부분 촬영 MRI를 위한 RF 송신차폐방법에 관한 연구

최관우,서증훈,오창현 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.10

둘러겹침허상 제거를 위한 금속성 메시 포화 밴드(mesh saturation band) 성능의 모의실험에 관한 연구

최관우 대한자기공명기술학회 2022 대한자기공명기술학회지 Vol.32 No.2

This study presents a comprehensive simulation of a metallic mesh saturation band that does not affect the magnetic field. The aim was to determine its potential performance in aliasing artifact mitigation in partial MRI scans. Using an xFDTD program, the simulation was divided into three types: no saturation band (type 1), an existing saturation band which absorbs the electromagnetic wave (type 2), and the new metallic mesh saturation band which shields the electromagnetic wave (type 3). The RF field map and field strength results indicated that the electromagnetic wave shielding performance was excellent for the new metallic mesh saturation band, compared with the other bands. In conclusion, the simulation data demonstrated the superiority of the new metallic mesh saturation band in improving the problems of existing aliasing artifact removal methods. Therefore, it can be applied as a method for removing aliasing artifacts 본 연구에서는 자장에 영향을 미치지 않는 금속성 메시 포화 밴드의 성능을 프로그램을 이용하여 모의실험 함으로써, 부분 촬영 MRI 검사 시 발생하는 둘러겹침허상의 제거 방법으로 적용 가능한지 알아보고자 하였다. 연구 방법은 xFDTD 프로그램을 이용하여 포화 밴드를 사용하지 않은 경우와 기존의 전자파 흡수재 포화 밴드를 사용한 경우, 그리고 전자파 차폐재인 새로운 금속성 메시 포화 밴드를 사용한 경우로 나누어 모의실험 한 후 각각의 결과를 비교평가 하였다. 연구 결과 고주파 필드 맵(RF field map)과 필드 강도(field strength) 모두 포화 밴드를 사용하지 않은 경우나 전자파 흡수재 포화 밴드를 사용한 경우에 비하여 새로운 금속성 메시 포화 밴드를 사용한 경우가 전자파 차폐 능력이 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로 성능을 모의실험 해 봤을 때 새로운 금속성 메시 포화 밴드는 기존 방법들의 문제점을 개선할 수 있어 둘러겹침허상의 제거 방법으로 적용 가능하리라 판단된다.

