• 제목/요약/키워드: Whole-body MRI

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고속 DSP를 이용한 실시간 자기공명영상시스템 제어 (Real-time Interactive Control of Magnetic Resonance Imaging System Using High-speed Digital Signal Processors)

  • 안창범;김휴정;이흥규
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.341-349
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    • 2003
  • 고속 디지털신호처리기를 사용한 자기공명영상 실시간 대화형 제어기(스펙트로미터)를 개발하였다. 개발린 제어기는 rf 파형과 경사자계 파형을 만들고, 신호 측정을 위한 다중 측정기를 제어한다. TMS320C6701과 간은 높은 계산 능력을 가진 디지털신호처리기를 사용함으로써 복잡한 경사자계파형의 실시간 계산 및 출력이 가능해졌다. 또한 회전 행렬을 실시간으로 계산함으로써 심장과 같이 움직임이 큰 장기의 실시간 영상에서 얻고자하는 평면을 대화식으로 조절이 가능해졌다. 개발된 스펙트로미터를 1.5 테슬라 전신자기공명 영상시스템에 성공적으로 적용하였다. 개발된 스펙트로미터를 고속스핀에코나 echo planar imaging(EPI) 등과 같은 초고속자기공명영상에 적용하여 성능을 검증하였다. 이것은 이들 초고속 자기공명영상기법들이 측정 시간을 단축해주는 대신에 스펙트로미터의 송신부와 수신부 또는 경사자계부간의 동기나 위상에 에러가 있을 경우 문제점을 크게 부각시켜 시스템의 성능 평가에 적합하기 때문이다.

PET-MR 시스템에 적용을 위한 실리콘 광증배센서의 온도 변화에 따른 성능 열화 분석 (An Analysis on Performance Degradation of Silicon Photomultipliers over Temperatures Variation for PET-MR Application)

  • 박경진;김형택;임경택;조민식;김기윤;조규성
    • 방사선산업학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.143-151
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    • 2015
  • A PET-MR system is particularly useful in diagnosing brain diseases. We have developed a prototype positron emission tomography (PET) system which can be inserted into the bore of a whole-body magnetic resonance imaging (MRI) system that enables us to obtain PET and MRI images simultaneously with a reduced cost. Silicon photomultipliers (SiPM) are appropriated as a PET detector at PET/MR system because detectors have a high gain and are insensitive to magnetic fields. Despite of its improved performance compared to that of PMT-based detectors, there is a problem of the photo-peak channel shift which is due to the increase of the temperature inside the ring detector. This problem will occur decreasing sensitivity of the PET and image distortion. In this paper, I quantitative analyze parameters of the KAIST SiPM depending on temperature by experiments. And I designed cooling methods in consideration of the degradation of sensors for correction of the temperature in the PET gantry. According to this research, we expect that distortive images and degradation of the sensitivity will not be occurred with using the above idea to reduce heat even if the PET system operates for a long time.

fMRI를 이용하여 수지굴신운동(手指屈伸運動)과 조해(照海)(KI6) 자침(刺鍼)에 의(依)한 대뇌운동피질(大腦運動皮質)의 활성변화(活性變化)에 관(關)한 비교(比較) 연구(硏究) (The New Finding on BOLD Response of Motor Acupoint KI6(照海) by fMRI)

  • 권철현;이준범;황민섭;윤종화
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제21권6호
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    • pp.177-186
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    • 2004
  • Introduction : Recent studies Suggested that there is a strong correlation between acupuncture stimulation and its related cortical activation. Anther study showed that either positive or negative BOLD effects could be observed depending on anatomical structure in acupuncture stimulation. In ttis study, we investigated a new acupoint $KI_6$ (照海), which was known as motor-related acupoint and obtained an evidence that the stimulation of $KI_6$ resulted in either negative or positive BOLD response to stimulation. Methods & Results : 1. Subjects and paradigms : Two separate stimulation paradigms were performed on five healthy (aged 22-23 yrs) in this study. First, the paradigm of acupuncture stimulation was that the acupuncture needle was inserted in acupoints $KI_6$, which is located in lateral side of the foot and then continuously twisted(補瀉를 除外한 捻轉法) for 70 seconds for 10 cycles of activation. During rest period (70 seconds), the needle was completed removed from acupoint. Total 60 cycles were performed and 10 images were obtained per cycle. Second, nonacupoint was randomly selected and the same paradigm was performed as acupoint stimulation. The stimulation protocol comprised 10 cycles of alternating. activation and rest (10 images per cycle). Total 60 cycles were performed and each cycle take about 1.5 sec for motor task. Subjects take an at least 15 minutes break before starting anther paradigm. 2. fMRI mapping : Multi-slice functional images were obtained on a 1.5T Magnetom Vision MRI scanner (Simens Medical, Erlangen, Germany) equipped with high performance whole-body gradients. The BOLD T2 * - weighted images were acquired with acho planar imaging sequence (TR = 1.2 sec, TE = 60 msec, and flip angle = $90_{\circ}$). The other sequence parameter are : FOV = 210 mm, matrix=$64{\times}128$ or $64{\times}64$, slice number=10 and slice thickness = 5 or 8 mm. the anatomic images were obtained with Spin-echo T1-weighted images. The resulting images were then anaiyzed with STIMULATE (CMRR, U. of Minnesota) to generate functional maps using a student T-test (p < 0.005) and cluster analysis. Both positive and negative response were evaluated. Conclusions : We have observed the activation of the motor cortex by stimulating motor-related acupoint ($KI_6$). Among five subjects, negative BOLD response was shown in four and positive response in one. All subjects showed positive response to conventional finger flexion-extension task. To understand the detailed mechanisms of correlation between acupuncture stimulation and BOLD fMRI changes and two typs of response, further study strongly required.

