• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권2호
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• pp.209-216
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• 1995

Recently, a new tailored RF gradient echo (TRFGE) sequence was reported. This technique not only enhances the magnetic susceptibility effect but also allows us to measure local changes in brain oxygenation. In this study, a phantom and cat brain experiments were performed on a 4.7 Tesla BIQSPEC (BRUKER) instrument with a 26 cm gradient system. We have demonstrated that the signal intensity (SI) of the TRFGE sequence varies according to the concentration of susceptibility contrast agent. Three capillary tubes with different concentrations of Gd-DTPA (0.01, 0.05, 0.1 mMOI/l) were placed at the middle of a cylindrical water phantom. Using both TRFGE and conventional gradient echo (CGE) sequences, phantom images of the slices which contain all three tubes were obtained. For the animal experiment, cats were anesthetized and ventilated using halotane (0.5%) and a $N_2O/ O_2$ mixture (2:1), and blood pressure and heart rate were monitored and kept normal. For the observation of tue first pass of Gd- DTPA, imaging was started at t = 0. At t = 8 ~ 12s, 0.2 mMol/Kg Gd-DTPA was manually injected in the femoral vein. The imaging parameters were TRITE = 25/10 msec, flip angle = $30^{\circ}$, FOV = 10cm, image matrix size = $128{\times}128$ with 64 phase encodings and the image data acquisition window was 10 msec. SI-time curves were then obtained from a series of 30 images which were collected at 2 sec intervals using both CGE and TRFGE pulse sequences before, during, and following the contrast injection.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.275-280
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• 2003

일반적으로 MR Angiography(MRI)는 사전 포화방법(presaturation)을 이용하여 동맥과 정맥의 분리된 영상을 획득한다. 하지만 이러한 일반적인 사전포화방법으로 동맥과 정맥영상을 획득하기 위해서는 두 번의 영상획득이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 동맥과 정맥의 구분된 영상을 한번의 영상획득으로 얻을 수 있는 SAAV 기법을 0.3T MRI system에 적용하고, 획득한 동맥과 정맥의 두 MRA 영상을 Colot-Mapping으로 동$.$정맥을 한 영상에 구분하여 나타냄으로써 0.3T MRI system에서 MRI의 임상적 적용 및 활용 가능성을 높이고자 하였다. 마산 삼성병원의 0.3T MRI system (Magfinder, AILab. Korea)어서 SAAV sequence를 이용하여 정상적인 피험자로부터 목 부위의 동맥과 정맥 혈관영상 (volume : 256${\times}$256${\times}$64)을 동시에 얻었다. 그리고. 이들의 각 2D 영상들에서 위치정보를 획득한 후 MIP 기법과 Color Mapping으로 조합하여 3D Artery-Vein Color Mapping(AVCM) MRA 영상으로 재구성하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.183-194
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• 2020

최근 영유아 성장기에 발생하는 고관절 이형성증(Developmental Dysplasia of Hip, DDH)의 숫자가 늘어나고 있다. DDH는 영유아 성장을 방해하고 다른 부작용도 많이 발생시키기 때문에 최대한 조기에 발견하여 치료해야 한다. 최근 들어 Convolutional Neural Networks (CNN) 및 개선된 Resnet50을 활용한 머신러닝 기법이 초음파 영상 분석에 많이 활용되고 있다. 연구 결과를 보면 컴퓨터 보조 이미지 분석이 의료현장에서 객관성과 생산성을 크게 향상시키고 있다. 본 연구의 결과는 정형외과에서의 난제인 초음파 영상을 통한 DDH 컴퓨터 보조 진단 알고리즘에도 충분히 활용될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 본 논문에서는 CNN을 활용하여 DDH를 자동으로 측정하고 진단할 수 있는 컴퓨터 보조 진단 알고리즘을 제안하였다. DDH 측정을 위해 유아 고관절의 정상/비정상 판독을 위해 Acetabulum-Femoral head의 angle을 자동으로 계산하였으며 기존 영상을 딥 러닝하여 진단을 자동으로 하는 알고리즘을 설계하였다. 실험 결과 의사와 비교하여 진단의 속도와 정확도가 향상된다는 것을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.115-122
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• 2022

