확산강조 자기공명영상은 초급성기 뇌경색 진단과 뇌종양 진단 및 치료에 매우 유용하지만 뇌줄기 주변에 자화 감수성 인공물이 자주 발생하고 있어 이를 최소화하려는 노력이 필요하다. 확산강조영상은 에코평면영상(echo planar image)을 사용하고 서로 다른 자화 감수성을 가진 구조물들이 인접한 경계면에서 영상의 왜곡을 나타낸다. SENSE(sensitivity encoding) 기법은 자화 감수성 인공물을 감소시킬 수 있다. 본 연구는 뇌 줄기의 해부구조를 모방한 팬텀을 만들어서 확산 강조영상 시 자화 감수성 인공물을 감소시키는 최적의 SENSE 인자(factor)를 알아보았다. 산출된 최적의 SENSE 인자와 현재 임상 값으로 만든 영상을 비교 분석하고, 통계적 유의성을 검증하여 유용성을 알아보았다. 팬텀 실험 결과 SENSE 인자의 크기가 증가할수록 자화 감수성 인공물은 감소하였다. SENSE 인자 2.5, 3.0, 3.5, 4.0을 적용한 영상은 기준 영상 과 같은 크기의 왜곡이 발생하였다. 산출된 SENSE 인자 2.5의 실험군과 1.5을 적용한 대조군 각각 40명의 영상을 비교 분석하였다. SENSE 인자 1.5를 적용한 대조군은 SENSE 인자 2.5를 적용한 실험군에 비해서 자화 감수성 인공물이 더 크게 발생하였고, 통계적으로 유의하게 나타났다. 본 연구를 통해서 뇌 확산강조영상 획득 시 SENSE 인자 2.5를 적용한다 면 진단적으로 더욱 가치가 있는 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

목 적：급성 뇌경색은 초기 진단이 매우 중요하지만, 일반 MRI 기법에서는 이를 발견하는 데 어려움이 있어 보편적으로 확산강조영상(diffusion weighted image; DWI) 기법이 사용되고 있다. 확산강조영상 검사에서는 질환이나 검사 부위에 따라 적절한 b값(b-value)을 적용하는 것이 중요하다. 이 중에서 높은 b-value를 요구하는 검사의 경우에는 정확한 진단을 위해서 추가적으로 낮은 b-value의 DWI 검사를 함께 시행하게 되고, 이로 인해 전체적인 검사시간이 길어지게 된다. 또한, 높은 값의 b-value로 검사를 하면 검사 장비에 따라서 전체적인 영상의 질이 현저히 저하될 수 있다. 이에 본 연구에서는 환자를 통해 획득하는 방식의 high b-value 확산강조영상(acquired DWI; aDWI)이 아닌 후처리 방식을 통해 재구성 한 high b-value 확산강조영상(computed DWI; cDWI)의 유용성에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법：사용된 장비는 3.0T 초전도 자기공명영상장치(Magnetom Prisma, SIEMENS, Germany)와 64 channel Head & Neck coil을 사용하였다. 검사 방법은 뇌혈관 질환이 의심되어 DWI 검사를 시행한 환자들을 대상으로 한 임상 연구와 자체 제작한 팬텀을 이용한 팬텀 연구를 진행하였으며, 실제 획득한 high b-value aDWI과 후처리 방식을 통해 얻은 high b-value cDWI을 SIEMENS Syngo.via(Ver. VB10B)를 통해 각 부위의 신호를 측정한 후 상대적인 확산율(relative diffusion ratio)을 이용하여 비교 평가하였다. 통계적 분석은 두 변수 간의 Pearson's correlation coefficient을 통해 시행하였다. 결 과：임상 연구에서 aDWI의 b-value 2500 영상을 분석하였을 때, 경색이 의심되며 높은 신호 강도를 보이는 부위의 평균 확산율은 전두엽에서 73.95±4.81, 측두엽에서 75.51±5.19, 두정엽에서 68.74±6.13, 뇌교에서 70.72±5.84, 소뇌에서 62.9±7.12으로 나타났으며, cDWI에서는 전두엽에서 75.52±4.69, 측두엽에서 77.04±4.95, 두정엽에서 71.21±6.31, 뇌교에서 72.21±5.62, 소뇌에서 63.94±6.94으로 나타났다. 팬텀 연구에서는 0%를 기준으로 확산 제한이 일어나는 각 syringe의 평균 확산율을 측정하였을 때, aDWI 10%에서는 31.3±10.12, 20%에서는 52.2±17.37, 30%에서는 58.9±19.86, 40%에서는 65.7±19.86, 50%에서는 69.8±17.40로 측정되었고, cDWI에서는 10%에서 37.3±11.69, 20%에서 55.9±17.51, 30%에서 62.8±16.93, 40%에서 69.2±18.31, 50%에서 71.9±18.94로 측정되었다. Pearson’s 상관관계 분석에서는 두 변수 간에 강한 양의 상관관계를 보였으며 p값 0.05 이하로 통계적 유의함을 증명하였다. 