MRI 지방소거 검사시 사용되는 Dixon기법에서 자체제작한 보정물을 통해 발생되는 Swap현상 감소에 관한 연구

서지정보

· 발행기관 : 대한자기공명기술학회
· 수록지 정보 : 대한자기공명기술학회지 / 25권
· 저자명 : 조용범, 성재곤, 유영, 양선욱, 서대건

목차

I. 서 론
II. 대상 및 방법
1. 대상 및 재료
2. 영상획득 및 기법
3. 측정 및 분석 방법
III. 결 과
1. Phantom
2. 실험 지원자
IV. 고 찰
V. 결 론
VI. 참고문헌

초록

목 적 : 자기공명영상의 지방소거 기법 중 하나인 Dixon기법은 물과 지방과의 위상차를 이용하여 위상 보정(phase correction) 과정 및 두 가지 영상을 이용한 calculation을 통해 지방소거 영상을 생성하게 된다. 기존의 지방소거 기법들보다 월등히 균일한 지방 소거 영상을 제공하지만 B0,B1 민감도 즉 두개의 피사체 간격에 포함된 불균질한 부분의 따라 각각 지방-물 신호가 바뀌는 swap 현상이 발생한다. 자체 제작한 균일 보정물질을 통하여 불균일한 피사체를 보정함으로써 swap 현상을 줄여보고자 한다.
대상 및 방법 : 실험은 15개 구역으로 나뉜 물과 지방이 함유된 팬텀 두 개(A, B) 가로×세로×두께 (10cm×18cm×2cm)크기와 (12cm×8cm×3cm) 크기의 파라핀을(C) 사용한 보정물질을 이용하였으며 장비는 3.0T Skyra(SIEMENS, Germany)와 Body coil 18Ch을 이용하였고 사용한 sequence는 2 point Dixon T2 지방소거 영상과 T1 지방소거 영상으로, T2 지방소거 영상(FOV:236×280mm/ TR: 2200ms/ TE:78ms/ Image Matrix:259×384/ thickness: 3mm/0mm / Scan time: 2min 12sec) T1 지방소거 영상(FOV:236×280mm/ TR: 450ms/ TE:11ms/ Image Matrix: 246×448/ thickness: 3mm/0mm/ Scan time: 2min 16sec)의 관상면 영상으로 먼저 팬텀 A와 B를 이용하여 서로 붙여서 촬영, 5cm 간격으로 촬영 10cm 간격으로 촬영하고 5cm 간격과 10cm 간격에 보정물질(C)을 두어 한번 더 촬영하였다. 영상 측정 프로그램 Image J를 사용하여 팬텀(A, B)의 총 30개의 구역에 관심영역을 설정하고 보정물질 사용 전·후의 차이와 좌우 신호강도 차이를 비교 분석하였으며 총5명의 실험 지원자 다리를 대상으로 같은 Scan parameter를 적용하여 보정물질을 사용하지 않은 10cm, 15cm 간격과 보정물질(c)을 사용한 15cm 간격을 촬영하고 4군데의 관심영역을 설정하여 변화 정도를 비교·분석하고 통계적 유의성을 검토하였다(Independent t-test p<0.05).
결 과 : 팬텀 실험에서는 T2와 T1 Dixon 지방소거영상 모두 보정물질 사용 시 사용 전보다 균등한 지방소거로 인해 신호강도가 저하되었고 T2 지방소거 검사 시 보정물질 사용하였을 때 10cm 거리에서 좌우 신호가 균등해지고 swap 현상을 없앨 수 있었으며 T1 지방소거 검사에서는 5cm 거리에서 균등해진 신호강도를 확인할 수 있었다. 10cm 거리에서는 수치가 크게 변함이 없었다. 실험 지원자의 경우 지원자 모두 보정물질 사용시 사용 전보다 전체적인 신호강도의 저하는 없었으며 15cm 간격의 보정물질 사용 후 좌우 신호가 균등해짐을 알 수 있었고 swap이 발생된 4명 중 3명의 swap 현상을 없앨 수 있었다.
결 론 : 본 실험을 통하여 Dixon기법을 두개의 분리된 피사체에 적용했을 때 피사체 간격 정도에 따라 지방소거 영상의 계산적 오류 정도를 육안으로 확인하였다. 임상에서 많이 사용하고 있는 Dixon기법은 기존에 사용하던 CHESS 지방소거 기법에 비해 피사체의 굴곡이나 크기에 따른 영향이 적다. 그러나 두 개의 피사체 즉 인체의 사지부분 검사를 하게 되는 경우 화학적 전이(chemical shift)에 의한 계산 오류로 지방과 물이 반전되어 영상이 생성되는 swap 현상이 발생하게 된다. 이러한 경우 불균일한 부분이 발생하는 두 개의 피사체의 간격에 인체 등가물질의 보정물질을 사용함으로써 간격에서 발생되는 swap 현상을 방지할 수 있었다. 간격이 더 늘어나는 경우 swap 현상이 계속적으로 발생하였으나 크기에 따라 간격에 맞는 보정물질을 제작하여 보완한다면 넓은 간격에서도 swap 현상을 줄일 수 있을 것이라 생각되며 향후 인체에 적용하여 사용할 경우 swap에 의한 진단적 오류를 줄일 수 있을 것이라 사료된다.

