최근 자기공명영상 획득을 위한 시뮬레이션 도구가 개발되어 오랜 시간이 소요되는 임상 연구를 대체할 수 있게 되었다. 이에 본 연구에서는 MRiLab 시뮬레이션을 사용하여 부가인자인 에코 시간의 변화에 따라 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하여 영상의 신호 및 노이즈의 변화를 정량적으로 평가하고 경향성을 파악하고자 한다. 이를 위해 실제 MRI 장비를 기반으로 새롭게 개발된 MRiLab simulation tool을 사용하여 모든 파라미터를 같게 고정한 후 TE만을 20~95 ms범위에서 5 ms 간격으로 각각 설정하여 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하였다. 획득된 영상들의 신호 및 노이즈 특성 변화를 정량적으로 평가하기 위해 신호대잡음비 및 대조대잡음비를 측정하였다. 결과적으로, TE가 증가할수록 SNR은 감소하고 CNR은 증가하는 경향을 보였다. 이는 TE가 증가할수록 관심 영역으로 설정된 뇌척 수액 신호는 일정하게 유지되는 반면 노이즈는 증가하였으며, 백그라운드로 설정된 백질의 경우 신호가 감소함과 동시에 노이즈가 증가한 것이 원인으로 분석된다. 결론적으로, 진단에 용이한 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하기 위해서는 그 목적에 따라 적합한 TE를 설정하는 것이 중요함을 확인하였다.

본 연구의 목적은 60대의 대뇌에서 T1, T2, PD 이완 시간 값을 측정하여 연령별 특정 해부학적 구조물들의 이완 시간 의 평균값과 연령에 따른 이완 시간 변화의 관련성이 있는지 분석하고자 하였다. 60에서 69세까지 총 50명의 정상 뇌자기 공명영상검사자의 데이터를 Synthetic MR의 MAGiC을 이용하여 후향적으로 분석하였다. 대상 부위는 해마, 대뇌 부챗살, 측두엽 회백질, 시상, 뇌척수액이었다. 실험결과 해마, 대뇌 부챗살, 측두엽 회백질은 연령 변화에 따른 T1, T2, PD 이완 시간의 차이가 없었다(p>0.05). 하지만 시상에서는 PD 이완시간이 연령과의 상관성이 있었고(R2=0.112, p<0.05), 뇌척 수액에서는 T1 이완시간(R2=0.063, p<0.05)과 T2 이완시간(R2=0.061, p<0.05)에서 연령과의 상관성을 확인하였다. 추후 다양한 연령대의 대뇌 이완 시간을 측정하여 평균값의 비교 연구가 필요하고, 시상과 뇌척수액에서는 대규모 모집단 연구가 필요할 것이라 판단되며 이에 본 연구가 기초자료를 제공할 것이라 사료된다.

본 연구에서는 균일도 보정기법이 적용된 영상의 신호강도 측정 시 적용된 보정기법을 측정할 수 없는 ImageJ 프로그램 의 문제점을 알아보고자 하였다. 연구방법은, 균일도를 보정하지 않은 영상과 보정한 영상을 각각 획득한 후 적용된 보정기 법을 측정할 수 있는 전용 영상측정 프로그램과 측정할 수 없는 ImageJ 프로그램으로 신호강도를 측정하여 비교 평가하였다. 연구결과, 전용 영상측정 프로그램은 균일도를 보정한 영상과 보정하지 않은 영상 모두 유의한 차이가 있었으나, ImageJ 프로그램은 균일도를 보정한 영상과 보정하지 않은 영상 모두 유의한 차이가 없었다. 결론적으로 균일도를 보정한 영상의 신호강도 측정 시 적용된 보정기법을 측정할 수 없는 ImageJ 프로그램은 부정확한 신호강도 값이 산출되기 때문에 매우 주의를 해야 한다.