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핵자기 공명 영상에서 새로운 유속 흐름제거 방법 (Novel Flow Suppression Technique in MRI)

  • 노용만;조장희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.92-97
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    • 1992
  • The pulsatile nature of blood flow makes artefacts in 2D Fourier transform image. Spatial presaturation is known to be effective in eliminating flow artefacts when the spin echo acquisition is employed. However. this method requires additional RF pulse and spoiling gradient for presaturation. In this paper a new flow saturation technique which does not require additional saturation-RF and gradient is proposed. The proposed technique is equivalent to the existing saturation technique but the elimination of the flow component is achieved by a pair of tailored $90^{\circ}-180^{\circ}$ RF pulses in tile spin echo sequence. By use of two tailored RF pulses with opposite phase polarity, a linear phase gradient is generated for those moving materials and consequently all the spins of moving materials become dephased thereby no signal is observable. Computer simulations and experimental results obtained using both a phantom and a human volunteer with a 2.0 T whole body system are also presented.

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다중 Echo를 이용한 Single Scan Inhomogeneity Field Mapping (Sine Scan Inhomogeneity Field Mapping using Multiple Echo)

  • 김치영;한수영;정관진;오창현;이윤;안창범
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.307-308
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    • 1998
  • In this paper, we describe a field measurement technique using multiple gradient echo method. For this purpose, 3 differential phase map is used between two images obtained in a single scan. The phase map is further processed to unfold phase folding (2n $\pi$). The inhomogeneity map is used to correct image distortion along readout gradient direction. Some experimental results obtained at 1.0 Tesla whole body MR system are shown with the proposed technique.

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자기공명영상에서 신호의 dynamic range와 quantization noise 분석

  • 안창범;이정선;김휴정;이흥규
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.75-75
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    • 2002
  • 목적: 고자장 자기공명영상 시스템 등으로 신호대잡음비가 향상됨에 따라 데이터 측정에서 analog-to-digital converter (ADC)의 quantization noise 가 중요한 시스템 사양으로 부각되고 있다. 특히 자기공명영상은 공간주파수 영역에서 데이터를 측정하기 때문에 dc와 ac간의 신호 차이가 매우 크며, 이러한 dynmic range는 3-D 영상에서 더욱 커진다. 본 연구에서는 다양한 자기총명 영상기법 및 실험 파라미터에 따른 신호의 dynamic range와 ADC의 bit 수에 따른 quantization noise를 살펴봄으로써, 주어진 시스템에 적합한 ADC의 bit 수를 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 펄스 시퀀스의 종류, 파라미터, 2D/3D 등에 따른 각 신호의 크기를 수학적으로 모델링하여 신호의 크기를 예측하였다. 또한 whole body MRI 시스템에서 실험을 통하여 신호의 크기를 비교하였다. ADC의 quantization noise를 실험과 시뮬레이션을 통하여 살펴보았다. 시뮬레이션은 test 영상을 Inverse FFT 하여 spatial frequency domain data를 만든 후, 다양한 bit 수의 ADC로 quantization을 한 후 다시 영상을 재구성하였다. 재구성된 영상과 원영상 간의 error가 quantization noise가 된다. 또한 이러한 error가 주파수 영역에서의 error 값과 일치하는지를 확인하였다.

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The effects of Mozart's music on metabolic response upon stress

  • Lee, Sujin;Yoo, Ga Eul;Chong, Hyun Ju;Choi, Seung Hong;Park, Sunghyouk
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.23-29
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    • 2020
  • Mozart's music has been suggested to affect spatio-temporal reasoning of listeners, which has been called "Mozart effect". However, the effects of Mazart's music on human metabolism have not been known. We dissected Mozart's music into its compositional elements and studied their effects on metabolism of experimental animals. Mozart music significantly reduced cortisol level induced by stress. NMR metabolomic study revealed different urine metabolic profile according to the listening to Mozart's music. In addition, each element of music exhibited different metabolic profile. Functional MRI study also showed enhanced brain activity upon listening to Mozart's music. Taken together, Mozart's music seems to be related with brain activity, stress hormone and whole body metabolism.