본 연구는 후각망울(Olfactory Bulb) 검사 시 SPACE 3D T2 기법의 Turbo Factor 값을 변화하여 검사 한 후 2D TSE T2와 비교하여 진단능과 화질의 변화를 알아보고자 한다. 연구 결과 정성적, 정량적 분석 결과 SPACE 3D T2 기법이 2D TSE T2 기법과 비교 시 통계적으로 유의한 차이가 있음을 알 수 있었으며, 결론적으로 Turbo Factor값을 적절하게 변화 시킨 SPACE 3D T2 기법은 검사시간을 단축시키면서 2D TSE T2기법과 비교하여 화질이 증가 된 영상을 획득할 수 있으므로 임상적으로 충분한 진단적 가치가 있다고 사료된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권4호
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• pp.483-493
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• 2020

Objective: To evaluate the distribution and characteristics of peripheral nerve abnormalities in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP) using magnetic resonance neurography (MRN) and to examine the diagnostic efficiency. Materials and Methods: Thirty-one CIDP patients and 21 controls underwent MR scans. Three-dimensional sampling perfections with application-optimized contrasts using different flip-angle evolutions and T1-/T2- weighted turbo spin-echo sequences were performed for neurography of the brachial and lumbosacral (LS) plexus and cauda equina, respectively. Clinical data and scores of the inflammatory Rasch-built overall disability scale (I-RODS) in CIDP were obtained. Results: The bilateral extracranial vagus (n = 11), trigeminal (n = 12), and intercostal nerves (n = 10) were hypertrophic. Plexus hypertrophies were observed in the brachial plexus of 19 patients (61.3%) and in the LS plexus of 25 patients (80.6%). Patterns of hypertrophy included uniform hypertrophy (17 [54.8%] brachial plexuses and 21 [67.7%] LS plexuses), and multifocal fusiform hypertrophy (2 [6.5%] brachial plexuses and 4 [12.9%] LS plexuses) was present. Enlarged and/or contrast-enhanced cauda equina was found in 3 (9.7%) and 13 (41.9%) patients, respectively. Diameters of the brachial and LS nerve roots were significantly larger in CIDP than in controls (p < 0.001). The largest AUC was obtained for the L5 nerve. There were no significant differences in the course duration, I-RODS score, or diameter between patients with and without hypertrophy. Conclusion: MRN is useful for the assessment of distribution and characteristics of the peripheral nerves in CIDP. Compared to other regions, LS plexus neurography is more sensitive for CIDP.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제22권1호
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• pp.1-9
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• 2018

Purpose: This study was designed to optimize the flip angle (FA) and scan timing of the hepatobiliary phase (HBP) using the 3D T1-weighted, gradient-echo (GRE) imaging with controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration (CAIPIRINHA) technique on gadoxetic acid-enhanced 3T liver MR imaging. Materials and Methods: Sixty-two patients who underwent gadoxetic acid-enhanced 3T liver MR imaging were included in this study. Four 3D T1-weighted GRE imaging studies using the CAIPIRINHA technique and FAs of $9^{\circ}$ and $13^{\circ}$ were acquired during HBP at 15 and 20 min after intravenous injection of gadoxetic acid. Two abdominal radiologists, who were blinded to the FA and the timing of image acquisition, assessed the sharpness of liver edge, hepatic vessel clarity, lesion conspicuity, artifact severity, and overall image quality using a five-point scale. Quantitative analysis was performed by another radiologist to estimate the relative liver enhancement (RLE) and the signal-to-noise ratio (SNR). Statistical analyses were performed using the Wilcoxon signed rank test and one-way analysis of variance. Results: The scores of the HBP with an FA of $13^{\circ}$ during the same delayed time were significantly higher than those of the HBP with an FA of $9^{\circ}$ in all the assessment items (P < 0.01). In terms of the delay time, images at the same FA obtained with a 20-min-HBP showed better quality than those obtained with a 15-min-HBP. There was no significant difference in qualitative scores between the 20-min-HBP and the 15-min-HBP images in the non-liver cirrhosis (LC) group except for the hepatic vessel clarity score with $9^{\circ}$ FA. In the quantitative analysis, a statistically significant difference was found in the degree of RLE in the four HBP images (P = 0.012). However, in the subgroup analysis, no significant difference in RLE was found in the four HBP images in either the LC or the non-LC groups. The SNR did not differ significantly in the four HBP images. In the subgroup analysis, 20-min-HBP imaging with a $13^{\circ}$ FA showed the highest SNR value in the LC-group, whereas 15-min-HBP imaging with a $13^{\circ}$ FA showed the best value of SNR in the non-LC group. Conclusion: The use of a moderately high FA improves the image quality and lesion conspicuity on 3D, T1-weighted GRE imaging using the CAIPIRINHA technique on gadoxetic acid, 3T liver MR imaging. In patients with normal liver function, the 15-min-HBP with a $13^{\circ}$ FA represents a feasible option without a significant decrease in image quality.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권1호
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• pp.35-40
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• 2002