본 연구는 고속 스핀에코 기법의 T2 강조영상 획득에 있어 온도 상승을 최적화하기 위한 에코 개수(echo train length, ETL) 25를 기반으로 재자화 펄스의 범위에 따른 온도 변화와 이에 따른 신호대잡음비(signal to noise ratio, SNR) 분석을 통한 합리적인 영상 파라미터를 제시하고자 하였다. 온도 변화측정은 수소원자 공명주파수(proton resonance frequency shift. PRF) 기법을 활용했으며, 재자화 펄스의 각도(flip angle, FA)에 따른 온도 상승을 측정하였다. 온도 변화는 재자화 펄스 90도 인가 시에 약 0.202±0.023°C로 증가했으며, 이는 최소 FA인 60도(약 0.196±0.024°C)와 가장 유사하게 나타났다. 또한, 그 영상의 SNR은 FA 120도과 150도에 비해 FA 90도에서 약간 감소하는 경향이 나타났지만(약 12.5%), FA 180도와 비교하여 큰 차이는 발생하지 않았다 (FA 90도=349.66±3.68; FA 180도=357.68±3.21). 이 결과들은 고속스핀에코 기법에서 ETL 25를 사용한 빠른 영상획득 시간을 기반으로 합리적인 영상신호와 재자화 펄스에 의한 최소 온도 상승을 나타내며, 이는 인체 MR 안전기준을 충분히 보장하는데 기여할 수 있다. 특히, ETL 25와 결합된 90도 FA 사용은 가속화된 영상획득 시간, 합당한 T2 영상의 SNR, 그리고 최적의 인체 온도 증가를 위한 고속스핀에코 기법에서의 최적화된 영상 파라미터가 될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 MRI 검사 시 순간증모제의 산화철 성분에 의한 자화 감수성 인공물과 발열 정도에 대해 분석하였다. 인공물 정도 실험은 위상 부호화 방향을 다르게 SE, GRE 시퀀스를 사용하여 각각의 축상면 영상을 획득하였고, 3가지 종류의 순간증모제 부착 면으로부터 인공물 발생 지점까지의 길이를 10번 반복 측정하여 평가하였다. 발열 정도 실험은 GRE, FSE 시퀀스의 영상을 4번 반복 획득하여 PRF 기법을 통해 온도변화 영상을 재구성하였다. 인공물 측정 결과 스프레이형 의 GRE에서 최대 25.62 mm의 크기로 발생하였고, 시퀀스에 따라 GRE, SE 순서로 크게 나타났으며, 순간증모제 종류에 따라서도 인공물의 크기는 다양하게 나타났다. 또한, 분말형의 경우 강자장 구역에서 흩날림에 따라 장비 고장의 원인이 될 수 있음을 확인하였다. 발열 측정 결과 스프레이형은 최대 2°C, 분말형과 바르는 형에서 최대 1.2°C 이상의 온도 상승을 보였다. 결론적으로 MRI 검사 시 순간증모제에 의한 자화 감수성 인공물과 발열로 인해 진단적 가치 저하와 환자의 안전성에 적합하지 않다는 것을 확인하였다. 따라서 검사 전 순간증모제 사용 여부에 관한 확인이 필요하며, 정확한 진단과 환자 의 안전을 위해 순간증모제를 씻어내고 MRI 검사를 시행할 것을 권고한다.

