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.

본 연구에서는 자장에 영향을 미치지 않는 금속성 메시 포화 밴드의 성능을 프로그램을 이용하여 모의실험 함으로써, 부분 촬영 MRI 검사 시 발생하는 둘러겹침허상의 제거 방법으로 적용 가능한지 알아보고자 하였다. 연구 방법은 xFDTD 프로그램을 이용하여 포화 밴드를 사용하지 않은 경우와 기존의 전자파 흡수재 포화 밴드를 사용한 경우, 그리고 전자파 차폐재인 새로운 금속성 메시 포화 밴드를 사용한 경우로 나누어 모의실험 한 후 각각의 결과를 비교평가 하였다. 연구 결과 고주파 필드 맵(RF field map)과 필드 강도(field strength) 모두 포화 밴드를 사용하지 않은 경우나 전자파 흡수재 포화 밴드를 사용한 경우에 비하여 새로운 금속성 메시 포화 밴드를 사용한 경우가 전자파 차폐 능력이 우수한 것으로 나타 났다. 결론적으로 성능을 모의실험 해 봤을 때 새로운 금속성 메시 포화 밴드는 기존 방법들의 문제점을 개선할 수 있어 둘러겹침허상의 제거 방법으로 적용 가능하리라 판단된다.

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 연구에서는 Comfortone 기법 적용 전, 후 음압 수준(sound pressure level, SPL) 변화 정도와 영상의 화질 차이를 정량적으로 비교, 분석하여 소음 감소 기술의 유용성과 임상적으로 유의미한 기준을 제시하고자 하였다. 3.0 T 자기공명영상장비와 ACR 팬텀을 사용하여 Comfortone 적용 전, 후의 T1, T2 강조 영상과 DWI, FLAIR, 3D GE T1 영상을 획득한 후 ACR 정도 관리 가이드라인에 따라 기하학적 정확도, 고대조도 공간분해능, 절편 두께 정확도, 절편 위치 정확도, 영상 강도 균일성, 고스트 신호 백분율, 저대조도 분해능이 적합한지 비교, 평가하였으며 장비 내 표시되는 SPL을 통해 음압 수준의 감소 차이를 비교하였다. Comfortone 기법 적용 여부에 관계없이 DWI 영상은 왜곡이 심해 장비 정도 관리 가이드 라인에는 적합하지 않았으나 나머지 영상에서는 대부분 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 몇 개의 항목에서 유의 한 차이가 있더라도(p<0.05) 영상 모두 ACR MRI 팬텀 장비 정도 관리 기준에는 적합했다. 음압 수준 변화는 T1에서 15%, T2와 FLAIR에서 40%, DWI과 3D GE에서 70%의 감소 차이를 보였다. 결론적으로 DWI을 제외하고는 모든 영상에서 검사 시간의 차이 없이 동일한 영상의 화질을 획득할 수 있었다. 따라서 Comfortone 기법을 적용하여 소음은 현저하게 감소시키면서 동시에 임상적으로도 기존의 영상과 동일한 화질의 영상을 제공할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 재구성한 2차원 T2 Turbo Spin Echo(TSE) 영상과 3차원 T2 Volume Isotropic Turbo Spin-Echo Acquisition(VISTA) 축상면 영상을 다양한 영상평가항목을 이용하여 비교하고, 재구성한 2차원 T2 TSE 영상의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 3T 자기 공명 영상장비와 미국 방사선 의학회의 두부 전용 팬텀을 이용하여 2차원 T2 TSE 영상과 3차원 T2 VISTA 영상을 획득한 후, 각각 축상면 영상으로 재구성하여 신호강도 균일성, 고 대조도 분해능, 저 대도조 검출률 및 기하학적 정확성을 비교, 분석하였다. 재구성한 2D T2 TSE 축상면 영상은 재구성한 3D T2 VISTA 축상면 검사와 비교하였을 때, 기하학적 정확성과 신호 강도 균일성에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다 (p＞0.05). 게다가, 저 대조도 검출률에서도 양쪽 모두에서 가장 작은 부챗살 모양까지 관찰되어 대조도의 차이도 없었다. 그러나, 고 대조도 분해능 비교에서 재구성한 3차원 T2 VISTA 영상의 blurring으로 인하여 점들과 점들 사이의 1.1 mm 이하의 간격들을 육안으로 구분 할 수 없었다. 재구성한 2D T2 TSE 축상면 영상은 재구성한 3D T2 VISTA 축상면 검사와 비교하였을 때, 영상 강도의 균일성과 대조도도 유지하면서, 영상의 blurring도 개선할 수 있었다. 따라서 2D T2 TSE 시퀀스의 사용으로도 충분히 3D T2 VISTA에 문제점을 보완할 수 있으며, 재구성한 영상으로도 충분히 우수한 영상을 제공할 수 있을 것이다.

