• Korean Journal of Radiology
• /
• 제23권2호
• /
• pp.180-188
• /
• 2022

Objective: To validate the performance of 3T spin-echo echo-planar imaging (SE-EPI) magnetic resonance elastography (MRE) for staging hepatic fibrosis in a large population, using surgical specimens as the reference standard. Materials and Methods: This retrospective study initially included 310 adults (155 undergoing hepatic resection and 155 undergoing donor hepatectomy) with histopathologic results from surgical liver specimens. They underwent 3T SE-EPI MRE ≤ 3 months prior to surgery. Demographic findings, underlying liver disease, and hepatic fibrosis pathologic stage according to METAVIR were recorded. Liver stiffness (LS) was measured by two radiologists, and inter-reader reproducibility was evaluated using the intraclass correlation coefficient (ICC). The mean LS of each fibrosis stage (F0-F4) was calculated in total and for each etiologic subgroup. Comparisons among subgroups were performed using the Kruskal-Wallis test and Conover post-hoc test. The cutoff values for fibrosis staging were estimated using receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. Results: Inter-reader reproducibility was excellent (ICC, 0.98; 95% confidence interval, 0.97-0.99). The mean LS values were 1.91, 2.41, 3.24, and 5.41 kPa in F0-F1 (n = 171), F2 (n = 26), F3 (n = 38), and F4 (n = 72), respectively. The discriminating cutoff values for diagnosing ≥ F2, ≥ F3, and F4 were 2.18, 2.71, and 3.15 kPa, respectively, with the ROC curve areas of 0.97-0.98 (sensitivity 91.2%-95.9%, specificity 90.7%-99.0%). The mean LS was significantly higher in patients with cirrhosis (F4) of nonviral causes, such as primary biliary cirrhosis (9.56 kPa) and alcoholic liver disease (7.17 kPa) than in those with hepatitis B or C cirrhosis (4.28 and 4.92 kPa, respectively). There were no statistically significant differences in LS among the different etiologic subgroups in the F0-F3 stages. Conclusion: The 3T SE-EPI MRE demonstrated high interobserver reproducibility, and our criteria for staging hepatic fibrosis showed high diagnostic performance. LS was significantly higher in patients with non-viral cirrhosis than in those with viral cirrhosis.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.279-284
• /
• 2016

본 연구는 DWI 검사 시 자화율 차이로 인해 뇌줄기에 발생하는 영상의 왜곡을 새로운 SS-TSE를 적용하여 감소시키고자 하였다. 연구방법은 2015년 7월부터 동년 9월까지 DWI 검사를 검사한 30명을 대상으로, 기존의 SS-EPI 기법과 새로운 SS-TSE를 적용하여 기법에 따른 뇌줄기의 왜곡과 오차율을 비교평가 하였다. 연구결과, 새로운 SS-TSE 적용 시 왜곡이 감소된 것을 볼 수 있으며, 오차율 또한 b0 영상은 2.4%(11.1%에서 8.7%), b1000 영상은 1.2%(11.4%에서 10.1%) 감소하는 것을 볼 수 있었다. 결론적으로, 뇌줄기의 DWI 검사 시 본 연구의 SS-TSE를 이용하면 기존 기법 사용 시 발생하는 영상의 왜곡을 감소시킬 수 있어 진단적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제1권1호
• /
• pp.109-113
• /
• 1997

목적: 고식적인 spoiled gradient echo(SPGR) 기법과 EPI기법간의 뇌의 운동피질에 대한 기능적 영상의 차이를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 5명의 정상 성인을 대상으로 1.5T 자기공명영상기기에서 SPGR기법(TR/TE/flep angle=50ms / 40ms / $30^{\circ}$, FOV=300mm, matrix $size=256{\times}256$, 단면두께=5mm)과 기법(TR / TE / flip angle=3000ms / 40ms / $90^{\circ}$, FOV=300mm, matrix $size=128{\times}128$, 단면두께=5mm)을 사용하여 MR 에이터를 얻었다. EPI기법의 경우, 총 6개의 단면에 대해 총 960개의 영상을 얻었고 SPGR 기법 겨우, 위 6개의 단면 중 운동중추영역이 포함된 한 단면에 대해 총 160개의 영상을 얻었다. 사용된 paradigm은 각각 8번의 휴지 기간과 활성 기간으로 구성되었고 활성기간동안에 시행된 작업은 오른손 손가락의 쥠과 펼침 운동이었다. 뇌의 활성영역을 국소화 하기 위해 사용된 통게적인 처리방법은 cross-correlation 방법이었다. 두 기법의 활성화 영상에 대해 활성 영역에서의 휴지 기간과 활성 기간간의 신호 크기의 변화와 연속적인 MR 데이터의 신호 대 잡음비의 측정, 그리고 활성 영역의 위치와 그 범위를 비교 분석하였다. 결과: 두 기법 모두에서 운동중추영역인 전운동피질이 잘 관찰되었다. 휴지 기간과 활성 기간간의 신호 크기의 변화는 두 기법간의 유의한 차이가 없었다. 그러나, 연속적인 MR 데이터의 신호 대 잡음비에 있어서는 EPI 기법이 SPGR 기법보다 약 2배 높았다. 또한, 활성 영역에 있어서 EPI 기법이 SPGR기법보다 낮은 쪽으로의 p값의 분포를 보여 주었다. 결론: 본 연구는 운동중추영역에 대한 뇌의 기능적 영상을 얻는 데에 있어서 두 기법 모두 유용함을 보여주었다. 그러나, EPI 기법에서 얻을 수 있는 높은 신호 감도 특성에 의해 EPI 기법이 SPGR 기법보다 뇌의 기능적 영역에 대한 더 정확한 정보를 제공하는 장점을 지닌다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제10권2호
• /
• pp.108-116
• /
• 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.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제25권3호
• /
• pp.141-155
• /
• 2021

