간 역동적 검사에서 Compressed Sensing을 이용한 Double Arterial Phase 기법 적용 시 최적 Acceleration Factor에 대한 고찰

지소영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 지소영 (세브란스병원)

저널정보: 대한자기공명기술학회 대한자기공명기술학회지 대한자기공명기술학회지 제29권 제2호

발행연도: 2019.1

수록면: 33 - 38 (6page)

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목 적：간 역동적 검사 시 호흡이 불규칙하거나 호기 후 정지의 어려움을 갖는 환자의 경우 영상의 질이 저하된다. 이 문제점을 해결하기 위해서 GRAPPA, CAIPIRHINA, Compressed Sensing 기법을 사용하여 호흡 정지 시간을 단축하고 있다. 본 연구에서는 acceleration factor 8, 9, 10을 적용한 CS 기법과 초기 동맥기와 동맥기를 동시에 얻을 수 있는 Double arterial phase 기법을 사용하여 VIBE 영상을 얻어 비교함으로써 최적 acceleration factor 값과 phase를 평가해보고자 한다. 대상 및 방법：2019년 8월 19일부터 9월 20일까지 본원에서 간 MRI 검사를 시행한 환자 15명을 대상(남자 10명 여자 5명 64±12.6세)으로 단일 호흡 정지 동안 2번 측정되는 double phase image를 사용할 때, acceleration factor를 각각8, 9, 10으로 변화를 주고 다른 변수들은 같게 하여 실험을 진행하였다. 획득한 acceleration factor 값과 phase가 다른 각 영상의 SNR, CNR을 측정하여 정량적 평가를 진행하고, 정성적 영상평가와 호흡 정지 시간의 변화를 비교하였다. 결 과：같은 phase에서 acceleration factor의 값이 9, 10, 8 순으로 SNR이 높았으며, acceleration factor가 8, 10일 경우 SNR이 phase 1보다 phase 2가 높았고, acceleration factor가 9일 경우에는 phase 1가 더 높았다. phase 1의CNR은 acceleration factor 9, 8, 10 순으로 높았고, phase 2에서의 CNR은 acceleration factor 9, 10, 8 순으로 높았다. acceleration factor가 8, 9인 경우는 phase 1의 CNR이 높았고, 10인 경우 phase 2의 CNR이 높았다. 결 론：본 연구의 실험결과를 종합하였을 때 acceleration factor 9를 적용한 double phase image 중 Phase 1에서 가장 높은 SNR과 CNR을 확인할 수 있었다. 또한, 호흡 정지시간 역시 acceleration factor 8 대비 acceleration factor 9에서는 13% 감소하고, acceleration factor 10에서는 20% 감소한 효과를 얻었다. CS 기법을 사용한 간의 역동적 Double Phase 검사 시 영상의 질의 변화에 큰 유의함이 없는 상태로 acceleration factor를 조절하여 호흡 정지시간을 줄이고,2개의 영상 중 선택하여 임상적으로 활용할 수 있다고 생각한다.

Purpose：In Liver MRI dynamic scan, the image quality would be lowered if the patients have a difficulty in holding a breath or breathe irregularly. GRAPPA, CAIPIRHINA, and Compressed Sensing(CS) are applied to conventional VIBE sequence for shortening the breath-hold time in order to improve the image quality. In this study, we investigate the optimal acceleration factor and phase of CS applied Double arterial phase VIBE images which are conventionally used to get early arterial phase and arterial phase in a single breath hold. Materials and Methods：15 patients consisted of 10 males and 5 females took Liver MRI examination from August 19th to September 20th. CS techniques is applied to conventional VIBE sequence which is dominantly used in a dynamic scan. This CS applied VIBE sequence is measured two times in a single breath-hold and it is also controlled by acceleration factor from 8 to 10. After acquiring images, SNR, CNR, and scan time are quantitatively evaluated, and then these images were evaluated using 4points qualitative assessment by Radiological technologists. Results：In the same phase, SNR and CNR of the ACC 9 are higher than those of ACC 8 and ACC 10. When acceleration factor is set as 9, SNR and CNR of Phase 1(P1) is higher than those of Phase 2 (P2). According to the results, CS VIBE sequence whose acceleration factor is 9 has a shorter scan time which is 13% decreased compared to CS VIBE sequence whose acceleration factor is 8. Moreover, the first phase of double phase CS VIBE image whose acceleration factor is 9 has not only the highest SNR and CNR but also an acceptable image quality. Conclusion：The first phase image with acceleration factor 9 has the highest SNR and CNR compared to the other images which has a different acceleration factor and phase. It has also shorter scan time than acceleration factor 8. As a result, the double arterial phase image which has optimal CS acceleration factor, short scan time and acceptable visual image quality, can be considered as a clinical Liver dynamic scan sequence. Moreover, the double arterial phase image has two types of phase that the operator is possible to chose one image which has more valuable information and good quality. Thus, it could be applied to the patients who have a difficulty in breath hold, or breathe irregularly.

#Acceleration factor #Compressed Sensing #Double arterial phase #VIBE

참고문헌 (6)

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Geethanath, Sairam / 2013 / Compressed sensing MRI: a review / Critical Reviews™ in Biomedical Engineering 41(3)

Pruessmann, Klaas P. / 1999 / SENSE: sensitivity encoding for fast MRI / Magnetic resonance in medicine 42(5):952~962

Sodickson, Daniel K. / 1997 / Simultaneous acquisition of spatial harmonics (SMASH): fast imaging with radiofrequency coil arrays / Magnetic resonance in medicine 38(4):591~603

Donoho, D. L. / 2006 / Compressed sensing / IEEE Transactions on Information Theory 52(4):1289~1306

Lustig, Michael / 2008 / Compressed sensing MRI / IEEE signal processing magazine 25(2):72

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