본 연구는 발가락 지방 소거 검사 시에 종종 저품질의 영상이 획득되는 경우에 주목하여 다양한 조절인자들을 조절하지 않아도 손쉽게 영상 품질을 향상하는 방법을 고안해보았다. 팬텀과 지원자를 대상으로 발 전용 코일만 사용한 경우와 추가 코일을 결합 사용한 경우의 영상을 획득 후 신호대 잡음비(SNR)를 측정하여 비교하였다. 시상면, 관상면, 축상면 모두 T2 Dixon을 시행하였고, 시상면의 경우 T2 지방 소거(FS)와 T1 지방 소거를 추가 시행하였다. 팬텀 검사에서 추가 코일을 결합 사용 시 SNR은 시상면의 경우 T2 Dixon water는 1.21배, T2 FS은 1.22배, T1 FS은 1.17배 향상되었다. 관상면 T2 Dixon water는 1.15배, 축상면 T2 Dixon water는 1.47배 향상되었다. 지원자 검사에서 추가 코일을 결합 사용 시 SNR은 시상면의 경우 T2 Dixon water는 2.07배, T2 FS은 5.17배, T1 FS은 3.20배 향상되었다. 관상면 T2 Dixon water는 1.20배, 축상면 T2 Dixon water는 1.37배 향상되었다. 추가 코일을 결합 사용하였을 때 모든 지방 소거 검사 및 모든 방향에서 SNR 향상의 결과를 얻을 수 있었다. 결론적으로 사용자의 고도 기술 및 추가 검사 시간이 필요하지 않고도 SNR을 향상할 수 있음을 의미한다.
목 적:본 연구에서는 인체 조직밀도와 유사한 실리콘을 이용하여 인체구조상 공기와 맞닿은 굴곡진 경추부위에 적용하여 자화율 인공물을 줄이고자 하였다.
대상 및 방법:인체부위 중 굴곡이 많고 구조가 복잡하여 공기와 접촉하는 면적이 넓은 경추를 대상으로 10명(평 균연령 53.3세)을 대상으로 하였다. 실험방법은 1.5T MRI(Avanto, Siemens medical system), 16 channel head-neck coil로 화학적 이동 선택 기법인 SPIR(Spectral Presaturation with Inversion Recovery)지방소거영상을 실리콘 적용 전과 후에 동일한 조건으로 획득하였다. 정량적 분석방법은 경추 부위 중 vertebra body 와 subcutaneous fat의 신호강도(Signal intensity)와 대조도 잡음비 (Contrast to ratio)를 측정한 후 비교하였으며, 정성적 분석방법은 영상의학과 전문의 3명이 영상의 지 방소거 정도에 따라서 좋음=3, 양호=2, 나쁨=1로 평가하였다. 통계적 방법은 대응표본 T 검정을 이용하 여 통계적으로 유의한 차이가 있는지 분석하였다.
결 과:기존에 실리콘 적용 전에는 vertebra body와 subcutaneous fat의 신호강도는 386.15±65.31, 681.57±103.28로 적용 후 177.83±37.62, 332.72±75.29로 적용 전보다 상대적으로 36.13% 낮았 으며, 대조도 잡음비는 19.56±4.13, 14.82±3.64로 적용 후 35.88±9.62, 33.28±8.17로 적용 전 보다 적용 후에 높게 측정되었다, 정성적 평가는 적용 전 1.30±0.33 적용 후 3.00±0.00으로 측정되었 다. 두 기법은 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다.(p<0.05) 위와 같은 분석결과는 지방소거가 효과적 으로 제거가 되면 주변 조직보다 신호가 더 낮게 되므로, 신호강도는 낮게 대조도 잡음비는 높게 나타났 다. 이로 인하여 실리콘 적용 후에 지방소거가 높은 효과가 있음을 알 수 있다.
결 론:본 연구는 체적소에 영향을 주지 않으면서 근본적인 문제인 공기와 인체의 자화율 차이를 보상하는 방법 이다. 또한 추가 소프트웨어나 검사시간의 증가 등의 복잡한 과정 없이 적용할 수 있는 근본적인 개선방 안이다.