Purpose : To evaluate the effectiveness of a silicone device used to obtain homogeneous fat suppression during 3T MRI scans of the foot. Materials and Methods : 38 healthy volunteers were enrolled. Fat saturated, T2-weighted, fast spin-echo images were acquired. The scanning was repeated in the pre- (group A) and post- (group B) application of the device. Signal- and contrast-to-noise ratios (SNR and CNR) were calculated and compared in the four regions of interest (ROIs). ROI 1 and 2 were selected from toe-side bone and soft tissue, while ROI 3 and 4 were selected from proximal bone and soft tissue. Qualitative analysis using a four-point scale was performed for three categories. The categories are as follows: the overall image quality, homogeneity of the first phalange and metatarsal bone. Results : The SNR and CNR in ROI 1 and 2 were significantly higher in group A than in group B (SNR; P < .001, CNR; P < .001), and there were no significant difference in ROI 3 and 4. The qualitative score of the overall fat suppression in group B was significantly higher than that in group A (P < .001). Homogeneity of the first phalange in group B was also significantly higher than that in group A (P < .001). On the other hand, the homogeneity of the metatarsal bone was not significantly different in the two groups. Conclusion : The use of a silicone device provides homogeneous fat suppression in 3T MRI of the foot and can significantly improve image quality.

목 적 : 신호대 잡음비는 자기공명영상 장치의 성능과 영상의 질을 평가하기 위한 객관적인 정보를 제공하는 중요한 척도이며 이를 측정하기 위한 많은 방법들이 제안되고 있다. 그 중 두 영역 측정방법은 측정방법이 간단하고 시간이 짧기 때문에 가장 흔히 사용되고 있다. 본 연구에서는 다중채널코일과 병렬영상기법 적용 시 두 영역측정방법에 의해 산출된 신호대 잡음비의 정확성에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 장비는 Philips 3.0T MRI(Achieva, Philips medical system, Netherlands)과 transmit receive head coil, SENSE 8 channel head coil을 사용하였으며 MR sequence는 spin echo T1, T2 강조영상을 사용하여 축상면으로 ACR phantom 영상을 획득하였다. Transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법, AAPM, NEMA, Philips에서 제안한 측정방법, 다중채널코일과 병렬영상기법 적용 시 두 영역 측정방법의 신호대 잡음비 측정 조건에 따라 T1, T2 강조영상을 각각 30번씩 획득하였으며 Image J를 사용하여 각 영상의 동일한 위치에서 ROI 크기를 10 mm2으로 하여 신호대 잡음비를 측정하였다. 결 과 : T1 강조영상의 경우 AAPM에서 제안한 방법이 가장 균일한 신호대 잡음비를 나타내었으며 transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법과 NEMA는 10% 내외의 상대 표준 편차를 가짐으로써 균질한 값을 보였다. 하지만 다중 채널 코일과 병렬 영상 기법을 적용한 두 영역 측정방법의 경우 20% 이상의 상대 표준 편차를 보여 각 실험마다 신호대 잡음비의 큰 차이를 나타내었고 NEMA와 transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법에 비해 신호대 잡음비를 측정한 각각의 영역에서 차이를 나타내었다. T2 강조영상의 경우 transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법, AAPM, NEMA, Philips 모두 10% 내외의 상대 표준 편차를 가져 균일한 SNR을 나타내었지만 다중채널코일과 병렬영상기법을 적용한 두 영역측정방법의 경우 20% 이상의 상대 표준 편차를 보여 신호대 잡음비의 차이를 나타내었다. 결 론 : 다중 채널 코일과 병렬 영상 기법 적용 시 잡음의 공간적, 통계적 분포에 영향을 미치기 때문에 두 영역 측정방법으로 산출한 신호대 잡음비는 정확성이 감소하게 된다. 따라서 다중 채널 코일과 병렬 영상 기법을 적용한 영상에서 좀 더 정확한 신호대 잡음비를 산출하기 위해 AAPM, NEMA, Philips에서 제안되는 방법을 이용해야 한다.