Purpose: To develop a 3D magnetic resonance fingerprinting (MRF) method for application in high resolution knee cartilage PD, T₁, T₂ mapping. Materials and Methods: A novel 3D acquisition trajectory with golden-angle rotating radial in k_xy direction and interleaved echo planar imaging (EPI) acquisition in the k_z direction was implemented in the MRF framework. A centric order was applied to the interleaved EPI acquisition to reduce Nyquist ghosting artifact due to field inhomogeneity. For the reconstruction, singular value decomposition (SVD) compression method was used to accelerate reconstruction time and conjugate gradient sensitivity-encoding (CG-SENSE) was performed to overcome low SNR of the high resolution data. Phantom experiments were performed to verify the proposed method. In vivo experiments were performed on 6 healthy volunteers and 2 early osteoarthritis (OA) patients. Results: In the phantom experiments, the T₁ and T₂ values of the proposed method were in good agreement with the spin-echo references. The results from the in vivo scans showed high quality proton density (PD), T₁, T₂ map with EPI echo train length (N_ETL = 4), acceleration factor in through plane (R_z = 5), and number of radial spokes (N_spk = 4). In patients, high T₂ values (50-60 ms) were seen in all transverse, sagittal, and coronal views and the damaged cartilage regions were in agreement with the hyper-intensity regions shown on conventional turbo spin-echo (TSE) images. Conclusion: The proposed 3D MRF method can acquire high resolution (0.5 mm³) quantitative maps in practical scan time (~ 7 min and 10 sec) with full coverage of the knee (FOV: 160 × 160 × 120 mm³).

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제23권3호
• /
• pp.251-258
• /
• 2019

Purpose: To assess the feasibility of the use of spin-echo echo-planar imaging (SE-EPI) magnetic resonance elastography (MRE) in livers of children and young adults. Materials and Methods: Patients (${\leq}20$ years old) who underwent 3T SE-EPI MRE were included retrospectively. Subjects were divided into three groups according to the purpose of the liver MRI: suspicion of fatty liver or focal fat deposition in the liver (FAT group), liver fibrosis after receiving a Kasai operation from biliary atresia (BA group), and hepatic iron deposition after receiving chemotherapy or transfusions (IRON group). Technical failure of MRE was defined when a stiffness map showed no pixel value with a confidence index higher than 95%, and the patients were divided as success and failure groups accordingly. Clinical findings including age, gender, weight, height, and body mass index and magnetic resonance imaging results including proton density fat fraction (PDFF), $T2^*$, and MRE values were assessed. Factors affecting failure of MRE were evaluated and the image quality in wave propagation image and stiffness map was evaluated using the appropriate scores. Results: Among total 240 patients (median 15 years, 211 patients in the FAT, 21 patients in the BA, and 8 patients in the IRON groups), technical failure was noted in six patients in the IRON group (6/8 patients, 75%), while there were no failures noted in the FAT and BA groups. These six patients had $T2^*$ values ranging from 0.9 to 3.8 ms. The image quality scores were not significantly different between the FAT and BA groups (P > 0.999), while the scores were significantly lower in the IRON group (P < 0.001). Conclusion: The 3T SE-EPI MRE in children and young adults had a high technical success rate. The technical failure was occurred in children with decreased $T2^*$ value (${\leq}3.8ms$) from iron deposition.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제4권2호
• /
• pp.113-119
• /
• 2000

