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[국내논문] 자기공명영상검사 시 신호강도를 높이기 위한 보상물질의 간접부착 방식에 관한 연구
A Study on Indirect Attachment Method of Compensation Materials to Increase Signal Intensity in Magnetic Resonance Imaging 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.17 no.7, 2017년, pp.437 - 442  

손순룡 (원광보건대학교 방사선과)

초록
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최근 자기공명신호를 형성시키지 않는 보상물질을 이용하여 신호강도를 높이려는 연구가 활발히 진행되면서 검사부위에 보상물질을 직접 부착함에 따른 환자감염의 우려가 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 발상의 전환으로 보상물질을 코일에 간접 부착함으로써 기존의 직접 부착방식을 대체할 수 있는지 알아보고자 하였다. 연구방법은 보상물질인 실리콘을 원통형 bar의 형태로 제작하여 8채널 head 코일의 element에 부착한 후, 실리콘 부착 전 후 water phantom의 신호강도를 측정하였다. 영상획득은 3.0T 초전도 자기공명영상장치와 8채널 head 코일을 이용하여 T1, T2강조영상을 획득하였으며, 획득한 영상은 영상측정프로그램을 이용하여 신호강도를 측정한 후, 대응표본T검정을 이용하여 유의한 차이가 있는지 판단하였다. 부착 전 후 신호강도는 T1 강조영상은 3.39%, T2 강조영상은 2.62% 유의하게 증가하였다. 결론적으로 간접 부착방식은 증가율이 낮아 모든 환자를 대상으로 대체하기에는 한계가 있을 수 있지만, filling factor의 증가로 인한 신호강도의 의미있는 상승이 있으므로 당뇨병 등 감염성 질한 우려 환자에 적용 시 유용하리라 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Previously, studies on compensation material to increase the signal intensity have been conducted which does not affect the reading of images. However, the compensation material has a concern on patient infection as it is attached directly on the skin. Therefore, in this study, we tested an indirect...

주제어

#자기공명영상 보상물질   #실리콘   #충전율   #신호강도   #자화율  

표/그림 (4)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 저자는 이와 같은 문제점이 발생하는 원인이 보상물질을 부착하는 방식에서 비롯되었다는 점을 인지하고, 인식과 발상의 전환을 통하여 보상물질을 검사부위에 직접 부착하는 방식이 아닌, 코일 안에 간접 부착할 수 있다면 문제를 해결 할 수 있으리라고 판단하였다. 이에 보상물질을 코일에 간접 부착함으로써 환자감염의 우려가 있는 기존의 직접 부착방식의 대체 가능성을 분석하여 실제 임상적용의 유용성을 알아보고자 하였다.
  • 더욱이 최근 관심이 고조되고 있는감염예방 측면에서도 감염성 질환자의 검사 시 어려움이 있으며, 재사용을 하는데 있어서도 환자감염에 대한문제가 생길 수 있다. 이에 본 연구에서는 Choi 등[6]의 연구 장점은 유지하면서 보상물질을 물체에 직접 부착함으로써 발생하는 문제점을 개선하고자 하였다. 즉, 영상화하려는 물체에 보상물질을 집적 부착하지 않고 코일 체적 내에 간접 부착함으로써 환자감염 등 직접 부착에 따라 발생할 수 있는 여러 문제점을 개선하고자한 것이다.
  • 이에 본 연구에서는 Choi 등[6]의 연구 장점은 유지하면서 보상물질을 물체에 직접 부착함으로써 발생하는 문제점을 개선하고자 하였다. 즉, 영상화하려는 물체에 보상물질을 집적 부착하지 않고 코일 체적 내에 간접 부착함으로써 환자감염 등 직접 부착에 따라 발생할 수 있는 여러 문제점을 개선하고자한 것이다.

가설 설정

  • 그러나 보상물질을 물체에 직접 부착하는 방식은 환자감염 등 여러 가지 문제점을 수반하게 된다. 그러므로 영상화하려는 물체에 보상물질을 집적 부착하지 않고 코일 체적 내에 간접 부착하면 환자감염 등 직접 부착에 따른 문제점 없이 코일 내에서 물체가 차지하는 비율이 증가하여 신호가 증가할 것이라고 가정을 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
신호강도가 높을 때 장점은 무엇인가? 자기공명영상 (Magnetic resonance imaging, 이하MRI)은 인체 내 단면을 초전도 자석과 라디오 펄스(Radio-frequency pulse)를 이용하여 영상화 하는 기법으로[1], 신호강도(signal intensity)와 해상도(resolution),그리고 획득시간(scan time)이 전체적으로 균형을 이루어야 한다[2]. 이 중 가장 중요한 것이 신호강도이며, 신호강도가 높을수록 고 해상도의 영상을 짧은 시간 내 획득 할 수 있는 장점이 있다[3].
MRI의 신호강도를 감소시키는 원인은 무엇인가? 즉, 인체 중 영상화하고자 하는 부위를 자장 내에 위치시키면 각 조직의 자화율 차이에 의하여 국소적인 자기장이 불균일하게 되는 데, 이러한 자화율 차이에 의해 발생되는 자장의 불균일이 작은 체적소 내에서도 스핀들의 위상을 서로 다르게 하여 신호강도를 감소시키는 주 원인이 된다[10].
자기공명영상이란? 자기공명영상 (Magnetic resonance imaging, 이하MRI)은 인체 내 단면을 초전도 자석과 라디오 펄스(Radio-frequency pulse)를 이용하여 영상화 하는 기법으로[1], 신호강도(signal intensity)와 해상도(resolution),그리고 획득시간(scan time)이 전체적으로 균형을 이루어야 한다[2]. 이 중 가장 중요한 것이 신호강도이며, 신호강도가 높을수록 고 해상도의 영상을 짧은 시간 내 획득 할 수 있는 장점이 있다[3].
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참고문헌 (16)