목적 : 새로운 개념의 macromolecular MR 조영제를 개발하여 자기이완적 특성 및 조직특이성 조영제로서의 가능성을 탐색해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : Phthalocyanine (PC)을 상자성 원소의 배위자로 선택하였다. 2.01g (5.2 mmol)의 Phthalocyanine을 0.37 g(1.4mmo1)의 Mn chloride와 $310^{\circ}C$에서 36시간동안 반응시킨 후 혼합물을 크로마토그래피(CHC13/CH3OH 98/2 v/v, Rf, 0.76)로 정제하여 1.04 g (46%)의 MnPC (분자량 2000)를 얻었다. 0.1 mM로 희석시킨 MnPC를 1.5T(64MHz) MR 장비를 이용하여 T1/T2 자기이완율을 측정하였다. MnPC의 MR 영상 특성을 알아보기위해 1.5T MRI에서 스핀반향 기법(TR/TE= 500/14 msec)과 경사에코 기법중 FLASH 기법(TR/TE=80/4 msec, flip angle=60)을 사용하여 매 10분 간격으로 최고 4시간까지 연속적으로 토끼의 간에서 영상을 획득하였다. 농도별 차이를 알아보기위해 MnPC를 20 mM, 50 mM, 100 mM로 희석하여 사용하였다. 결과 : MnPC의 1.5 T(64 MHz)에서의 자기이완율은 Rl : 7.28 $mM^{-1}S^{-1}$, R2=55.56 $mM^{-1}S^{-1}$으로 small molecular weight 조영제인 Gd-DTPA의 Rl(=4.8 $mM^{-1}S^{-1}$), R2(=5.2 $mM^{-1}S^{-1}$) 값과 비교할 때 T1/T2 자기이완율이 매우 컸다. 스핀반향과 FlASH 기법 모두에서 조영증강은 조영제 주사후 약 10분 정도에 최고치에 달한 후 약 2시간 정도까지 유지하였다. MnPC는 small molecular weight의 간특이성 조영제들인 Gd-EOB-DTPA, Gd-BOPTA 및 MnDPDP과 비교할 때 조명증강을 유지하는 시간이 훨씬 더 긴 특성을 보였다. MnPC는 시간 경과에 따라 담도로 배출되었다. 결론 : 새로운 종류의 macromolecular MR agent인 MnPC를 자체 개발하였고 자기이완율을 측정한 결과 T1/T2 효과가 기존의 small molecular Gd-chelate에 비해 매우 큼을 알 수 있었다. MnPC는 간세포에 흡수된 후 담도계로 배출되는 간특이성 조영제임을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.269-275
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• 2008

