최근 딥러닝은 자기공명영상 검사에서의 화질 개선을 위해 다양하게 활용되고 있다. 하지만 다양한 자기공명영상 검사에서 딥러닝이 적용된 기법과 상황에 대한 평가는 부족한 편이다. 이에 본 연구에서는 모션 ACR(American College of Radiology) 팬텀을 활용하여 일반적인 상황과 움직이는 상황에서 T2-PROPELLER(periodically, rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction, PROPELLER)와 T2-FSE(fast spin echo, FSE) 기법의 화질을 비교 평가해 보고자 하였다. 연구 결과 움직이지 않는 상황에서의 딥러닝 프로세스를 적용하였을 때 유의미한 신호대잡음비와 대조대잡음비의 상승을 보였다. 하지만 팬텀에 움직임을 주는 동적인 상황 에서 딥러닝 프로세스를 적용하였을 때 유의미한 화질 개선을 보이지 않았다. 이러한 결과는 딥러닝 프로세스를 절대 적으로 사용하기보다 다양한 상황에 맞게 선택적으로 적용하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 T2 터보 스핀 에코 지방 포화 기법 중 딥러닝 기반 T2 터보 스핀 에코 Dixon 기법에서 지방분율에 대한 분석을 통해 정확한 지방 포화가 이루어지는지 알아보고자 하였다. 이에 미국 방사선학회 인증 팬텀을 기준 팬텀으로 설정 하고, 액체 지방 팬텀을 이용하여 일반 T2 지방 포화 기법들과 딥러닝 기반 T2 Dixon 기법의 지방분율을 정량적으로 분석 하였다. 연구 방법은 기준 팬텀 3시 방향에 지방 함유율이 0, 10, 20, 30%인 액체 지방 팬텀을 고정하고, 기법별 액체 지방 팬텀 중심부의 신호강도 값을 도출하였다. 그리고 측정된 값을 지방분율 공식을 이용하여 수치화하였다. 연구 결과 각각의 액체 지방 팬텀의 지방분율 측정에서 T2 Dixon 딥러닝 기법과 Dixon 기법이 다른 일반 지방 포화 기법들과 비교해 기준 지방분율에 가장 근접하였다. 그리고 두 기법 간 통계적 차이는 없어 딥러닝 영상 재구성이 지방 포화에 영향을 미치 지 않음을 알 수 있었다. 따라서 딥러닝 기반 T2 터보 스핀 에코 Dixon 기법은 정확한 지방분율로 지방 포화를 할 수 있어 그 유용성이 있다고 생각한다.

자기공명영상은 영상 의학 분야에서 다른 진단 장비에 비해 연부 조직에 대한 높은 대조도를 지니고 있고 인대의 손상, 주변 조직의 염증, 골염 등의 병변을 진단하는 데 유용하여 연골 및 관절 병변의 진단에 널리 이용되고 있다. 또한, 기존 고식적 TSE 기법 외에도 SMS 기법, DL 기법, CS 기법, 병렬 영상 기법 등 다양한 펄스 시퀀스들이 개발되고 임상에서 사용되고 있다. 본 연구는 무릎 관절 자기공명영상 검사에서 얇은 절편 검사 시 고식적 TSE 기법, SMS TSE 기법, DL TSE 기법에서 영상을 획득하여 각 각의 영상의 비교를 통해 무릎 관절 영상 획득에 최적의 기법에 대하여 알아보고자 한다. 무릎 관절 질환의 진단을 위해 본원에 내원한 환자를 대상으로 고식적 TSE 기법, SMS TSE 기법, DL TSE 기법을 적용하여 시상면 T2 강조 영상을 획득한 후 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비, 검사 시간, 영상의 질 평가를 정량적, 정성 적 방법으로 비교 분석하였다. 연구 결과 세 가지 기법으로 획득한 영상 비교 시 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 환자 의 상태와 임상의 상황을 종합적으로 고려하여 적절한 기법을 선택한다면, 최적의 영상을 제공할 수 있다고 생각된다.