목 적 : 자기공명 혈관조영검사 시 사용되는 가돌리늄 함유량이 높은 조영제(1000mmol)는 T1 단축효과가 우수하여 혈관의 신호강도가 높다. 그러나 가돌리늄 함유량이 낮은 조영제(500mmol)에 비해 148%와 19% 높은 점도와 삼투압은 인체에 투여하였을 경우 다양한 부작용의 발생확률을 높인다. 이에 본 연구에서는 가돌리늄 함유량이 높은 조영제의 특성을 파악하여 희석이라는 방법을 통해 단점인 점도와 삼투압을 낮추면서 장점인 신호강도를 높이는 방안을 모색하여 부작용의 가능성을 최소화하고 영상의 질은 향상시키고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구는 조영제가 인체 내 혈관에 투여되면 혈액과 희석을 통해 mol 농도가 변화되고 이로 인해 신호강도의 변화를 일으키는 원리에 기초하여, 가돌리늄 함유량이 높은 조영제의 mol 농도 변화에 따른 신호강도의 특성을 파악하기 위해 phantom을 자체 제작하여 실험한 후 결과를 바탕으로 임상실험을 시행하였다. 임상실험은 60명을 대상으로 조영제를 희석한 군과 희석하지 않은 군의 조영제 희석에 따른 대조도 차이를 알아보기 위하여 뇌혈관의 신호강도를 비교 하였으며, 영상획득 장비로는 3.0T 초전도 자기공명영상장치와 16channel SENSE NV 코일을 이용하였다. 결 과 : 연구결과, 조영제 m o l 농도 변화에 따른 p h a n t o m의 신호강도는 0.0125mmol부터 급격히 증가하다 20mmol에서 최고점을 이룬 후 완만하게 감소하여 200mmol부터 평형을 이룬다. 이는 1000mmol의 조영제 원액이 혈관에 투여 된 후 시간이 경과함에 따라 혈액에 희석되어 신호강도가 변하는 것으로 조영제 원액의 희석률을 달리하여 20mmol에 근접 시키면 신호강도가 높은 영상을 얻을 수 있음을 의미한다. 이에 근거하여 임상실험을 통한 뇌혈관의 신호강도를 비교한 결과, 영상화 범위의 모든 뇌혈관에서 가돌리늄 함유량이 높은 조영제를 희석하여 검사한 뇌혈관 영상의 신호강도가 높게 나타났다. 이 결과는 phantom실험을 뒷받침하는 것으로 1000mmol 조영제를 직접 사용하는 것보다 500mmol로 희석하여 사용하면 신호강도가 최고점에 이르는 20mmol에 근접시킬 수 있으므로 신호강도가 높은 영상을 획득할 수 있다. 결 론 : 본 연구는 가돌리늄 함유량이 높은 조영제의 특성 중 부작용의 원인이 될 수 있는 점도와 삼투압을 정량적으로 측정하지 못했다는 제한점이 있다. 그럼에도 불구하고 가돌리늄 함유량이 높은 조영제의 특성을 분석하여 희석이란 방법을 통해 임상에 적용함으로써 영상의 질을 향상시키고, 부작용의 원인이 될 수 있는 높은 점도와 삼투압을 최소화 할 수 있는 방안을 마련했다는 점에 큰 의의가 있다.

본 연구는 array 코일을 이용한 검사 시 코일의 위치변화에 따른 신호강도를 측정하여 영상의 신호강도가 급격히 저하되지 않는 기준 방향과 거리를 제시함으로써, 동일선상에 코일들이 위치하지 않았을 경우 신호강도가 저하되는 문제점을 개선해 보고자 하였다. 연구방법은 두 부분으로 나눠져 있는 array 코일에 multi-purpose MRI 팬텀을 위치시킨 다음 array 코일의 앞부분을 상, 하, 좌, 우 네 방향으로 중심에서 2 cm씩 10 cm 까지 이동하며 영상을 획득한 후 신호강도를 측정하여 비교평가 하였다. 연구결과, T1, T2 강조영상 모두 상 방향을 제외한 하 방향과 좌, 우 방향의 위치변화가 2 cm 이내인 경우 기준 신호강도인 중심의 신호강도와 유의한 차이가 없어 동일한 신호강도를 나타냄을 알 수 있었다. 결론적으로 array 코일을 이용한 검사 시 여러 가지 원인에 의해 동일선상에 코일들을 위치시킬 수 없을 경우 상 방향을 제외한 나머지 방향의 위치변화를 중심에서 2 cm 이내로 설정한다면 위치변화로 인해 신호강도가 저하되는 문제점을 개선할 수 있다.

