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.

Purpose：Recently, studies have been conducted to improve the signal intensities by increasing the filling factor, which is the volume ratio of the subject in the coil using a compensating material that does not appear as a magnetic resonance signal. Previous studies note that the magnetic susceptibility difference between the air and the compensation material should be minimized. Therefore, in this study, we tried to investigate and compare the materials that can reduce the susceptibility differences most effectively among various materials similar to human tissue density. Materials and Methods：The customized phantom was constructed using 7 different compound(borax powder, saline solution, sulfur powder, silicon power, graphite powder, wheat flour and silicon pad). A Bland-Altman plot was used to measure the magnetic susceptibility difference between the air and the phantom compound. Image acquisition was performed using a 3.0 T magnetic resonance imaging system (Skyra, Siemens, Germany) and a 15-channel head coil. Validation of a quantitative susceptibility mapping acquisitionw were carried out on T2 and T2* apping using Matlab (Ver.7.10, Mathworks, USA) and Image J (Ver.1.47v, NIH, USA) program. Results：The mean values of graphite (upper: -88.4, center: -100.5, lower: -101.6) and silicone (upper: -74.0, center: -37.1, lower: -96.6) were appeared negative which meant the susceptibility differences were higher than air. In contrast, wheat flour(Upper: 9.0, center: 0.3, lower: 11.3), silicon pad (upper: 13.9, center: -0.7, lower: 13.5), saline (upper: 11.9 , center: 1.0, lower: 16.3), borax (upper: 19.1, center: 1.2, lower: 13.6)and sulfur (upper: 19.0, center: 1.1, lower: 13.9)showed positive value which meant lower susceptibility difference compared to air. As a compensating material to overcome difference in susceptibility uniform performance and less deviation were observed in the compounds other than the graphite and silicon regardless of their position. Conclusion：The magnetic susceptibility is the intrinsic physical quantity of the elements in the periodic table such as mass and spin. In other words, when an element is exposed to an external magnetic field, it is a measure of how much the element is magnetized. Therefore, in