슬관절 퇴행성 질환을 진단하기 위하여 자기공명영상(magnetic resonance imaging: MRI)이 많이 사용되지만 간혹 슬관절 병후 및 예후를 잘못 진단하는 경우가 종종 발생한다. 본 연구에서는 슬관절 질환의 진단에 도움을 주기 위하여 자화전이(magnetization transfer: MT) 영상법을 소개하고자 한다. 슬관절 환자 7명으로부터 스핀 에코(SE) T2 강조 영상(3,400-3,500/90-100 ms)과 슬관절 환자 7명으로부터 FSE T2 강조 영상(4,500-5,000/100-108 ms)과 또한 슬관절 환자 3명으로부터 gradient echo (GRE) T2 강조 영상들(9/4.56 ms, 50 flip angle, NEX 1)을 획득하였다. 6명의 슬관절 환자에서 지방 억제가능 T2 강조 STIR 펄스시퀀스(TR/TE=2894-3215 ms/70 ms, NEX 3, ETL 9)를 사용하였다. 지방 포화도에 있어서 위상감도 방법은 Larmor frequency 차이에 따른 위상 차이를 이용하므로, 각각의 픽셀에 대한 자화전이율(magnetization transfer ratio: MTR)의 측정은 포화된 영상과 포화되지 않은 영상의 비율에 따라 산출하였다. 따라서 각 입력된 영상들은 동차원성을 가지고, 시각적으로 신호강도 정도가 회색의 명암도만으로 평가될 수 있기 때문에 생리학적, 정량적 진단을 위하여 3차원 등방성 체적영상과 자기공명 삼원색을 매핑하였고 정량적 특정은 자화전이율 지도로서 표현하였다. 자화전이율 영상은 병변 부위에서 높은 대조도를 나타내어 환자의 병태를 추적하는데 도움을 주었고 정량화하였다. 자화전이율 영상들과 기존의 MRI 사이에 명암도 차이는 회색상으로 표현되며, 자화전이율 영상화의 효과에 대해 프로파일 그래프는 자화전이 펄스로 인하여 신호강도에 있어서 정량적 측정값이 상대적으로 감소하였다. 슬관절의 정확한 병리상태를 진단하기 위해 프로파일 그래프의 측정값을 영상과 함께 표현하였다. 본 연구에서 수행한 예비적 데이터들을 통하여 슬관절의 자화전이율 영상들이 매우 임상학적으로 유용함을 확인하였다. 자화전이율 영상에 대한 물리적 변화를 관찰함으로써 자화전이율 영상에 대한 물리적, 기술적 기반에 대한 더 많은 통찰력을 제공할 수 있다. 무릎 질환 환자의 자화전이율 영상들을 이용하여 매우 높은 대조도를 확보할 수 있으므로 슬관절 질환의 정밀 진단에 매우 도움을 줄 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.119-124
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• 1997

목적: 뇌종양에서 자기공명 뇌혈류량지도(MR cerebral blood volume map)의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 15예의 두개강내 종괴(다형성 교모세포종 2예, 저등급 교종 3예, 뇌농양 2예, 뇌수막종 3예, 신경세포종 1예, 배아종 1예, 방사선괴사 1예, 전이암 1예) 에서 관류 MR영상을 수술전에 시행하였다. 환자의 평균연령은 42세였고(22-68), 남자 10명, 여자 5명이었다. MR영상기기는 1.5T unit(Signa, GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin)를 사용하였다. 조영제 주입후 조영제의 일차 통과시 나타나는 자화율을 얻었다. (조영제는 최오의 MR 촬영시작후 10초부터 시작하여, 총량 15cc 의 Gadopentate dimeglumine(Magnevist)를 약 2ml/sec의 속도로 손으로 주입하였다). 각 환자마다 160초 동안 6 slice에서 slice당 80 image씩 총 480 image를 얻었으며 interleaved single shot gradient EPI기법을 사용하였다. 영상변수는 TR 2000ms, TE 50ms, FOV $240{\times}240mm,{\;}matrix{\;}size{\;}128{\times}128$, slice thickness/gap 5/ 2.5mm, flip angle $90^{\circ}$로 하였다. 얻은 영상데이터는 GE workstation으로 전송한 후, 자체적으로 개발한 software에 의해 각 kvoxel마다 시간경과에 따른 신호크기의 로그변화곡선(${\Delta}R2^{*}=-In(S/S_0$)의 적분값을 구하여 국소뇌혈류량(rCBV)영상을 구성하였다. 이의 시각적 해석을 용이하게 하기 위해 정상 뇌백질의 관류정도를 기준으로 하여 상대적인 RGB 색수치로 변환하여, color rCBV map을 얻었다. 관류의 정도와 조영증강정도를 중심으로 관류 MR 영상소견과 조직학적 소견을 관련지어 분석하였다. 결과: 조영증강 T1강조MR영상에서 환상조영증강을 보이는 다형성 교보세포종 2예에서는 변연부 외륜이 고관류를, 중심부의 괴사부위는 저관류로 나타났다. 저등급 교종은 경계가 불분명한 저관류부위로 보였다. 뇌농양 2예는 변연부 외륜이 경도의 고관류를, 중심부는 저관류로 나타났다. 뇌수막종은 미만성의 균일한 중등도 혹은 고도의 고관류로 보였으며, 임파종과 배아종은 경계가 명확한 저관류부위로 나타났다. 신경세포종은 종괴\ulcorner 일부에 중등도 혹은 고도의 고관류부위가 관찰되었고, 전이암은 다수병변중 일부에서 중등도의 고관류를 보였다. 방사선괴사는 저관류부위내에 국소적 고관류부위를 보였다. 결론: 관류 MR영상은 뇌종양의 관류상태를 비교적 잘 반영하며, 조직학적 특성을 예측하는데에 도움을 주 수 있을 것으로 기대된다. 뇌종야에서의 관류MR영상의 분명한 역할을 규명하기 위해서는 앞으로 더 많은 임상적 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.32-41
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• 2004