뇌 3차원 T1 관상면 검사 시 ENCASE를 적용했을 때 CS 계수의 증가 시 영상획득 시간 변화와 영상의 질의 변화에 따른 유용성에 관하여 알아보고자 한다. 연구 대상은 본원을 내원한 30명의 환자를 대상으로 하였고, 1.5T MRI 장치로 진행하였으며, 24채널 두경부 코일을 사용하였다. 획득한 영상의 상대적신호강도비(rSI)와 상대적대조도비(rC)를 구하였으 며, MIPAV로 뇌실질과 뇌실의 체적을 측정하여 One-way Anova를 사용하여 정량적 분석을 하였고, p<0.05일 때 통계 적으로 유의한 것으로 해석하였다. 또한, 5점 리커트 척도를 이용하여 영상의 질에 대하여 정성적 분석을 하였고, 측정자 내 신뢰도를 확인하기 위해 ICC가 0.75 이상 나오면 측정자간 신뢰성이 높은 것으로 간주하였다. rSI와 rC 모두 p<0.05로 통계적으로 유의미한 차이를 보였고, 급내 상관계수가 0.75이상(p<0.05)으로 통계적으로 매우 높은 신뢰도를 나타냈다. MIPAV를 이용한 체적측정에서는 뇌실질과 뇌실의 체적의 차이는 p=1.000으로 통계학적으로 유의미한 차이는 없었고, 사후분석결과 또한 유의미한 차이를 보이지 않았으며. 급내 상관계수가 0.75이상(p<0.05)으로 통계적으로 매우 높은 신뢰도를 나타냈다. 또한, 정성적 평가에서는 CS 계수가 증가함에 따라 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.001). 따라 서 ENCASE 기법을 이용한 3차원 T1 TFE 관상면 검사 시 CS 계수를 증가시킨다면 뇌의 체적 변화 없이 3차원 T1 시상면 영상보다 짧은 150초로 기존의 뇌 3차원 시상면 T1 기본 검사시간 260초 보다 짧은 영상획득 시간으로 진단적 가치가 높은 영상을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 MRCP 검사에서 대부분 시간이 소요되는 T2 3D 검사 시 CS 기법을 적용해 시간을 단축하고 동시에, CS 계수와 De-noising 계수를 변화시켜 그에 따른 영상 변화에 관하여 연구하고자 하였다. 본 연구는 환자 대신에 3D 프린터를 사용하였으며, 지름 0.55cm인 실리콘 bile duct를 제작하여 실험하였다. 실험 조건은 CS 계수를 1.1, 5, 10, 15, 20, 25로 변화시켰으며, 각각 변화된 CS 계수마다 De-noising 계수를 1, 100, 250, 500, 750, 1000으로 변화시켜 설정된 조건으로 5번씩 검사를 시행하고, 나머지 매개변수는 같게 하여 영상을 획득하였다. 계수 설정 별로 획득된 영상을 SNR, CNR, SSIM 값 순으로 측정하여 비교, 평가하였으며 검사 소요 시간의 변화도 측정하였다. 실험 결과 CS 계수를 기준으로 De-noising을 변화시킨 그룹과 De-noising 계수를 기준으로 CS 계수를 변화시킨 그룹에서 SNR과 CNR 전체적으로 유의하게 감소하였다(p<0.05). 또한, 검사 소요 시간은 CS 계수의 변화에 따라 많이 감소하였다. 특징적으로는 모든 계수 를 변화시킨 그룹에서 De-noising 계수 10, De-noising 계수 100의 그룹이 SNR과 CNR이 가장 높았으며, 구조적인 유사도를 측정하는 SSIM 값도 가장 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 결론적으로, 환자의 호흡정지 기법이 가능한 CS 계수 15 이상에서 De-noising 10 또는 De-noising 100의 조합이 영상의 질과 검사 소요 시간에 있어 가장 최선의 계수 설정이며, 특히 CS 계수 20, De-noising 계수 100의 영상이 기준 영상 SNR의 90%, CNR의 97.2%, 구조적 유사성 98.7%로 가장 우수한 설정값으로 나타났다. 본 연구의 CS 계수와 De-noising 계수의 설정은 영상의 질적 수준을 일정 수준 유지하며, MRCP 검사에서 많은 시간이 소요되는 T2 3D sequence의 검사소요 시간을 단축시켜 진단적인 능력은 유지하며 검사 소요 시간을 줄이는 기초자료로 사용 될 것이라고 사료된다.

