고속 스핀 에코를 이용한 T2 강조 영상에서 재자화 펄스의 FA 크기 변화에 따라 발생하는 전자파 유도 열을 정량적 으로 측정하고, 상변화 물질의 열 저장 특성을 활용하여 열 발생을 효과적으로 감소시킬 수 있는 방안을 모색하고자 하였다.실험에서는 상변화 물질을 적용한 조건과 적용하지 않은 조건에서 각각 FA의 증가에 따른 온도 변화를 평가 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 고속 스핀 에코 기반 T2 강조 영상에서 FA 크기의 증가에 따라 계산된 SAR 값은 상변화 물질 적용 여부와 관계없이 각각 0.64±0.048, 0.87±0.042, 1.33±0.042, 1.88±0.031 W/kg로 유사한 경향을 보였다.온도 변화 분석 결과, 상변화 물질을 적용하지 않은 조건에서 돼지 비계의 초기 스캔 온도는 19.3°C였으며, FA 증가에 따라 최대 21.9°C까지 상승하여 총 2.6°C의 온도 증가가 관찰되었다. 반면, 상변화 물질 을 적용한 조건에서는 동일한 초기 온도 19.3°C에서 19.7°C까지 상승하는 데 그쳐 0.4°C의 온도 증가만 나타났으며, 두 조건 간 약 2.2°C의 온도 차이를 보였다. 한편, 돼지 비계에 온열 경피 패치를 부착한 조건에서도 유사한 경향이 나타났다. 상변화 물질을 적용하지 않은 경우, 스캔 시작 온도 20.6°C에서 23.1°C로 총 2.5°C 상승하였으나, 상변화 물질을 적용한 경우에는 20.1°C에서 20.5°C로 0.4°C 상승하는 데 그쳐 약 2.1°C의 차이를 나타냈다. 이와 같은 결과 는 상변화 물질이 반복되는 고주파 자극에 의해 유도되는 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다. 전자파 흡수율 및 열 발생 저감에 대한 과학적 근거를 제공함으로써, 향후 MRI 검사 환경의 안전성 향상에 기초자료 로 활용되기를 기대한다.

본 연구는 고속스핀에코 기법을 이용한 MRI 검사에서 영상 변수가 전자파 흡수율(SAR)과 온도 증가에 미치는 영향을 평가해 보고자 하였다. 이를 위해 인체 등가 조직 팬텀을 제작하였고 같은 조건에서 재위상화 RF의 FA와 ETL을 증가시키 며 MRI 검사를 시행하였다. SAR는 장비에서 계산된 두부 SAR값을 사용하였고 팬텀의 온도 변화는 양성자 공명 주파수를 이용해 계산하였다. 실험 결과, FA를 60°에서 180°까지 증가시켰을 때 SAR는 약 8배까지 상승하였고 팬텀의 온도 상승의 폭은 약 2.8배(0.21°-0.599°) 증가하였다. 그리고 다중 회귀 분석 결과, FA는 SAR와 온도 상승의 관계에서 표준화 계수 가 각각 0.935, 0.741로 나타나 높은 상관관계를 보였다. ETL은 15에서 30까지 증가시켰을 때 SAR는 약 2배 증가하였 다. 하지만 팬텀의 온도 상승 폭은 오히려 39.2%(0.53°-0.303°) 감소하였다. 다중 회귀 분석 결과에서도 ETL은 SAR의 관계에서 표준화 계수가 0.741로 양의 상관관계를 보였지만 온도 상승의 경우 표준화 계수가 –0.482로 나타나 음의 상관 관계가 있었다. 이는 ETL이 15에서 30까지 증가함에 따라 검사 시간이 약 43% 짧아져 전자파의 노출 시간이 감소한 것이 원인이 될 수 있다. 결국, FSE 기법을 이용한 MRI 검사에서는 재위상화 FA는 최소화하고 기준 SAR 범위 내에서 ETL을 최대로 적용하면 전자파로 인한 온도 상승을 최소화할 수 있어 환자 안전을 증진 시킬 수 있을 것으로 기대한다.

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.