[Brain Tumor] T1W, T2W, T1Gd, Flair 영상 비교 - 용어정리 2

용어 정리 1 에서 T1 강조와 T2 강조라는 영상 기법이 있는걸 알았습니다.

https://callmescone.tistory.com/262?category=1127226 

[Brain Tumor] MRI, T1 강조, T2 강조 용어 정리 - 1

 

저희에게 주어진 데이터로는 T1w과 T2w 외에 T1Gd, FLAIR 라는 것이 추가적으로 있었습니다.

어떤 차이가 있는지 마저 알아보겠습니다.

 

단, 차이를 말씀드리기 앞서서 주의해야할 점은 너무 전문적인 지식에 매몰되지 말자는 것입니다.

저희가 알아야할 것은 Input 데이터가 어떻게 생겼느냐이기 때문에, 각 영상 기법에 대하여 영상이 어떻게 나오느냐만 알면 충분할 것 같습니다.

 

 

MRI는 원자핵의 자화 특성을 기반으로 한다. 강력하고 균일한 외부 자기장은 검사 중인 조직의 물 핵 내에서 일반적으로 무작위로 배향되는 양성자를 정렬하기 위해 사용된다. 이 정렬(또는 자화)은 다음에 외부 무선 주파수(RF) 에너지의 도입에 의해 교란되거나 중단됩니다. 핵은 다양한 이완 과정을 통해 정지된 정렬로 돌아가며, 그렇게 함으로써 RF 에너지를 방출한다. 초기 RF 이후 일정 시간이 지나면 방출된 신호가 측정된다. 푸리에 변환은 영상 평면의 각 위치에서 신호에 포함된 주파수 정보를 해당 강도 수준으로 변환하는 데 사용되며, 픽셀의 매트릭스 배열에서 회색 음영으로 표시됩니다. 적용 및 수집되는 RF 펄스 시퀀스를 변경함으로써 다양한 유형의 영상이 생성됩니다. 반복 시간(Repetition Time, TR)은 동일한 슬라이스에 적용되는 연속 펄스 시퀀스 사이의 시간입니다. 에코 시간(Time to Echo, TE)은 RF 펄스의 전달과 에코 신호의 수신 사이의 시간입니다.

너무나 전문 지식인것 같아 이해하기 어렵습니다.

다만  T1w, T2w, T1Gd, FLAIR 간의 차이는 TR과 TE 에 있는 것 같아 위와 같이 인용문을 가져오게 되었습니다.

이제 아래 4가지 영상 시퀀스에 대한 설명으로 TR과 TE가 쓰이게 됩니다.

 

아래는 T1와 T2 에 대한 설명입니다. 용어 설명 1 때와 같은 내용 입니다.

T1은 흥분된 양성자가 평형상태로 돌아오는 속도를 결정하는 시간 상수이다. 이것은 회전하는 양성자가 외부 자기장과 정렬하는 데 걸리는 시간의 척도이다. T2는 들뜬 양성자가 평형에 도달하거나 서로 위상을 벗어나는 속도를 결정하는 시간 상수이다. 이는 회전하는 양성자가 주장과 수직으로 회전하는 원자핵 사이에서 위상 일관성을 잃는 데 걸리는 시간의 척도이다.

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MRI 영상 시퀀스

1. T1 강조 영상, T2 강조 영상

• T1 강조 영상 : 짧은 TE 및 TR 시간을 사용하여 생성
• T2 강조 영상 : T1 보다 긴 TE 및 TR 시간을 사용하여 생성

뇌척수액(CSF)는 T1 강조 영상에서 어둡고, T2 강조 영상에서 밝습니다.

 

2. FLAIR (Fluid Attenuated Inversion Recovery)

FLAIR : TE 및  TR 시간이 매우 긴 것을 제외하고는 T2 강조 이미지와 유사하다.

이렇게 하면 문제가 있는 CSF 는 밝게 남아있지만 정상적인 CSF는 약해지고 어두워집니다.

FLAIR 시퀀스는 병리학에 매우 민감하며 정상 CSF 와 abnormality를 정말 쉽게 구별해낼 수 있습니다.

 

 

3. T1-weighted imaging performed while infusing Gadolinium (Gad)

T1Gd :  Gad는 무독성 상자성 조영제입니다.( 번역 전 : non-toxic paramagnetic contrast enhancement agent ) 스캔 중에 주입되면 Gad는 T1을 단축하여 신호 강도를 변경합니다. 따라서 Gad는 T1 강조 이미지에서 매우 밝습니다. Gad 강화 이미지는 혈관 구조 및 혈뇌 장벽의 붕괴 [예: 종양, 농양, 염증(단순 포진 뇌염, 다발성 경화증 등)]를 관찰하는 데 특히 유용합니다.

 

4. DWI

DWI(확산 가중 이미징) : 급성 뇌졸중을 감지하는 매우 민감한 방법

 

저희 input 데이터에는 없지만 참고한 reference 설명에는 있길래 흥미로워서 간단히 추가했습니다.

 

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MRI 영상 시퀀스 영상 비교

동그라미 친 부분이 해당 조직 부분 입니다.

 

1. T1W, T2W, FLAIR 비교

a. 뇌척수액

조직	T1W	T2W	FLAIR
뇌척수액 (CSF)	어두운(Dark)	밝은(Bright)	어두운(Dark)

 

b. 백질

조직	T1W	T2W	FLAIR
백질 (White Matter)	연한 색 (Light)	짙은 회색(Dark Gray)	짙은 회색(Dark Gray)

 

c. 피질

조직	T1W	T2W	FLAIR
피질 (Cortex)	회색(Gray)	연한 회색(Light Gray)	연한 회색(Light Gray)

 

d. 골수 안 지방

조직	T1W	T2W	FLAIR
Fat within bone marrow	밝은(Bright)	연한(Light)	연한(Light)

 

e. 염증

염증에 대한 이미지 파일은 없습니다.

조직	T1W	T2W	FLAIR
염증, 감염 Inflammation (infection, demyelination)	어두운(Dark)	밝은(Bright)	밝은(Bright)

 

2. T1W, T1Gd 비교

Gad 가 혈관을 보다 밝게 보이게 하는 것을 볼 수 있습니다.

 

 

 

인용 및 Reference 출처 : 

David C Preston, "Magnetic Resonance Imaging (MRI) of the Brain and Spine: Basics".  CASE WESTERN RESERVE UNIVERSITY. 2016. https://case.edu/med/neurology/NR/MRI%20Basics.htm

 

참고할만한 자료 : MRI 기법 설명 (서울대병원 영상의학과 최승홍 교수님 ppt )

spring2016_2.pdf

5.00MB