Abstract
Purpose: Projection-type Fast Spin Echo (PFSE) imaging is robust to patient motion or flow related artifact compared to conventional Fast Spin Echo (FSE) imaging, however, it has difficulty in controlling $T_2$ contrast. In this paper, Tz contrast in the PFSE method is analyzed and compared with those of the FSE method with various effective echo times by computer simulation. The contrasts in the FSE and PFSE methods are also compared by experiments with volunteers. From the analysis and simulation, it is shown that ${T_2}-weighted$ images can well be obtained by the PFSE method proposed. Materials and methods: Pulse sequence for the PFSE method is implemented at a 1.0 Tesla whole body MRI system and $T_2$ contrasts in the PFSE and FSE methods are analyzed by computer simulation and experiment with volunteers. For the simulation, a mathematical phantom composed of various $T_2$ values is devised and $T_2$ contrast in the reconstructed image by the PFSE is compared to those by the FSE method with various effective echo times. Multi-slice ${T_2}-weighted$ head images of the volunteers obtained by the PFSE method are also shown in comparison with those by the FSE method at a 1.0 Tesla whole body MRI system. Results: From the analysis, $T_2$ contrast by the PFSE method appears similar to those by the FSE method with the effective echo time in a range of SO-lOOms. Using a mathematical phantom, contrast in the PFSE image appears close to that by the FSE method with the effective echo time of 96ms. From experiment with volunteers, multi-slice $T_2-weighted$ images are obtained by the PFSE method having contrast similar to that of the FSE method with the effective echo time of 96ms. Reconstructed images by the PFSE method show less motion related artifact compared to those by the FSE method. Conclusion: The projection-type FSE imaging acquires multiple radial lines with different angles in polar coordinate in k space using multiple spin echoes. The PFSE method is robust to patient motion or flow, however, it has difficulty in controlling $T_2$ contrast compared to the FSE method. In this paper, it is shown that the PFSE method provides good $T_2$ contrast (${T_2}-weighted$ images) similar to the FSE method by both computer simulation and experiments with volunteers.
목적: Projection-type Fast Spin Echo (PFSE) 영상 기법은 일반적인 Fast Spin Echo (FSE) 기법과 비교하여 환자의 움직임과 혈류에 강한 장점이 있는 반면. $T_2$ 대조도(contrast)를 조절하기가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 PFSE의 대조도를 이론적으로 분석하였고 컴퓨터 모의실험을 통하여 다양한 effective echo time (TE) 을 갖는 일반적인 FSE와 비교, 분석하였다. 또한 인체 실험을 통하여 제안한 PFSE 영상기법으로 움직 임과 혈류에 강인한 $T_2$ 강조 영상을 얻을 수 있음을 보였다. 대상 및 방법: 본 연구에서는 1.OT 전신 MRI 시스템에서 새로운 k-space의 배치를 갖는 PFSE 펠스 시권스를 구현하여, PFSE와 FSE 방식의 $T_2$ 대조도를 컴퓨터 모의설험과 인체 실험을 통하여 비교, 분석하였다. 컴퓨터 모의실험에서는 서로 다른 $T_2$ 값을 갖는 팬텀을 구현하여 다양한 effective TE에 대한 FSE 영상과 PFSE 영상을 재구성하여 대조도를 비교하였다. 인체 설험에서는 multi-slice $T_2$ 강조 두부 영상을 PFSE와 FSE로 얻어 영상기법간의 $T_2$ 대조도를 비교하였다. 결과: 이론적인 분석에서 PFSE의 $T_2$ 대조도는 effective TE가 80-l00ms 정도의 FSE 영상과 등가하게 나타나 $T_2$ 강조 영상을 얻을 수 있을 것으로 판단되었다. 컴퓨터 모의실험에서 PFSE 재구성 영상은 effective TE가 96ms인 FSE 영상과 대조도가 비슷하게 나타났다. 인체 실험에 서도 PFSE 영상은 effective TE가 96ms인 FSE 영상과 비슷하게 나타났으며. PFSE 방법이 FSE 방법에 비하여 움직 엄과 혈류와 관련한 artifact에 강인함을 확인 할 수 었었다. 결론: PFSE 기법은 k-space의 극좌표계에서 서로 다른 각도를 갖는 여러 line틀을 다중 스핀 에코 기법으로 측정하는 방식이다. PFSE기법은 FSE와 비교하여 환자의 움직임과 혈류에 강한 장점이 있는 반면, $T_2$ 대조도를 조절하기가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 PFSE 방식으로 FSE와 대등한 $T_2$ 대조도 ($T_2$ 강조 영상)를 얻을 수 있음을 이론과 컴퓨터 모의실험 밝히고, 인체 실험을 통하여 확인하였다.