목 적 : 공기와 인체조직 간에 경계면에서 자화율 차이로 인한 자장의 불균일은 불균질한 지방소거(fat suppression)을 일으 킨다. 이에 본 연구는 폴리스티렌(polystyrene) 적용 전·후에 따른 자장의 불균일 보정을 통해 fat suppression 개선 효과를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법 : Phantom study는 본 연구를 위해 자체 제작한 fat phantom에 테스트물질 공기, 쌀, 폴리스티렌(polystyrene ball bullet), 발포성 폴리스티렌(expandable poly-styrene beads), 폴리프로필렌 칩형태(polypropylene chip type), 폴리프 로필렌 작은 칩형태(polypropylene small chip type)을 각각 넣고, 자화율 차이에 민감한 SPIR T1 weighted image(T1WI) 영상을 획득하여 Fat과 테스트 물질 경계면의 signal intensity(SI)를 측정하였다. Patient study는 2016년 11월부터 동년 12 월까지 neck 검사를 시행한 환자 12명을 대상으로 하였으며, 폴리스티렌(polystyrene ball bullet)을 목에 감쌀 수 있게 자체 제작하여 착용 전·후 SPIR T1WI을 획득하였다. Phantom study의 평가방법은 fat과 테스트 물질 경계면의 SI변화를 알아 보고 SNR을 비교평가 하였고, Patient study는 MRI 전문방사선사 3명이 neck 부분영상의 fat suppression 정도에 대해 리 커트(Likert scale) 5점 척도로 영상을 평가하였다. 통계적 분석은 대응표본 T검정을 이용하여 유의성을 검증하였다.
결 과 : Phantom 영상에서 평균 SI는 공기 1516.5±121.46, 쌀 240.5±4.46, 폴리스티렌 183.83±29.38, 발포성 폴리스티렌 1483.67±155.36, 폴리프로필렌 칩 형태 258.17±3.6, 폴리프로필렌 작은 칩 형태 140±26.07으로 측정되었다. SNR의 경우 는 공기(1495.55) > 발포성 폴리스티렌(1406.32) > 폴리스티렌(660.48) > 쌀(621.98) > 폴리프로필렌 칩 형태(512.91) > 폴리 프로필렌 작은 칩 형태(506.02)의 순으로 확인되었다. Patient study SPIR T1WI 영상의 정성적 평가 결과는 착용 전 평균값 3.38±0.79점, 착용 후 평균값 4.33±0.54점으로 나타났으며, 통계적 분석은 유의확률이 0.002으로 유의한 결과를 보였다.
결 론 : 폴리스티렌은 MRI 이미지 신호에 영향이 없고 위생적이며 가볍고 인체에 적용하기 쉽다. 공기와 인체조직 간의 자 화율 차이를 보상할 수 있는 폴리스티렌 보정물을 이용한다면 fat suppression을 개선하여 진단적 가치가 높은 영상을 구현 할 수 있을 것으로 사료된다.
목 적 : 목 부위에 있는 brachial plexus 검사 시 쇄골, 늑골, 쇄골 하 동맥과 정맥 및 다양한 근육으로 인한 복잡한 구조 때 문에 지방이 제대로 소거가 되지 않아 이를 제거하기 위해 STIR sequence를 SPIR(chemical saturation)기법과 함께 사용하고 있다. 하지만 이러한 경우에도 혈액의 강한 신호로 인해 신경다발 관찰에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 지방소거 기법과 함께 Black Blood pulse를 이용한 3D TSE STIR + Black Blood(이하3D TSE STIR+BB(iMSDE))기법의 유성을 알아보는데 있다.
대상 및 방법 : 2017년 1월 10일부터 2월 20일까지 지원자 15명을 대상(남자 8명, 여자 7명, 평균연령 35세)으로 3D TSE STIR기법과 3D TSE STIR+BB(iMSDE)기법으로 스캔하여 영상에 ROI를 설정하여대해 정량적 분석과 정성적 분석을 실시하였다. 사용 된 장비는 3.0T MR Imaging system (Ingenia 3.0T CX; Philips Healthcare, Best, Netherland)로 maximum achievable gradient amplitude는 80mT/m, slew rate 200T/m/sec 이고 dS head, anterior, posterior coil을 사용하였다. 검사 방법으로는 바로 누운 자세로 검사를 시행하였고 영상변수는 3D TSE STIR기법의 경우 TR=2200ms, TE=212ms, TI=220ms, FOV=300mm, Matrix=256×256, Slice Thickness=1mm, #slice=170, NEX=1, 총 영상획득 시간은 5분54초 였다. 3D TSE STIR+BB(iMSDE) 기법은 TR=2200ms, TE=170ms, TI=250ms, FOV=300mm, Matrix=256×256, Slice Thickness=1mm, #slice=170, NEX=1, 총 영상획득 시간은 4분 13초였다.