결 론：임상 연구와 팬텀 연구에서 모두 aDWI와 cDWI의 확산율이 검사 간의 강한 양의 상관관계를 보이며, 평균확산율은 cDWI에서 약간 증가하였다. 이 결과는 확산이 잘 되는 조직과 확산 제한이 일어나는 조직 간의 신호 차이(확산율)가 aDWI 과 cDWI에서 유사하게 보인다는 것을 의미한다. 기존 획득 방식의 high b-value 확산강조영상과 비교하였을 때, 검사 후처리 방식으로 획득한 high b-value 영상의 경우 추가적인 검사시간이 필요하지 않으면서도 영상 신호의 저하 없이 만들 어 낼 수 있다. 이러한 강점들을 활용하면 후처리 방식의 확산강조영상 검사가 향후 high b-value를 요구하는 특정 질환 검사에서 환자에게 불편함을 주지 않으면서도 정확한 진단 결과를 도출하는 데 도움이 될 것이라 사료된다.

목 적 : 고자장 MRI가 보급화 되면서 자장의 불균일(field inhomogeneity)에 대한 문제점이 제기되고 있는 가운데, Echo Planner Image(EPI) 기법을 이용한 영상에서 균일화 과정을 통해 영상을 개선할 수 있는 연구의 필요성이 대두되고 있다. 특히, EPI기법을 이용한 뇌 확산강조 영상 검사시, prefrontal lobe과 temporal lobe의 경우 공기와 조직 간의 경계에 있는 부위로, 자화율 차이에 따라 왜곡된 영상이 획득된다. 이러한 문제점을 해결하고 보완하기 위하여 본 연구에서는 정상인을 대상으로 T2WI와 DWI를 이용하여 파라핀 적용 전·후에 따른 자장의 불균일 보정과 영상 개선 효과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구는 2015년 9월부터 10월까지 참여한 정상인 10명(평균 29.6±3.84세)을 대상으로 하였다. 3.0T MR system(Discovery 750 scanner, GE Medical System, USA)와 16-channel head 코일을 이용하여 T2 강조영상(T2WI)과 확산강조영상(DWI)을 먼저 획득하였다. T2WI는 DWI와 비교하기 위한 기준 영상으로 사용되었다. 그런 다음 공기와 조직 간의 경계에 위치하는 전두엽과 측두엽에서 자화율 차이에 따른 자장의 불균일을 보정하기 위하여 인체 조직밀도와 유사한 파라핀을 head 코일과 검사자 머리에 부착하여 DWI를 얻었다. T2WI는 TR/TE= 6594/96msec를 사용하여 축상면 방향으로 영상을 획득하였다. 이때 사용된 FOV는 230×230, matrix 320×320, 2 NEX, ST 4mm로 하였고, 총 영상획득 시간은 165초였다. DWI의 영상변수로는 b-value= 1000, 0s/mm², TR/TE= 8000/62msec, FOV= 230×230, matrix= 160×160, 4 NEX, ST= 4mm로 하였으며, 이때 총 영상획득 시간은 101초였다. Image J를 이용하여 T2 강조영상(T2WI)과 확산강조영상(DWI)의 면적을 측정하였으며, prefrontal lobe 주변의 background 표준편차와 백질의 신호강도를 비교하여 SNR을 분석하였다. 결 과 : 기준 영상인 T2WI, 파라핀 적용 전 DWI(b-value 1000), 그리고 파라핀 적용 후 DWI(b-value 1000)의 평균 면적은 각각 39,843.20±1608, 35,346.70±1978 그리고 37,862.60±1852 이었다. 파라핀 적용 전 DWI(b-value 0)와 파라핀 적용 후 DWI(b-value 0)의 평균 면적은 각각 35,541.60±1981, 38,061.60±1853 이었다. T2WI와 비교하여 개인별 면적의 오차는 적용 전보다 모두 감소하였으며, 파라핀 적용 전·후 DWI SNR 평균은 b-value 1000 45.69±21.96에서 80.42±39.31 bvalue 0 89.85±45.72에서 149.90±73.41 이었다. 파라핀 적용 후 DWI의 SNR이 파라핀 적용 전에 비해 약 1.6배에서 최대 1.8배 정도 증가하였다. 결 론 : 파라핀을 적용한 확산강조영상(DWI)은 적용 전에 비해 SNR이 증가하였으며 신호소실과 왜곡이 감소되었다. 이로 인해 T2WI 비교하여 면적의 오차가 상당히 감소함을 확인하였다. 자체 제작한 보정 물질(파라핀)은 불균일한 자장 요소를 일정 이상 보완할 수 있으며, 저비용과 더불어 높은 기술력이 필요하지 않으므로 고 효율적으로 영상 신호소실과 왜곡을 개선하여 영상의 질을 향상 시킬 수 있으리라 사료된다.

