DIR 영상을이용한피질두께측정 : GRAPPA 인자 2 를이용한비교 최나래 1 남윤호 1 김동현 1,2 목적 : 본논문에서는 DIR 영상을이용하여두뇌의피질두께측정연구를수행하는한편평행영상기법중하나인 GRAPPA (generalized autocalibrating part

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윤성 사
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1 DIR 영상을이용한피질두께측정 : GRAPPA 인자 2 를이용한비교 최나래 1 남윤호 1 김동현 1,2 목적 : 본논문에서는 DIR 영상을이용하여두뇌의피질두께측정연구를수행하는한편평행영상기법중하나인 GRAPPA (generalized autocalibrating partially parallel acquisitions) 를이용하여 GRAPPA 인자 (reduction factor, R) 가 2일때와평행영상기법을이용하지않았을때의결과비교를통해 3D DIR 영상의획득시간단축가능성을제시하고자한다. 대상및방법 : 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner) 의 3D DIR 펄스열을이용하여 6명 ( 남자 3명, 여자 3명, 25.33±2.25살 ) 의정상인뇌에대한 3차원영상을얻었다. GRAPPA 시뮬레이션은 R=2 일때를가정하여수행되었고두뇌피질두께측정을위해 Analyze 9.0과 Freesurfer v 프로그램을사용하였다. 결과로얻은데이터를 T-검증을이용하여비교분석하였다. 결과 : GRAPPA 기법을통하여복원한영상이잡음이증가하는경향을보였으나두뇌피질두께측정에는별다른영향을미치지않았다. 통계분석을통해비교한결과대부분의두뇌영역에서참조영상과 GRAPPA 기법을이용한영상의차이가유의하지않았다. 결론 : 피질두께측정연구에있어서 3D DIR영상의문제점중하나는긴영상획득시간이다. 따라서평행영상기법중하나인 GRAPPA 영상기법을적용하면피질두께측정연구결과의큰차이없이영상획득시간을단축시킬수있다. 서론기존의두뇌용적측정 (volumetry) 연구에서는두뇌의백질과피질사이의좋은대조도 (contrast) 를제공하는 T1 강조영상 (T1-weighted imaging) 을이용해왔다 (1). 그러나 MP- RAGE (magnetization prepared rapid gradient echo) 와같은삼차원 T1 강조경사자장영상 (3D T1-weighted gradient-echo imaging) 은경사자장 (GRE) 펄스열기반이므로자기화율 (magnetic susceptibility) 에의해발생되는자기장불균일 (magnetic field inhomogeneity) 의영향을많 이받는다. 특히공기와조직의접촉면 (air-tissue interface) 에서의자기화율인공물 (magnetic susceptibility artifact) 에의해신호의손실및왜곡이발생하여피질의부피를과소평가하게되는등피질두께의정확하고신뢰할만한측정이힘들다. 이러한문제를완화하는한가지방법으로스핀에코 (spinecho, SE) 기반의 3D DIR (double inversion recovery) 펄스열을이용하여회질을영상화하는것이제안되었다 (2, 3). 본연구에서사용한고속스핀에코 (Fast/Turbo spin-echo, FSE) 기반의 DIR 펄스열은여러개의재초점펄스열을이용하여상대적으로자기화율인공물의영향을현저히감소시킨다 ( 그림 1). 특히자기장 (B0) 불균일에의해영향을많이받는 대한자기공명의과학회지 14:56-63(2010) 1 연세대학교전기전자공학과 2 연세대학교의과대학영상의학과접수 : 2010 년 5 월 31 일, 수정 : 2010 년 6 월 14 일, 채택 : 2010 년 6 월 17 일통신저자 : 김동현, ( ) 서울특별시서대문구신촌동 134, 연세대학교전기전자공학부 Tel. (02) Fax. (02) donghyunkim@yonsei.ac.kr - 56-