selection of the magnetic susceptibility compensating material, it is important to select one the with the small magnetic susceptibility difference compared to air. In this study, the differences of susceptibility among wheat flour, silicon pad, physiological saline, borax and sulfur were observed to be appropriate. Increasing the filling factor with magnetic susceptibility compensating materials proposed in this study can improve the signal intensities.

목 적：고자장(3.0T) MRI에서 교정 후 잔존하는 강자성체 인공물에 대해 SEMAC 기법의 단계별 적용을 통하여 T1, T2 검사 시퀀스의 축상면 인공물의 장･단축 길이 감소 정도와 신호대 잡음비 측정을 통하여 인공물 감소를 위한 최적의 단계를 알아보고 임상에서 추가적인 검사 방법으로 적용하고자 한다. 대상 및 방법：3.0T MRI (MAGNETOM Skyra, Siemens, Munich, Germany)를 사용하여 자체 제작된 손목 (Wrist and hand) 팬텀 속에 치료용 보루스와 치과용 stainless steel wire (18 × 25 mm)를 삽입하여 고정하였다. 고신호 강도를 구현하기 위해서 두･부 전용 코일(64 channel)을 사용하여 검사를 진행하였 으며, 연구에 사용한 펄스 시퀀스는 T1 TSE, T2 TSE에 SEMAC 기법을 적용하였고, 추가적인 (additional) 위상 부호화 단계(phase encoding steps, PES)를 정성적(6-15), 정량적(6-10)까지 변화 시켜 10회 반복 측정하여 실험하였다. 정량적 평가는 영상 왜곡이 가장 심하게 일어난 부위(영상 18번)에 서 좌･우측으로 나누고 장･단축의 길이를 계측하였고, 인공물 영향이 없는 3곳을 좌･우측 각각 지정하여 신호대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 계측하였다. 정성적 평가는 이미지의 질을 내･외부 평가 자 각각 3명이 영상 평가 기준에 맞춰 5점 척도화하여 평가하였다. 결 과：T2 SEMAC의 인공물에 대한 정량적 분석 결과는 PES가 6→7, 7→8, 8→9, 9→10 변화할 때 RT: 장축 길이는 0.11%, 0.02%, 0.10%, 0.02%로 감소, 단축 길이는 0.19%, 0.04%, 0.22%, 0.07%로 감 소하였다. LT는 장축 길이: 0.12%, 0.02%, 0.10%, 0.06%로 감소, 단축 길이: 0.20%, 0.09%, 0.18%, 0.3%로 감소하였다. T1 영상의 정량적 분석의 경우는 RT의 장축 길이: 0.17%, 0.01%, 0.11%, 0.01% 로 감소, 단축 길이는 0.14% 0.01%, 0.11%, 0.02%로 감소하였다. LT의 장축 길이: 0.20%, 0.01%, 0.09%, 0.01% 감소, 단축 길이: 0.13%, 0.03%, 0.11%, 0.01%로 감소되는 결과를 나타내었다 (p<0.01). T2(RT)의 신호대 잡음비 측정 결과 PES가 6-10까지 증가할 때 101.92, 105.25, 105.44, 104.44, 103.47, T2(LT): 95.30, 98.98, 97.22, 96.61, 95.74, T1(RT): 177.24, 175.50, 296.06, 299.88, 313.71이고, T1(LT): 159.67, 158.79, 246.75, 226.75, 259.67로 나타났다. 정성적 분석의 경우 T2 영상에서 5점 척도를 기준으로 SEMAC PES가 6- 15일 경우 1.50, 2.16, 2.16, 2.50, 2.83, 3.16, 3.33, 3.83, 4.50, 4.50점으로 내･외부 관측자가 영상을 평가하였고(p<0.01), T1 영상에서 6- 15일 경우 1.50, 2.16, 2.16, 2.33, 2.66, 3.33, 3.00, 3.66, 4.00, 4.16점으로 평가를 하였다 (p<0.01). 결 론：교정 후 치아의 유지를 위해 남아 있는 강자성체 인공물이나 불가피하게 두･경부에 잔존하는 물질로 인해 검사에 제한 사항이 발생을 할 경우 T2 SEMAC의 경우 PES 7, T1 SEMAC의 경우는 6-8(SNR, artifact, scan time 고려시: PES 8, PES 7, PES 6)을 권고한다. 본 연구에서 제시한 최적의 T1, T2의 SEMAC PES를 참고하여 임상에 적용한다면 기존 검사법과 비교 시 영상의 질 향상에 도움이 될 것이라 판단된다.