자체 제작한 금속성 mesh를 이용한 saturation band의 유용성에 관한 연구

최관우,나사라,양선욱,서대건,하동윤 대한자기공명기술학회 2010 대한자기공명기술학회지 Vol.20 No.-

견착식 고정용구를 이용한 경추검사의 유용성에 관한 연구

최관우,장재인,서대건,정태국 대한자기공명기술학회 2006 대한자기공명기술학회지 Vol.16 No.-

근골격 확산강조영상 검사 시 최적의 NEX에 관한 연구

최관우,양선욱,서대건 대한자기공명기술학회 2018 대한자기공명기술학회 학술대회 Vol.2018 No.04

목 적:확산강조영상의 ADC value는 종양의 악성도가 높을수록 낮은 값을 나타내어 종양의 위치 결정과 감별진 단에 매우 유용하게 이용되고 있다. 그러나 아직까지 근골격 확산강조영상 검사 시 최적의 NEX에 대한 연구가 없어 임상에서는 검사시간이 길어짐에도 불구하고 NEX 6을 주어 검사를 시행하고 있는 실정이 다. 이에 본 연구에서는 NEX의 변화에 따른 ADC value를 비교분석하여 근골격 확산강조검사 시 최적의 NEX를 제시하고자 하였다. 대상 및 방법:연구방법은, 근골격 확산강조검사 시 최적의 NEX를 제시하기 위해 10명을 대상으로 슬관절의 확산강조영상을 획득하여 NEX의 변화에 따른 ADC value를 비교분석하였다. 영상획득은 3.0T 초전도 자기공명영상 장치(Ingenia CX, Philips medical system, Netherlands)와 dS T/R 16채널 Knee 코 일을 사용하여 single-shot EPI 기법을 기반으로 한 확산강조영상을 획득 하였으며, 회득한 영상은 뼈 와 근육으로 나누어 ADC 영상을 생성한 후 ADC value를 측정하여 일원배치분산분석과 사후분석을 통 해 유의한 차이가 있는지 판단하였다. 결 과:연구대상자의 인구사회학적 특성은 남성이 6명, 여성이 9명 이었고 평균연령은 56.42±13.19세(38세 -75세) 였다. 최적의 NEX를 제시하기 위해 NEX의 변화에 따른 ADC value를 측정한 결과 뼈의 경우 1NEX 0.212±0.020, 2NEX 0.151±0.015, 3NEX 0.125±0.017, 4NEX 0.110±0.010, 5NEX 0.102±0.014로 나타났고, 근육의 경우 1NEX 1.494±0.070, 2NEX 1.387±0.052, 3NEX 1.371 ±0.045, 4NEX 1,359±0.055, 5NEX 1.369±0.042로 나타났다. 일원배치분산분석결과 뼈의 경우 F 77.347, 유의확률 0.000, 근육의 경우 F 10.640, 유의확률 0.000으로 나타나 NEX의 변화로 인한 ADC value가 적어도 다른 하나의 값이 존재함을 알 수 있다. 적어도 다른 하나의 값이 무엇인지 알아보 기 위해 사후분석을 시행해본 결과 뼈의 경우 집단 간 차이가 4개로 나타났는데 집단 1의 경우 5NEX와 4NEX, 집단2의 경우 3NEX, 집단3의 경우 2NEX, 집단 4는 1NEX로 나타나 4NEX 부터는 ADC value 에 차이가 없음을 알 수 있으며, 근육의 경우 집단 간 차이가 2개로 나타났는데 집단 1의 경우 5NEX, 4NEX, 3NEX, 2NEX, 집단 2는 1NEX로 나타나 2NEX 부터는 ADC value에 차이가 없음을 알 수 있다. 결 론:근골격 검사 시 환자가 통증을 동반하거나 폐소 공포 또는 소음에 민감한 경우 검사시간이 길어지게 되면 움직임 등 영상의 질에 영향을 줄 수 있다. 특히 NEX는 값이 증가함에 따라 검사시간도 비례하여 증가하 는데 근골격 확산강조영상의 경우 임상에서는 아무런 근거없이 NEX를 6이상 주고 있다. 이에 저자들은 이와 같은 문제점을 인지하여 근골격 확산강조영상 검사 시 최적의 NEX를 제시하고자 하였다. 연구 결 과 뼈의 경우 4NEX, 근육의 경우 2NEX부터는 ADC value에 차이가 없었다. 결론적으로 환자가 통증을 동반하거나 여러 원인에 의해 움직일 가능성이 증가할 경우 본 연구의 결과를 적절히 활용하여 검사를 시행한다면 유용하리라 판단된다.

1mol과 0.5mol macro cyclic 조영제의 신호강도 특성에 관한 연구

최관우,서대건,하동윤 대한자기공명기술학회 2014 대한자기공명기술학회지 Vol.24 No.-

목 적 : 자기공명검사 시 사용되는 조영제는 영상의 대조도를 변화시키는 데 직접 관여하는 X선 조영제와는 달리 인체 내 물 분자의 이완시간을 변화시킴으로써 대조도를 변화시키는 간접적인 역할을 한다. 특히 관류검사나 혈관조영검사의 경우 조영제가 인체 내 혈관에 주입되면 혈액과 희석을 통해 mol 농도가 변화되며 시간이 지날수록 신호강도가 변화하는데 아직까지 mol 농도 변화에 따른 신호강도를 분석한 연구가 없다. 따라서 본 연구에서는 최근 안전성이 입증되어 많이 사용되고 있는 1mol(Gadovist)과 0.5mol(Dotarem) macro cyclic 조영제의 mol 농도 변화에 따른 신호강도를 분석하여 특성을 파악함으로써 관류나 혈관조영검사에 관한 연구 시 기초자료로써 활용될 수 있도록 하고자 하였다. 대상 및 방법 : 연구방법은 1mol과 0.5mol의 macro cyclic 조영제를 mol 농도별로 생리식염수에 희석하여 phantom을 제작한 후 혈관조영검사 시 가장 많이 사용하는 fast field echo 기법으로 SPIR(spectral presaturation with inversion recovery)영상을 획득하였다. 영상획득 장비는 3.0T 초전도 자기공명영상장치(Archieva, Philips medical system)와 16channel SENSE NV 코일을 사용하였으며, 영상 평가프로그램인 Image J를 이용하여 mol 농도별로 희석한 phantom 영상의 신호강도를 측정한 후 1mol과 0.5mol 조영제의 신호강도의 특성을 알아보기 위해 각각의 신호강도곡선과 독립표본 T검정을 이용하여 분석하였다. 결 과 : 연구결과, 신호강도곡선은 1mol 조영제가 20mmol(1/50 희석)에서 최고점을 이룬 후 0.5mol 조영제에 비해 급격히 감소하여 200mmol부터 평형을 이룬 반면, 0.5mol 조영제는 9mmol(1/55.56 희석)에서 최고점을 이룬 후 1mol 조영제에 비해 완만히 감소하다 300mmol에서부터 평형을 이룬다. 이는 같은 mol 농도라 하더라도 조영제에 따라 신호강도의 특성이 다름을 나타내는 것으로 독립표본 T검정 결과를 통해서도 알 수 있는데 1mol 조영제와 0.5mol 조영제는 2mmol(sig=.431)과 400mmol(sig=.088) 그리고 500mmol(sig=.058)에서만 신호강도의 차이가 없을 뿐 모든 구간에서 유의한 차이가 존재하였다. 결 론 : 본 연구는 안전성이 입증되어 많이 사용되고 있는 1mol과 0.5mol macro cyclic 조영제 중 PorHance(0.5mol)의 특성을 파악하지 못했다는 제한점이 있으나, 조영제의 mol 농도 변화에 따른 1mol과 0.5mol 조영제의 신호강도 특성을 정량적으로 분석하였다는 점에 의의가 있으며, 더 나아가 인체 주입시 mol 농도 변화에 따라 영상을 획득하는 관류나 혈관조영검사에 관한 연구 시 기초자료로서 초석을 마련했다는 점에 큰 의의가 있다.

