���� ���� �ڱ�������� �� �� �� �Ӹ��� �ڱ��������(Magnetic resonance imaging, MRI)����ü����κ��������ϰ��ִ���������������
�ڱ����Ʈ�������̿��Ͽ��ֺ��������¿�������ȭ�Ǵ����������ڱ�������������������ݿ��ϴ��ڱ������ȣũ��������������������ȭ��
���̴�. 1973�� Lauterbur������ó�������������
�̷�, ���� 20��������������������̷��Ͽ�
���翡�̸���������ü���������������������������
���ְ������������������������ϰ��ִ�
MRI�������������ко߿��� X-ray CT���Բ���ȯ������
�ſ��߿�����ġ�������ϰ��ִ�. ����, X-ray ���ܱ��ʹ�
���ַ���, ��, ô����������ü��
�����������ڼ��������ϴ���Ź�����ɷ���
�����ְ��ְ�Ư��, MRI��������������
�����ӻ�����Ȯ�强�������������������¿�����
������������� X-ray �������������������
���������������������������־����ӻ�����������Ȯ��ǰ��ִ�. ������ȯ������
�����پ�����ü���������������������̿�
������ȭ�Ǵ����������ڱ��������������������
���ִ����ο��ڱ������������������������������ߵǴ����ÿ�
�ڱ�������������ý����������̿��߸��߾��������ǰ�
�ִ�. �̿�������������������ȭ��������
���ִ�����������(perfusion), ��ü��������������
���Ȱ���������������������ִ������������
����ȭ(chemical shift imaging)���ڱ�����б���, �����������������̽���������������ִ�Ȯ��������(diffusion),
�������������������ϴ�������������ȭ��
��ų���ִ��������������(functional magnetic resonance imaging; fMRI) ��
�ֽ���������鿡���������������������̰�, ��������Ÿ���������������������
�ӻ��������ɼ������ư����ִ�. ������
MRI���⺻�������ڱ�����������������ý�����ҵ��������ϰ�
�����ϰ���������������������������
��������ϰ����Ѵ�. MRI���������� MRI�����ڱ���Ʈ���������ļ�(Larmor frequency)���� �������ܺ��ڱ��������������������Ͽ������Ǵ� ��ǿ��̷����������ΰ��ִ�. �������������� �������ϴ��ڱ��������ڱ���Ʈ����ġ������ �������ļ�����������������Ͽ���ȭ�ǰ������ν��ڱ������ȣ�����ļ� ���������ڱ���Ʈ����ġ�������������־� ��������������ȭ���̿�ȴ�. ���ݱ������������� MRI ������������õǾ�����������κ��� MRI ������������ǰ� �ִ� Fourier transformation(FT) �������������ϰ����Ѵ�. FT������� �ڱ�����������������������ϰ� 1�����������������ϸ� ����������. 1���������������ٸ�����ġ�� �����ϴ�����(�������������)�� ���������������ϱ���������ڰ�(gradient)���ڱ����������̹� ���������ڱ��忡���ϸ��Ͻ�����������ġ���ִ� ���������������ļ�������ġ���������������� ��������������ȴ�. ���Ƿ��ڱ������ȣ������ġ���������� ���������ļ����Ǹ����ǰ����ļ������������ִ� FT ��ȣó�����Ͽ�����ġ�� �ִ����������������ִ� (�� 1). ���� �츮����������ϰ��ִ� MRI�� 2�������������̴�. ���Ƿ� 2�����������ϴ������������Ϸ������ڸ����ļ��� �Ѱ��������������������������и������������� �ʱ����������ļ�����������������ϴ����(phase encoding)�����ԵǾ���. ���ļ������������������ϱ����Ͽ� �����������������������ڰ���ϳ������ļ�, ���ϳ��������������Ǹ���ȣ��������ȴ�. �̶�, �ڱ���Ʈ�����������е������������� (�ᱹ�ڱ���������������)���������ڱ������ȣ���� ���踦��������������ǥ���ϸ��ڱ������ȣ���ڱ�������� FT ���谡 �����������ִ�.
���Ƿ��ڱ������ȣ�� FT������ó������ٷ�����
�е�����������������������������Ѵ�. ��
�����ʰ����ڱ����������������������ϴ������μ������Ӹ�
�ƴ϶����ο� MRI ������������߿��־�����
Ȱ��Ǵ� "k space"����ſ��߿��������������ϰ��ִ�.