목 적：고자장(3.0T) MRI에서 교정 후 잔존하는 강자성체 인공물에 대해 SEMAC 기법의 단계별 적용을 통하여 T1, T2 검사 시퀀스의 축상면 인공물의 장･단축 길이 감소 정도와 신호대 잡음비 측정을 통하여 인공물 감소를 위한 최적의 단계를 알아보고 임상에서 추가적인 검사 방법으로 적용하고자 한다. 대상 및 방법：3.0T MRI (MAGNETOM Skyra, Siemens, Munich, Germany)를 사용하여 자체 제작된 손목(Wrist and hand) 팬텀 속에 치료용 보루스와 치과용 stainless steel wire (18 × 25 mm)를 삽입하여 고정하였다. 고신호 강도를 구현하기 위해서 두･부 전용 코일(64 channel)을 사용하여 검사를 진행하였으며, 연구에 사용한 펄스 시퀀스는 T1 TSE, T2 TSE에 SEMAC 기법을 적용하였고, 추가적인 위상 부호화 단계(phase encoding steps, PES)를 정성적(6-15), 정량적(6-10)까지 변화시켜 10회 반복 측정하여 실험하였다. 정량적 평가는 영상 왜곡이 가장 심하게 일어난 부위(영상 18번) 에서 좌･우측으로 나누고 장･단축의 길이를 계측하였고, 인공물 영향이 없는 3곳을 좌･우측 각각 지정하여 신호대 잡음비 (signal to noise ratio, SNR)를 계측하였다. 정성적 평가는 이미지의 질을 내･외부 평가자 각각 3명이 영상 평가 기준에 맞춰 5점 척도화하여 평가하였다. 결 과：T2 SEMAC의 인공물에 대한 정량적 분석 결과는 PES가 6→7, 7→8, 8→9, 9→10 변화할 때 RT 장축 길이는 0.11%, 0.02%, 0.10%, 0.02%로 감소, 단축 길이는 0.19%, 0.04%, 0.22%, 0.07%로 감소하였다. LT 장축 길이: 0.12%, 0.02%, 0.10%, 0.06%로 감소, 단축 길이: 0.20%, 0.09%, 0.18%, 0.3%로 감소하였다. T1 영상의 정량적 분석의 경우는 RT의 장축 길이: 0.17%, 0.01%, 0.11%, 0.01%로 감소, 단축 길이는 0.14% 0.01%, 0.11%, 0.02%로 감소하였다. LT의 장축 길이: 0.20%, 0.01%, 0.09%, 0.01% 감소, 단축 길이: 0.13%, 0.03%, 0.11%, 0.01%로 감소되는 결과를 나타내었다 (p<0.01). T2(RT)의 신호대 잡음비 측정 결과 PES가 6-10까지 증가할 때 101.92, 105.25, 105.44, 104.44, 103.47, T2(LT): 95.30, 98.98, 97.22, 96.61, 95.74, T1(RT): 177.24, 175.50, 296.06, 299.88, 313.71이고, T1(LT): 159.67, 158.79, 246.75, 226.75, 259.67로 나타났다. 정성적 분석의 경우 T2 영상에서 5점 척도를 기준으로 SEMAC PES가 6~15일 경우 1.50, 2.16, 2.16, 2.50, 2.83, 3.16, 3.33, 3.83, 4.50, 4.50점으로 내･외부 관측자가 영상을 평가하 였고(p<0.01), T1 영상에서 6~15일 경우 1.50, 2.16, 2.16, 2.33, 2.66, 3.33, 3.00, 3.66, 4.00, 4.16점으로 평가를 하였다(p<0.01). 결 론：교정 후 치아의 유지를 위해 남아 있는 강자성체 인공물이나 불가피하게 두･경부에 잔존하는 물질로 인해 검사에 제한 사항이 발생을 할 경우 T2 SEMAC의 경우 PES 7, T1 SEMAC의 경우는 6~8(SNR, artifact, scan time 고려시: PES 8, PES 7, PES 6)을 권고한다. 본 연구에서 제시한 최적의 T1, T2의 SEMAC PES를 참고하여 임상에 적용한다면 기존 검사법과 비교 시 영상의 질 향상에 도움이 될 것이라 판단된다.

목 적 : 3.0T 자기 공명 영상에서 강자성 임플란트로 인해 발생한 자화감수성 인공음영에 대한 시퀀스별 WARP기법의 적정한 VAT(view angle tilting)값을 알아보았다. 대상 및 방법 : 자화감수성 인공음영(susceptibility artifact image)이 head용 워터 팬텀영상의 왜곡정도를 평가하기 위하여 head용 워터 팬텀에 강자성 임플란트(ferromagnetic implant)인 금속 와이어를 부착하여 영상을 획득하였다. 진행하였고(VAT(view angle tilting)) Warp를 사용하였다. 