2 DIR 영상을이용한피질두께측정 이마앞엽 (prefrontal lobe), 관자엽 (temporal lobe) 에서의자기화율인공물의감소는주목할만하다. 또한 MP-RAGE영상에서는천막과회질의대조도가비슷하기때문에경질막 (dura mater) 과천막 (tentorium) 사이에서피질의두께가두껍게측정되는경우가있는데 DIR 영상의경우천막의신호를억제하기때문에회질의두께만을측정할수있다. 이외에도 DIR 영상기법은 black blood MR 영상 (4) 과회 / 백질영상 (gray/white matter imaging) 에쓰인다. DIR 영상을이용하여회질을영상화할때, 뇌척수액과백질의신호를억제시키는두개의반전펄스가필요하며반전펄스이후회질의신호가회복되는것을기다린후에신호를얻게된다. 이러한반전펄스및자극펄스와재초점펄스를이용하기때문에다른영상기법에비해긴반복시간을필요로한다. 특히, 고해상도 (1 mm 3 복셀 ) 의 3D DIR 영상을얻으려면필요로하는위상부호화 (phase encoding) 의개수가많아지고이로인해 k-공간을채우는데약 20분이상이걸리므로임상적으로사용되기어렵다. 하지만평행영상 (parallel imaging)(5-7) 기법의발달로인해영상획득시간의단축가능성을찾을수있으며, 평행영상을이용한두뇌의용적측정결과를비교하는연구들이활발히수행되고있다 (8, 9). 본논문에서는 DIR 영상을이용하여두뇌의용적측정연구를수행하는한편평행영상기법중하나인 GRAPPA (generalized autocalibrating partially parallel acquisitions)(5) 를이용하여 GRAPPA 인자 (reduction factor, R) 가 2일때와평행영상기법을이용하지않았을때의결과비교를통해 3D DIR 영상의획득시간단축가능성을제시하고자한다. 방법및재료 1) 영상획득 (Image Acquisitions) 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner) 의 3D DIR 펄스열을이용하여 6명 ( 남자 3명, 여자 3 명, 25.33±2.25살 ) 의정상인뇌에대한 3차원영상을얻었다. 영상을얻는데이용된영상변수는다음과같다. 반복시간 (TR) = ms, 에코시간 (TE) = 207 ms, 첫번째와두번째반전펄스 (inversion pulse) 사이의시간 (TI1) = ms, 두번째반전펄스와자극펄스 (excitation pulse) 사이의시간 (TI2) = ms 을이용하였다. 복셀크기 (voxel size) = mm 3 는등방성크기를갖도록설정하였으며적용범위 (FOV) 는 cm 3 로설정하였다. 위와같은영상변수를이용하여 3D k-공간데이터를얻는데총 24분 2초가걸렸다. 본연구에서사용한 DIR 펄스열의다이어그램은그림 2 와같다. DIR 영상과의비교를위한 MP-RAGE 영상을얻는데이용된영상변수는다음과같다. 반복시간 = 2300 ms, 에코시간 = 3 ms, 복셀크기 = mm 3 로설정하였으며적용범위는 cm 3 이다. 위와같은영상변수 그림 1. MP-RAGE 영상과 DIR 영상비교. MP-RAGE 영상에서자기화율인공물에의한신호의손실이나타난다. a b 그림 2. DIR 펄스열의다이어그램 (simple pulse diagram)

