초록 ▼

인간의 인지기능과 관련된 뇌기능을 측정하기 위해서는 반드시 비침습적인 방법이 이용되어야 한다. MRI 비침습적인 방법으로 신경해부학적인 정보를 제공하고 fMRI 영상기법을 이용하여 뇌의 기능에 대한 정보를 제공한다. 특히 7T MRI는 높은 SNR을 제공하여 고해상도의 영상을 제공한다. 7T MRI를 인지과학연구에 사용하기위해서는 최적회된 코일들과 Sequence를 개발하여야 한다.

본 연구에서는 7T MRI에서 최적화된 영상을 획득하여 인지과학연구에 활용할 수 있게 하기위해서 하드웨어인 RF 코일이 개발되었고 EPI

인간의 인지기능과 관련된 뇌기능을 측정하기 위해서는 반드시 비침습적인 방법이 이용되어야 한다. MRI 비침습적인 방법으로 신경해부학적인 정보를 제공하고 fMRI 영상기법을 이용하여 뇌의 기능에 대한 정보를 제공한다. 특히 7T MRI는 높은 SNR을 제공하여 고해상도의 영상을 제공한다. 7T MRI를 인지과학연구에 사용하기위해서는 최적회된 코일들과 Sequence를 개발하여야 한다.

본 연구에서는 7T MRI에서 최적화된 영상을 획득하여 인지과학연구에 활용할 수 있게 하기위해서 하드웨어인 RF 코일이 개발되었고 EPI 왜곡 현상을 보정하는 PSF 알고리즘이 최적화 되었다. RF 코일 개발에서는 Power Splitter, TR Switch 등의 RF Component 개발이 동시에 이루어 졌다. PSF 알고리즘을 바탕으로 보정된 EPI 영상을 이용하여 확산상조영상으로 까지 연구결과를 확장할 수 있었다.

(출처:보고서 초록 p.3)

Abstract ▼

EPI (Echo Planar imaging) is a very fast imaging technique which can be sensitive to structural imaging distortion. Distortion observed in this imaging is more severe due to B0 fieldinhomogeneity,chemicalshifteffect,radiofrequencyoffset, andeddycurrenteffect. By these effects, both image structure a

EPI (Echo Planar imaging) is a very fast imaging technique which can be sensitive to structural imaging distortion. Distortion observed in this imaging is more severe due to B0 fieldinhomogeneity,chemicalshifteffect,radiofrequencyoffset, andeddycurrenteffect. By these effects, both image structure and intensity have distortions.

Hence, if image correction method such as PSF technique is applied in the high field environment like 7.0T to acquire image without distortions, then it is expected to be useful for producing the human brain map indicating specific brain function using fMRI (functional MRI), as well as for clarifying the functional connectivity and information process in the brain using DTI (Diffusion Tensor Imaging).

Due to image scanning in higher magnetic field, 7 Tesla MRI can acquire more detailed image compared to 3 Tesla MRI. Nonetheless, it is necessary to research and to develop coil, an antenna which operates in the radiofrequency domain, to eliminate the center-brightening phenomenon due to the dielectric constant effect that occurs in the high field, and to acquire uniform image. Multi-channel Tx/Rx coil can increase the SNR (signal-to-noise ratio) and image homogeneity, thus it is presented as a method to solve the problematic issues of high magnetic field. The research and development of antenna optimized for high magnetic field MRI is essential prior to the proliferation of 7 Tesla MRI, henceforth, the advancement of technology is imperative to lead the global market.

(출처:SUMMARY p.6)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 초록 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 6CONTENTS ... 7목차 ... 8제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10 1 절. 연구개발의 목적 및 목표 ... 10 2 절. 연구개발의 필요성 ... 10 3 절. 연구개발의 범위 ... 11제 2 장 국내외 기술개발현황 ... 12 1 절. 국내외 기술 동행 ... 12 1. 국외 기술 동항 ... 12 2 절. 국내 기술 동향 ... 15제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16 1 절. PSF mapping method의 개발 ... 16 1. 새로운 PSF mapping method 의 구현 ... 16 2. PSF를 얻기 위한 MR sequence 개발 ... 17 3. PSF 가 이용가능한 고해상도 fMRI sequence 개발 ... 17 2 절. EPI Diffusion Tensor Imaging 을 이용한 인체의 뇌신경 연결구조 파악 ... 19 1. Diffusion 영상의 왜곡 보정 ... 19 2. 인체의 뇌신경 연결 구조 파악 ... 20 3. Track Density Imaging 을 이용한 고해상도 뇌신경 연결구조 영상화 ... 21 3 절. fMRI 영상 분석 방법에 관한 연구 ... 23 1. SI (selectivity index) 분석을 통한 신경 활동 단위의 분포 정보 추정 ... 23 2. ISI (Inter-stimulus interval) 자극을 통한 BOLD (blood oxygenation level dependent)에서 신경 전달 경로및 전달 시간 추정 ... 24 3. ISI (inter-stimulus interval) 자극을 통한 BOLD (blood oxygenation level dependent) 신호의 확장된 공간 해상도 정보 확인 ... 25 4 절. RF Coil 및 Component 개발 ... 27 1. 8채널 송수신 겸용 안테나의 제작 ... 27 2. 16 채널 송수신 겸용 안테나의 제작 ... 29 3. 최적화된 Coil의 개발 ... 30제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 31 1 절. 연구개발목표의 달성도 ... 31 2 절. 연구분야에 따른 기술발전에서의 기여도 ... 33제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ... 34 1 절. 추가연구의 필요성 ... 34 1. 고해상도 뇌 기능 영상 획득 ... 34 2. 하드웨어 및 영상기법의 최적화 ... 34 3. Brain White Matter Atlas 제작 ... 34 4. 시스템 타당성 연구 ... 35 5. 인지과학연구의 응용과 연구 인프라 제공 ... 35 2 절. 타연구에의 응용 ... 36제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 37 1 절. Human Connectome Project [7] ... 37 1. 목적 및 목표 ... 37 2. 주요 참여기관 및 업무 ... 37 2 절. 11.7T 초전도 자석(NeuroSpin Project) ... 40제 7 장 참고문헌 ... 41끝페이지 ... 42