Synthetic MR에서 이완시간과 이완율의 정량적 평가: 팬텀연구

서지정보

· 발행기관 : 대한자기공명기술학회
· 수록지 정보 : 대한자기공명기술학회지 / 27권 / 2호
· 저자명 : 박진서, 김성호, 김인성, 강충환, 김순배, 황문정

목차

I. 서 론
II. 이 론
1. T1, T2 Relaxation time
2. MAGiC
III. 대상 및 방법
1. Phantom의 구성 및 Scan plane
2. 장비 및 프로토콜
3. 매개 변수의 제거
4. Analysis
IV. 결 과
1. T1, T2 이완시간의 통계 분석
2. T1, T2 이완시간 및 이완율
3. Relaxivity
V. 고 찰
Reference

초록

목 적 : Synthetic MR을 기반으로 한 MAGiC은 수학적 연산 기법을 이용하여 각 픽셀의 T1, T2 relaxation map을 얻는 검사기법이다. 이를 이용해 한 번에 획득한 data로 다양한 대조도의 영상을 나타낼 수 있다. 하지만 아직까지 MAGiC의 이완 시간(relaxation time) 측정에 있어서 정확한 기준이 확립되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 자체 제작한 조영제 팬텀을 이 용해 MAGiC과 conventional spin echo(CSE) sequence로 T1, T2 이완시간과 이완율을 측정하고, 이를 기준으로 MAGiC 과 CSE를 비교 평가하였다.
대상 및 방법 : Gadolinium-based contrast agent(GBCA)팬텀을 제작하였으며 MAGiC과 CSE sequence를 사용하였다. T1 이완시간의 측정은 총 15개의 TR(20~10000msec)을 설정하였으며, TR을 제외한 다른 변수는 고정하였다. T2 이완시간 측정은 총 13개의 TE(10~560msec)를 설정하였으며, 마찬가지로 TE를 제외한 다른 변수는 모두 고정하였다. MAGiC과 CSE의 T1,T2 이완 시간을 측정하였으며 이완율의 오차율(error rate)을 통해 각 농도의 구간별 차이를 비교하였다.
결 과 : CSE와 MAGiC의 T1과 T2 이완시간 측정 결과 CSE T1이 MAGiC T1보다 평균 114.92 더 높게 측정되었으며 CSE T2 역시 MAGiC T2보다 평균 244.66 더 높게 측정되었다. 하지만 통계 분석 결과 T1 이완시간의 차이는 p>0.05로 통계적 유의함이 없었다. 반면 T2 이완시간의 차이는 p<0.05로 유의한 차이를 보였다. 각 몰농도별 relaxivity를 측정한 결 과 CSE의 r1은 평균 3.49±0.28, MAGiC의 r1은 평균 3.27±1.09로 측정되었으며, 몰농도 2mM과 4mM 구간에서 CSE의 r1이 각각 3.15, 3.47을 보여 MAGiC의 r1값인 1.48, 0.74와는 매우 큰 차이가 있었다. CSE의 r2는 3.97±0.63, MAGiC의 r2는 8.42±3.16으로 측정되었으며, 특히 몰농도가 낮은 0.025, 0.05, 0.1mM에서 CSE의 r2는 각각 2.38, 3.60, 3.55인 반 면 MAGiC의 r2는 각각 10.33, 14.26, 15.02로 약 5배의 차이가 나타났다.
결 론 : MAGiC은 CSE와 비교하여 T1이완시간의 측정은 CSE를 대변할 만큼 구현되었지만 T2 이완시간의 측정은 CSE에 비해 잘 표현하지 못함을 알 수 있었다. 따라서 향후 MAGiC은 T2 이완시간을 통한 영상의 표현에 있어서 CSE와의 차이를 보완 할 수 있는 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다

영어초록

Purpose : MAGiC based on Synthetic MR is a novel method for allowing clinicians to acquire multiple image contrasts in a single scan by measuring the T1 and T2 relaxation map of each pixel. However, the criteria in a relaxation time and relaxivity measurement by MAGiC has not yet been established. Therefore, The purpose of this study is quantitative evaluation of T1, T2 relaxation time and relaxivity measurement between MAGiC and conventional spin echo(CSE) by using the gadolinium contrast agent phantom and comparison of MAGiC with CSE.
Materials and Methods : A self made gadolinium-based contrast agent phantoms were used. MAGiC and CSE sequence were implemented for measurement of T1 and T2 relaxation time. For the T1 relaxation time measurement, 15 TRs((0~10000msec) were taken and other parameters were fixed. For the T2 relaxation time measurement, 13 TEs(10~560msec) were taken and also other parameters were fixed. In addition, the error rate of CSE and MAGiC were measured and the interval difference of each concentration was compared.
Results : In the comparison of T1 and T2 relaxation time, CSE T1 and T2 relaxation times were 114.92 and 244.6 longer in averaged time than MAGiC T1 and T2. There was significant difference in T2 relaxation time(p=0.00) and no statistical difference in T1 relaxation time(P=0.65). Average r1 of CSE(average 3.49±0.28) in titrated molar concentration did not show difference compared with MAGiC r1(average 3.27±1.09). However, r1 in 2mM and 4mM in CSE were nearly 3 times higher compared with MAGiC(3.15, 3.47 vs. 1.48, 0.74). There was huge difference in r2 of CSE and MAGiC(average 3.97±0.63 and 8.42±3.16). Especially, In low molar concentrations(0.025, 0.05, 0.1mM), the r2 difference between CSE and MAGiC was nearly 5 times, which MAGic was greater than CSE.(10.33, 14.26, 15.02 vs. 2.38, 3.60, 3.55).
Conclusion : T1 relaxation time measurement of MAGiC was implemented enough to represent CSE but T2 relaxation time measurement did not express well compared to CSE. Therefore, MAGiC has to proceed a lot of research that can complement the difference with CSE in expressing images through T2 relaxation time measurement.

참고자료

· 없음