제 1 형 신경섬유종증과 동반된 교육종 (A Case of Gliosarcoma Associated with Neurofibromatosis Type 1)

  • 김대원;박종태;김종문;김태영
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제30권2호
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    • pp.221-226
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    • 2001
  • A rare case of gliosarcoma with neurofibromatosis type I is presented. The patient was a 33-year-old woman who had headache and vomiting for one week. Multiple neurofibromas over her whole body with many cafeau- lait spots were present since childhood. At admission, she had no focal neurological deficit and ophthalmologic examination revealed bilateral Lisch nodules. Brain CT and MRI revealed a heterogeneously enhancing mass in the left fronto-parietal region with marked peritumoral edema and mass effect. The tumor was removed gross totally and a gliosarcoma was diagnosed histopathologically. Post operative course was uneventful with resolution of symptom, followed by radiotherapy with 60 Gy. A brief overview is given of this rare case together with the pertinent literature.

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삼차원 시각 자극을 이용한 f-MRI 연구 (f-MRI with Three-Dimensional Visual Stimulation)

  • 김치영;박호종;오승준;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권1호
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    • pp.24-29
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    • 2005
  • 목적 : 기존의 시각 자극과 관련한 뇌기능 연구가 일반적인 이차원 시각 자극을 이용한 데 반하여 본 논문에서는 삼차원 스트레오스코픽 비젼에 의한 시각 자극을 이용한 뇌기능 영상 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 삼차원 시각처리와 관련한 뇌의 기능 영역 및 특징을 이차원 시각 자극 결과와 비교 검토하였다. 대상 및 방법 Anaglyph(이차원 그림을 칼라 코딩한 후 왼쪽과 오른쪽에 서로 다른 색깔의 렌즈를 사용하여 스트레오스코픽 비젼을 구현)를 이용하여 삼차원 시각 자극을 주었으며, 이와 비교를 위하여 동일한 영상으로 이차원 시각 자극을 구현하였다. 건강한 volunteer들에 대하여 삼차원 및 이차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 얻었다. 결과 : 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으며, 삼차원 시각 자극에 의한 활성영역이 이차원 시각 자극에 의한 영역 보다 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 결론 : 사람은 양 눈을 사용하여 삼차원 물체를 인식한다. 삼차원 물체 인식은 스테레오스코픽 비젼에 기인하는데, anaglyph 를 이용하여 삼차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 수행하였다. 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으나, 활성영역이 이차원 자극에 비하여 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 이것은 삼차원 영상 처리가 이차원 영상 처리에 비하여 왼쪽 영상과 오른쪽 영상의 차이에서 거리 정보를 추출하는 삼차원 시각 처리 기능이 추가됨에 따라 뇌의 처리 영역이 넓어진 것으로 판단된다. 이러한 삼차원 시각 자극 뇌기능 영상은 가상현실이나 3-D 디스플레이, 3-D 멀티미디어 콘텐츠 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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수술 후 암 재발 판정에 있어서 전신 F-18 FDG-PET의 유용성 (The Usefulness of F-18 FDG Whole Body PET in the Evaluation of Postoperative Recurrence of Cancer)

  • 강원준;소영;정재민;곽철은;이동수;강순범;전희원;김광현;박재갑;이명철;고창순;정준기
    • 대한핵의학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.372-380
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    • 1997
  • 암으로 수술을 받은 104명의 환자를 대상으로 수술 후 암의 재발 판정을 위하여 FDG PET를 시행하였다. 대상환자는 뇌종양 14명, 두경부 암 15명, 부인과 암 23명, 소화기계 암 16명, 갑상선 암 16명, 기타 암 20명이었다. 기존의 방사선학적 검사법인 CT, MRI 등을 함께 시행하였고 종양표지자를 측정하여 PET소견과 비교하였다. 재발유무를 조직검사나 임상 경과 관찰에 의하여 판정하였다. FDG PET는 암의 재발 판정에 있어서 94%의 예민도와 92%의 특이도를 보여주었다. CT나 MRI 등 기존의 방사선학적 진단법의 예민도는 78%, 특이도는 68% 이었으며 대장암, 난소암, 갑상선암에서 측정된 종양표지자는 예민도 71%, 특이도 84%를 보였다. 난소암 등 부인과암과 뇌종양에서 특히 PET는 다른 진단법에서보다 높은 진단 능력을 보여 주었다. 전신 FDG PET는 암의 재발 판정을 위해 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각한다.

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