The purpose of this study is to evaluate image blurring according to variation of the ETL and propose the clinically appropriate ETL range. SIEMENS MAGNETOM Skyra 3.0T and 20 channel head coil were used for the study. MRI phantom was kept the lines horizontally to three direction(X,Y,Z) of the coil ...
The purpose of this study is to evaluate image blurring according to variation of the ETL and propose the clinically appropriate ETL range. SIEMENS MAGNETOM Skyra 3.0T and 20 channel head coil were used for the study. MRI phantom was kept the lines horizontally to three direction(X,Y,Z) of the coil and T1, T2 weighted images that used the fast spin echo technique acquired. The ETL with increase of 10 was applied from 10 to 80. In addition, the ETL with increase of 1 was applied in the interval statistically significant differences occurred. And T1, T2 weighted images that used the conventional spin echo technique acquired to compare image blurring of the images that used the fast spin echo technique. The slope of lattice in the images was measured using Image J 1.47v program to evaluate image blurring. And image blurring was determined by the degree of the slope. The statistical significance of both techniques was evaluated by the Kruskal-Wallis test of the SPSS 17.0v. And the correlation of the ETL and image blurring was evaluated quantitatively by regression analysis. The slope of the T1, T2 weighted images that used fast spin echo technique decreased as contrasted with conventional spin echo technique. In the result of the Kruskal-Wallis test, the T1, T2 weighted images that used fast spin echo technique made a significant difference with conventional spin echo technique. Particularly, in the Tomhane' T2 test, the T1, T2 weighted images made a significant difference from ETL 22 and 31 respectively. In the result of the regression analysis, the R-squared of the T1, T2 weighted images are 0.762 and 0.793. It is difficult to apply the long ETL in the T1 weighted image caused by the short TR and multi-slices study. Therefore, clinical impact according to variation of the ETL is very slight in the T1 weighted images. But the application of the proper ETL is demanded in T2 weighted images using the fast spin echo technique in order to prevent image blurring.
The purpose of this study is to evaluate image blurring according to variation of the ETL and propose the clinically appropriate ETL range. SIEMENS MAGNETOM Skyra 3.0T and 20 channel head coil were used for the study. MRI phantom was kept the lines horizontally to three direction(X,Y,Z) of the coil and T1, T2 weighted images that used the fast spin echo technique acquired. The ETL with increase of 10 was applied from 10 to 80. In addition, the ETL with increase of 1 was applied in the interval statistically significant differences occurred. And T1, T2 weighted images that used the conventional spin echo technique acquired to compare image blurring of the images that used the fast spin echo technique. The slope of lattice in the images was measured using Image J 1.47v program to evaluate image blurring. And image blurring was determined by the degree of the slope. The statistical significance of both techniques was evaluated by the Kruskal-Wallis test of the SPSS 17.0v. And the correlation of the ETL and image blurring was evaluated quantitatively by regression analysis. The slope of the T1, T2 weighted images that used fast spin echo technique decreased as contrasted with conventional spin echo technique. In the result of the Kruskal-Wallis test, the T1, T2 weighted images that used fast spin echo technique made a significant difference with conventional spin echo technique. Particularly, in the Tomhane' T2 test, the T1, T2 weighted images made a significant difference from ETL 22 and 31 respectively. In the result of the regression analysis, the R-squared of the T1, T2 weighted images are 0.762 and 0.793. It is difficult to apply the long ETL in the T1 weighted image caused by the short TR and multi-slices study. Therefore, clinical impact according to variation of the ETL is very slight in the T1 weighted images. But the application of the proper ETL is demanded in T2 weighted images using the fast spin echo technique in order to prevent image blurring.
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문제 정의
따라서 본 연구는 FSE기법을 이용한 MRI검사에서 ETL 변화가 영상 blurring에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 하였다. 더불어 펄스열에 따라 임상적으로 적절한 ETL의 값을 제시하고자 한다.