결 과 : 정성적 정량적 평가 모두 3D TSE STIR+BB(iMSDE)가 3D TSE STIR보다 더 좋은 결과가 나왔으며 통계학적으로 모두 0.05미만을 나타내고 있어 통계적 유의성을 보여주고 있다.
결 론 : 3D TSE STIR기법만 사용했을 때 보다는 3D TSE STIR 기법에 BB(iMSDE)기법을 결합하여 사용한 경우 검사 시 간이 더 빠르며 SNR, CNR과 같은 정량적, 정성적 평가 등 모든 부분에서 좋은 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 따라서 brachial plexus 검사시 BB (iMSDE) pulse를 함께 사용하는 것이 진단적 가치가 더 있을 것으로 사료된다.
목 적 : 자기공명영상의 지방소거 기법 중 하나인 Dixon기법은 물과 지방과의 위상차를 이용하여 위상 보정(phase correction) 과정 및 두 가지 영상을 이용한 calculation을 통해 지방소거 영상을 생성하게 된다. 기존의 지방소거 기법들보다 월등히 균일한 지방 소거 영상을 제공하지만 B0,B1 민감도 즉 두개의 피사체 간격에 포함된 불균질한 부분의 따라 각각 지방-물 신호가 바뀌는 swap 현상이 발생한다. 자체 제작한 균일 보정물질을 통하여 불균일한 피사체를 보정함으로써 swap 현상을 줄여보고자 한다.
대상 및 방법 : 실험은 15개 구역으로 나뉜 물과 지방이 함유된 팬텀 두 개(A, B) 가로×세로×두께 (10cm×18cm×2cm)크기와 (12cm×8cm×3cm) 크기의 파라핀을(C) 사용한 보정물질을 이용하였으며 장비는 3.0T Skyra(SIEMENS, Germany)와 Body coil 18Ch을 이용하였고 사용한 sequence는 2 point Dixon T2 지방소거 영상과 T1 지방소거 영상으로, T2 지방소거 영상(FOV:236×280mm/ TR: 2200ms/ TE:78ms/ Image Matrix:259×384/ thickness: 3mm/0mm / Scan time: 2min 12sec) T1 지방소거 영상(FOV:236×280mm/ TR: 450ms/ TE:11ms/ Image Matrix: 246×448/ thickness: 3mm/0mm/ Scan time: 2min 16sec)의 관상면 영상으로 먼저 팬텀 A와 B를 이용하여 서로 붙여서 촬영, 5cm 간격으로 촬영 10cm 간격으로 촬영하고 5cm 간격과 10cm 간격에 보정물질(C)을 두어 한번 더 촬영하였다. 영상 측정 프로그램 Image J를 사용하여 팬텀(A, B)의 총 30개의 구역에 관심영역을 설정하고 보정물질 사용 전·후의 차이와 좌우 신호강도 차이를 비교 분석하였으며 총5명의 실험 지원자 다리를 대상으로 같은 Scan parameter를 적용하여 보정물질을 사용하지 않은 10cm, 15cm 간격과 보정물질(c)을 사용한 15cm 간격을 촬영하고 4군데의 관심영역을 설정하여 변화 정도를 비교·분석하고 통계적 유의성을 검토하였다(Independent t-test p<0.05).
결 과 : 팬텀 실험에서는 T2와 T1 Dixon 지방소거영상 모두 보정물질 사용 시 사용 전보다 균등한 지방소거로 인해 신호강도가 저하되었고 T2 지방소거 검사 시 보정물질 사용하였을 때 10cm 거리에서 좌우 신호가 균등해지고 swap 현상을 없앨 수 있었으며 T1 지방소거 검사에서는 5cm 거리에서 균등해진 신호강도를 확인할 수 있었다. 10cm 거리에서는 수치가 크게 변함이 없었다. 실험 지원자의 경우 지원자 모두 보정물질 사용시 사용 전보다 전체적인 신호강도의 저하는 없었으며 15cm 간격의 보정물질 사용 후 좌우 신호가 균등해짐을 알 수 있었고 swap이 발생된 4명 중 3명의 swap 현상을 없앨 수 있었다.
