간행물
Journal of the Korean Society of MR Technology KCI 등재 대한자기공명기술학회지
- 발행기관 대한자기공명기술학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 2233-7202 (Print)2586-7261 (Online)
- 수록기간 1991 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 의공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 512DDC 610
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제29권 제2호 (2019년 9월) 5건
일반논문
1.
2019.09
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목 적：자기공명영상 검사 시, 수신 코일에 의한 높은 신호강도 수집의 중요성이 점차 증대됨에 따라 다양하고 효율적인 수신 코일들이 개발되는 추세다. 즉, 수신 코일을 가볍고 유연하게 제작하거나 수신 코일과 인체 표면 간 거리조절이 가능하게 설계하여 다양한 크기나 모양을 가진 환자의 검사 부위에 최대한 밀착시켜 높은 신호를 수집할 수 있게 되었다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환자를 고려하여 개발된 거리조절이 가능한 두부 수신 코일의 거리를 조절하여 수신 코일과 팬텀의 거리에 따른 신호강도를 비교하여 기존 코일과 비교해 실제 임상에서의 효율성을 알아보고자 하였다.
대상 및 방법：연구방법은, 수신 코일과 검사 부위 간 거리변화에 따른 신호강도를 측정하기 위해 성분은 같고 크기만 다른 2개의 원통형 팬텀을 사용하였으며, 수신 코일과 검사 부위 간 거리를 0cm부터 3cm까지 1cm씩 거리를 늘려 팬텀 영상을 획득하였다. 이때, 거리마다 ARC 가속 인자를 1-3까지 적용하여 수신 코일과 검사 부위의 거리변화 시, PI 기법 적용에 따른 신호 강도의 변화를 비교 측정하였다. 영상획득은 3.0T 초전도 자기공명영상장치와 48채널 Head Coil을 사용하여 병렬 영상기법을 적용한 표준 T1, T2 강조 영상을 획득하였고, 획득한 영상으로 NEMA 규격에 따른 감산 방법을 사용하여 신호와 잡음 데이터를 얻어 영상평가프로그램을 이용하여 영상의 신호강도를 측정하였다. 측정된 신호강도는 일원배치분산 분석과 사후분석을 이용하여 신호강도의 변화에 유의한 차이가 있는지 비교 평가하였다. 결과：연구결과, Large phantom과 Small phantom 모두 T2, T1 강조영상에서 거리가 가까울수록, PI 기법의 AF가 낮을수록 SNR이 증가했고 거리가 멀수록, AF가 높아질수록 SNR이 감소했다. 통계적 유의성을 알아보기 위해 일원배치분 산분석과 Duncan의 사후분석을 시행한 결과 유의수준 0.05에 대한 부 집단 중 Large phantom에서는 AF 1일 때 1, 2cm 에서 통계적으로 최대 SNR을 나타내는 0cm, AF 1과 유의한 차이가 없었다. 반면 Small phantom에서는 모든 그룹이 최대 SNR과 통계적으로 유의한 차이가 있었다.
결론：거리조절 두부 전용 코일을 사용할 경우 PI 기법을 사용하지 않는 일정 거리 내에서는 거리를 늘리지 않았을 때와 SNR의 강도에 통계적 차이가 없었다. 따라서 환자의 체격이 크거나 의료기구의 사용 등으로 거리를 증가시켜야 하는 경우 환자에게 불편함을 주지 않고 양질의 SNR을 가진 MRI 영상을 얻을 수 있을 것이라고 사료 된다
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2.
2019.09
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목적：고관절 MRI 검사 중 대퇴비구 충돌을 일으키는 원인을 확인하고 진단하는 영상인 FAI MRI에서 다리를 내측으로 15° 회전시킨 상태로 유지하기 위하여 자체 개발한 보조기구를 이용하여 검사의 정확도를 유지하여 진단능력을 향상하고자 하였다.