MRI����������ؼ����������ε� 2����������
���������ü k space ������ä���־���Ѵ�. �ڱ������ȣ��
�����ϴ������, k space��ä���������Ϲ�������
����ڰ踦�����ϴ�������������ȴ�. ������κ����Ϲ�
MRI�����Ǵ�����ڰ踦�����ϴ�������δ��������������ļ�������
�����ϴ�������������ڰ迡������������
��������ȣ��������(rectilinear k space scanning)������Ѵ�. �����, �������ڱ������ȣ���ܼ��� FT ó�����������ڱ����������
�������ִ�. K space�������ڵ���ȣ������ȭ����
�����������������������ִ����������̳�������
������ʿ��������ð������� ms��������
�ʰ����ڱ����������������� Echo planar imaging(EPI) ������������̷��� k space
������������������Ͽ��������������ٸ����������
���߿� k space���������������������ڸ������
�����̴�. ����, �ڱ������������������پ缺���� k
space��ä��������������������, ȭ����, ��������
���������������Ǵ���������������������
���ο�����������������ɼ����������дٰ�
�����Ѵ�. �ڱ�����������������ý������ �ڱ���������⸦�����ϴ� �����ý�������ü����������ϰ������� ����������̶�����������Ϲ�����, ȭ��, �����о߿����Ǵ� in vitro NMR spectrometer�ʹ���ũ����Ϻ� �ý��ۿ��־����̰��ִ�. ũ�����ڱ��忡���õ� �κ�, RF ��(radiofrequency pulse)������ڰ迡���õ���ȣ���� �����κ�, ��ȣó���κ������������ִ� (�� 2). ��������ȭ����(magnetization)��������ִ� ���ڱ���������ڱ���������������, ��κ������Ⱑ 0.2��1.5 T (Tesla; 1 T = 10,000 Gauss)�������μ�������������� �ִ��� bore ũ��� 50��80 cm �����̴�. �ڱ��������ϵ��� ȭ���������߿����������ϴµ�, ���1.5T �ڱ�������������ڱ��������ϵ�(field homogeneity)�� 50 cm �ȿ����� 1 ppm �����̸��ڱ��������ϵ������������ϱ��������� ä�ε��� shimming coil�������Ǿ��ִ�. ���ο� MRI �����������ֱ� �ΰ�����Ÿ�����ִ����������������ڱ�����б������ �ڱ������������Ͽ���������ŷڼ�����Ȯ���� �������ǰ�, �̿��������ӻ�����ȭ���������ɼ������� 3 T �̻���������MR �ý������߿� ������ MR ����ȸ�簡�����������ڱ�����������������ֵ����� ����������������������ϰ��ִ�. 3���������� �����������ڱ�������������ȭ���ִ�����ڰ������ 10��25 mT/m �ڰ�� 150��300 mT/m/sec�� slew rate��������������ִ�. ����ڰ����ִ�ũ����ʰ����ڱ����������������������� ���ִ��ý��������ɿ��ſ�ū������ �ֱ���������ȸ������̸�����Ű��������� �ϰ��ִ�. ��ȣ�����κп��ش�Ǵ������� ��������ȣ��������(signal-to-noise ratio; SNR)������ū �������ִ����������ڱ������������������ȣ���� Ư������������ȣ���������ش�ȭ�ϱ����������ϰ��� �ϴ�������������������������ϰ� bird-cage, phase-array ���¿� �����پ������ϵ������ߵǾ���. �ʰ������ڱ��������������������������Ϸ翡����ȯ������������������������ ����ó���ӵ���������������ϴ�ȯ���������� �ڱ������������ throughput�����ſ��߿��ϴ�. ���Ƿ���κ����ڱ����������� ����ó���ð����ִ����������ϱ�������������ȣ�� �����ȣó������ array processor������Ͽ�ó���Ͽ�����������ִ�. �������������ý����������ϴ������ҵ��� MRI�� ȭ��������Ű�����������������������ǰ� �ִ�.