목적 : 산소호흡을 이용한 뇌의 관류 자기공명영상의 임상적용 가능성을 알고자 하였다. 대상 및 방법 정상 성인 지원자 2명과 3명의 환자, 각각 모야모야병 환자 1명, 뇌경색환자 1명, 뇌수막종 환자 1명을 대상으로 하였으며, 1.5 Tesla의 자기공명영상 장치를 이용하여 뇌의 자화율 대조 (susceptibility contrast) echo planar image (EPI) 방법으로 뇌영역을 10 slice씩 25회(검사시간은 검사당 1.6초) 영상을 얻었다. 검사자는 안면마스크를 착용한 상태로 스캔 시작 8초 후부터 35초가지 산소 15 liter/min를 실내 공기와 혼합되어 흡입되도록 하였다. 획득된 영상을 Magnetom Vision (Siemens Medical Systems, Erlangen, Germany)의 VB31C 프로그램을 이용하여 산소투여전(3골 번째 검사)과, 산소투여 후의 초기 (12-18 번째 검사)와 후기(19-25 번째 검사) 군으로 나누었다. 초기 및 후기 군과 산소투여전 군의 신호차이는 Z-score 0.7 내지 1.0으로 하여 여러번 영상후 처리를 반복하여 difference map을 얻어서, T1 강조영상에 중첩시켜 관류 영상을 얻었다. 모야모야병 환자는 추가로 Gd-DTPA를 0.1 mmol/kg급속주사 후 동일한 방법으로 관류 영상을 얻어 산소호흡에 의한 관류 영상과 비교하였다. 결과 : 산소 공급 후에 시행한 자화율 대조 EPI 방법으로 2명의 지원자와 각각 1예의 모야모야병, 뇌경색, 뇌수막종 증례에서 혈류 분포를 반영하는 관류 영상을 얻을 수 있었다. 모야모야병 1예의 산소 호흡에 의한 관류 영상은 Gd-DTPA투여후의 관류 영상과 유사한 양상을 보였다. 결론 : 산소호흡을 이용한 자화율 대조 EPI 방법은 향후 뇌의 관류 자기공명영상 방법으로 적용이 가능하리라고 생각된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제44권1호
• /
• pp.25-30
• /
• 2021

The purpose was to reduce the distortion of the image that occurs in the temporal bone area due to the very strong differences in susceptibility. A new SS-TSE technique was applied when examining the diffusion-weighted image of the temporal bone, where the auditory and facial nerves to be imaged were very thin and were adjacent to the cranial base including bone and air. This study was conducted from March 2020 to August of the same year, targeting 32 subjects who underwent the diffusion-weighted imaging of the temporal bone. To compare the distortion, existing SS-EPI technique and the new SS-TSE technique were both applied on the temporal bone area. As a result of the study, applying the new SS-TSE technique appeared to lower the distortion of images by 87.44, 46.13 and 42.35 % on the b-value 0, 800 and the ADC images, respectively. In conclusion, when using the new SS-TSE technique on the temporal bone DWI, distortion can be reduced, and thus images with high diagnostic value can be obtained.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제30권4호
• /
• pp.139-149
• /
• 2019

Purpose: With neurodegeneration, the signal intensity of the cerebrospinal fluid (CSF) in the brain increases. The objective of this study was to evaluate chemical exchange saturation transfer (CEST) signals with and without the contribution of CSF signals in elderly human brains using two different 3T magnetic resonance imaging (MRI) sequences Methods: Full CEST signals were acquired in ten subjects (Group I) with a three-dimensional (3D)-segmented gradient-echo echo-planar imaging (EPI) sequence and in ten other subjects (Group II) with a 3D gradient and spin-echo (GRASE) sequence using two different 3T MRI systems. The segmented tissue compartments of gray and white matter were used to mask the CSF signals in the full CEST images. Two sets of magnetization transfer ratio asymmetry (MTR_asym) maps were obtained for each offset frequency in each subject with and without masking the CSF signals (masked and unmasked conditions, respectively) and later compared using paired t-tests. Results: The region-of-interest (ROI)-based analyses showed that the MTR_asym values for both the 3D-segmented gradient-echo EPI and 3D GRASE sequences were altered under the masked condition compared with the unmasked condition at several ROIs and offset frequencies. Conclusions: Depending on the imaging sequence, the MTR_asym values can be overestimated for some areas of the elderly human brain when CSF signals are unmasked. Therefore, it is necessary to develop a method to minimize this overestimation in the case of elderly patients.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1985년도 춘계학술대회
• /
• pp.22-25
• /
• 1985

본고에서, "나선형 주사 방법에 의한 고속 NMR 영상화" 방법을 제안하고 그에 따른 실험 결과를 보였다. 이것은 2차원 FID 영역을 나선형 궤적으로 스캐닝하며 데이타를 받을 수 있도록 경사 자계 파형 (gradient pulse)을 가하여 빠른 시간에 (수십 msec - 수초)내에 영상 정보를 얻어낸 후, 재구성 알고리즘을 씀으로써 영상을 얻어내는 방법이다. 이 방법의 장점은 첫째로 $T_2$ 감쇄에 의한 PSF (Point Spread Function)가 윈형 대칭으로 주어지므로 영상화 했을때 물체의 구조 식별이 기존의 EPI (Echo Planar Imaging) 방법에 비해서 선명하며, 둘째로 나선형 궤적을 구현하기 의한 경사 자계 파형에서 불연속 점을 없앰과 동시에 파형의 세기가 점차로 증가하는 형태이므로, 기존의, 파형 왜곡에 의해 영상에 미치는 영향을 최소화 할 수가 있으며, 세째로 나선형 스캔을 사이 사이에 끼워 넣는 방법을 씀으로써 해상도를 향상시킬 수가 있다.