목 적 : DWI 영상은 뇌경색(infarction)과 종양(tumor) 검사를 비롯해서 널리 사용되고 있다. 주로 EPI를 이용한 경우에는 검사시간이 짧아 유용하게 이용되지만 특정 검사부위에서 영상왜곡이 심하게 발생하므로, TSE를 이용한 영상과 비교 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 지원자 중 정상군 6명(성인남자 6명, 45.25+10.24)을 대상으로 3.0T 자기공명영상장치(Philips Ingenia system: Nederland Version R5.1.7)의 Head coil을 이용하여 데이터를 획득하였다. 검사기법으로는 Single-shot EPI기법과 TSE기법을 사용하였으며 매개변수로는 TR/TE:Shortest, FA:90◦°, Thickness:2mm, Nogap, SENSE Factor:2, b-value:1000(s/mm2)과 각각 FOV:200mm, Matrix:111x112와 FOV:180mm, Matrix:100x100으로 검사하였다. Signal Intensity의 측정은 Philips사의 Viewforum을 사용하였으며, NEX값은 1, 2, 3, 4로 변화시켰다. Cerebellum의 Anterior lobe(Cerebellar nuclei)와 Posterior lobe(Inferior semilunar lobule)에 각각 ROI의 Signal Intensity(SI)를 측정하여 Signal to Noise Ratio(SNR)를 비교 평가하였으며, 영상왜곡 정도를 방사선사 5명이 평가하였다. 결 과 : Cerebellum의 Anterior lobe과 Posterior lobe에서 EPI기법을 사용한 경우는 NEX값이 증가함에 따라 SNR값이 각각, 163.93±1.52, 102.70±1.39, 80.70±1.34, 67.56±1.28과 156.91±1.85, 125.64±1.43, 99.07±1.39, 84.59±1.53으로 측정되었으며, TSE기법을 사용한 경우는 각각, 357±1.42, 158.00±1.04, 69.93±1.48, 55.89±1.87과 368.30±1.72, 175.55±1.62, 76.18±1.79, 61.21±1.03으로 측정되었다. 영상왜곡 평가에서는 EPI기법에서 심하다가 9명으로 가장 높았으며, TSE기법에서는 매우 심하지 않다가 11명으로 가장 높게 나타났다. 결 론 : EPI기법에서는 NEX가 증가함에 따라 SNR이 감소하지만 상대적으로 감소폭이 적고, 영상왜곡 정도와 육안적 영상평가에서는 변화가 없었으며, TR이 증가하면서 검사시간이 증가하였다. TSE기법에서는 SNR의 감소폭이 상대적으로 크고, 영상왜곡 정도에는 변화가 역시 없었지만 육안적 영상평가에서는 변화가 있었으며, TR의 변화 없이 검사시간이 증가하였다. 그러므로 국소적으로 왜곡이 심한 부위에서는 TSE기법의 DWI를 이용하여 3NEX 이상을 주어 검사하는 것이 병변진단에 유용하다.