따라서 본 연구는 FSE기법을 이용한 MRI검사에서 ETL 변화가 영상 blurring에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 하였다. 더불어 펄스열에 따라 임상적으로 적절한 ETL의 값을 제시하고자 한다.
10-11 하지만 FSE기법에서 긴 ETL을 사용할 경우 T2붕괴에 의해 신호가 감소된 신호의 수신이 증가하게 되고, 이는 k-공간 내 신호 강도의 불균질을 초래하게 되어 영상 blurring을 증가시킬 수 있다. 본 연구는 FSE기법에서 ETL이 증가함에 따라 나타나는 영상 blurring을 정량적으로 분석하고 펄스열에 따라 적절한 ETL의 사용 범위를 제시하고자 하였다.
가설 설정
영상 blurring의 정량적 분석은 획득된 팬텀 영상의 격자에서 측정된 경사도(slope)의 분석을 통해 이루어졌으며, 경사도가 완만할수록 blurring의 정도가 크다고 정의하였다. 경사도 측정은 image J 1.
제안 방법
검사는 FSE기법을 이용한 T1, T2 강조영상을 획득하였고 ETL 변화에 따른 영상 blurring의 정도를 평가하기 위해 10부터 80까지 ETL을 10씩 증가시키며 검사하였다. 좀 더 정확한 ETL 범위를 제시하고자 실험 결과 통계적으로 유의한 차이가 발생한 ETL 구간에서는 추가적으로 ETL을 1씩 증가시켜 검사하였다.
좀 더 정확한 ETL 범위를 제시하고자 실험 결과 통계적으로 유의한 차이가 발생한 ETL 구간에서는 추가적으로 ETL을 1씩 증가시켜 검사하였다. 그리고 CSE 기법을 이용한 T1, T2 강조영상을 획득하여 FSE기법에서 ETL을 증가시켰을 때 발생하는 영상 blurring의 정도를 정량적으로 비교 분석하였다.
따라서 본 연구는 이러한 한계점을 보완하여 각각의 펄스열에 같은 ETL을 적용하였고, ETL 변화에 따른 영향을 좀 더 정확히 분석하기 위해 극단적으로 ETL을 80까지 높여가며 검사를 진행하였다. 그 결과, 선행연구와 달리 FSE기법을 이용한 T1 강조영상에서는 ETL 22이상부터 그리고 T2강조영상에서는 ETL 31이상부터 CSE기법을 이용한 영상과 비교하여 경사도에 유의한 차이(p<0.
대상 데이터
장비는 MAGNETOM Skyra 3.0T MRI 장치(SIEMENS, Erlagen, Germany)와 20채널 두부코일을 사용하였다. 검사방법은 ACR MRI Accreditation 팬텀(J.
데이터처리
영상 blurring의 정량적 분석은 획득된 팬텀 영상의 격자에서 측정된 경사도(slope)의 분석을 통해 이루어졌으며, 경사도가 완만할수록 blurring의 정도가 크다고 정의하였다. 경사도 측정은 image J 1.47v(Wayne Rasband National Institutes of Health, USA) 프로그램을 사용하여 분석하였고 영상에서 특정 9개의 구역을 정하여 신호 강도 profile을 획득한 후 그 경사도를 측정하였다(Fig. 3).
0, Chicago, IL, USA)의 비모수 통계방법인 Kruskal-Wallis 검정을 사용하여 각각의 영상 그룹들에 대한 유의성을 평가하였다. 그리고 CSE기법을 이용한 영상을 기준으로 FSE기법을 이용한 영상 그룹들의 유의성을 평가하기 위하여 Tamhane의 T2 사후검정을 시행하였다.
또한 ETL과 영상 blurring의 관계를 정량적으로 평가하기 위해 단순 회기분석을 시행하였으며 독립변수는 ETL 그리고 종속변수는 영상 blurring으로 정하였다. 통계적 유의수준은 0.