목적 : MnPC의 자기이완성질을 살펴보고, 토끼의 간에 이식한 VX2 암종을 이용해 자기공명영상에서 간의 조영증강형태를 관찰하고자하였다. 또한 간세포 특이성 조영제 사용 시와 비교하여 MnPC의 조직특이성 조영제로서의 가능성을 탐색해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 조영제 합성시 상자성 원소의 배위자로 phthalocyanine(PC)를 선택하였다. 2.01 g (5.2 mmol)의 phthalocyanine을 0.37g(1.4 mmol)의 manganese chloride와 $310^{\circ}C$에서 36시간동안 반응시킨 후 혼합물을 크로마토그래피 (CHC13: CH3OH=98:2, volume ratio)로 정제하여 2000 달톤의 분자량을 갖는 1.04 g $(46\%)$의 MnPC를 얻었다. 자기이완율은 MnPC를 0.1 mmol로 희석시켜 1.5 T (64 MHz)에서 측정하였다. VX2 암종은 토끼의 간실질 내에 종양세포 부유액을 주입해 실험적으로 유발시켰다. 모든 영상은 1.5 T MR장비에서 무릎관절코일을 사용하여 획득하였다. 본 연구에서 새로 개발된 거대분자 자기공명영상 조영제인 MnPC (4m-mol/kg)와 간세포 특이성 조영제인 Mn-DPDP (0.01 mmol/kg)가 사용되었으며 이들 조영제는 토끼의 이정맥을 통해 주입되었다. T1 강조영상은 스핀에코 (TR/TE=516/14 msec)와 고속다면회손경사회복 (TR/TE=80/4 m-sec, flip angle $60^{\circ}$)을 사용하여 얻었고, T2 강조영상의 획득을 위해서는 고속스핀에코 (TR/TE=1200/85 m-sec)를 사용하였다. 결과 MnPC의 1.5T (64MHz)에서의 자기이완율은 $R1=7.28\;mM^{-1}S^{-1}$, $R2=55.56\;mM^{-1}S^{-1}$ 이었고, MnPC의 높은 T2 자기이완율은 T2 강조영상에서의 정상 간실질의 신호강도를 감소시켜 간실질과 VX2 암종의 구분을 쉽게 하였다. MnPC 주입시 T1 강조영상에서는 간세포 특이성 조영제의 주입시보다 종양의 경계가 명확하였고, 조영증강은 주입후 최소한시간 이상 높게 유지되었다. 결론 : MnPC가 간세포로 흡수되어 담관으로 배설된다는 사실은 Mn-DPDP와 유사한 특성이며 이는 MnPC가 새로운 간특이성 조영제임을 확인시켜 준다. 또한 MnPC의 R2값이 기존의 조영제에 비해 매우 크다는 사실은 T1 조영제로서 뿐만 아니라 T2 조영제로서의 사용 가능성을 보여준다. 이러한 사실들을 좀더 정확하게 뒷받침하기 위해서는 임상적으로 사용되기 이전에 생체 내 그리고 시험관내 연구가 더 필요하며 다른 동물모델에서의 추가적인 연구가 요구된다.