Reduction of Artifacts in Magnetic Resonance Imaging with Diamagnetic Substance

• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 최우전(Woo Jeon Choi) 김동현(Dong Hyun Kim)
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』 제13권 제4호, 581~588쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.08.30

국문 초록

자기공명영상검사는 조직의 대조도 와 해상력이 우수하지만, 인공물이 발생 될 경우 진단에 영향을 주어판독이 불가능한 영상을 생성하기도 한다. 치아에 삽입된 금속은 강자성체 또는 상자성체로 되어있는 경우가 대부분이며 자화율 차이로 인하여 기하학적 왜곡을 유발하여 영상진단에 저해되는 경우가 많으며 이를 저감시킬 필요가 있다. 이에 본 연구는 반자성 물질을 사용에 따른 금속 인공물 분석을 실시하고자 한다. 자성 물질로는 치아교정용 와이어와 브라켓인 스테인리스 스틸이 사용되었고 반자성 물질은 구리, 아연, 비스무트를 사용하였다. 검사장비는 1.5T, 3T가 사용되었으며 사용된 시퀀스는 SE, TSE, GE, EPI을 사용하여 측정하였다. 자체 제작된 팬텀을 물질은 균등한 신호를 위하여 아가로스 겔(10%)을 사용하였으며 인공물 유발 물질은 스테인리스 스틸은 팬텀의 정중앙에 위치시켜 검사하고 각 길이 10mm의 정 육면체 반자성물질의 씌워 검사하였다. 인공물 측정은 Image J를 사용하여 순수한 팬텀 영상에서 자성물질을 포함한 영상을 감산하여 얻은 영상에서 Low Threshold 값을 10으로 설정 한 후 Wand tool을 사용하여 인공물 영역설정 후 면적을 구하였다. 스테인리스 스틸에서 발생한 금속 인공물은 반자성 물질 중 비스무트를 사용한 영상에서 금속 인공물이 가장 많이 감소하였으며 구리와 아연은 약간은 감소하지만, 그 정도의 차이는 크지 않다고 하겠다. 이러한 이유는 비스무트의 반자성 자화율이 가장 작아서 강자성체에서의 자화율을 가장많이 상쇄하였기 때문이라고 생각된다. 1.5T 와 3T 모두에서 비스무트를 사용한 영상의 인공물이 가장 적게 나왔다. 시퀀스별 인공물 감소는 1.5T에서는 TSE에서 가장 많이 인공물이 감소하였으며 3T에서는 SE에서 가장 많은 인공물이 감소하였다. 따라서 반자성물질의 따른 인공물 변화의 결과는 자화율(χ)이 가장 낮은 비스무트를 사용한 영상에서 금속인공물이 기준인 Implant 인공물 보다 줄어든 양상을 보여 자화율이 낮은 물질일수록 금속 인공물이 줄어든다는 것을 알 수 있었으며, 기존 금속 인공물의 해결 방법의 단점으로 지적되어온 스캔 시간의 증가 등이 나타나지 않으면서도 인공물을 줄일 수 있는 방법으로 향후 치아 교정 물질뿐만 아니라 치아 보철물 전체에 대한 금속 인공물 저감에 관한 연구의 기초 자료로 사용될 것으로 사료된다.

영문 초록

MRI is superior when contrasted to help the organization generate artifacts resolution, but also affect the diagnosis and create a image that can not be read. Metal is inserted into the tooth, it is necessary to often be inhibited in imaging by causing the geometric distortion due to the majority and if the difference between the magnetic susceptibility of a ferromagnetic material or paramagnetic reducing them. The purpose of this study is to conduct a metal artefact in accordance with the analysis using a diamagnetic material. The magnetic material include a wire for the orthodontic bracket and a stainless steel was used as a diamagnetic material was used copper, zinc, bismuth. Testing equipment is sequenced using 1.5T, 3T was used was measured using a SE, TSE, GE, EPI. A self-produced phantom material was used for agarose gel (10%) to a uniform signal artifacts causing materials are stainless steel were tested by placing in the center of the phantom and cover inspection of the positive cube diamagnetic material of 10mm each length.After a measurement artefact artifact zone settings area was calculated using the Wand tool After setting the Low Threshold value of 10 in the image obtained by subtracting images, including magnetic material from a pure tool phantom images using Image J. Metal artifacts occur in stainless steel metal artifact reduction was greatest in the image with the bismuth diamagnetic materials of copper and zinc is slightly reduced, but the difference in degree will not greater. The reason for this is thought to be due to hayeotgi offset most of the susceptibility in bismuth diamagnetic susceptibility of most small ferromagnetic. Most came with less artifacts in image of bismuth in both 1.5T and 3T. Sequence-specific artifact reduction was most reduced artifacts from the TSE 1.5T 3T was reduced in the most artifacts from SE. Signal-to-noise ratio was the lowest SNR is low, appears in the implant, the 1.5T was the Implant + Bi Cu and Zn showed similar results to each other. Therefore, the results of artifacts variation of diamagnetic material, magnetic susceptibility (χ) is the most this shows the reduced aspect lower than the implant artificial metal artifacts criteria in the video using low bismuth susceptibility to low material the more metal artifacts It was found that the decrease. Therefore, based on the study on the increase, the metal artifacts reduction for the whole, as well as dental prosthesis future orthodontic materials in a way that can even reduce the artifact does not appear which has been pointed out as a disadvantage of the solutions of conventional metal artifact It is considered to be material.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. RESULT

Ⅳ. DISCUSSION

V. CONCLUSION

키워드

Diamagnetic Materials Magnetic susceptibility Artifacts Metal Artifacts Artifact Reduction 반자성 물질 자화율 인공물 금속 인공물 인공물 저감