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
권호리스트/논문검색
제33권 제4호 (2023년 12월) 6건
1.
2023.12
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압축센스(Compressed SENSE) 기법은 검사 시간을 획기적으로 단축할 수 있으나, 시간 단축을 위한 기법적용 시 가속계수를 증가시키면 인공물의 발생이 영상에서 증가하는 문제점이 있다. 이에 인공물이 발생하지 않으면서 검사 시간을 최대한 단축할 수 있는 최적의 압축센스 가속계수를 제시하고자 하였다. 연구 방법은 인공물이 발생하지 않는 가속계수 1.0을 기준으로 0.5 간격씩 5.0까지 무릎관절 자기공명영상의 팬텀 실험과 임상실험 영상을 획득한 후, 방사선사 10명이 5점 척도로 영상을 평가하여 유의한 차이가 있는지 판단하였다. 연구 결과 T1 강조영상과 T2 강조 영상 모두 팬텀 실험은 가속계수 2.0 이하로 하였을 때 임상실험은 3.0 이하로 하였을 때 기준이 되는 1.0 영상과 차이가 없었다. 결론적으로 무릎관절 자기공명영상 검사 시 인공물이 발생하지 않으며 검사 시간을 최대로 단축할 수 있는 최적의 압축센스 가속계수는 팬텀 실험의 경우 2.0, 임상실험의 경우 3.0이 적정하리라 판단된다.
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2.
2023.12
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자기공명(magnetic resonance, MR)영상에서 주로 발생하는 Rician 노이즈는 영상의 화질을 저하하는 주요 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 노이즈 제거에 효율적이라고 잘 알려진 총변이(total variation, TV) 알고리즘을 모 델링하여 Rician 노이즈 레벨에 따른 파라미터를 최적화하고자 한다. 시스템은 8채널 기반의 3.0 T 장치를 활용하였 고 물 팬텀 영상을 획득하여 각각 Rician 노이즈를 0.05, 0.10, 0.15, 그리고 0.20 값을 부가하였다. TV 알고리즘 은 Rudin-Osher-Fatemi 모델을 기반으로 모델링하였고 최적화를 수행하기 위하여 반복수 파라미터를 조정하여 획득된 영상에 적용하였다. 결과적으로 Rician 노이즈 레벨을 0.05, 0.10, 0.15, 그리고 0.20을 사용하였을 때 각 각 30, 40, 80, 그리고 120 반복수를 기반으로 한 TV 노이즈 알고리즘에서 가장 우수한 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)와 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio, CNR) 결괏값이 도출되었다. 또한, 최적화된 반복수를 적용한 TV 알고리즘을 사용한 MR 영상에서 기존의 위너 및 중간값 필터를 사용하였을 때 비하여 SNR과 CNR 모두 우수한 값을 획득할 수 있었다. 특히 기본적으로 획득된 MR 영상보다 최적화된 TV 알고리즘을 적용한 영상의 평균 SNR과 CNR은 각각 3.11 및 3.31배 향상됨이 증명되었다. 결론적으로, 노이즈 제거 효율이 우수한 TV 알고리즘의 최적화된 파라미터를 활용한다면 MR 영상에서의 활용 가능성이 클 것으로 기대한다.
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3.
2023.12
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본 연구에서는 자기공명영상 검사 시 와인색 반영구 문신용 염료가 신호 강도에 미치는 영향을 분석하고, 전자파흡수 에 의한 발열 감소 방안을 연구하고자 하였다. 한천과 와인색 반영구 문신용 염료를 이용하여 염료가 퍼진 형태의 팬텀(패드형 팬텀)과 한곳에 뭉친 형태의 팬텀(주사형 팬텀)을 제작하였다. 두 팬텀은 전신용 자기공명영상장치에서 고속스핀에코(turbo spin echo, TSE)와 경사에코(gradient echo, GRE) 계열의 펄스열을 이용하여 2D와 3D로 검사하였다. 검사 후 영상 분석은 팬텀의 몸체, 염료, 공기 방울, 배경을 대상으로 총 720회의 신호강도를 측정하였 다. 전자파흡수에 의한 발열 감소 방안을 확인하기 위해 삽입형 온도계를 팬텀에 삽입 후 검사 전후 팬텀의 온도 변화를 확인하였다. 이때, 대기 온도의 상승 변화를 고려하기 위해 검사 전 대기 온도를 측정하였고, 발열 감소를 위한 방법으로 장치에 내장된 팬, 젖은 거즈, 얼음을 이용하였다. 신호 강도는 2D 영상보다 3D 영상이 좋았고, TSE 계열이 GRE 계열보다 좋았다. 특히 와인색 반영구 문신용 염료가 있는 부위의 신호강도는 공기 때문에 발생한 자화 율 인공물보다 신호강도가 낮게 측정되었다. 온도 측정 검사는 패드형 팬텀과 주사형 팬텀 모두 검사에 의한 온도상 승 효과가 있었으며 온도의 저감을 위한 방법으로 얼음 패드, 팬, 젖은 거즈 순서였다. 본 연구를 통해 와인색 반영구 문신용 염료는 자기공명영상 검사에서 영상과 환자의 안전에 문제를 일으킬 수 있음을 확인하였고, 발열 감소 방안으 로 얼음 패드가 효과적이었다는 것을 확인할 수 있었다.