확산강조 영상은 자기공명영상에서 진단에 매우 중요한 역할을 차지하고 있다. 또한, 높은 b-value를 요구하는 검사가 늘어나는 추세로 확산강조 영상을 얻기 위하여 검사 시간이 길어지게 되며 인공물과 전체적인 신호 감소가 동반하게 된다. 본 연구에서는 확산강조 영상에서 확산 방법을 3스캔 추적 확산강조 영상(3-scan trace diffusion weighted image, tDWI) 에서 DTI의 원리를 적용한 대각선 확산강조 영상(diagonal diffusion weighted image, dDWI)로 변경하여 획득 하였을 때, 두 방법 간의 검사 시간의 단축과 영상을 비교 평가하였다. 농도가 0에서 50%까지 10% 간격인 팬텀을 제작하여 제한된 확산(restrict diffusion)을 단발 스핀에코평면영상(single shot spin echo echo planar, SE-EPI) 기법을 사용하여 검사하였다. 확산 방법을 변경하며 tDWI와 dDWI 검사를 진행하였으며, 획득한 영상을 Image J 프로그램을 이용 하여 농도별 동일한 관심 체적을 설정하여 신호를 측정 후 분석방법은 독립 T-test를 이용하고, 통계적 분석은 SAS를 통해 신호 대 잡음 비와 대조도 대 잡음 비를 비교·분석하였다. p-value 0.05를 기준으로 유의성을 검증하였다. b0를 제외한 b100 이상은 전반적으로 신호 대 잡음 비, 대조도 대 잡음 비가 크며, p-value 0.05 이상으로 나타났다. 확산 방법 간 유의하지 않지만, 전반적으로 dDWI이 tDWI에 비해 평균이 높았다. dDWI 방법이 tDWI에 비해 화질의 변화 없이 검사 시간이 18.35% 단축되는 효과가 있으며, 신호 대 잡음 비와 대조도 대 잡음 비가 소폭 향상된 것으로 나타나 다른 부위의 확산강조 영상을 사용하는 검사에 적용 시 유용할 것으로 사료 된다.

뇌혈관 검사 중 경동맥 혈관을 묘사하기 위한 MRA 검사방법으로 비조영 3D TOF 기법과 CE MRA 기법이 있다. 최근에 CE MRA 기법에 키홀기법을 결합하여 만든 4D TRAK 기법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용하던 CE MRA 기법과 4D TRAK 기법을 비교하여 뇌혈관의 진단적 정보와 검사에 대한 유용성을 평가하고자 하였다. 연구 방법으로는 응급실 내원 환자 중 Brain Neck CE MRA 처방을 받은 환자 30명(남자 15명, 여자 15명)을 대상으로 CE Neck MRA를 CE MRA 기법, 4D TRAK 기법을 적용하여 검사하였다. 조영제 주입 후 각각의 기법으로 획득한 영상에 동일한 관심 영역을 설정한 다음, 측정값을 통해 대조도 잡음비를 비교 분석하였다. 4D TRAK과 기존의 CE MRA의 대조도 잡음 비에 따른 통계적 분석 결과 4D TRAK이 기존의 CE MRA보다 CCA에서는 4.38, ICA는 4.24, 그리고 VA에서는 2.94의 신호강도 차이를 보였으며, 대응표본 T 검정 결과 통계적으로 유의하였다(p<0.05). 연구 결과를 통해 CE Neck MRA 검사 시 4D TRAK이 기존에 사용하고 있는 CE MRA와 비교 분석하였을 때, 혈관의 해부학 정보 및 동적 영상을 통한 혈류역학 정보가 더 유용하다는 것을 확인할 수 있었으며, 추후 연구를 지속 발전시킨다면 임상적으로 매우 유용한 검사가 될 것으로 사료 된다.

본 연구에서는 자기공명 탄성도 검사에 병렬 영상 기법(Philips사의 SENSE)을 적용하여 호흡 정지 시간을 단축시키고, 진단적으로 유용한 영상을 획득하는데 적용 가능한 SENSE 인자의 범위를 알아보고자 하였다. 팬텀 실험과 자원자 실험을 진행하였고, 각 실험은 SENSE 인자를 증가시켜가며 촬영하였다. 영상 평가는 경직도 95% 신뢰도 지도(stiffness 95% confidence map)에서 경직도 수치를 측정하고, 파동 영상은 영상의학과 전문의 1명과 방사선사 4명이 블라인드 테스트 하였다. 통계학적 분석은 비모수 통계인 크러스칼-왈리스 검정을 이용하였고, 사후 분석은 본페로니 교정을 이용하였다. 연구 결과 경직도 수치는 SENSE 인자 2부터 3.5까지 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았고, 파동 영상의 평가 결과 2부터 3.5까지 4점 이상의 높은 점수를 유지하였으며, 사후 분석 결과에서도 큰 차이를 보이지 않았다. 반면에, 호흡 정지 시간은 20.9초에서 12.1초로 약 8.8초 감소했다. 따라서 호흡 정지 시간이 짧은 환자 검사 시 SENSE 인자를 적절히 증가시켜 검사의 성공률을 높이고, 더불어 진단적 가치가 있는 영상을 획득할 수 있을 것으로 사료된다.

