A Study of Susceptibility Decomposition in MRI

자기 공명 영상 시스템에서 자화율 분해 영상법에 관한 연구

  • 노용만 (대전대학교, 컴퓨터공학과) ;
  • 홍인기 (한국과학기술원 정보 및 통신공학과, 아산생명과학 연구소 방사선 의학연구과)
  • Published : 1995.12.01

Abstract

The intravoxel spin phases in magnetic resonance imaging (MRI) usually vary due to susceptibility differences of materials to be imaged. The phase variation in the voxel results in a reduction of the signal intensity. This signal intensity reduction is known as the susceptibility effect in MRI and has been studied extensively. In this paper, a new spectral decomposition technique Is proposed and the signal change due to the susceptibility effect can be analyzed. A pulse sequence for the spectral decomposition of the susceptibility was developed and applied to susceptibility imaging of venous blood possessing paramagnetic properties. The computer simulations and their corresponding experimental results obtained using both a phantom and human volunteers are reported. Key words : susceptibility effect in MRI : spectral decomposition of susceptibility effect.

자기공명 영상 시스템에서 영상을 얻고자 하는 물체내의 자화율 차이는 복셀내의 스핀들의 위상을 변화시킨다. 또한 스핀들 상호간의 위상변화로 인하여 영상 신호는 감쇄된다. 이러한 신호 세기의 감쇄는 자기공명 영상분야에서 자화율 효과라 알려져 왔고 이런 효과를 억제시키거나 또는 이용하는 연구가 심도있게 논의되어왔다. 본 논문에서 자화율 효과로 인한 신호의 변화를 분석할 수 있는 새로운 스펙트럼 분해법과 영상법을 제안하였다. 그리고 자화율 스펙트럼 분해법을 위한 펄스시퀀스를 개발하였고, 이것을 상자성(paramagnetic) 성질 때문에 자화율 효과가 생기는 정맥영상에 적용하였다. 컴퓨터 모의 실험과 팬텀(phantom)을 대상으로 한 실험 결과로 스펙트럼 분해법의 타당성을 보였다.

Keywords

References

  1. Magn. Reson. Imag. v.3 Susceptibility artifacts in NMR imaging K.M.Ludeke;P.Roschmann;R.Tischler
  2. Phy. Med. Biol. v.33 Measurement of magnetic susceptibility effect in high field NMR imaging H.W.Park;Y.M.Ro;Z.H.Cho
  3. J. of Comp. Assit. Tomo. v.11 Clinical Magnetic susceptibility mapping of the brain I.R.Young;S.Khenia;D.G.T.Thomas;C.H.Davis;D.G.Gadian;I.J.Cox;B.D.Ross;G.M.Bydder
  4. Magn. Reson. Med. v.4 Chemical-shift imaging with large magnetic field inhomogeneity Y.S.Kim;C.W.Mun;Z.H.Cho
  5. Magn. Reson. Med. v.23 Reduction of Susceptibility Artifact in Gradient-Echo Imaging Z.H.Cho;Y.M.Ro
  6. Magn. Reson. Med. v.16 Magnetic resonance imaging of blood vessel at high field S.Ogawa;T.Lee
  7. Proc. natl. Acad. Sci. v.22 The magnetic properities and structure of hemochromogens and related substances L.Pauling;C.Coryell
  8. Magn. Reson. Med. v.25 Time course EPI of human brain function during task activation P.A.Bandettini(et al.)