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4.
2023.12
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인공 고관절 치환술에 사용되는 금속 삽입물은 크기와 성분에 따라 주변 조직과 크고 작은 자화율의 차이를 일으켜 다양한 금속 인공물의 원인이 되며, 영상에 진단적 가치를 떨어뜨린다. 수신대역폭을 높이는 것은 인공물 감소에 효과가 있으나, 높은 수신대역폭은 획득 영상의 신호대잡음비를 감소시키는 단점이 있어 일정 수치 이상으로는 적용 하기에는 어려움이 있다. 딥러닝 알고리즘은 영상의 신호대잡음비를 높이고 전체 영상에서 균일하게 배경 잡음을 제거하는 데 매우 효과적이다. 이에 본 연구에서는 금속 인공물 감소를 위해 기존에 높은 수신대역폭을 이용하는 MARS(metal artifact reduction sequence) 프로토콜과 더욱 높은 수신대역폭을 설정한 프로토콜(Ultra MARS) 을 획득한 후 딥러닝을 이용하여 딥러닝 Ultra MARS로 변환한 후에 금속 인공물의 차이를 비교하였다. 딥러닝 적 용 후 Ultra MARS에서 적용 전 또는 기존의 MARS 기법보다 인공물의 크기가 작게 측정이 되었다. 또한, 인공물의 전체적인 SSIM(structural similarity index measure)에서도 기존의 MARS 기법보다 전체면적이 작게 측정되었 다. 더 나아가 SSIM의 결과 딥러닝 적용 전후의 구조적 유사성 역시 유사하게 나왔다. 딥러닝 알고리즘을 기존에 인공물을 줄이기 위해 사용하는 MARS와 같은 기법에서도 월등하게 높은 수치를 사용하는 강조영상을 획득 가능하 며 영상의 인공물도 줄이며, 영상의 대조도 또한 유지되는 영상을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
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5.
2023.12
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본 연구는 코마개의 사용 여부에 따라 MRI 영상을 분석함으로써 숨 참기의 정확도를 향상할 도구로써 코마개가 실 효성이 있는지 검증하고자 하였다. 이를 위해 수검자에게 코마개가 없는 자연 호흡과 코마개를 사용한 구강 호흡 상태에서 호기 후 숨 참기를 지시하고 MRI 영상을 획득하였다. 영상은 2D 경사 자기장 에코 시퀀스로 획득하였고 초당 1장씩, 총 15장을 얻어 숨 참기 상태를 분석하였다. 숨 참기의 상태를 정량적으로 평가하기 위해 우측 폐 면적 을 측정하였다. 그리고 첫 번째 영상의 폐 면적을 기준으로 나머지 영상들에서 폐 면적의 절대 오차값을 구해 비교하 였다. 더불어 첫 번째 영상을 기준으로 나머지 영상들의 기하학적 유사도를 평가하기 위해 SSIM 값을 계산하였다. 실험 결과, 자연 호흡 상태에서 절대 오차는 평균 216.79 ㎟로 나타났다. 반면, 코마개를 사용한 구강 호흡의 경우 평균 55.94 ㎟로 나타나 자연 호흡과 비교하여 약 74.19% 감소하였다. SSIM 값은 자연 호흡 시 평균 0.7, 구강 호흡 시 0.76으로 나타나 기하학적 유사도가 약 6% 향상되었다. 이는 코마개 사용 시 호흡의 초기 상태를 잘 유지함 으로써 숨 참기의 정확도가 향상되어 능동적으로 호흡 상태를 조절할 수 있는 도구로써 충분한 가치가 있음을 증명한 다. 따라서 복부 MRI 검사에서 호흡에 따른 인공물을 개선하는 데 코마개가 도움을 줄 수 있으며 영상 개선 및 업무 효율을 높이는 도구로써 충분히 활용할 수 있다.
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6.
2023.12
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순간증모제는 산화철, 이산화 타이타늄 등의 다양한 금속을 함유하고 있으며 이들은 대체로 금속 인공물을 발생시키 는 원인이 된다. 본원에서 발생한 순간증모제에 의한 자화율 인공물 사례를 공유함으로써 뇌 자기공명영상 검사 전 순간증모제의 사용 여부 확인 및 제거의 필요성을 강조하고자 하였다. 본원의 사례에서 주 자장 세기에 따라 3.0T에 서 검사한 영상에 비해 1.5T에서 검사한 영상에서 자화율 인공물의 강도가 적음을 확인하였다. 시퀀스에 따라서 스핀 에코 기법 영상보다 경사 에코 시퀀스와 EPI에서 큰 자화율 인공물을 발견할 수 있었다. 또한, 순간증모제는 인공물의 원인이 될 뿐만 아니라 영상의 진단적 가치에 영향을 미쳐 뇌 질환을 진단하는데 오진을 초래할 가능성이 있음을 확인하였다. 따라서 자화율 인공물의 발생을 감소시키기 위해서 뇌 자기공명영상 검사 전 순간증모제 사용 여부를 확인하고 되도록 제거한 후 검사를 시행할 것을 권고한다.
4,000원