목 적 : 확산강조영상은 뇌신경계에서 ischemia, infarction, inflammation, infection, tumor등 다양한 병변을 진단하는데 유용하다. 하지만 척추 확산강조영상은 심장의 운동, 호흡이나 연하에 의한 움직임과 척추체가 가깝게 있어 자기화율의 급격한 변화 등의 이유로 distortion과 artifact가 많이 발생하여 좋은 영상을 획득하기 어려웠다. 확산강조영상에서 영상의 distortion과 artifact를 변화시킬 수 있는 인자는 SENSE factor와 voxel size이다. 따라서 본 논문에서는 흉추 확산강조영상에서 SENSE factor와 voxel size를 변화시켜 영상을 획득 후 이를 비교평가 하고, 영상의 distortion, artifact 줄여 진단적 가치를 높이는 것이 본 논문의 목적이다. 대상 및 방법 : 척추질환이 없는 건강한 지원자 10명(남자: 7, 여자: 3, 평균연령: 29.6세)을 대상으로 하였다. 검사장비는 Ingenia 3.0T MRI (philips medical system, Netherlands)를 사용하였고, 신호수집 코일은 DS posterior coil을 사용하였다. FOV 240×184, B-factor 0, 1000 s/mm², slice thickness 4 mm, NEX: 10, TR과 TE는 장비에서 제공하는 가장 짧은 값을 사용하고 SENSE factor를 1, 2, 3으로 설정 후각 SENSE factor에서 voxel size를 1×1, 2×2, 3×3 mm로 변화시켜 영상을 획득하였다. 정량적 평가는 T2/SAG영상을 기준으로 Thoracic Spine 6th body에서 spinal cord까지의 거리를 각각 측정하여 distortion을 평가 하였고, 정성적 평가는 영상의학과 교수 1명, MRI 전문 방사선사 2명이 5점 척도로 영상의 artifact, distortion, 병변 검출 능력 등 전체적인 영상의 질을 비교평가 하였다. 통계적 유의성은 Wilcoxon signed rank test(SPSS 18.0K for windows)를 통해 검정하였고 p-value는 0.01미만인 경우에 통계적으로 유의하다고 판정하였다. 결 과 : 고정된 SENSE factor에서 voxel size 변화에 따른 distortion의 정량적 평가결과 SENSE factor 1에서 voxel size가 1×1, 2×2, 3×3으로 변화할 때 기준점에서 측정한 10명의 지원자의 평균길이는 6.54 mm, 5.33 mm, 4.79 mm, SENSE factor 2에서 평균 4.22 mm, 3.33 mm, 3.14 mm, SENSE factor 3에서 평균 3.04 mm, 2.63 mm, 2.29 mm로 측정 되었다. 동일한 SENSE factor에서 voxel size가 3×3일 때 영상의 distortion이 가장 많이 감소되었으며 동일한 voxel size에서는 SENSE factor가 3일 때 영상의 distortion이 가장 많이 감소되었다. 정성적 평가에서는 distortion, artifact의 발생정도와 척추체와 척수에서의 병변 검출 능력을 5점 척도(평가 불가: 1, 나쁨: 2, 보통: 3, 좋음: 4, 아주 좋음: 5)로 평가하였다. SENSE factor 1, voxel size 1×1, 2×2, 3×3으로 변화할 때 평균 2.23점, 2.30점, 2.33점으로 비교적 낮은 점수를 받았고 SENSE factor 2, voxel size 1×1, 2×2, 3×3으로 변화할 때 평균 2.86점, 4.20점, 4.13점, SENSE factor 3, voxel size 1×1에서 3.10점, 2×2, 3×3에서 평균 4.66점으로 가장 진단 가치가 높은 영상으로 평가되었다. 각각의 SENSE factor와 voxel size의 변화에 따른 영상의 distortion의 감소의 통계적 유의성을 알아보기 위해 Wilcoxon signed rank test로 검정한 결과 모두 p<0.01 로 나타났다. 결 론 : 확산강조영상은 뇌 질환에서 뿐만 아니라 척추와 spinal cord lesion을 감별하는데 매우 유용하다. 임상에서 Thoracic spine 확산강조영상 검사 시 본 논문에서 실험하여 얻은 결과처럼 SENSE factor: 3, voxel size: 2×2 또는 3×3을 선택하여 영상을 획득한다면 영상의 artifact, distortion이 감소되어 진단적 가치가 높은 영상을 만들 수 있을 것으로 사료된다.