결 론 : 본 실험을 통하여 Dixon기법을 두개의 분리된 피사체에 적용했을 때 피사체 간격 정도에 따라 지방소거 영상의 계산적 오류 정도를 육안으로 확인하였다. 임상에서 많이 사용하고 있는 Dixon기법은 기존에 사용하던 CHESS 지방소거 기법에 비해 피사체의 굴곡이나 크기에 따른 영향이 적다. 그러나 두 개의 피사체 즉 인체의 사지부분 검사를 하게 되는 경우 화학적 전이(chemical shift)에 의한 계산 오류로 지방과 물이 반전되어 영상이 생성되는 swap 현상이 발생하게 된다. 이러한 경우 불균일한 부분이 발생하는 두 개의 피사체의 간격에 인체 등가물질의 보정물질을 사용함으로써 간격에서 발생되는 swap 현상을 방지할 수 있었다. 간격이 더 늘어나는 경우 swap 현상이 계속적으로 발생하였으나 크기에 따라 간격에 맞는 보정물질을 제작하여 보완한다면 넓은 간격에서도 swap 현상을 줄일 수 있을 것이라 생각되며 향후 인체에 적용하여 사용할 경우 swap에 의한 진단적 오류를 줄일 수 있을 것이라 사료된다.
목 적 : 지방소거 영상의 금속 인공물을 비교하여 mDixon 기법의 유용성을 평가하고, 임상에 적용하여 인공물을 줄이고자 한다.
대상 및 방법 : 면적 10 cm×10 cm, 두께 약 3~4 cm인 돼지고기에 수술접합용 스테이플러를 사용하여 두께 1 mm인 스테인리스 스틸 스테이플을 삽입하였다. Ingenia 3.0T(Philips medical system, Netherlands), FlexCoverage Posterior coil(32 channels)을 사용하여 SPIR, SPAIR, mDixon 영상을 얻었다. 스테이플의 간격을 5 mm와 10 mm로, 두께를 1 mm와 5 mm로 다르게 하여 시상면, 관상면, 횡단면 영상을 각 5회씩 획득하였다. 장비에 내장된 소프트웨어를 이용하여 금속 인공물의 윤곽선을 따라 그려 면적을 측정하여 평균값을 얻었다.
결 과 : mDixon 기법을 사용한 지방소거 영상에서 시상면 34.6 mm²(p<0.01), 관상면 67.6 mm²(p<0.01), 횡단면 51.8 mm²(p<0.01)으로 금속 인공물의 크기가 가장 작았다. 스테이플의 간격이 좁을 때에도 mDixon 기법이 시상면 12.2 mm²(p<0.01), 관상면 58 mm²(p<0.02), 횡단면 40.2 mm²(p<0.01)으로 가장 적게 왜곡되었고, 스테이플의 두께를 두껍게 했을 때 시상면 14 mm²(p<0.01), 관상면 84.8 mm²(p<0.01), 횡단면 24.8 mm²(p<0.01)으로 역시 mDixon 기법으로 얻은 영상의 금속 인공물이 가장 작았다.
결 론 : 지방소거법에 따라 인공물의 크기가 달라졌다. mDixon 기법은 기존의 SPIR, SPAIR 기법보다 금속물의 영향을 적게 받았다. 특히 스테이플이 두꺼울 때 횡단면 영상에서, 다른 기법에 비해 각각 40%, 52%로 인공물의 크기가 줄었다. 실제 임상에서 금속물을 체내에 삽입한 환자의 질환을 정확하게 진단하기 위해 지방소거 영상이 필요한 경우, mDixon 기법을 이용하여 검사하는 것이 적합하다고 사료된다.
목 적 : 자기공명영상은 물과 지방 사이에 화학적 이동 현상을 가지고 있고 지방에 의해 구조적 현상이 나타난다. 또한 지방은 기본적으로 강한 신호를 나타내어 잘못된 인공물을 형성함으로써 병변 주변부의 진단을 어렵게 한다. 이런 이유로 효과적인 지방소거기법에 대해 많은 연구가 이루어지고 있는데 본 논문은 평소 균일한 지방제거 영상을 얻기 어려운 경추 근골격에 대해 기존의 지방소거 기법과 Dixon 기법을 정량적 평가하여 임상적 유용성을 알아보았다.