3 최나래외 를이용하여 3D k-공간데이터를얻는데총 9분 26초가걸렸으며 GRAPPA 기법을이용하지않았다. 2) GRAPPA 영상획득시얻은 k-공간데이터를 MATLAB (R2009b) 을이용해 R이 2일때를가정하여시뮬레이션하였다. ACS (auto-calibrate signal) 선은 24줄 (R=2일때얻는선 : 12 줄, ACS 선 : 12줄 ) 을사용하였다. 5개의코일 (4개의머리코일, 1개의목코일 ) 로부터영상을얻었으며 kz 방향 (slice direction) 으로표본화간격을 2배로넓혀수행하였다. 따라서 ACS line을획득하는데걸린시간을제외하면영상획득시간이 그림 3. 본연구에서사용한 GRAPPA 기법. DIR 영상의 3 차원 k- 공간데이터를 slice 방향 (kz) 으로 undersampling 한후에 ky-kz 평면방향으로 GRAPPA 기법을수행한다. 기존의 1/2 정도로단축되게된다. 그림 3 은본연구에서사용한 GRAPPA 기법을그림으로표현한것이다. 영상을복원할때에 DIR 영상의특성상잡음신호가심하기때문에 GRAPPA 기법을이용하기전에약간의고주파필터를통과시켜주었으며 GRAPPA 기법을수행후복원하여주었다 (High pass GRAPPA) (10). 3) Cortical thickness and Volumetry 피질두께를측정하는데널리사용되는소프트웨어인 Freesurfer v (MGH, Harvard, mgh.harvard.edu) 를이용하여두뇌의용적및피질두께를측정하였다 (11). Freesurfer는백질이두뇌의다른부위에비해밝은것을이용하여백질의표면을추출해내고두께측정을수행한다. MP- RAGE 영상의경우 Freesurfer에적합한대조도를갖고있으므로얻은영상에후처리없이용적측정연구를수행할수있다. 하지만 DIR 영상의경우회질에대한정보만을가지고있으므로 DIR 영상으로부터백질의정보를추출하는과정이필요하다. 그림 4는 DIR 영상으로부터백질의정보를추출하는과정을보여준다. 백질의정보를추출하는작업은 Analyze 9.0 (Mayo Clinic) 프로그램을이용하여수행하였다. 추출한백질과 DIR 영상을병합하여 Freesurfer 프로그램에알맞은대조도를만들었으며병합한영상으로부터피질의두께를측정하였다. 두뇌의피질두께및구조는사람에대해독립적이라고가정하고연구를수행하였다. 결과적으로얻은 6명의피질의두께는기존 DIR영상에서의피질두께측정결과와 GRAPPA 기법을 표 1. 뇌의각영역에대한통계적값. p 값이 0.05 보다작은곳에 ** 표시를하였다. 34 영역중 22 영역에대해 p>0.10, 34 영역에대해 p>0.05 값을가진다. ROI name F(df) p-value ROI name F(df) p-value Bankssts Parsorbitalis Caudalanteriorcingulate Parstriangularis Caudalmiddlefrontal Pericalcarine ** Cuneus Postcentral ** Entorhinal Posteriorcingulate Fusiform Precentral Inferiorparietal Precuneus Inferiortemporal Rostralanteriorcingulate Isthmuscingulate Rostralmiddlefrontal ** Lateraloccipital Superiorfrontal Lateralorbitofrontal Superiorparietal Lingual Superiortemporal Medialorbitofrontal Supramarginal Middletemporal frontalpole Parahippocampal Temporalpole Paracentral Transversetemporal Parsopercularis Insula

DIR 영상을이용한피질두께측정 이용하여복원한영상에서의피질두께측정결과를독립표본T- 검증을이용하여통계적으로분석하였으며 T-검증은 SPSS 프로그램을이용하여수행하였다. 결과그림 5는 MP-RAGE 펄스열을이용하여얻은영상과 DIR 펄스열을이용하여얻은영상의피질두께를측정한후백질과회질의경계를추출한결과영상이다.

4 DIR 영상을이용한피질두께측정 이용하여복원한영상에서의피질두께측정결과를독립표본T- 검증을이용하여통계적으로분석하였으며 T-검증은 SPSS 프로그램을이용하여수행하였다. 결과그림 5는 MP-RAGE 펄스열을이용하여얻은영상과 DIR 펄스열을이용하여얻은영상의피질두께를측정한후백질과회질의경계를추출한결과영상이다. 바깥쪽의붉은선이회질의표면 (Gray matter/pial surface boundary) 이며내부의노란선이백질과회질의경계선 (Gray/white matter boundary) 을나타낸다. 흰색화살표는안와전두피질 (orbitofrontal cortex) 에서 DIR 영상이 MP-RAGE 영상에비해 B0의영향을적게받는것을가리킨다. 그림 6은기존 DIR 영상과 GRAPPA 기법으로복원한영상을위와같은방법으로두뇌의피질두께를측정한결과이다. GRAPPA를이용하여복원한영상은참조영상에비해더잡음이많음에도불구하고 MP-RAGE에서문제가되는자기화율인공물의영향을거의받지않았다. 그림 7은참조영상과평행영상기법을이용하여복원한영상의두께차이를지도화한것이다. 붉은영역은 GRAPPA 기법으로복원한영상이더두꺼운것을의미하며, 푸른영역은두께가더얇은것을의미한다. 평 그림 4. DIR 영상으로부터백질추출예. 첫번째행은 DIR 영상에서뇌부분만선택한영상이다. 두번째행은 DIR 영상으로부터백질신호를찾는과정이며세번째행은백질신호를완전히분리한영상이다

최나래외 행영상기법을이용하여복원한영상에잡음이더많기때문에피질의두께가전체적으로두껍게측정되었다. 그림 8의두께차이히스토그램도그림 7과같은결과를보여준다. 히스토그램의세로축은복셀의개수를의미하여가로축은두께의차이 ( 단위 : mm) 를의미한다.