본 연구는 무릎 MRI 검사 시 무릎의 위치가 보어 중심을 기준으로 거리가 멀어짐에 따라 무릎 연골 T2 값의 변화를 평가하고자 하였다. 이를 위해 무릎 질환이 없는 정상인 지원자 10명을 대상으로 하였고 보어 중심을 기준으로 무릎을 오른쪽으로 10 cm 그리고 20 cm 이동시키면서 영상을 획득하였다. 무릎 MRI 영상은 스핀에코기법을 활용하였고 무릎 연골의 T2 값을 계산하기 위해 TE 값은 13.8, 27.6, 41.4, 55.2, 그리고 69 ms로 적용하였다. 신호 측정은 무릎의 내, 외측 관절 융기가 가장 크게 나타난 영상의 대퇴 연골과 경골 연골에서 진행하였다. 연구의 결과, 재구성된 T2 값은 보어 중심에서 멀어질수록 감소하였다 (0 cm: 39.16 ms, 10 cm: 32.59 ms, 20 cm: 26 ms). 또한, 신호 값도 보어 중심에서 그 위치가 멀어질수록 감소하였다 (p<0.00). 특히, 보어 중심에서 20 cm까지 멀어짐에 따라 TE 69 ms의 영상에서 신호 값은 46.2%까지 감소하였다. 무릎 위치와 무릎 연골 T2 값의 상관관계분석 결과는 음의 상관관계 (r=-0.736)가 나타났다 (p<0.00). 결론적으로 MRI 검사에서 무릎 위치는 무릎 연골의 T2 값에 상당한 영향을 미치므로 T2 값의 정확도나 재현성 이 감소할 수 있다. 따라서 무릎 MRI 검사에서 무릎 연골의 정확한 T2 값을 획득하기 위해서는 최대한 보어 중심에서 검사가 이루어져야 한다.

최근 자기공명영상 획득을 위한 시뮬레이션 도구가 개발되어 오랜 시간이 소요되는 임상 연구를 대체할 수 있게 되었다. 이에 본 연구에서는 MRiLab 시뮬레이션을 사용하여 부가인자인 에코 시간의 변화에 따라 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하여 영상의 신호 및 노이즈의 변화를 정량적으로 평가하고 경향성을 파악하고자 한다. 이를 위해 실제 MRI 장비를 기반으로 새롭게 개발된 MRiLab simulation tool을 사용하여 모든 파라미터를 같게 고정한 후 TE만을 20~95 ms범위에서 5 ms 간격으로 각각 설정하여 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하였다. 획득된 영상들의 신호 및 노이즈 특성 변화를 정량적으로 평가하기 위해 신호대잡음비 및 대조대잡음비를 측정하였다. 결과적으로, TE가 증가할수록 SNR은 감소하고 CNR은 증가하는 경향을 보였다. 이는 TE가 증가할수록 관심 영역으로 설정된 뇌척 수액 신호는 일정하게 유지되는 반면 노이즈는 증가하였으며, 백그라운드로 설정된 백질의 경우 신호가 감소함과 동시에 노이즈가 증가한 것이 원인으로 분석된다. 결론적으로, 진단에 용이한 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하기 위해서는 그 목적에 따라 적합한 TE를 설정하는 것이 중요함을 확인하였다.

본 연구의 목적은 60대의 대뇌에서 T1, T2, PD 이완 시간 값을 측정하여 연령별 특정 해부학적 구조물들의 이완 시간 의 평균값과 연령에 따른 이완 시간 변화의 관련성이 있는지 분석하고자 하였다. 60에서 69세까지 총 50명의 정상 뇌자기 공명영상검사자의 데이터를 Synthetic MR의 MAGiC을 이용하여 후향적으로 분석하였다. 대상 부위는 해마, 대뇌 부챗살, 측두엽 회백질, 시상, 뇌척수액이었다. 실험결과 해마, 대뇌 부챗살, 측두엽 회백질은 연령 변화에 따른 T1, T2, PD 이완 시간의 차이가 없었다(p>0.05). 하지만 시상에서는 PD 이완시간이 연령과의 상관성이 있었고(R2=0.112, p<0.05), 뇌척 수액에서는 T1 이완시간(R2=0.063, p<0.05)과 T2 이완시간(R2=0.061, p<0.05)에서 연령과의 상관성을 확인하였다. 추후 다양한 연령대의 대뇌 이완 시간을 측정하여 평균값의 비교 연구가 필요하고, 시상과 뇌척수액에서는 대규모 모집단 연구가 필요할 것이라 판단되며 이에 본 연구가 기초자료를 제공할 것이라 사료된다.