목 적 : 확산강조 자기공명영상 검사 시 피사체의 X축 위치에 따른 영상왜곡과 신호강도의 정도 차이를 비교 분석하여 정확한 검사를 위한 지침을 설정함으로써 임상에서의 진단효율을 향상시키고자 한다. 대상 및 방법 : 자체 제작한 팬텀은 아크릴 상자에 외경이 16mm 높이가 55mm인 원통형 플라스틱 시약병 44개를 4행 11열로 시약병의 중심으로부터 각각 45mm 간격으로 배열하였으며, 지방을 표현하기 위한 마가린과 물을 채워 제작하였다. 사용된 장비는 3T Skyra (Siemens Germany) 와 18Ch Body array coil을 사용하였으며 확산강조영상 parameter는 scan slice thinkness 3mm, slice gap: 0mm, FOV: 450×450, TR: 5000, TE: 73/118, Matrix: 126×126, slice number: 15, scan time: 9min 45sec, NEX: 3, phase encoding 방향을 RL(right to left)로 설정하여 관상면 영상을 획득하였으며, b-value 0, 400, 1400 으로 설정하여 scan 하였으며, T2 지방소거 영상을 같이 획득하여 환자 table의 iso-center를 기준으로 X축의 위치에 따른 영상왜곡과 신호강도의 차이를 서로 비교 분석하였다. 비교분석 프로그램으로는 Image J를 사용하였고 통계 프로그램인 SPSS v18.0을 사용하였다. 결 과 : T2 지방소서 영상에서 fat과 water의 영상왜곡과 신호강도 차이는 거의 없었다. 이 때 X축의 위치에 따른 평균값은 통계적 유의하였다(p<0.05). DWI 영상에서 b-value가 0, 400 인 경우 patient table 중심으로부터 좌우 2열까지는 큰 변화가 없었으나, 제 3열부터 영상의 왜곡과 신호강도의 감소가 발생하였고, 제 4열의 위치에서는 영상의 왜곡과 신호강도의 감소가 급격하게 발생하였다. b-value가 1400인 경우는 영상의 왜곡은 patent table 중심으로부터 좌우 1열까지는 큰 변화가 없었고, 제 2열 이후부터 영상의 왜곡이 발생하였으며, 신호강도는 제 2열까지는 큰 변화가 없었으나 제 3열의 위치에서부터 감소가 발생하였고, 제 4열의 위치에서는 영상의 왜곡과 신호강도의 감소가 급격하게 발생하였다. 이때 모든 실험에서 11개의 시약병 중에서 가장 바깥쪽의 시약병은 영상으로 확인이 안 되었으며 9개의 시약병만 영상에서 확인이 되었다. 제 5열은 모든 부분에서 식별 불가능하였다. 이 때 X축의 위치에 따른 평균값은 통계적으로 유의하였다(p<0.05). 결 론 : T2 FS 영상에서는 patient table의 중심에서 180mm 이상에서 현저한 영상의 왜곡과 신호강도의 감소가 있었고, 확산강조영상에서는 90mm 이상 벗어나게 되면 현저한 영상의 왜곡과 신호강도의 감소가 생기게 되고 180mm 이상에서는 영상을 식별할 수 없게 된다. 그러므로 사지와 같이 patient position을 위치하기 어려운 검사에서 특별히 유의하여 진단적 가치를 갖는 영상을 만들어야 한다.

본 연구는 뇌줄기 확산강조영상검사 시 뒤틀림을 줄이기 위한 SS-TSE 기법의 신호대잡음비 감소를 수치 적으로 정량화하여, 낮은 신호대잡음비로 인한 SS-TSE 기법의 문제점을 지적하고자 하였다. 연구방법은 20 15년 7월부터 10월까지 뇌줄기 확산강조영상검사를 검사한 35명을 대상으로 하였으며, 기존의 SS-EPI 기법 과 SS-TSE 기법을 적용하여 기법별 숨뇌의 신호대잡음비을 비교하였다. 연구결과 b=0 영상의 신호대잡음 비는 새로운 SS-TSE 기법(314.41±42.96) 적용 시 SS-EPI 기법(514.84±48.97) 보다 38.9% 감소하였으며, b=1,0 00 영상의 경우도 SS-TSE 기법(117.33±14.04) 적용 시 SS-EPI 기법(208.65±25.70) 보다 43.8% 감소하였다. 결론적으로, 미세 병변을 진단하기 위한 뇌줄기의 확산강조 자기공명영상 검사 시 뒤틀림을 줄이기 위해 SS-TSE 기법을 적용할 경우 신호대잡음비가 저하됨으로 기존의 SS-EPI 기법이나 MS-EPI 기법을 병행하여 검사하는 것이 진단의 정확성을 높일 수 있으리라 사료된다.