자기 감수성 인공물은 영상의 질에 영향을 미치며 환자의 안전 또한 영향을 준다. 대부분 자기공명영상 검사 시 화장을 지우지 않고 검사를 진행한다. 하지만 화장품에도 금속 성분이 있어 자기 감수성 인공물을 일으키게 된다. 본 논문은 자기 공명영상에서 화장품에 따른 인공물의 영향을 평가하고자 하였으며 화장품의 종류와 자장의 세기, 시퀀스에 따라 비교하였다. 대상 물질은 아이섀도 24종, 마스카라 4종, 아이라이너 4종으로 총 32개를 설정하였다. 실험은 스핀 에코, 터보 스핀 에코, 경사 에코, 에코 평면 영상 4가지 시퀀스를 사용하여 각 대상물질의 관상면과 축상면 영상을 획득하였고 관상면 영상 에서 대상 물질이 부착된 표면으로부터 인공물이 미치는 곳까지 수직으로 측정하였다. 실험에 사용한 전체 32개 화장품에서 자화 감수성 인공물이 모든 제품에서 발생하였다. 경사 에코와 에코 평면 영상에서 가장 큰 인공물이 보였으며 인공물이 가장 많이 생겼다. 1.5T보다 3.0T에서 자기 감수성 인공물이 크게 나타났으며, 최대 인공물의 크기는 9.05mm로 3.0T의 경사 에코에서 발생하였다. 따라서 본 논문에서 화장품이 자기 감수성 인공물로 인해 영상에 영향을 미치는 것을 확인하였으며 안구 검사와 같이 인공물에 의한 영향이 미칠 수 있는 검사는 화장을 지우고 검사해야 하겠다. 또한, 화장품이 자기 감수성 인공물을 생성하기 때문에 발열에 의한 화상의 위험성이 있을 수 있어, 되도록 자기공명영상 검사 시 화장을 지우도록 안내하거나 검사 중 이상 반응의 발생 여부 확인이 필요하다.

본 연구는 MRI 검사 시 임플란트 자석 틀니의 자기 유지력 변화와 구조물 간의 금속 인공물을 분석하였다. 연구 방법으론 자기 유지력 변화의 평가를 위해 자석 구조체를 고속스핀에코 시퀀스로 검사하며 자력을 30분 간격으로 최대 90분까지 측정하였고, 금속 인공물 평가를 위해 자석 구조체와 임플란트 팬텀의 축상면 이미지에서 금속 인공물 크기를 측정하였다. 자석 구조체의 자력은 1.5T 검사에선 1.11 ∼ 5.29G의 차이를, 3.0T 검사에선 0.78 ∼ 2.97G의 차이를 보였으나 검사 시간과는 유의미한 상관관계를 보이지 않았다(p>0.05). 금속 인공물의 크기는 1.5T 장비에서 임플란트 팬텀은 15.02mm ∼ 21.97mm, 자석 구조체 팬텀은 87.86mm ∼ 102.54mm, 3.0T 장비에서 임플란트 팬텀은 19.15mm ∼ 25.81mm, 자석 구조체 팬텀은 94.18mm ∼ 125.56mm로 나타났다. 이로 인해 자석 구조체의 자력은 MRI 검사 시간에 따른 유의미 한 변화를 보이지 않으며, 자력을 가진 구조물이 일반적인 구조물보다 더 큰 금속 인공물을 보인다는 것을 알 수 있었다. 따라서 MRI 검사는 임플란트 자석 틀니의 자기 유지력에 영향을 미치지 않으며, 금속 인공물을 줄이기 위해 검사 전 자력을 가지는 삽입물은 제거되어야 한다.