MRI������������
������(Contrast) �ڱ��������������������������(contrast)��
���� 1) ��������(concentration), 2) ��ȭ�ð�(relaxation time)�� T1 (spin-lattice relaxation time), T2(spin-spin relaxation)��
���������������ڱ������������, 3) ����������
�������帧 (flow), Ȯ�����������������, 4) ������
��ȭ��������ȭ��������(magnetization transfer), 5) ��������
�����ȭ������������ȭ�Ǵ��ڱ���ȭ��(magnetic susceptibility) ���پ���
��ü������������, ȭ����, �������������ǿ�����
������. �̵����ǵ����������ϴ�����������
�����ϰ����õ������������������������������
���յǾ��������������������������Ư������ȣ
�����������ְ��ȴ�. ����������ȭ�ð� T1��
T2��������ȯ����������������������������
��Ȱ�뵵���ſ��������������̴�. ������
�������Կ�����������ȣ����������������
����Ͽ���������ȣ�������ش�. ��ȭ�ð� T1�� T2��
�ֺ��������µ�, �����������������ܺ����ǰ�������
�������������������Ǵµ��̴���ȯ������
����������������ȯ�����������뺯���ְ��ִ�.
��ȭ�ð� T1�� T2�������뵵����������
�̿�ǰ��ִ�. ��, T1�� T2������ȭ����
�����Ǵ� T1 ��������� T2 ����������������ü������
�غ�������������������������������������
��Ÿ�����ִ� (�� 3). T1 ���������������������Ư��
���������������̱����Ͽ� T1��ª�����ִ�
�ܺ�����������������������ϱ�Ѵ�. T1 ��������� T2
����������������Ͽ� 90���� 180�� RF ��������Ͽ�
��������� SE (spin echo) ������������������ TSE(turbo spin echo)�� FSE(fast spin echo) �������
TR�� TE�������ϴ������, ��������ڰ踦����Ͽ�
��������� GRE(gradient echo) ��������� RF�����Ӱ�(flip angle)��
�����ϴ����������Ѵ�. �������帧��������
�ڱ���Ʈ����ġ��ȭ�������ڱ��������Ư������ȣ
������������ȭ�������ش�. �̸��̿�����������������μ�
�帧�����������ܸ鿡������ȭ��������
������ȭ���̿��� TOF(time of flight)���帧�����������ܸ鿡����
��ȭ������������ȭ���̿��� PC(phase contrast) ������ִ�
(�� 4). ���� PC ������������ӵ������������������ϴ�
������������. ��������� X-ray������ DSA(digital subtraction
angiography)�������������ٴ�������������Ÿ���µ�
��Ȯ�����������������������������μ�ȯ�ڿ����ذ�����
������μ��������ް��ִ�. ���������ֱ����,
���������������Կ�������ȣ����������
�̿������ο���������ԵǾ��ſ�ª���ð��������������������ְ��Ǿ���. ����, ����������������������������, ��߸����ȯ, ������
���������������������õ���ȯ�����ܰ�
ġ�ῡ�־��ſ��߿��ϴ�. �����, spin tagging ����̶�
�Ҹ��� 180��90 RF ��������inversion recovery ���������Ͽ�������ȭ������ inversion �����ð��������������帧��
������ȣ��ȭ�������ϱ�ϰ��������� EPI ����
���������������������������������
���������������������ִ�. �ұ�Ģ���������
ǥ���Ǵ�������Ȯ�����µ�������������
�ֺ�ȯ�������ǿ������������������ǰ�����ڰ�
�Ͽ��ִ�������Ȯ�꿡�����ڱ������ȣ������
���Ҹ����������ν��̸�����ȭ�����ִ�.
��������Ȯ�꿡�����������ΰ����������ϱ�������
���������������ּ�ȭ�����ִ����� ms��
�����ð��������� EPI�������ʰ������ڱ������������
��������߰��̸������ϰԲ��ϴ��ý���������
������ֱ���������Ȯ�갭�����������������ӻ�����������
�Ұ����Ͽ���. ����, ���������������ȯ����
�����������������������������ְ��ִ�.
��ȭ������������������ȭ���°�
������ȯ�ǰ��ִ����¿���������ȭ���¸� RF ����
����Ͽ���ȭ��Ű���ٸ���ȭ���°���ȯ��Ȳ��
��������ȣ�������������Ǵ��������Ѵ�. �����������������������������(angiography)��
TOF������Բ����Ǿ��������ٸ������������̸�
�������̱�Ѵ�. �ڱ���ȭ���������������ڱ������ұ��ϵ���
����Ŵ���ν��̷�������ȭ�������������л�ʿ�
�����ڱ������ȣ�����Ҹ�����Ű���������̴�. �ſ�
�������������������ϰ��ִ����������κа�
����������������������Ұ���������� paramagnetic��
��������ȯ�Ǵ����۷κ������������ϴ��κп����ڱ���ȭ��
ȿ��������������ȣ���ְ�����Ұ����ȴ�.