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.

본 연구는 MRCP 검사에서 대부분 시간이 소요되는 T2 3D 검사 시 CS 기법을 적용해 시간을 단축하고 동시에, CS 계수와 De-noising 계수를 변화시켜 그에 따른 영상 변화에 관하여 연구하고자 하였다. 본 연구는 환자 대신에 3D 프린터를 사용하였으며, 지름 0.55cm인 실리콘 bile duct를 제작하여 실험하였다. 실험 조건은 CS 계수를 1.1, 5, 10, 15, 20, 25로 변화시켰으며, 각각 변화된 CS 계수마다 De-noising 계수를 1, 100, 250, 500, 750, 1000으로 변화시켜 설정된 조건으로 5번씩 검사를 시행하고, 나머지 매개변수는 같게 하여 영상을 획득하였다. 계수 설정 별로 획득된 영상을 SNR, CNR, SSIM 값 순으로 측정하여 비교, 평가하였으며 검사 소요 시간의 변화도 측정하였다. 실험 결과 CS 계수를 기준으로 De-noising을 변화시킨 그룹과 De-noising 계수를 기준으로 CS 계수를 변화시킨 그룹에서 SNR과 CNR 전체적으로 유의하게 감소하였다(p<0.05). 또한, 검사 소요 시간은 CS 계수의 변화에 따라 많이 감소하였다. 특징적으로는 모든 계수 를 변화시킨 그룹에서 De-noising 계수 10, De-noising 계수 100의 그룹이 SNR과 CNR이 가장 높았으며, 구조적인 유사도를 측정하는 SSIM 값도 가장 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 결론적으로, 환자의 호흡정지 기법이 가능한 CS 계수 15 이상에서 De-noising 10 또는 De-noising 100의 조합이 영상의 질과 검사 소요 시간에 있어 가장 최선의 계수 설정이며, 특히 CS 계수 20, De-noising 계수 100의 영상이 기준 영상 SNR의 90%, CNR의 97.2%, 구조적 유사성 98.7%로 가장 우수한 설정값으로 나타났다. 본 연구의 CS 계수와 De-noising 계수의 설정은 영상의 질적 수준을 일정 수준 유지하며, MRCP 검사에서 많은 시간이 소요되는 T2 3D sequence의 검사소요 시간을 단축시켜 진단적인 능력은 유지하며 검사 소요 시간을 줄이는 기초자료로 사용 될 것이라고 사료된다.

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.

Nb-Si-B alloys with Nb-rich compositions are fabricated by spark plasma sintering for high-temperature structural applications. Three compositions are selected: 75 at% Nb (Nb0.7), 82 at% Nb (Nb1.5), and 88 at% Nb (Nb3), the atomic ratio of Si to B being 2. The microstructures of the prepared alloys are composed of Nb and T2 phases. The T2 phase is an intermetallic compound with a stoichiometry of Nb5Si3-xBx (0 ≤ x ≤ 2). In some previous studies, Nb-Si- B alloys have been prepared by spark plasma sintering (SPS) using Nb and T2 powders (SPS 1). In the present work, the same alloys are prepared by the SPS process (SPS 2) using Nb powders and hypereutectic alloy powders with composition 67at%Nb-22at%Si-11at%B (Nb67). The Nb67 alloy powders comprise T2 and eutectic (T2 + Nb) phases. The microstructures and hardness of the samples prepared in the present work have been compared with those previously reported; the samples prepared in this study exhibit finer and more uniform microstructures and higher hardness.