대상 및 방법：2018년 3월부터 11월까지 고관절 충돌 증후군으로 의심되어 MRI를 검사한 환자 32명을 대상으로 하였고, 장비는 SIEMENS사의 Magnetom Skyra 3.0T를 사용하였다. 보조기구 사용 전, 후의 지방 소거 Proton Density 경사축 방향 영상과 보조기구 사용 후 3D Trufi영상을 얻은 후 clock- face의 3시 방향 재구성 영상 선택 후 알파 각을 측정하였다. 정성적 평가는 정형외과 고관절 전문의 1명과 영상의학과 근골격 전문의 1명이 보조기구 사용 전, 후의 지방 소거 Proton Density 영상으로 Anterior acetabular labrum, Posterior acetabular labrum, Anterior articular cartilage, Posterior articular cartilage를 관찰한 후 리커트(Likert scale) 5점 척도로 평가하였다. 측정을 통해 얻은 자료는 대응표 본 T 검정으로 유의한 차이를 분석하였다. 평가자 간 신뢰도 검증은 Cohen's weighted Kappa 검증을 통해 일치도를 검증 하였다.
결과：영상의 정량적 분석결과 보조기구 사용 전, 후 영상에서 각각 측정된 값의 차이를 비교 분석한 결과 보조기구 사용 전 평균값은 53.43±8.32로 나타났고 보조기구 사용 후 값은 52.09±8.34로 나타났다. 3D Trufi영상과 비교 분석한 결과 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.(p<0.001) 정성적 평가를 위한 리커트 척도 결과 Anterior acetabular labrum 관찰 여부는 보조기구 사용 전 평균값은 2.78±0.74 보조기구 사용 후 평균값은 3.68±0.9로 나타났으며 통계적으로 유의하였다.(p<0.024) Anterior articular cartilage 관찰 여부는 두 평가자 간 차이가 거의 나타나지 않았으며 보조기구 사용 전 평균값은 4.53±0.51, 보조기구 사용 후 평균값은 4.39±0.8로 나타났으며, 통계적으로 유의하지 않았다.(p<0.103) Posterior articular cartilage 관찰 여부 역시 두 평가자 간 차이가 거의 없는 것으로 나타났으며 보조기구 사용 전 평균값은 4.37±0.47, 보조기구 사용 후 평균값은 4.36±0.7로 나타났으며, 통계적으로 유의하지 않았다.(p<0.232) Posterior acetabular labrum 관찰 여부는 보조기구 사용 전 평균값은 3.56±0.94 보조기구 사용 후 평균값은 4.51±0.63으로 나타났으며 통계적으로 유의하였다.(p<0.005) 평가 항목의 일치도 검증결과 높은 결과로 두 평가자 간 높은 신뢰도를 보여주었다.
결론：고관절 MRI 검사에서 자체 제작한 보조기구를 사용하여 발의 내전 15°를 유지하여 검사함으로써 대퇴비구 충돌 증후군 진단능력을 향상하고 향후 추적 관찰 검사에서도 정확하고 일관된 진단가치가 높은 영상을 제공함을 기대할 수 있고 긴 검사시간 동안 움직임에 의한 인공물 감소 및 환자 만족도를 향상할 수 있다는 점에 의의를 둘 수 있어 향후 보조 신발의 필요성과 개발에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
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3.
2019.09
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목적：본 연구에서는 간세포암 환자들을 대상으로 직접 얻은 2000 s/㎟의 높은 b-value의 확산강조영상(diffusion weighted image, DWI)과 낮은 b-value들을 외삽(外揷, extrapolation) 하여 재구성한 2000 s/㎟의 같은 b-value의 확산강조영상 (computed diffusion weighted image, cDWI)을 비교하여 cDWI의 유용성을 평가해보고자 한다.
대상 및 방법：총 30명의 간세포암(hepatocellular carcinoma, HCC) 환자를 대상으로 실험하였다. b-value 0, 50, 800, 2000 s/㎟을 이용한 DWI를 획득하고, b-value 0, 50, 800 s/㎟의 DWI만을 외삽하여 b-value 2000 s/㎟의 cDWI를 재구성하였다. 직접 얻은 b-value 2000 s/㎟의 DWI와 재구성으로 얻은 b-value 2000 s/㎟의 cDWI의 신호 대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR), 대조도 대 잡음비(Contrast-to-noise ratio, CNR)를 정량평가하였다. 또한 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 검사 경력이 서로 다른 방사선사 2 명이 각각 시각적인 영상의 질에 대해 정성평가를 하였다. 정량평가는 대응표본 t-검정을 통해 통계적 유의성을 검정하였다. 정성평가는 대응표본 t-검정과 함께, 각 평가자 간 평가 점수의 일치도 분석을 위해 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient, ICC)를 실시하였다.