본 연구는 자동노출제어 (AEC; Automatic Exposure Control)를 이용한 복부 일반 X선 검사에서 체질량지수 (BMI; Body Mass Index)가 입사표면공기커마 (ESAK; Entrance Surface Air Kerma)에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 연구방법은 AEC를 이용하여 복부 일반 X선 검사를 시행 받은 321명을 대상으로 키, 몸무게, BMI와 ESAK의 관계 및 BMI범주 (Underweight, Normal, Overweight, Obese 1, Obese 2)에 따른 평균 ESAK값을 비교하였다. 연구의 결과 몸무게 (R2=0.777, p<.001)와 BMI (R2=0.835, p<.001)는 ESAK와 양의 상관관계가 있었던 반면, 키 (R2=0.075, p<.001)와 BMI는 뚜렷한 상관관계를 확인할 수 없었다. BMI범주에 대한 평균 ESAK는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며, 사후분석을 통해 유의수준 0.05에 대해 5개의 부집단이 존재하여 모든 BMI범주 간 ESAK값의 차이가 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 인접한 BMI간 ESAK값 증가폭이 Underweight에서 Obese 2로 갈수록 점차 늘어나 BMI가 증가할수록 피폭선량이 급격하게 증가되는 것을 알 수 있었다. 따라서 복부 일반 X선 검사에서 AEC를 사용할 경우 BMI가 증가함에 따라 과도한 선량이 조사될 수 있음을 인식하고 검사조건을 고정하여 촬영하는 등의 노력을 통한 선량저감화가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 1H-MRS 검사 시 조영제 사용이 대사물질의 spectrum에 어떤 영향을 미치는지 비교 분석함으 로써, 조영제 주입 후 MRS 시행의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구방법은 2017년 1월부터 동년 5월까지 뇌 MRI 검사를 시행한 30명을 대상으로, 조영제 주입 전, 후 전두엽 백질 부분의 spectrum을 획득하여 뇌 조직의 대사물질 spectrum을 비교평가 하였다. 연구결과, 조영제를 주입할 경우 각 대사물질의 spectrum은 통계적으로 의미가 없어 조영제 사용이 대사물질의 spectrum에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 결론적 으로 대조도가 떨어져 병변의 위치파악이 힘든 경우 정확한 위치의 spectrum을 얻기 위해선 조영제를 사용 하여 대조도를 높인 다음 MRS를 시행하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다.

본 연구는 MRI를 이용한 기능검사 시 rectangular FOV를 적용하더라도 기능을 정량화한 대표 값은 차이가 없다는 것을 증명함으로써, FOV 불일치로 인해 발생되는 문제점을 개선하고자 하였다. 연구방법은 대표적인 기능 검사로 뇌졸증의 진단에 널리 사용되고 있는 확산강조영상 검사를 이용하여, 주파수부호화 방향의 FOV 변화에 따른 ADC 값의 변화 여부를 비교평가 하였다. 연구결과, 주파수부호화 방향의 FOV가 변화함에 따라 ADC값은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 사후분석 결과도 유의수준 0.05에 대한 부집단이 모두 1개 밖에 존재하지 않아 FOV 변화에 따른 ADC 값의 차이가 없음을 알 수 있었다. 결론적으로 MRI를 이용한 기능 영상에서 rectangular FOV를 적용하더라도 기능을 정량화한 대표 값에는 차이가 없으므로, FOV 불일치로 인해 수반되는 공간왜곡이나 mismatching의 문제점을 개선할 수 있다.

본 연구는 DWI 검사 시 자화율 차이로 인해 뇌줄기에 발생하는 영상의 왜곡을 새로운 SS-TSE를 적용하 여 감소시키고자 하였다. 연구방법은 2015년 7월부터 동년 9월까지 DWI 검사를 검사한 30명을 대상으로, 기존의 SS-EPI 기법과 새로운 SS-TSE를 적용하여 기법에 따른 뇌줄기의 왜곡과 오차율을 비교평가 하였 다. 연구결과, 새로운 SS-TSE 적용 시 왜곡이 감소된 것을 볼 수 있으며, 오차율 또한 b0 영상은 2.4%(11. 1%에서 8.7%), b1000 영상은 1.2%(11.4%에서 10.1%) 감소하는 것을 볼 수 있었다. 결론적으로, 뇌줄기의 D WI 검사 시 본 연구의 SS-TSE를 이용하면 기존 기법 사용 시 발생하는 영상의 왜곡을 감소시킬 수 있어 진단적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있다.