대상 및 방법 : 2013년 10월 01일부터 2013년 12월 31일까지 본원에 방문한 경추 근골격에 대한 병변이 없는 환자 20명(평균나이: 62.2세)을 대상으로 하였다. 연구 장비는 3.0T Skyra(SIEMENS, Germany)와 20 channel Head & Neck coil을 이용하였으며, 사용한 sequence는 TSE(turbo spin echo)이며, sacn parameters FOV:250×250 mm/ TR:2500 ms/ TE:96 ms/ Image Matrix:269×384/ thickness:3 ㎜/ Gap:0.3 ㎜/ Slice No.11/ Scan time: 2:30 sec로 동일하게 하였고 지방 소거 기법만을 FS(Spectral fat saturation), SPAIR(Spectrally Adiabatic Inversion Recovery), Dixon(Water only excitation)으로 변화하여 경추부위 근골격이 포함된 영상을 획득하였다. 획득한 영상을 이용하여 근골격계 중 가장 높은 신호를 나타내는 부위와 가장 낮은 신호 부위에 관심 영역 ROI를 측정하여 [1- (Imax-Imin)/(Imax+Imin)]x100 식을 통해서 지방제거영상의 균일성을 백분율로 계산하여 정량적 방법으로 비교 분석하였다. 이를 통해 도출된 결과는 SPSS 21.0의 반복측정 분산분석(Repeated Measurement ANOVA)으로 통계학적 처리를 하였으며, 유의수준은 0.05로 설정하였다.
결 과 : 정량적 분석결과 FS 11.83±3.27%, SPAIR 10.11±4.03%, DIXON 93.27±8.83%으로 Dixon기법 지방소거 영상의 균일성이 다른 기법에 비해 아주 높게 나왔다. 각각의 기법으로 구한 값을 RM ANOVA를 사용하여 분석한 결과, 구형성 가정의 유의확률이 0.00으로 통계적으로 매우 유의한 결과를 보였으며, 사후검정을 실시하였을 때, 기존의 지방소거 기법인 FS 기법과 SPAIR 기법 간에는 유의한 차이를 보이지 않았지만(p>0.05), FS 기법과 DIXON 기법 간 및 SPAIR 기법과 DIXON 기법 간에는 통계적으로 매우 유의한 차이를 나타냈다(p<0.01).
결 론 : 본 실험을 통하여 세 기법을 적용했을 때 경추 근골격의 지방소거 균일성 정도의 차이를 정량적으로 알 수가 있었다. FS, SPAIR 기법은 인체 굴곡부위에 검사를 할 경우에 중심 주파수 값이 굴곡 부위에 따라 다르기 때문에 굴곡 정도가 심하지 않은 마른 체형의 환자를 검사 할 경우에는 비교적 나은 균일성을 보였지만, 일반적으로 보통 이상의 체형에서는 균일성이 많이 떨어졌다. 반면 Dixon기법은 물성분과 지방성분의 위상이 동일한 동위상(in-phase)영상과, 180° 다른 반대위상(opposed-phase) 영상을 얻어, 위상보정(phase correction) 과정 및 두 가지 영상을 이용한 calculation을 통하여 지방소거 영상을 생성하게 된다. 이로 인하여 3.0T MRI에서의 흔히 발생되는 B0와 B1에 의한 불균일성에 영향을 받지 않고 기존의 지방 소거 기법들 보다 월등히 균일한 지방 소거 영상을 제공하는 것으로 생각된다. 향후 본 논문에서 연구한 Dixon 기법은 경추 근골격계 뿐만 아니라 다양한 부위와 병변에 적용되어 진다면 임상적으로 더욱 유용하게 이용될 것으로 기대되어진다.
상완신경총에서 STIR(short TI inversion recovery) 지방소거 강조영상과 SPAIR(spectral adiabatic inversion recovery) T2, T1 지방소거 강조영상기법을 비교 평가하여 최적의 지방소거 기법을 알아보고자 하였다. 총 30 명 상완신경총에 질환이 없는 정상인 지원자를 대상으로 3.0 T MRI 기기를 이용하여 검사를 하였고, 분석방법으로 세 기법에 대하여 SNR, CNR 및 4단계 점수로 평가를 하였다. 정량적 분석 결과로 SPAIR T1 기법에 대한 SNR, CNR 값은 상완신경총기시부(03.07 ± 0.98, -2.25 ± 0.54), 상완신경총몸체(06.70 ± 1.81, 36.31 ± 2.17)에서 높은 값을 제공하였다 (p<0.05). 정성적 분석결과 상완신경총 묘출도와 지방소거 정도, 영상의 인공물은 SPAIR T1(3.2 ± 0.70, 3.6 ± 0.51, 3.4 ± 0.10)기법이 의미 있게 높게 나타났다(p<0.05).