결과：정량평가 결과는 DWI의 SNR이 각각 간실질에서 40.68±1.94, HCC에서 90.8±6.12, 문맥에서 62.69±5.08이었다. cDWI의 SNR은 각각 간실질에서 38.36±4.55, HCC에서 100.52±9.33, 문맥에서 3.6±0.43이었다. DWI의 CNR은 각각 간실질과 HCC 사이에서 48.31±5.72, 간 실질과 문맥 사이에서 22.01±3.2, HCC와 문맥 사이에서 49.71±5.14이었다. cDWI의 CNR은 각각 간실질과 HCC 사이에서 57.66±6.16, 간 실질과 문맥 사이에서 34.76±4.18, HCC와 문맥 사이에서 96.2±8.87이었다. 정성평가 결과, 방사선사1이 DWI를 1.14±0.36, cDWI을 3.36±0.49로 평가하였다. 방사선 사2는 DWI를 1.18±0.39, cDWI를 3.43±0.5로 평가하였다. 정량평가와 정성평가 모두에서 대응표본 t-검정은 통계적 유의성을 나타냈다(p<0.05). 정성평가에서 급내상관계수는 DWI에서 0.932 (95% CI 0.852-0.968, p=0.000), cDWI에서 0.925 (95% CI 0.838-0.965, p=0.000)으로 매우 높은 일치도를 보였다.
결론：병소 외의 간의 구조물에서는 고식적인 b-value 2000 s/㎟의 DWI의 SNR이 높았다. 하지만 간세포암의 SNR과 모든 경우의 CNR, 시각적 평가는 b-value 2000 s/㎟의 cDWI에서 더 높았다. 특히 혈관 등 구조물들의 경계에서 cDWI의 구별 능력이 뛰어났다. 따라서 2000 s/㎟의 높은 b-value의 cDWI은 기존의 DWI 방식을 대체하여, 간에서 구조물 간에 더 나은 분해능을 제공하고, 검사시간 단축을 실현할 수 있다.
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4.
2019.09
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목적：Time-resolved 3-Dimensional Phase Contrast(이하 4D flow)는 혈류를 3차원 공간에서 시간에 따라 변화하는 혈류를 측정할 수 있다. 하지만 심장 박동, 호흡 동조 등의 문제로 인해 검사 시간이 길다는 단점이 있고 이로 인해 Signal to Noise Ratio(이하, SNR)가 낮아 영상 후처리 분석에 많은 어려움이 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 여러 논문에서 조영제를 넣는 것을 추천하고 있지만, 이에 따른 영향에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 조영제 농도에 따른 SNR 증가를 정량적으로 분석하고, 조영제에 의한 국소적 자기장 불균일이 Phase contrast에 어떠한 영향이 있는지 확인하고자 하였다.
대상 및 방법：본 연구는 Water Pump (DPW44-12 Water Pump, AC 220V Adapter)와 3D-printed stenosis model 을 이용하여 In vitro flow phantom system을 제작하였다. 제작한 phantom에 70kg 환자 기준 4.8L의 물을 순환시키면서 4D flow를 획득하였으며 조영제 Gd–DOTA (Gadoterate meglumine, Dotarem, Guerbet, France)를 1.75mmol, 3.5mmol, 4.75mmol, 7mmol/4.8L 희석하였다. 매개 변수로는 TR=10.6ms, NEX=1, FOV=200×200mm, voxel size= 1.5mm×1.5mm× 1.5mm, Temporal resolution=30, VENC=150cm/s이다. 이때, 조영제에 의한 SNR 증가와 Phase 의 변화를 관찰하기 위해 Flip Angle(FA)=5ﾟ, 10ﾟ, 15ﾟ, 20ﾟ로, TE=2.3ms, 4.6ms, 6.9ms, 9.2ms로 나누어 영상을 획득하였다.