10보다크게나왔다. 1 그러므로두영상에서의피질두께차이는유의하지않다고볼수있다. 두뇌의각부분에서의통계적값은표 1에명시하였다. 그림 5. MP-RAGE 영상과 DIR 영상의비교.

참조영상과 GRAPPA 인자 = 2 영상의비교. 두뇌의대부분의영역에서주목할만한차이가없었다. 그림 7.

5 최나래외 행영상기법을이용하여복원한영상에잡음이더많기때문에피질의두께가전체적으로두껍게측정되었다. 그림 8의두께차이히스토그램도그림 7과같은결과를보여준다. 히스토그램의세로축은복셀의개수를의미하여가로축은두께의차이 ( 단위 : mm) 를의미한다. T-검증을이용하여참조영상에의해얻은피질두께와 GRAPPA 기법으로복원한영상에서얻은피질두께를비교한결과, 두뇌의 34개의영역중 31개의영역에서 p 값 (p-value) 이 0.05보다크게나왔으며, 그중 22개의영역에서의 p 값은 0.10보다크게나왔다. 1 그러므로두영상에서의피질두께차이는유의하지않다고볼수있다. 두뇌의각부분에서의통계적값은표 1에명시하였다. 그림 5. MP-RAGE 영상과 DIR 영상의비교. 흰색화살표는안와전두피질 (orbitofrontal cortex) 에서 DIR 영상이자기화율인공물의영향을적게받은것을가리킨다. 고 본연구의목적은 DIR 펄스열을이용하여두뇌의피질두께 찰 그림 6. 참조영상과 GRAPPA 인자 = 2 영상의비교. 두뇌의대부분의영역에서주목할만한차이가없었다. 그림 7. 참조영상과 GRAPPA (R=2) 기법으로복원한영상의두께차이 ( 단위 : mm) 지도화 ( 왼쪽 : medial view, 오른쪽 : lateral view). 붉은영역은 GRAPPA 기법으로복원한영상이더두꺼운부분이며, 푸른영역은반대로더얇은영역을나타낸다. 1 통계에서 p 값이 0.05 보다작으면비교하고자하는두집단의차이가유의함을의미하며 0.05 보다크면두집단의차이가유의하지않음을의미한다. 통상적으로 0.1 보다더큰값을가지면확실하게집단간의차이가유의하지않다고생각할수있다

DIR 영상을이용한피질두께측정 그림 8. 영상의두께차이 ( 단위 : mm) 히스토그램 (histogram). 세로축은복셀의수를의미하며가로축은두께의차이를나타낸다. 측정연구및평행영상을사용하였을때의결과를비교하는것이다. Freesurfer를이용하여추출한결과와통계적으로분석된값을통하여평행영상기법을이용한데이터가납득할만한결과를보여준다고할수있다.

