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Quantitative Standardization of 3.0T Cardiac T1 Mapping Using a Phantom-Based Scanner-Specific Correction Model in a Multi-Vendor, Multi-Scanner Environment KCI 등재

제조사별 다장비 환경에서 팬텀 기반 장비별 교정 모델을 이용한 3.0T 심장 T1 매핑의 정량적 표준화

Joo Moon Kim, Yun Ah Oh, Lucia Kang, Shin Ku Kim, Eun Hee Seo, Dae Young Son
  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/453269
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Journal of the Korean Society of MR Technology (대한자기공명기술학회지)
대한자기공명기술학회 (The Korean Society of MR Technology)
초록

본 연구는 심장 전용 팬텀을 이용하여 서로 다른 제조사의 3.0T 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장비에서 획득한 T1 매핑 값의 장비 간 변동성을 평가하고, 팬텀 기반 2차 다항 교정 함수 적용에 따른 표준화 효과를 분석하고자 하였다. 총 3개 제조사의 9대 MRI 장비에서 임상에서 사용 중인 Look-Locker 반전 회복 (modified Look-Locker inversion recovery, MOLLI) 시퀀스를 이용하여 팬텀 촬영을 수행하였으며, 팬텀 제조 사에서 제공한 참조 T1 값을 기준으로 장비별 교정 함수를 도출하였다. 교정 전 조영 전·후 T1 값의 장비 간 변동 계수는 약 3% 수준이었으나, 교정 후에는 약 0.4%로 감소하여 장비 간 변동성이 현저히 줄어들었다. 특히 정상 심근과 혈액, 그리고 T1 값이 증가하는 비정상 심근을 대표하는 임상적으로 중요한 T1 값 범위에서 상대적 변동성과 절대적 분산이 모두 감소하였다. 세포외 부피분율(extracellular volume fraction, ECV) 값의 경우 교정 전·후 평균과 변동성이 안정적으로 유지되어, 교정 과정이 ECV 산출의 일관성을 저해하지 않음을 확인하였다. 본 연구 결과는 팬텀 기반 T1 매핑 표준화가 다장비 환경에서 정량적 심장 자기공명영상 품질 관리를 위한 유용한 접근법이 될 수 있음을 시사한다.

This study aimed to evaluate inter-scanner variability in cardiac T1 relaxation time mapping values acquired using 3.0-tesla magnetic resonance imaging (MRI) systems from different vendors and to assess the standardization effect of a phantom-based second-order polynomial correction function. Phantom scans were performed on nine MRI systems from three vendors using clinically applied modified Look-Locker inversion recovery (MOLLI) sequences, and scanner-specific correction functions were derived based on manufacturerprovided reference T1 values. Before correction, the inter-scanner coefficient of variation (CoV) for native and post-contrast T1 values was approximately 3%; after correction, it decreased to approximately 0.4%, indicating a marked reduction in inter-scanner variability. Notably, both relative variability and absolute dispersion were reduced within clinically relevant T1 ranges representing normal myocardium, blood, and abnormal myocardium with elevated T1 values. In contrast, the mean and variability of extracellular volume fraction (ECV) values remained stable before and after correction, indicating that the correction process did not compromise the consistency of ECV estimation. These findings suggest that phantom-based T1 mapping standardization is a practical and effective approach for quantitative cardiac MRI quality control in multi-scanner environments.

키워드
변동성팬텀표준화T1 매핑2차 다항 교정 PhantomSecond-order polynomial correctionStandardizationT1 mappingVariability
목차
Abstract
서 론
대상 및 방법
    1. 팬텀
    2. MRI 장비 및 촬영 프로토콜
    3. 데이터 처리
결 과
    1. 교정 전·후 조영 전 T1 값의 장비 간 변동성
    2. 교정 전·후 조영 후 T1 값의 장비 간 변동성
    3. 교정 전·후 세포외 부피분율 값의 변화
고찰 및 결론
References
국 문 요 약
저자
  • Joo Moon Kim(Department of Radiology, Seoul National University Bundang Hospital) | 김주문 (분당서울대학교병원 영상의학과)
  • Yun Ah Oh(Department of Radiology, Seoul National University Bundang Hospital) | 오윤아 (분당서울대학교병원 영상의학과) Corresponding author
  • Lucia Kang(Department of Radiology, Seoul National University Bundang Hospital) | 강루시아 (분당서울대학교병원 영상의학과)
  • Shin Ku Kim(Department of Radiology, Seoul National University Bundang Hospital) | 김신구 (분당서울대학교병원 영상의학과)
  • Eun Hee Seo(Department of Radiology, Seoul National University Bundang Hospital) | 서은희 (분당서울대학교병원 영상의학과)
  • Dae Young Son(Department of Radiology, Seoul National University Bundang Hospital) | 손대영 (분당서울대학교병원 영상의학과)