결과：구간별 조영제에 의한 SNR 증가 비교결과, 0~1.75mmol 구간에서 FA 5°-116%, FA 10°-77%, FA 15°-65%, FA 20°-64%로 가장 큰 증가 폭을 보였으며 그 이후로는 완만하게 증가하다가 포화하는 경향을 보였다(p<0.01). Multi echo를 이용하여 각 조영제 농도별 Signal intensity를 TE=0ms일 때, 최고값 100%로 환산 후 non-linear square curve fitting 한 결과, R2* value는 0 mmol=0.0769, 1.75 mmol=0.0793, 3.5 mmol=0.0813, 4.75 mmol=0.0826, 그리고 7 mmol=0.0892로 각기 다른 값으로 측정되었다.
결론：4D flow MRI는 조영제 주입 시 SNR을 증가시킬 수 있으나 국소 자기장 불균일로 인한 Phase error를 발생시킬 수 있다. 그러므로 심장 박동, 호흡 동조 등의 문제로 인한 낮은 SNR을 보상하기 위해 소량의 조영제를 사용하는 것은 신호의 증가를 유도할 수 있으나 부정확한 Phase contrast를 발생시킬 수 있으므로 권고하지 않는다.
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5.
2019.09
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목적：간 역동적 검사 시 호흡이 불규칙하거나 호기 후 정지의 어려움을 갖는 환자의 경우 영상의 질이 저하된다. 이 문제점을 해결하기 위해서 GRAPPA, CAIPIRHINA, Compressed Sensing 기법을 사용하여 호흡 정지 시간을 단축하고 있다. 본 연구에서는 acceleration factor 8, 9, 10을 적용한 CS 기법과 초기 동맥기와 동맥기를 동시에 얻을 수 있는 Double arterial phase 기법을 사용하여 VIBE 영상을 얻어 비교함으로써 최적 acceleration factor 값과 phase를 평가해보고자 한다.
대상 및 방법：2019년 8월 19일부터 9월 20일까지 본원에서 간 MRI 검사를 시행한 환자 15명을 대상(남자 10명 여자 5명 64±12.6세)으로 단일 호흡 정지 동안 2번 측정되는 double phase image를 사용할 때, acceleration factor를 각각 8, 9, 10으로 변화를 주고 다른 변수들은 같게 하여 실험을 진행하였다. 획득한 acceleration factor 값과 phase가 다른 각 영상의 SNR, CNR을 측정하여 정량적 평가를 진행하고, 정성적 영상평가와 호흡 정지 시간의 변화를 비교하였다.
결과：같은 phase에서 acceleration factor의 값이 9, 10, 8 순으로 SNR이 높았으며, acceleration factor가 8, 10일 경우 SNR이 phase 1보다 phase 2가 높았고, acceleration factor가 9일 경우에는 phase 1가 더 높았다. phase 1의 CNR은 acceleration factor 9, 8, 10 순으로 높았고, phase 2에서의 CNR은 acceleration factor 9, 10, 8 순으로 높았다. acceleration factor가 8, 9인 경우는 phase 1의 CNR이 높았고, 10인 경우 phase 2의 CNR이 높았다.
결론：본 연구의 실험결과를 종합하였을 때 acceleration factor 9를 적용한 double phase image 중 Phase 1에서 가장 높은 SNR과 CNR을 확인할 수 있었다. 또한, 호흡 정지시간 역시 acceleration factor 8 대비 acceleration factor 9에서는 13% 감소하고, acceleration factor 10에서는 20% 감소한 효과를 얻었다. CS 기법을 사용한 간의 역동적 Double Phase 검사 시 영상의 질의 변화에 큰 유의함이 없는 상태로 acceleration factor를 조절하여 호흡 정지시간을 줄이고, 2개의 영상 중 선택하여 임상적으로 활용할 수 있다고 생각한다.
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