a small cross. The present study indicated that MTR images in the knee joint were feasible. Investigation of physical change on MTR imaging enables to provide us more insight in the physical and technical basis of MTR imaging. MTR images could be useful for rapid assessment of diseases that we examine unambiguous contrast in MT images of knee disorder patients.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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