Whole Body DWI에서 3D Shim DWI과 i-shim DWI의 영상 품질 비교 평가

서지정보

· 발행기관 : 대한자기공명기술학회
· 수록지 정보 : 대한자기공명기술학회지 / 28권 / 2호
· 저자명 : 김정훈, 권도훈, 김건영, 안병환, 이민수, 김동성

목차

Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 연구 대상
2. 연구 방법
3. 설문을 통한 정성적 평가 방법
4. 정량적 평가 방법
Ⅲ. 결 과
1. 정성적 평가 결과
2. 정량적 평가 결과
3. 통계학적 결과
Ⅳ. 고찰 및 결론
Referances

초록

목 적：일반적으로 DWI 검사의 Echo Planner Image(EPI)기법은 공기, 지방, 물 등 자화율 차이가 큰 물질에서 종종 왜곡 된 영상이 발생되는 특성이 있다. 또한 B0 field 영역의 불균일에 따라 발생 되어지는 왜곡현상도 1.5T보다 3.0T에서 더 크다. 이러한 문제점을 해결하고 보완하기 위하여 본 연구에서는 정상인을 대상으로 3D shim Whole body DWI와 SIEMENS의 Integrated-shim (i-shim) Whole body DWI의 영상품질을 비교 평가해 보았다.
대상 및 방법：본 연구는 2017년 12월부터 2018년 1월까지 정상인 10명(평균 나이 28.7±3.62세, 체질량지수 26.3±2.74)을 대상으로 하였다. 연구에 사용된 장비는 3.0T MRI 장비(Skyra 3.0T Elfs, SIEMENS, Germany)를 사용 하였으며, 20 채널 head&neck coil, 30 채널 body coil 2개, 18채널 spine coil을 사용하였다. 방법으로는 3D shim WB DWI와 i–shim WB DWI을 연속적으로 검사하였다. step당 TR/TE = 8500/ 56 msec, FOV450x450, matrix 134/134, NEX(b-value 0 =3NEX, 900= 4NEX), 50slice, Slice Thickness 5mm로 하였다. 영상획득시간은 pre scan을 포함하여 step당 3D shim DWI = 183sec, i-shim DWI = 227sec였다. 평가 방법으로는 재구성 된 영상(b-value=900)의 시상 면 영상을 가지고 정성적 분석과 Image J의 Plot profile기능을 활용한 정량적 분석을 하였다.
결 과：시상면 영상에서 척추와 뇌척수(spinal cord) 주변부의 신호소실, 틀어짐, 영상 품질, 3가지 항목을 정성적으로 평가 한 결과 i-shim DWI가 3D shim DWI보다 신호소실 평가에서 0.87점(17.4%)더 높게 받았으며, 틀어짐에서 1.1점(22%), 전체적 영상 품질에서 1.1점(22%) 높았다. 결과적으로 i-shim DWI가 3D shim DWI보다 높은 점수를 보였으며, Total image quality를 5점 척도로 평가한 결과 i-shim DWI가 1.3점(26%)이상으로 더 좋은 점수를 받았다. 정성적 평가에서 영상의 품질이 가장 좋지 않았던 목 부위를 정량적으로 분석해 본 결과, 3D shim WB DWI의 Area signal Plot profile 은 242.74(6.67)이었고, i-shim WB DWI의 Area signal Plot profile은 250.21(5.65)로 i-shim WB DWI에서 목 부위 Area 신호 면적이 더 넓어 신호소실이 더 적은 것으로 확인됬다. 또한 영상의 background 값을 normalize하여 signal intensity를 비교한 결과 3D shim DWI이 455.80(299.81), i-shim DWI이 718.80(376.40)으로 약 1.57배 더 신호강도 가 좋았다.
결 론：i-shim DWI은 기존의 3D shim DWI보다 자화율과 두께 차이가 심한 목 부분에서 자화 불균일에 의한 인공물을 효과적으로 교정할 수 있었으며, 결과적으로 B0 fileld 불균일에 따라 발생되어지는 인공물을 줄이는데 탁월한 것으로 확인됬 다. 또한 step이 인접한 각 table의 위치에서 왜곡에 따른 신호소실을 줄이고 움직임에 대한 보상이 탁월한 것으로 판단되었다.

영어초록

Pulpose：In general, the Echo Planner Image (EPI) technique of the DWI test often produces distorted images in materials with large differences in magnetic susceptibility such as air, fat, and water. Additionally, the distortion caused by the unevenness of the B0 field region is larger at 3.0T than at 1.5T. In order to resolve and supplement these problems, it was tried to compare and evaluate the image quality of 3D shim whole body DWI and Integrated-shim (i-shim) whole body DWI by SIEMENS.
Materials and Methods：This study was performed on 10 normal subjects (mean age 28.7±3.62 years, body mass index 26.3±2.74) from December 2017 to January 2018. The equipment used in this study was a 3.0T MRI device (Skyra 3.0T Elfs, SIEMENS, Germany). Used coil (20-channel head & neck coil, 30 channel body coil, 18 channel spine coil) To perform comparison, 3D shim DWI and i-shim DWI were successively received being divided into 5 steps. Values are set as follows; TR/TE per step = 8500/ 56 msec, FOV450x450, matrix 134/134, NEX(b-value 0 =3NEX, 900= 4NEX), 50 slice, and slice thickness 5mm The image acquisition time including the pre-scan was 183 sec per step at 3D shim DWI and 227 sec at i-shim DWI. For quantitative evaluation, coronal images of composed axial images of 3D shim DWI and i-shim were restructured and then the signal plot profile value of the neck area which was the most distorted part in the qualitative evaluation, by drawing a straight line from the calvaria to the anus using the plot profile of Image J. As the evaluation method, the sagittal image of the reconstructed image(b-value=900) was analyzed using qualitative analysis and quantitative analysis using Image J 's plot profile function.
Results：In the qualitative evaluation of signal loss of spinal cord, distortion, and image quality on the sagittal image, i-shim DWI received 0.87 points (17.4%) higher in the signal loss, 1.1 points (22%) higher in distortion, and 1.1 points (22%) higher in overall image quality than the 3D shim DWI. Conclusively, i-shim DWI showed higher scores than 3D shim DWI. When the total image quality was evaluated on a 5-point scale, i-shim DWI was statistically significant difference by showing 1.3 points (26%) higher values. In the quantitative analysis of the neck area with the worst image quality in the qualitative evaluation, the area signal plot profile of 3D shim DWI was 242.74 (6.67) and that of i-shim DWI was 250.21 (5.65). When normalized background values of images were compared, D shim DWI showed 455.80(299.81) and i-shim DWI showed 718.80(376.40), which shows that i-shim DWI had 1.57 times stronger signal intensity.
Conclusion：i-shim DWI could more effectively correct unevenly magnetized artifacts in the neck which has uneven magnetic susceptibility and thickness than conventional 3D shim DWI. It was found to have excellent performance in reducing artifacts caused by unevenness in the B0 field. In addition, it is concluded that it can reduce signal loss due to distortion at the position of each table adjacent to the step and compensate for the movement.

참고자료

· 없음