SENSE Factor와 Shot 수 변화에 따른 IRIS Multi-Shot Diffusion의 영상변화에 관한 연구

• Published in: Journal of the Korean Society of MR Technology Vol. 28; no. 1; pp. 9 - 16
• Main Authors: 허 주, 정재윤, 조성봉, 대창민, Joo Heo, Jae-you Jeong, Seong-bong Jo, Chang-min Dae
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한자기공명기술학회 31.03.2018
• Subjects: IRIS; 확산강조영상; DWI; 자화감수성 인공물; Susceptibility artifact
• ISSN: 2233-7202; 2586-7261

목 적：확산강조 영상은 뇌질환 병변의 발견에 민감할 뿐 아니라 병변의 크기가 작아 발견이 어려울 때나 급성 및 아급성기의 뇌경색을 감별해 내는데 유용하게 사용된다. 그 밖에도 일반 MRI 검사로는 감별이 어려운 연부조직의 암과 양성종양을 확인 할 수 있어 근･골격계 검사에도 유용하게 사용된다. 하지만 해부학적 구조에 의해 자화감수성 차이 및 금속성 물질을 삽입한 환자에게서 EPI기법을 사용한 Diffusion 검사는 영상의 왜곡과 Artifact가 크게 나타나 영상에 대한 정확한 평가나 종양의 감별에 어려움을 겪게 된다. 이에 기존 Single-shot EPI 기법을 이용한 Diffusion검사에 비해 Metallic susceptibility artifact가 적은 IRIS Multi-shot Diffusion 기법의 SENSE factor와 Shot 수 변화에 따른 영상 변화를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법：IRIS MS DWI 기법의 자기감수성 인공물과 기타 영상 평가를 위해 돼지고기에 실제 수술용 Metal pin을 삽입하여 인체와 유사한 Phantom을 제작하였다. 모든 검사는 IRIS MS DWI 기법을 이용하여 Phantom 영상을 획득하였 다. SENSE factor와 Shot 수의 변화에 따른 자기감수성 인공물의 왜곡도 및 영상 변화를 확인하기 위해 SENSE factor 1, 2, 3, 4 값에 Shot 수를 각각 2, 4, 6으로 변화시켜 실험을 진행하였고 두 가지 Parameter를 제외한 모든 Parameter는 동일하게 적용하여 영상을 획득하였다. 사용된 장비는 Philips medical system의 Ingenia 3.0T를 사용하였고, 신호수집 코일은 32 channel SENSE head coil을 사용하였고 모든 평가항목은 Infinitt healthcare사의 INFINITT PACS를 이용하여 측정하였다. 자기감수성 인공물의 왜곡도 평가는 각 평가 영상에서 인공물의 가장 긴 종축 길이를 5회씩 측정한 후 평균 값으로 산출하였고 정성적 평가는 5년 이상의 MRI 경력을 가진 전문방사선사 5인이 항목 당 1회씩 측정한 후 평균값으로 산출하였다. 결 과：같은 SENSE factor 일 때 Shot 수의 증가로 자기감수성 인공물의 왜곡도는 감소하였다. 또한 같은 shot수 일 때 SENSE factor의 증가 시에도 자기감수성 인공물의 왜곡도는 감소하였다. 자화감수성인공물 역시 SENSE factor와 Shot 수가 증가함에 따라 왜곡도의 정도가 감소하였으나 일정 Factor이상 후에는 같은 값을 나타내었다. 전체적인 Image quality 평가에서는 Shot수의 변화 보다는 SENSE factor의 변화시에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었고 과도한 SENSE factor 사용은 오히려 Image quality가 저하 된다는 것을 알 수 있었다. Ghost artifact의 발생은 SENSE factor 4 이상이 되었을 때 발생하였으며 이처럼 많은 SENSE factor의 사용은 Ghost artifact 발생시킬 수 있으므로 적절한 SENSE factor 사용이 필요할 것으로 생각된다. 결 론：본 연구에서는 IRIS MS DWI 기법의 SENSE factor와 Shot 수를 변화시켜 여러 가지 Artifact를 감소시키고 Scan time을 단축시킬 수 있는 방안을 찾을 수 있었다. 더욱이 IRIS MS DWI 기법의 사용은 기존의 Single shot DWI 기법에서의 문제점들을 보완할 수 있었고 다양한 검사부위를 더 좋은 Image quality로 획득 할 수 있는 의미 있는 실험이었다. 앞으로 실제 임상에서 환자의 상태나 의뢰된 검사 목적에 따라 본 논문의 결과를 활용한다면 보다 진단적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있을 것으로 사료된다. Purpose：Diffusion-weighted imaging is an useful technique to diagnose brain disease such as discriminating between acute and subacute phase of cerebral infarction, as well as detecting tiny nodules. Moreover, owing to its recognized clinical utility in muscle and skeletal field, Diffusion-weighted imaging is widely used for assessment of benign nodule and soft tissue cancer which records low-sensitivity on general MRI. However, differences in magnetization sensitivity due to the anatomical structure and the use of the EPI technique under the Diffusion Imaging in patients who have inserted metallic materials make it difficult to evaluate the correct clinical diagnosis by image distortion and artifact. In this study, we investigated the improvement of image quality due to the change of each parameter of IRIS Multi-shot Diffusion technique. which produces less metallic susceptibility artifact compared to Single-shot EPI technique based on Diffusion imaging. Materials and Methods：For the artifact evaluation on magnetization sensitivity and various other image assessments of the IRIS DWI technique, a phantom was made by inserting surgical metal pin into pork meat that is similar to the human body. The phantom images were acquired using IRIS multi-shot DWI technique. In order to check the distortion and image changes of magnetization sensitivity, the SENSE factor was set to 1, 2, 3 and 4 and the number of shot was changed to 2, 4, and 6 for each SENSOR factor value. All parameters except these two were applied in the same value. The equipment used was Philips medical system Ingenia 3.0T and the signal acquisition coil was a 32 channel SENSE head coil. All evaluation data were measured using INFINITT PACS from Infinitt healthcare. 5 professional radiologists with 5 or more years of MRI experience were measured five times each, and the mean values were calculated. Results：At the same SENSE factor, by increasing of the number of shots, distortion of magnetization susceptible artifact was decreased. Also, at the same number of shot, distortion of magnetization susceptible artifact was reduced even with increase of SENSE factor. Distortion of magnetization susceptible artifact decreased with increasing SENSE factor and shot number, however after a certain high factor, it showed the same value. It was confirmed that the change of the SENSE factor affects the image quality rather than the change of the number of shot, and the image quality was deteriorated when an excessive SENSE factor was used. Ghost artifact occurred when the SENSE factor was set to 4 or higher and the use of an excessively high SENSE factor caused a SENSE ghost artifact, which requires precise settings. Conclusion：In this study, we found efficient ways of reducing various artifacts and shortening the scan time by changing the SENSE factor and shot count of the IRIS DWI technique. Furthermore, the use of the IRIS DWI technique was able to complement the problems of the existing single shot DWI technique and it was a meaningful experiment to obtain better image quality in various body parts. By using the results of this study it will be possible to acquire images with higher diagnostic value depending on the patient's condition and the purpose of the referral evaluation.