  1. V. S. Khoo, "Dearnaley DP, Finnigan DJ, Padhani A, Tanner SF, Leach MO, Magnetic resonance imaging (MRI): considerations and applications in radiotherapy treatment planning," Radiotherapy and Oncology, Vol.42, No.1, pp.1-15, 1997. 

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  2. E. Plenge, D. H. Poot, M. Bernsen, G. Kotek, G. Houston, P. Wielopolski, L. van der Weerd, W. J. Niessen, and E. Meijering, "Super-resolution methods in MRI: can they improve the trade-off between resolution, signal-to-noise ratio, and acquisition time," Magnetic resonance in medicine, Vol.68, No.6, pp.1983-1993, 2012. 

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  3. B. M. Dale, M. A. Brown, and R. C. Semelka, MR I: basic principles and applications, John Wiley & Sons, 2015. 

  4. B. Tomanek, Innovative mutually inductively coupled radiofrequency coils for magnetic resonance imaging and spectroscopy, The Henryk Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics, 2006. 

  5. H. S. Lee, D. C. Woo, K. H. Min, Y. K. Kim, H. K. Lee, and B. Y. Choe, "Development of Solenoid RF Coil for Animal Imaging in 3T High Magnetic Field MRI," Journal of the Korean Society of Magnetic Resonance in Medicine, Vol.11, No.1, pp.20-26, 2007. 

  6. K. W. Choi and S. Y. Son, "A research on improving signal to noise ratio for magnetic resonance imaging through increasing filling factor inside surface coil," Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.13, No.11, pp.5299-5304, 2012. 

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  7. D. K. Seo, S. R. Na, J. H. Park, K. W. Choi, H. B. Lee, and D. K. Han, "Effectiveness of a silicone device for foot MRI in order to obtain homogeneous fat suppression images," Acta Radiologica, Vol.56, No.4, pp.471-476, 2015. 

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  8. H. Busse, A. Schmitgen, C. Trantakis, R. Schober, T. Kahn, and M. Moche, "Advanced approach for intraoperative MRI guidance and potential benefit for neurosurgical applications," Journal of Magnetic Resonance Imaging, Vol.24, No.1, pp.140-151, 2006. 

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  9. J. S. Lee, E. H. Goo, C. S. Park, S. Y. Lee, and H. J. Lee, "A Study on Compensation for Imaging Qualities Having Artifact with the Change of the Center Frequency Adjustment and Transmission Gain Values at 1.5 Tesla MRI," Korean Journal of Medical Physics, Vol.20, No.4, pp.244-252, 2009. 

  10. J. H. Cho, H. K. Lee, and C. S. Park, "The usability of the image according to the frequency encoding gradient direction conversion in fixation using the non magnetic metal screw," Journal of Digital Contents Society, Vol.12, No.1, pp.49-55, 2011. 

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  11. C. H. Lim and S. J. Bae, "3T MR Spin Echo T1 Weighted Image at Optimization of Flip Angle," Journal of the Korean Society of Radiological Technology, Vol.32, No.2, pp.177-182, 2009. 

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  13. B. J. Soher, B. M. Dale, and E. M. Merkle, "A review of MR physics: 3T versus 1.5 T," Magnetic resonance imaging clinics of North America, Vol.15, No.3, pp.277-290, 2007. 

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  14. W. A. Willinek and H. H. Schild, "Clinical advantages of 3.0 T MRI over 1.5T," European journal of radiology, Vol.65, No.1, pp.2-14, 2008. 

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  15. K. R. Minard and R. A. Wind, "Solenoidal microcoil design. Part I: Optimizing RF homogeneity and coil dimensions," Concepts in Magnetic Resonance Part A, Vol.13, No.2, pp.128-142, 2001. 

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  16. H. Lee, H. Moon, Y. Chang, and K. S. Hong, "The Effect of Coating Material of Copper-wire RF Coil on the Signal-to-Noise Ratio in MR Images, Journal of the Korean Society of Magnetic," Resonance in Medicine, Vol.13, No.2, pp.171-176, 2009. 

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