• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.3 no.2
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• pp.159-166
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• 1999

Purpose : To evaluate the effect of rotational correlation time (${\tau}_R$) and the possible related changes of other parameters, ${\tau}_M,{\;}{\tau}_S,{\;}and{\;}(\tau}_V$ of gadolinium (Gd) chelate on T1 relaxation enhancement in two pool model. Materials and Methods : The NMRD (Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion) profiles were simulated from 0.02 MHz to 800 MHz proton Larmor frequency for different values of rotational correlation times based on Solomon-Bloembergen equation for inner-sphere relaxation enhancement. To include both unbound pool (pool A) and bound pool (pool B), the relaxivity was divided by contribution from unbound pool and bound pool. The rotational correlation time for pool A was fixed at the value of 0.1 ns, which is a typical value for low molecular weight complexes such as Gd-DTPA in solution and ${\tau}_R$ for pool B was changed from 0.1 ns to 20 ns to allow the slower rotation by binding to macromolecule. The fractional factor of was also adjusted from 0 to 1.0 to simulate different binding ratios to macromolecule. Since the binding of Gd-chelate to macromolecule cab alter the electronic environment of Gd ion and also the degree of bulk water access to hydration site of Gd-chelate, the effects of these parameters were also included. Results : The result shows that low field profiles, ranged from 0.02 to 40 MHz, and dominated by contribution from bound pool, which is bound to macromolecule regardless of binding ratios. In addition, as more Gd-chelate bound to macromolecule, sharp increase of relaxivity at higher field occurs. The NMRD profiles for different values of ${\tau}_S$ show the enormous increase of low field profile whereas relaxivity at high field is not affected by ${\tau}_S$. On the other hand, the change in ${\tau}$V does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows a parabolic dependence of relaxivity on ${\tau}_M$. Conclusion : Binding of Gd-chelate to a macromolecule causes slower rotational tumbling of Gd-chelate and would result in relaxation enhancement, especially in clinical imaging field. However, binding to macromolecule can change water enchange rate (${\tau}_M$) and electronic relaxation ($T_le$) vis structural deformation of electron environment and the access of bulk water to hydration site of metal-chelate. The clinical utilities of Gd-chelate bound to macromolecule are the less dose requirement, the tissue specificity, and the better perfusion and intravascular agents.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.31 no.5
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• pp.1177-1181
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• 2010

The synthesis and characterization of gold nanoparticles coated by Gd-chelate (GdL@Au) is described, where L is a conjugate of DTPA (DTPA = diethylenetriamine-N,N,N',N",N"-pentaacetic acid) and 4-aminothiophenol. These particles are obtained by the replacement of citrate from the gold nanoparticle surfaces with gadolinium chelate (GdL). The average size of GdL@Au is 12 nm with a loading of GdL reaching up to $1.4{\times}10^3$ per particles, and they demonstrate very high r1 relaxivity (${\sim}10^4mM^{-1}s^{-1}$) and the r1 relaxivity per [Gd] is as high as $10mM^{-1}s{-1}$. Here, we also describe the use of bimodality of this contrast agent (CA) as a highly efficient CT contrast agent based on gold nanoparticles (GNPs) that overcome the limitations of iodine based contrast agent. The MTT assay performed on this CAs reveals the cytotoxicity as low as that for Omniscan$^{(R)}$ in the concentration range required to obtain intensity enhancement in the in vivo MRI study.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.29 no.6
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• pp.1211-1216
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• 2008

A series of DTPA-bis(amides) functionalized by pyridine (1a-c) and N-phenylpicolinamide) (1d-e) and their Gd(III)-complexes of the type [Gd(1)($H_2O$)]·x$H_2O$ (2a-e) were prepared and characterized by analytical and spectroscopic techniques. Potentiality of 2a-e as contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI CA) was investigated by measuring relevant physicochemical properties and relaxivities and compared with [Gd(DTPA-BMA)($H_2O$)] (DTPA-BMA=N,N''-di(methylcarbamoylmethyl)diethylenetriamine-N,N',N''-triacetate) ($Omniscan^{(R)}$). The R1 relaxivities of aqueous solutions of 2a-c are in the range of 3.33 -5.02 $mM^{-1}$$sec^{-1}$, which are comparable with those of $Omniscan^{(R)}$ (r1=4.58 $mM^{-1}sec^{-1}$). Complexes 2d-e, insoluble in water, exhibit relatively higher R1 values (8.1- 8.3 $mM^{-1}sec^{-1}$) in HP-$\beta$-CD solutions.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1993.04a
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• pp.40-45
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• 1993