측정된 경사도는 SPSS(version 17.0, Chicago, IL, USA)의 비모수 통계방법인 Kruskal-Wallis 검정을 사용하여 각각의 영상 그룹들에 대한 유의성을 평가하였다. 그리고 CSE기법을 이용한 영상을 기준으로 FSE기법을 이용한 영상 그룹들의 유의성을 평가하기 위하여 Tamhane의 T2 사후검정을 시행하였다.
성능/효과
따라서 본 연구는 이러한 한계점을 보완하여 각각의 펄스열에 같은 ETL을 적용하였고, ETL 변화에 따른 영향을 좀 더 정확히 분석하기 위해 극단적으로 ETL을 80까지 높여가며 검사를 진행하였다. 그 결과, 선행연구와 달리 FSE기법을 이용한 T1 강조영상에서는 ETL 22이상부터 그리고 T2강조영상에서는 ETL 31이상부터 CSE기법을 이용한 영상과 비교하여 경사도에 유의한 차이(p<0.05)가 나타났다. 또한 단순회기분석의 결과에서도 ETL이 영상 blurring과 비교적 높은 상관관계를 가지고 있음을 알 수 있었다.
05)가 나타났다. 또한 단순회기분석의 결과에서도 ETL이 영상 blurring과 비교적 높은 상관관계를 가지고 있음을 알 수 있었다.
분석 결과, FSE기법을 이용한 T1, T2 강조영상은 CSE기법을 이용한 영상과 비교했을 때 ETL이 증가함에 따라 경사도의 평균값이 감소하였다(Fig. 4).
후속연구
하지만 긴 TR을 사용하는 T2 강조영상에서는 긴 ETL의 적용이 가능하기 때문에 부적절한 ETL을 적용할 경우 영상 blurring을 증가시킬 수 있다. 그러므로 FSE기법을 이용한 T2강조영상에서 영상 blurring을 방지하기 위해서는 검사자의 적절한 ETL의 적용이 필요할 것으로 사료된다.
본 연구의 제한점으로는 자기공명영상 팬텀을 사용하였기 때문에 조직의 이완시간 차이에 따른 영향을 알 수 없었던 점과 경사도를 측정하는 과정에서 발생할 수 있는 오차를 감안하지 못한 점이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고속스핀에코기법이란 무엇인가?
하지만 고속스핀에코(Fast Spin Echo;이하 FSE)기법이 소개되면서 다른 변수들의 변함없이 스캔시간을 획기적으로 줄일 수 있게 되었다.3-7 고식적 스핀에코(Conventional Spin Echo;이하 CSE)기법은 매 TR마다 1개의 에코를 얻는 반면, FSE기법은 한번의 TR동안 반복적인 다수의 180° 재위상화펄스를 통해 한 개 이상의 에코를 얻어 빠른 시간 안에 k-공간을 채우는 방식이다.8 따라서 스캔시간은 180° 재위상화펄스의 개수만큼 줄어들게 되고 FSE기법에서 180° 재위상화펄스의 개수는 에코열 길이(Echo Train Length;이하 ETL)라는 변수로 조절이 가능하다.
스캔시간을 결정하는 인자로는 무엇이 있나?
스캔시간을 결정하는 인자로는 반복시간(Time Repeat; TR), 신호평균횟수(Number of Signal Averages; NEX), 위상부호화수가 있으며 스캔시간을 줄이기 위해서는 이들 인자 중 한 가지 이상을 감소시켜야 한다.1 하지만 TR과 NEX를 감소하면 영상대조도와 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio; SNR)에 영향을 미치고, 위상 부호화를 감소하면 공간해상도가 떨어지게 된다.
TR과 NEX를 감소할 시 생기는 문제점은?
스캔시간을 결정하는 인자로는 반복시간(Time Repeat; TR), 신호평균횟수(Number of Signal Averages; NEX), 위상부호화수가 있으며 스캔시간을 줄이기 위해서는 이들 인자 중 한 가지 이상을 감소시켜야 한다.1 하지만 TR과 NEX를 감소하면 영상대조도와 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio; SNR)에 영향을 미치고, 위상 부호화를 감소하면 공간해상도가 떨어지게 된다.2
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