사용된 장비는 3.0T MRI system(MAGNETOM Skyra, Siemens, Munich, Germany)이었으며 20ch head/neck coil을 사용하여 TSE T2, TSE T1, FLAIR, Turbo IR T1 시퀀스에 WARP를 적용하여 VAT를 0~100% 범위내에서 10%씩 변화하여 각각 24개의 axial 영상을 얻었다. TSE T2 영상변수는 TR/TE 4410ms/79ms, Matrix 512×291이었으며, TSE T1 영상변수는 TR/TE 693ms/10ms, Matrix 512×291이었으며, Turbo IR T1 영상변수는 TR/TE 2000ms/9.5ms, Matrix 384×307이었으며, FLAIR 영상변수는 TR/TE 9000ms/96ms, Matrix 384×180이었다. 시퀀스별로 slice thickness 4mm, slice gap 0.4mm, NEX 1, bandwidth는 500Hz 였다. 정량평가는 팬텀영상의 대부분을 ROI로 설정 하여 표준편차를 구하였다. 정성 평가는 팬텀 영상 내에 dark area크기, image blurring 정도를 5점 척도로 하여 영상의 변화가 없는 경우 1점, 영상의 질이 약간 우수한 경우 2점, 보통 3점, 우수한 경우 4점, 매우 우수한 경우 5점으로 숙련된 방사선사 3명이 관찰 후 평가하였다. 결 과 : 정량분석으로 TSE T2와 TSE T1의 표준편차(SD)는 VAT 10%에서 VAT 적용전보다 많은 감소를 보였으며, VAT가 증가 할수록 감소하는 경향을 나타냈다. 그러나 IR 계열의 FLAIR와 Turbo IR T1은 WARP의 적용에 따른 영상차이가 없었다. 변동계수는 모든 시퀀스에서 30%이하였다. 또한 VAT 변화에 따라 영상의 위치변화도 나타났다. 정성분석으로 TSE T2는 VAT가 30~60%일 때 우수한 것으로 나타났고, TSE T1은 VAT가 10~70%일 때 우수한 것으로 나타났다. FLAIR와 Turbo IR T1은 WARP사용에 따른 영상의 변화가 없었다 결 론 : WARP는 TSE T2와 TSE T1의 자화감수성 인공음영을 줄이는데는 매우 효과적인 영상기법이었다. 그러나 WARP는 VAT를 증가시키면 image blurring도 증가함으로 VAT값을 최소화해서 사용 되어져야 할 것으로 사료된다.

비오염토양, 폐광산 주변토양, 산업단지 주변토양을 채취하여 X-선 회절분석, pH, 전기전도도, 양이온교환능력, 작열감량, 산화철 산화망간 함량, 중금속 함량 및 중금속 존재형태와 토양대자율의 상관관계를 파악하였다. 시료의 X-선회절분석 정량분석결과 비오염지역 토양에서는 모암에 따라 다양한 광물이 분포하고 있지만, 적철석과 자철석은 거의 관찰되지 않았다. 폐광산 주변토양은 폐광석, 광물찌꺼기 등의 영향으로 적철석이 많이 확인되었고, 일부 시료에서는 자철석도 존재하였다. 산업단지 주변시료에서는 방해석과 철백운석 등의 탄산염 광물들이 대부분의 시료에서 확인되었다. 중금속의 존재형태를 파악하기 위한 연속추출 실험 결과, 폐광산 주변지역 토양시료에서 철, 망간, 중금속 원소들은 reducible, oxidizable, residual 단계별 추출 형태로 80% 이상, 산업단지 주변시료에서는 50% 이상 존재하였다. 산업단지 주변시료의 경우, 탄산염 광물의 영향으로 carbonate 형태가 높게 나타났다. 왕수로 추출된 철, 망간, 비소, 아연 함량은 산화철/산화망간 형태를 지시하는 dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) 용출 함량과 매우 밀접한 정의 상관관계를 보여주었다. 철과 비소는 각각 왕수추출함량의 54%, 58%가 산화철/산화망간 형태과 함께 거동하는 것으로 나타났다. 대자율은 0.005~2.131×10-6m3kg-1의 범위로서, 시료 내에 적철석, 자철석 등 산화철 광물이 존재할 경우 대자율이 높게 측정되었다. 토양 내 중금속 함량과 대자율의 상관관계를 살펴본 결과 철 (r=0.608, p〈0.01), 망간(r=0.615, p〈0.01)과 유의한 정의 상관관계를 보였으며, 카드뮴(r=0.544, p〈0.05), 크롬(r=0.714, p〈0.01), 니켈(r=0.645, p〈0.05), 납(r=0.703, p〈0.01), 아연(r=0.496, p〈0.01) 등의 중금속 원소와도 유의한 정의 상관관계를 보였다. 철, 망간 및 중금속원소들 간의 상관관계를 살펴본 결과, 왕수로 용출된 철, 망간 함량과 카드뮴, 크롬, 구리, 니켈, 아연 등의 중금속 함량이 정의 상관관계를 보이고 있다. 또한 산화철 및 산화망간 함량은 비소 및 니켈 함량과 밀접한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이는 비소와 니켈은 산화철 산화망간에 흡착되어 함께 거동함을 암시한다.