일반적으로 건물 구조물에 전달되는 기계진동을 감소시키기 위해서 기계와 기초사이에 유연한 방진소자를 삽입하여 기계가진력(exciting force)의 전달 률을 줄인다. 또한 구조물의 고유진동수와 진동원의 가진주파수가 일치할 경 우, 가진주파수를 변화시키거나, 구조물의 동특성을 변화시키는 방법을 사용 한다. 어떠한 방안을 선택하든 효과적이고 정량적인 방진 시스템을 구성하고 구조물의 정확한 진동상태를 예측하기 위해서는 진동원의 가진특성과 구조 물의 동특성에 대한 정보가 요구된다. 일반적으로 방진설계를 위해 필요한 진동원의 가진특성은 제조회사의 사양이나 측정을 통하여 비교적 쉽게 얻을 수 있다. 복합재료, 다양한 경계조건, 복잡한 대형구조물등은 수치해석을 이 용하여 해석적인 방법으로 동특성을 구할 경우, 신뢰성 있는 정보를 얻기에 는 많은 노력이 요구된다. 더우기 현장에서 발생하는 진동문제는 대부분 복 잡하고 시간적으로 시급히 해결해야 하기 때문에 효율적인 절차를 구성하여 구조물의 동특성을 해석하는 방법을 사용할 필요가 있다. 구조물의 동특성은 실험적인 방법을 통하여 구하고 그 외의 필요한 계산들은 해석을 통하여 얻 는 것이 효율적일 수 있다. 실험적 동특성해석은 입력하중에 대한 응답의 크 기와 위상 비를 주파수별로 나타내는 전달함수를 측정하는 방법으로서 가진 장치 및 여러 측정/분석 장비가 필요하며, 철교, 교량, 건물의 철골 및 콘크 리트 슬라브등 다양한 중대형의 구조물을 Signal/Noise비가 좋도록 가진 시 켜야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 이러한 실험적 방법의 현장 적응성과 신뢰성을 확보하기 위해 대형충격기(large impact hammer, max, peak force 약 10000N, time duration 약 20ms)를 제작하고 실험/분석 시스템 및 구조물 의 진동제어를 위한 절차를 Fig.1과 같이 구성하고 이를 철근콘크리트 건물 에 설치한 기계식 주차설비의 진동제어에 적용하였다.force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.160-164
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• 1995

정보통신 시스템의 고속/고밀도화 요구에 따라 개발되고 있는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 교환기 시스템은 팬을 이용한 강제대류냉각 방식의 채택과 시스템이 설치되는 장소에 따른 여러 환경조건에 의한 진동 문제가 발생될 수 있다. 시스템의 진동으로 인한 피해중 커넥터 접촉부에서 전기적 특성의 변화는 고속으로 전송되는 신호의 왜곡을 유발시킬 수 있어 시스템 개발시 이에 대한 충분한 연구 및 시험이 요구되고 있다. 진동환경에서 커넥터 접촉부는 접촉면의 상대운동으로 인한 접촉저항의 증가와 순간적인 신호전달 중단을 가져오게 되며, 특히 PCB/Connector Assembly에서 커넥터 접촉부는 PCB(Printed Circuit Board)의 장착 조건 및 동적 거동에 따라 전기적 특성이 변할 수 있다. 시스템에서 커넥터의 동적 거동을 이해하기 위해서는 PCB를 포함하는 시스템내 여러 요소의 동적 특성 이해와 복잡한 해석과정이 요구되며, 시스템 개발자는 진동 환경에서 이것의 시험 결과에 따라 커넥터의 사용을 결정해야 할 것이다. 커넥터의 전기적 특성 시험법은 IEC, EIA드 여러 국제 규격에 제시되어 있으며, 본 연구의 대상이 된 ATM교환기 시스템에서 PCB/Connector Assembly의 진동환경에서 접촉저항 측정과 관련된 접촉저항 임계치 및 측정법은 IEEE 규격 및 Bellcore 규격에 규정되어 있다. Bellcore에는 주어진 진동시험주기 전후에 IEC 규격의 LLCR(Low Level Contact Resistance) 측정회로를 이용한 측정법이 규정되어 있고, 냉각팬 및 주위 환경진동이 가해지는 동안의 영향에 대한 시험법은 규정되어 있지 않다. 본 연구에서는 한국통신의 전자장비 운용환경시험 조건의 진동에서 ATM 교환기 시스템에 사용되는 PCB/Connector Assembly 커넥터 접촉부의 접촉저항 변화와 PCB 진동에 의한 영향을 시험하였다.proach)등이 제시되었고 평면파 영역에 한하여 해서되어져 왔다. 본 논문에서는 분할 접근 방법(Segmentation Approach)을 이용하여 다공 요소로 이루어진 소음기를 해석하는데 적용하였다.로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다. 방법의 실질적인 적용에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 기존의 방법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 회귀적 모우드 변수 규명 방법을 개발하였다. 이는 Fassois와 Lee가 ARMAX모델의 계수를 효율적으로 추정하기 위하여 개발한 뱉치방법인 Suboptimum Maximum Likelihood 방법[5]를 기초로 하여 개발하였다. 개발된 방법의 장점은 응답 신호에 유색잡음이 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity v