자기공명영상 검사 시 환자정보의 체중을 낮게 입력하여 전자파흡수율을 감소시키는 대안의 오류

최관우 한국콘텐츠학회 2020 한국콘텐츠학회논문지 Vol.20 No.2

The purpose of this study is to correct the error of lower weight input method as an alternative to reduce the specific absorption rate(SAR) in MRI. In order to prove that the SAR values not change according to the weight entered into the patient information, the 50kg phantom is placed in the coil and the input weight is changed from 10 to 100 in 10kg units to compare the SAR values. As a result, T1-weighted images had a SAR rate of 0.2W/kg and T2-weighted images had an average of 0.4W/kg. In conclusions, the SAR does not change according to the weight input by the technician before the scan, a lower weight when inputting patient information cannot be an alternative to reduce the SAR. 본 연구는 자기공명영상 검사 시 전자파흡수율을 감소시키는 대안으로 환자정보의 체중을 낮게 입력하는 방법의 오류를 바로잡고자 하였다. 연구방법은 환자정보에 입력하는 체중에 따라 전자파흡수율이 변화되지 않는다는 사실을 증명하기 위해 50kg 팬텀을 코일 안에 위치시킨 후 입력 체중을 10kg에서부터 100kg 까지 10kg 단위로 변화시켜 기기에서 산출되는 전자파흡수율을 비교평가 하였다. 연구결과, T1 강조영상은 전자파흡수율이 평균 0.2W/kg이었고 T2 강조영상은 평균 0.4W/kg이었으나, T1, T2 강조영상 모두 체중의 변화에 따른 전자파흡수율의 변화는 없었다. 결론적으로 검사 전 검사자가 입력하는 체중에 따라 전자파흡수율은 변화되지 않으므로, 환자정보 입력 시 체중을 낮게 입력하는 것은 전자파흡수율을 감소시키는 대안이 될 수 없다.

