자체 제작한 phantom을 이용한 Single shot SE EPI DWI의 영상왜곡과 artifact의 특성 및 감소방안에 대한 연구

서지정보

· 발행기관 : 대한자기공명기술학회
· 수록지 정보 : 대한자기공명기술학회지 / 24권
· 저자명 : 박종빈, 홍성우, 조성봉, 민관홍

목차

Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 대상 및 방법
1. Phantom의 제작
2. 실험 장비 및 scan parameter
3. 실험 방법
4. 영상의 왜곡도 측정
5. 측정 단면
Ⅲ. 결 과
Ⅳ. 결론 및 고찰
Ⅴ. 참고문헌

초록

목 적 : 초급성기 뇌경색의 진단과 뇌종양의 진단 및 치료의 과정를 평가하는데 유용한 확산강조 자기공명 영상은 인체 내 세포의 미시적인 확산운동의 차이를 영상의 대조도 나타내기 위해서 초고속 영상 기법인 EPI sequence를 사용한다. 하지만 인체의 해부학적 자화감수성 차이는 고속영상기법에서 영상의 왜곡과 artifact를 발생시켜 영상의 진단적 가치를 떨어뜨린다. 이에 본 논문은 자체 제작한 phantom을 이용하여 EPI 기법에 기인한　확산강조영상의 영상왜곡과 artifact의 특성을 알아보고 그 감소방안을 알아보자 하였다.
대상 및 방법 : Brain DWI 검사 시 artifact가 자주 발생하는 부위인 sphenoid sinus와 brain stem의 해부학적 구조를 모방한 phantom을 제작하였다. Single shot SE EPI sequence를 이용하여 phantom 영상을 획득하였다. 영상획득 시 phase encoding 방향과 fat shift 방향을 변경하여 영상 내의 artifact의 발생 양상과 그 변화에 대해서 알아보았다. 또한 SENSE factor 1에서 5까지 변경하고, RFOV를 100%에서 60%까지 10%씩 줄여가면서 artifact의 발생기전과 감소방법에 대해서 알아보았다. 사용된 장비는 Philips medical system의 Achieva TX 3.0T를 사용하였고, 신호수집 코일은 8 channel sense head coil을 사용하였다. Scan parameter는 FOV 256mm, measurement matrix 128×128, slice thickness 2mm, gap, 0mm 총 74개의 단면 영상을 획득하였다.
결 과 : EPI 기법으로 기인한 자화감수성 artifact와 영상왜곡은 영상단면의 phase encoding 방향을 따르고, 하나의 단면 내에서는 낮은 주파수쪽으로 이동하였으며, 또한 slice selection gradient에 따라서도 변화하였다. 확산운동의 민감성에 관여하는 확산경사자장의 세기는 artifact의 발생과 크기에 관계하지 않고 영상의 SNR과 관계하였다. 자화감수성 artifact의 감소방안은 sensitivity encoding, RFOV 기법과 같은 수집하는 영상 신호의 숫자를 감소시키는 기법을 통해서 구현할 수 있었지만, 이에 따른 SNR의 저하와 추가적인 artifact가 발생하였다. 따라서 임상에서 EPI sequence에 기인한 artifact의 감소를 목적으로 사용한다면, artifact 발생을 고려해 선택적으로 적용해야 할 것으로 생각된다.
결 론 : 최근 확산강조영상은 뇌 질환에서 뿐만 아니라 인체의 다른 장기의 질환을 진단하고 치료하는데 매우 유용하게 사용되고 있다. 본 연구를 통해서 확산강조 자기공명영상에서 발생하는 artifact의 발생기전 알아보고 그 감소방안을 찾을 수 있었다. 본 논문의 결과를 활용하여 임상에서 확산강조 자기공명영상을 획득한다면, 보다 진단적 가치가 높은 영상을 만들어 낼 수 있을 것으로 사료된다.

영어초록

Purpose : Diffusion weighted magnetic resonance imaging is useful for diagnosis of hyper acute cerebral infarction and evaluation the effectiveness of radiation and chemotherapy, surgery of brain tumor. Diffusion weighted images are used EPI sequence of ultra high speed imaging technique to indicate image contrast according to difference of microscopic diffusion movements of cells in the human body. However, image artifact and distortion due to EPI sequence makes a reduction in the diagnostic value. In this paper, investigate the characteristics and find way to decrease of artifact and image distortion caused by EPI technique using the self-made phantom.
Meterials and Methods : Self made phantom was made to imitate the anatomical structure of brain stem and sphenoid sinus that occur frequently artifacts during the brain MRI examination. Single shot SE EPI sequence was used to obtain the self made phantom images. At the time the image acquisition, scan parameter was changed. We investigated the occurrence characteristics and change of image artifact according to swap the direction of phase encoding and fat shift. Also through the change of sense factor and RFOV, we investigated what factor is generated the artifact and it's reducing method. Using equipment is Achieva TX 3.0T philips medical system, signal acquisition was 8 channal sense head coil. Scan parameter is FOV 256mm, measurement matrix 128, slice thickness 2mm, 0mm gap, a total of 74 axial images were obtained.
Results : The artifact caused by EPI technique is to follow the phase encoding direction in image plane and were moved towards lower frequence within one image plane. Also it varied depending on the slice selection gradient. The strength of diffusion sensitizing gradient related sensitivity of microscopic motion was not related to the occurrence of artifact and related to the image SNR. The reducing of the artifact could be implemented through technique reducing the number of signal such as sensitivity encoding and RFOV, but additional artifact and the SNR degradation occurred. Therefore to reduction in artifact by EPI sequence, a clinical application should be used selectively consideration.
Conclusion : Recently DWI used to be very useful to diagnosis and treatment of the other organs of the human body as well as disease of the brain. Through this study, we investigated what caused by and the way of reducing method in the diffusion weighted magnetic resonance imaging artifact. The diffusion weighted magnetic resonance image based on the results of this paper is considered to acquire more valuable diagnosis image in clinic.

참고자료

· 없음