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.34-39
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• 1995

최근 승용차의 급격한 수요증가와 더불어 차량의 승차감 개선에 많은 관심이 집중되면서, 저진동 저소음 차량에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일부로서, 수치해석법 및 진동실험에 의하여 복잡한 전체 구조물을 해석할 경우, 계산기의 기억용량, 계산시간, 비용이 많이 들게 되고, 한번 해석을 행한 구조물을 부분적으로 변경할지라도 전체의 계산을 다시 수행해야만 한다. 그래서, 복잡한 전체 구조물을 몇 개의 부분구조물로 나누어, 분계의 특성에 맞게 각기 수치해석법이나 모달실험을 적용한 후, 다시 합성하는 방법이 제시되었는데, 이것이 부분구조합성법이다. 이 방법을 사용하면, 유한요소 모델링이 쉬운 분계와 실험이 쉬운 분계를 서로 구분하여 각기 해석한 후 합성함으로써, 각 분계의 특성에 맞는 효율적인 해석을 수행할 수가 있다. 지금까지의 연구를 살펴보면, 유한요소해석에 의한 모드합성법에서는 Hurty가 구속모드법을 제안한 이래, 불구속모드법, 주종계법 등 많은 연구가 있었으나, 실험모달해석을 병행할 경우에는 결합부에서의 회전자유도의 처리문제, 특성 행렬의 동정문제, 많은 절점으로부터 데이타를 얻어야 하는 등의 어려움이 있었다. 이러한 문제를 개선시켜서 Hermanski등은 회전자유도가 보간된 모드합성법(interpolated mode synthesis, IMS)을 연구하여, 적은 실험데이타만을 사용하면서 단순지지 보에 적용함으로써 타당성을 입증하였다. 한편, 차체는 복잡한 부분구조물들로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 유한요소모델링의 용이함, 실험의 간편성, 계산의 효율성등을 추구하며, 실험과 유한요소해석을 병행한 부분구조합성법을 차량의 BIW(body in white)에 적용하는 방법을 연구하게 되었다. 그 기본연구로서 실험과 유한요소해석을 병행하여 회전자유도를 보간하는 방법을 먼저 단순한 판구조물에 적용을 하고, 나아가 실제 BIW를 축소하여 자체 제작한 모형차에 적용시켜 보았다.물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. Th

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.34 no.10
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• pp.2900-2904
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• 2013

We present the synthesis and characterization of DTPA-bis(histidylamide) (1a), DTPA-bis(aspartamide) (1b), and their gadolinium complexes of the type $[Gd(L)(H_2O)]$ (2a:L = 1a; 2b:L = 1b). Thermodynamic stabilities and $R_1$ relaxivities of 2a-b compare well with Omniscan$^{(R)}$, a well-known commercial, extracellular (ECF) MRI CA which adopts the DTPA-bis(amide) framework for the chelate: $R_1$ = 5.5 and 5.1 $mM^{-1}$ for 2a and 2b, respectively. Addition of the Cu(II) ion to a solution containing 2b triggers relaxivity enhancement to raise $R_1$ as high as 15.3 $mM^{-1}$, which corresponds to a 300% enhancement. Such an increase levels off at the concentration beyond two equiv. of Cu(II), suggesting the formation of a trimetallic ($Gd/Cu_2$) complex in situ. Such a relaxivity increase is almost negligible with Zn(II) and other endogenous ions such as Na(I), K(I), Mg(II), and Ca(II). In vivo MR images and the signal-to-noise ratio (SNR) obtained with an aqueous mixture of 2b and Cu(II) ion in an 1:2 ratio demonstrate the potentiality of 2 as a copper responsive MRI CA.

