MRCP T2 3D 검사 시 압축센싱 계수와 De-noising 계수에 따른 영상 변화에 관한 연구

곽영곤

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자료유형: 학술저널

저자정보: 곽영곤 (원광보건대학교)

저널정보: 대한자기공명기술학회 대한자기공명기술학회지 대한자기공명기술학회지 제31권 제2호

발행연도: 2021.12

수록면: 1 - 8 (8page)

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본 연구는 MRCP 검사에서 대부분 시간이 소요되는 T2 3D 검사 시 CS 기법을 적용해 시간을 단축하고 동시에, CS 계수와 De-noising 계수를 변화시켜 그에 따른 영상 변화에 관하여 연구하고자 하였다. 본 연구는 환자 대신에 3D 프린터를 사용하였으며, 지름 0.55cm인 실리콘 bile duct를 제작하여 실험하였다. 실험 조건은 CS 계수를 1.1, 5, 10, 15, 20, 25로 변화시켰으며, 각각 변화된 CS 계수마다 De-noising 계수를 1, 100, 250, 500, 750, 1000으로 변화시켜 설정된 조건으로 5번씩 검사를 시행하고, 나머지 매개변수는 같게 하여 영상을 획득하였다. 계수 설정 별로 획득된 영상을 SNR, CNR, SSIM 값 순으로 측정하여 비교, 평가하였으며 검사 소요 시간의 변화도 측정하였다. 실험 결과 CS 계수를 기준으로 De-noising을 변화시킨 그룹과 De-noising 계수를 기준으로 CS 계수를 변화시킨 그룹에서 SNR과 CNR 전체적으로 유의하게 감소하였다(p<0.05). 또한, 검사 소요 시간은 CS 계수의 변화에 따라 많이 감소하였다. 특징적으로는 모든 계수를 변화시킨 그룹에서 De-noising 계수 10, De-noising 계수 100의 그룹이 SNR과 CNR이 가장 높았으며, 구조적인 유사도를 측정하는 SSIM 값도 가장 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 결론적으로, 환자의 호흡정지 기법이 가능한 CS 계수 15 이상에서 De-noising 10 또는 De-noising 100의 조합이 영상의 질과 검사 소요 시간에 있어 가장 최선의 계수 설정이며, 특히 CS 계수 20, De-noising 계수 100의 영상이 기준 영상 SNR의 90%, CNR의 97.2%, 구조적 유사성 98.7%로 가장 우수한 설정값으로 나타났다. 본 연구의 CS 계수와 De-noising 계수의 설정은 영상의 질적 수준을 일정 수준 유지하며, MRCP 검사에서 많은 시간이 소요되는 T2 3D sequence의 검사소요 시간을 단축시켜 진단적인 능력은 유지하며 검사소요 시간을 줄이는 기초자료로 사용 될 것이라고 사료된다.

This study looked at image changes by altering the CS factor and De-noising factor while shortening time by applying a CS technique to the T2 3D examination, which accounts for most of the time during MRCP examination. In this study, a 3D printer was used instead of a patient, and a silicon bile duct with a diameter of 0.55 cm was manufactured and tested. The experimental conditions changed the CS factor to 1.1, 5, 10, 15, 20, and 25. Each CS factor was run with a De-noising factor of 1,100, 250, 250, 500, 750 and 1000/. Tests were performed five times under set conditions, and the remaining parameters were kept constant to obtain an image. The images acquired with the adjustment of each factor were compared and evaluated by measuring SNR, CNR, and SSIM values, and the change in test time was also measured. As a result of the experiment, in the group that changed the de-noising factor based on the CS factor and the group that changed the CS factor based on the de-noising factor, the overall decrease in SNR and CNR was significant (p<0.05). In addition, the time required for inspection decreased significantly as the CS factor changed. Characteristically, the de-noising group of 10 and 100 had the highest SNR and the highest CNR was found in the group that changed all factors (p<0.05). In conclusion, the combination of de-noising 10/100 above a CS factor of 15 whereby the patient's respiratory stop technique was possible led to the best factor setting for image quality and examination time. This was especially pronounced in the images using a CS factor of 20 and de-noising factor of 100 was the best. These choices of factors led to 90% of the SNR of the reference image, 97.2% of the CNR, and a 98.7% structural similarity. The setting of the CS factor and de-noising factor in this study is believed to maintain a certain level of quality and structural change in images, reducing the time required for T2 3D examinations, maintaining diagnostic capabilities, and may be used as a basis for reducing the time required for MRCP examinations.

#압축센싱 #디노이징 #췌담도자기공명영상 #Compressed sensing #CS factor #De-noising factor #MRCP

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

McGibney, G. / 1993 / Quantitative evaluation of several partial Fourier reconstruction algorithms used in MRI / Magnetic Resonance in Medicine 30(1):51~59

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

Hutchinson, Michael / 1988 / Fast MRI dataacquisition using multiple detectors / Magnetic Resonance in Medicine 6(1):87~91

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