딥러닝을 이용한 금속 인공물 보정 기법의 최적화 방안

최관우 대한자기공명기술학회 2023 대한자기공명기술학회지 Vol.33 No.4

인공 고관절 치환술에 사용되는 금속 삽입물은 크기와 성분에 따라 주변 조직과 크고 작은 자화율의 차이를 일으켜 다양한 금속 인공물의 원인이 되며, 영상에 진단적 가치를 떨어뜨린다. 수신대역폭을 높이는 것은 인공물 감소에 효과가 있으나, 높은 수신대역폭은 획득 영상의 신호대잡음비를 감소시키는 단점이 있어 일정 수치 이상으로는 적용하기에는 어려움이 있다. 딥러닝 알고리즘은 영상의 신호대잡음비를 높이고 전체 영상에서 균일하게 배경 잡음을 제거하는 데 매우 효과적이다. 이에 본 연구에서는 금속 인공물 감소를 위해 기존에 높은 수신대역폭을 이용하는 MARS(metal artifact reduction sequence) 프로토콜과 더욱 높은 수신대역폭을 설정한 프로토콜(Ultra MARS)을 획득한 후 딥러닝을 이용하여 딥러닝 Ultra MARS로 변환한 후에 금속 인공물의 차이를 비교하였다. 딥러닝 적용 후 Ultra MARS에서 적용 전 또는 기존의 MARS 기법보다 인공물의 크기가 작게 측정이 되었다. 또한, 인공물의 전체적인 SSIM(structural similarity index measure)에서도 기존의 MARS 기법보다 전체면적이 작게 측정되었다. 더 나아가 SSIM의 결과 딥러닝 적용 전후의 구조적 유사성 역시 유사하게 나왔다. 딥러닝 알고리즘을 기존에 인공물을 줄이기 위해 사용하는 MARS와 같은 기법에서도 월등하게 높은 수치를 사용하는 강조영상을 획득 가능하며 영상의 인공물도 줄이며, 영상의 대조도 또한 유지되는 영상을 제공할 수 있을 것으로 사료된다. Depending on their size and composition, metal inserts used in artificial hip replacements cause magnetization differences with the surrounding tissues, resulting in a variety of metallic artifacts which reduce the diagnostic value of the image. Increasing the reception bandwidth is effective in reducing artifacts, but high-reception bandwidth has the disadvantage of reducing the signal-to-noise ratio of the acquired image; hence, it is difficult to apply it beyond a certain value. Deep learning algorithms are highly effective in increasing the signal-to-noise ratio of the image and uniformly removing background noise across the entire image. In this study, we compared the difference in metal artifacts after acquiring a MARS (metal artifact reduction sequence) protocol that uses a conventional high bandwidth to reduce metal artifacts and a protocol that sets a higher bandwidth (Ultra MARS) and then converted this into a deep learning Ultra MARS using deep learning. After applying deep learning, Ultra MARS measured smaller artifacts than before or with conventional MARS. The overall signal intensity of the artifacts was also smaller than that of the conventional MARS technique. Moreover, SSIM (structural similarity index measure) revealed that the structural similarity before and after applying deep learning was similar. Thus, deep learning algorithms can be used in techniques such as MARS in order to reduce artifacts and it is possible to obtain highlight images with significantly higher values that reduce artifacts while maintaining image contrast.

뇌혈관의 자기공명혈관조영검사 시 시험적 조영제 주입법과 혈류를 이용한 방법의 비교분석

최관우,이호범,서대건,하동윤 대한자기공명기술학회 2013 대한자기공명기술학회지 Vol.23 No.-

가돌리늄 조영제 주입에 따른 1H-MRS spectrum의 정량적 비교

최관우,손순룡,유병규 한국방사선학회 2017 한국방사선학회 논문지 Vol.11 No.7

본 연구는 1H-MRS 검사 시 조영제 사용이 대사물질의 spectrum에 어떤 영향을 미치는지 비교 분석함으로써, 조영제 주입 후 MRS 시행의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구방법은 2017년 1월부터 동년 5월까지 뇌 MRI 검사를 시행한 30명을 대상으로, 조영제 주입 전, 후 전두엽 백질 부분의 spectrum을 획득하여 뇌 조직의 대사물질 spectrum을 비교평가 하였다. 연구결과, 조영제를 주입할 경우 각 대사물질의 spectrum은 통계적으로 의미가 없어 조영제 사용이 대사물질의 spectrum에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 결론적으로 대조도가 떨어져 병변의 위치파악이 힘든 경우 정확한 위치의 spectrum을 얻기 위해선 조영제를 사용하여 대조도를 높인 다음 MRS를 시행하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다. This study evaluated the effect of gadolinium contrast agents on the spectrum of metabolites during 1H-MRS of brain and to investigate whether the contrast agents injected before MR spectroscopy significantly affect the estimated peaks of MRS. From January to May 2017, brain MR spectroscopy was performed on 30 patients to compare the spectrum before and after contrast injection of the brain white matter tissue. As a result, the spectrum of metabolites decreased after the paramagnetic contrast agents injected. However, it was not statistically significant which indicated that the use of contrast agent did not meaningfully affect the spectrum of metabolites. In conclusion, the use of the paramagnetic contrast before the acquisition of the spectroscopy may aid voxel positioning especially when it is difficult to determine the exact location of the lesion or the contrast is low.