• Journal of the Korean Magnetic Resonance Society
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• v.14 no.1
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• pp.9-17
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• 2010

The water proton relaxation rates increase linearly with concentrations of contrast agents, and could be expressed as a function of the concentrations. In this paper, we have investigated MR properties of two different contrast agents, $GdCl_3$ and $CoCl_2$. Relaxivity coefficients were calculated from individual contrast agent solutions, and used for predicting relaxation rates at mixtures of two contrast agents. From the experimental results, we have discussed the feasibility of constructing water solutions with the desired relaxation times using specific mixtures of contrast agents.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.8 no.1
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• pp.32-41
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• 2004

Purpose : To measure the NMR relaxation properties of MnPC, to observe the characteristics of liver enhancement patterns on MR images in experimentally implanted rabbit VX2 tumor model, and to estimate the possibility of tissue specific contrast agent for MnPC in comparison with the hepatobiliary agent. Materials and Methods : Phthalocyanine (PC) was chelated with paramagnetic ions, manganese (Mn). 2.01 g (5.2 mmol) of phthalocyanine was mixed with 0.37 g (1.4 nlmol) of Mn chloride at $310^{\circ}C$ for 36 hours and then purified by chromatography ($CHCl_3:\;CH_3OH=98:2$, volume ratio) to obtain 1.04 g $(46\%)$ of MnPC (molecular weight = 2000 daltons). The T1/T2 relaxivity (R1/R2) for MnPC were determined at a 1.5 T (64 MHz) MR spectrometer. VX2 tumor model was experimentally implanted in the liver parenchyma of rabbits. All MR studies were performed on 1.5 T. The human extremity radio frequency coil of a bird cage type was employed. MR images were acquired at 17 to 24 days after VX2 carcinoma implantation.4 mmol/kg MnPC and 0.01 mmol/kg Mn-DPDP were injected via the ear vein of rabbits. T1-weighted images were obtained with spin-echo (TR/TE=516/14 msec) and fast multiplanar spoiled gradient recalled (TR/TE : 80/4 msec, $60^{\circ}$ flip angle) pulse sequence. Fast spin-echo (TR/TE=1200/85 msec) was used to obtain the T2-weighted images. Results : The value of T1/T2 relaxivity (R1/R2) of MnPC was $7.28\;mM^{-1}S^{-1}$ and $55.56\;mM^{-1}S^{-1}$ respectively at 1.5 T (64 MHz). Because the T2 relaxivity of MnPC that bonded strongly, covalently manganese with phthalocyanine was very high, the signal intensity of liver parenchyma was decreased on postcontrast T2-weighted images and we could easily distinguish the VX2 carcinoma within the liver parenchyma. When MnPC was administrated intravenously, the tumor margin delineation was more remarkable than Mn-DPDP-enhanced images. The enhancement of liver parenchyma with MnPC persisted at relatively high levels over at least one hour after injection of the contrast agents. Conclusion : The hepatic uptake and biliary excretion of MnPC, which are similar to Mn-DPDP, suggest that this agent is a new liver-specific agent. Also, MnPC seems to be used as a dual contrast agent (T1 and T2) with high T2 relaxivity. However, it is warranted that MnPC needs further investigation as a potential contrast agent for MR imaging of the liver. That is, further characterizations of MnPC are needed in vivo and in vitro before clinical trials. The diagnostic potential of MnPC will also have to be examined more in the animal models of additional types.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.11 no.5
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• pp.343-351
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• 2017

T1, T2 relaxation time and relaxation rates were measured and analyzed according to the change of RF coil channel number of MAGiC sequence. T1, T2, R1 and R2 maps were obtained by using MAGiC sequence with phantom (1.0, 0.6, 0.2, 0 mM) on the RF coil with channel number of 1, 8, 16 and 32 respectively. T1, T2, R1, R2 values and relaxation rates were measured for each channel number and concentration, and Relaxivity was calculated according to each concentration. T1, T2, R1, and R2 values were measured in each coil. There was no significant difference between T1 and R1 values (p> 0.05). However, T2 and R2 values were significantly different (p <0.05). In the post-analysis results, T2 value was significantly different from that measured on 1, 8, 16, and 32 channel coils (p <0.05) and There was no difference between 8, 16, and 32 channel coils (p> 0.05). The R2 value was significantly different from that measured on the 8, 16, and 32 channel coils in the 1 channel coil, and the results on the 8 channel coils and the 16 channel coils showed a significant difference (P <0.05). In conclusion, T1 and R1 values were not significantly different according to the number of channels in the coil, but T2 and R2 values were significantly different. Therefore, when quantitative measurement of T2 and R2 values using the MAGiC sequence, the same number of coils should be used for reproducibility.