�̵����ڱ�������������ְ����������������
�ֱ��������������� BOLD ȿ��(Blood oxygenation level-dependent effect)������������Ҹ����̴�������������������̿�DZ�Ѵ�.
���������Ȱ��ȭ�����, �ش�Ǵ�����������
��Ҹ������ϴ��������������Ͼ���̿�����
�ʰ�������ҿ����������۷κ��� nonparamagnetic��������
�����־����κ�����ȣ�������Ǿ���������ɿ�
�����������������������ִ� (�� 5).
���ݱ���������μ������������������������ PET(positron emission
tomography)��������ɿ�����������ȭ������
�ְ����ΰ����������־�������缱�������������, ����
���������ش�, �ŷڼ��ִ������������ؼ���
����������������������������������������������
���������м����ʿ伺�������������鿡��
�������������ְ��ִ�. ����, MRI����ü�����ذ�
����, ���ػ������ġ�������������ְ�,
�������ٵ���������������м������ŷڼ����ִ�
������������ִ������������ְ��־�ȯ�ڿ������ӻ��������ɼ����ſ�ũ�ٰ���
���ִ�. ���ݱ������ŵ��پ�����ü��������,
ȭ����, ��������Ȱ�����������������������
����������������������������־���
������ȯ���������ο����۾������������ߵ����ο�����������м�����������������߿��ִ�.
MRI������������������ �����ڱ�����������õ�����
�پ�����������������ߵǰ�����������
�ΰ�����Ÿ�����о����ϳ����ʰ��ӿ�����������
�����ð�����������������ݵǾ������ϴ�
�����������,�����ʰ��ӿ�������������
���ο���������������߿��ִ�.���������ð����ִ���
�������ϰ����ϴ��ֿ��������μ��ڱ��������������
����߸�����������������������ӿ�����������
�ּ����������μ��ʰ��ӿ��������ʿ���Ȯ�갭������������
���������������������ڱ�������������ӻ����뿡
�������ִٴ����������ִ�.
�����ū����ڰ������slewrate���ý����������̿���EPI����������ߵǰ��̸��̿��Ͽ�
��ü���پ������������������˾Ƴ���
�ִ����ο�����������������ǰ��ִ�.�ֱ����
�Ϲ���������������������������ð�����
�ڱ�����б��������EPI��������յǾ�,��������������ð���ū����������Ǿ����������ӻ�����������ǰ��ִ�. ����, �ý����������������������Ծ�
���������������������ũ�����������ν��ڱ���������м���
����ȭ���������������������ڿ���������ǰ�
�ִ�. �ڱ���������м����������������������鿡����������
�����������ư��������ڱ��������м������������(reproducibility)��
�ſ��߿��ϰ��Ǿ���, �������鿡�������
������������,��������������
����,������������������Ȯ��������
��Ȯ�������������������Ͽ��پ�����������õ��ǰ�
�ִ�. �ý������鿡���ڱ������ȣ�������������������Ű��
���� 3 T �̻����������ڱ��������������ϵ������ߵǰ�, �ʰ��ӿ���������ħ�����ִ�����ڰ����ϰ�����������
���ӽ�ȣ���������õ�AD��ȯ����������������ǰ�
�ִ�. ���������, ���������������ο�����������߰�
���ڱ��弼��������, ����ڰ迡���õ��������, ��������
����������, ��������ȣó����ġ���ý���������
������ڱ��������������ü�������غ����������Ӹ�
�ƴ϶����Ȱ��, ��������������, Ȯ��Ȱ��, ����
�����Ȱ�����پ����������������������ϴ�
�������п�������������������μ��ڸ�������־���������
�������μ��ۿ������̶������Ѵ�. ������
�� [1] B. Maraviglia. Physics of NMR spectroscopy in biology and medicine, Proceedings of the International School of Physics ��Enrico Fermi�� (1986). [2] P.Sprawis,M. J.Bronskill,The physics of magnetic resonance imaging (1992). [3] S.S.Rajan, MRIaconceptual overview(Springer-Verlag, Inc., New York, 1997). [4] Syllabus Weekend educational courses, 7th scientific meeting, InternationalSocietyfor MagneticResonancein Medicine (1999).
|