영어초록

Purpose: Dixon method which is one of the fat saturation methods visualizes water and fat image using calculation of phase difference between them. Although this method is superior to other fat suppression methods, it is more sensitive to B0, B1 than others. If there is inhomogeneity part in MR scanner, swap artifact occurs that water signal is switched with fat signal. Thus in this paper, we made homogeneity correction material which makes B0 equalized to decrease swap artifact.
Material and Methods: Phantom A and B(10cm×18cm×2cm) filled with water and fat were divided 15 regions. Correction materials used paraffin(C) in the experiment was size (10cm×18cm×2cm) made similar to the human density. All examinations were performed using a 3.0T system (Skyra 3.0T, Siemens Germany) with 18-channel body array coil. The imaging protocol obtained 2 point Dixon T2, T1 fat suppression coronal image(T2 fat suppression image; FOV: 236×280mm/ TR: 2200ms/ TE: 78ms/ Image Matrix: 259×384/ thickness: 3mm/0mm / Scan time: 2min 12sec.T1 fat suppression image; FOV: 236×280mm/ TR: 450ms/ TE: 11ms/ Image Matrix:246×448/ thickness: 3mm/0mm / Scan time: 2min 16sec). At first we compared signal intensity of 30 ROI which are located in phantom that used with correction material and without. Attach to each other a phantom A and B, 5cm intervals were scanned with 10cm spacing. And was taken to 5cm and 10cm spacing distance with self-correction material(C). A total of five volunteers in this study10cm and 15cm spacing interval did not use the self-correction material and the 15cm was scanned using a self-correction material. 4 ROI were located near patient’s leg. Statistical analysis was considered in this paper.
Results : The signal strength was lower than when not using the self-correction materials when using both T2 and T1 dixon fat suppression the image correction material when the phantom experiment. Correction material applied during t2 fat suppression image from the left and right signals become equal when scan at 10cm distance of each phantomand eliminated the swap artifact. The T1 fat suppression scan the signal intensity became equal distance from 5cm of each phantom. However, there was no difference in the distance 10cm. There was no decrease in both the overall signal intensity than used when using the correction material. After using correction material at phantom 15cm intervals are both signal became equal and three of every four people the swap happens, the artifacts disappeared. Conclusion: In this study, We found miscalculation when there is a gap between subjects in Dixon method. Dixon method is usually used clinically more than CHESS method because it is not sensitive to patient’s curve and size. If you examine the body’s extremities part, the swap artifact is caused by a calculation error by chemical shift. If so, self-correction materialis applied between subjects, it may prevent from this swap artifact. If a greater distance to the swap artifact still occurs. However, if, depending on the size of complementary materials to produce a calibration interval for the idea that we could reduce the swap artifact in a wide interval, and Self-correction materialcould reduce diagnostic error if it is applied in patient’s body since this brings about a result of decline in swap artifact.

참고자료

· 없음