6 DIR 영상을이용한피질두께측정 그림 8. 영상의두께차이 ( 단위 : mm) 히스토그램 (histogram). 세로축은복셀의수를의미하며가로축은두께의차이를나타낸다. 측정연구및평행영상을사용하였을때의결과를비교하는것이다. Freesurfer를이용하여추출한결과와통계적으로분석된값을통하여평행영상기법을이용한데이터가납득할만한결과를보여준다고할수있다. 두뇌의 34개영역중 p-value 가 0.05보다작은세영역은각각 pericalcarine, postcentral, rostralmiddlefrontal 영역이다. 이세영역에서유의한차이가발생하는이유는두뇌의가운데부분에위치하는 postcentral, rostralmiddlefrontal 영역의경우이근방에서 R = 2 undersampling에의한 aliasing 인공물이발생하게된다. 두영역의경우 aliasing이발생하는영역부근에위치하고있으므로이러한인공물의영향이있을것이라고예상된다. 또한 pericalcarine의경우두뇌의중심부로들어가는부분이며회질이서로만나는부분이다. 따라서상대적으로 MP-RAGE에비해신호대잡음비 (signal-to-noise ratio, SNR) 가좋지않은 DIR 영상에서는이부분의경계를추출하기가어렵다고추측된다. DIR 영상은회질과백질사이의경계보다회질과뇌척수액 (cerebrospinal fluid, CSF) 사이의경계가더불분명한데 pericalcarine의경우회질과백질, 뇌척수액이모이는곳이므로이러한 DIR 영상의한계도유의한차이를발생시켰을것이다. 기존에 MP-RAGE 펄스열을이용한두뇌의용적측정연구는꾸준히이루어져왔으며 (12, 13) 신뢰성을인정받고있다. 하지만스핀에코기반의펄스열을이용한용적측정연구 (14, 15) 는계속진행중이며꾸준한연구및검증이필요하다. 선행된스핀에코기반펄스열을이용한두뇌용적측정연구결과를살펴보면 B0 불균일에의해영향을많이받는영역에서피질의두께가더두껍게측정되는경향을볼수있다 (3). 특히머리뼈의바닥부분에근접한영역인안와전두피질 (orbitofrontal cortex), 하측두회 (inferior temporal gyrus) 와방추상회 (fusiform gyrus) 에서이러한경향이나타난다. 위에서언급했듯이 DIR 영상은회질과백질사이의경계보다회질과뇌척수액사이의경계가더불분명하다. 따라서회질과뇌척수액이밀집된영역에서는뇌의영역을구분해내기가힘들다는단점이있다. 특히후두부의경우뇌의백질, 회질, 뇌척 수액신호들이밀집되어있기때문에 Freesurfer를이용하여피질의두께를측정시오차발생가능성이높다. 이러한 DIR 영상의한계점을극복하기위한연구가지속되어야한다. 본연구에서는 DIR 영상으로부터백질의정보를추출해내어본래의 DIR 영상과병합하여 Freesurfer에알맞은대조도를갖는영상을만들었다. 이때, 백질신호와회질신호의밝기차이는기존의 MP-RAGE 영상에서의백질신호와회질신호의밝기비율을기반으로조절하였다. 이러한병합의과정에서백질과회질의경계에서의신호밝기기울기가불연속적이되므로 Freesurfer 프로그램에서정상적인피질두께측정이이루어지지않을수있다. 그러므로영상병합을위한자체적인알고리즘을사용하여적절한신호밝기비율을유지시키면서불연속적인신호의밝기변화를해결하였다. DIR 영상의경우 MP-RAGE 영상에비해잡음이많기때문에평행영상기법을이용할경우 R이커질수록잡음의영향을심하게받을것이다. 본연구에서는고주파필터를이용하여 SNR를높이고자하였다. 잡음을효과적으로억제하지못할경우회질의경계가모호해지기때문에피질의두께가실제보다크게측정될수있다. 따라서앞으로다양한 R을적용하기위해서는 SNR을높이기위한노력이필요하다. 본연구에서는 Freesurfer 프로그램을이용하기위해 DIR 영상으로부터백질를추출하여새로운대조도를만드는기법을제안하였다. 백질정보를얻기위해 Analyze프로그램을이용할때전과정이자동화되어있는 Freesurfer와달리수작업이수반되므로작업의효율성이떨어진다. 따라서 Freesurfer를이용하지않고도 DIR 영상의회질정보로부터직접피질의두께를측정할수있다면더욱효율적일것이며, DIR 영상의장점을잘이용하는방법이될것이다. 이에대한연구는 DIR 영상을이용하여수행하는두뇌의용적측정연구의새로운방향을제시할것이다. 결론 DIR 영상은 MP-RAGE 영상에비해상대적으로자기화율인공물에대해자유롭다. 따라서피질의두께및부피측정시신뢰할만한결과를얻을수있다. 본연구에서는평행영상기법인 GRAPPA 기법을이용하여 3D DIR 영상의단점인오랜데이터획득시간을단축하였다. 통계적결과를바탕으로 R이 2인경우에는참조영상과비교하여주목할만한차이가없다는것을확인할수있었다. 따라서 3.0T 자기공명영상에서약간의신호손실을감수하고 GRAPPA 영상기법을적용하면피질두께측정연구결과의큰차이없이영상획득시간을단축시킬수있다. 감사의글이논문은 2010년도교육과학기술부의재원으로한국과학재단 (R ) 의지원및지식경제부와한국산 - 61-

7 최나래외 업기술진흥원의전략기술인력양성사업 ( ) 으로수행된결과임 참고문헌 1.Mugler JP, 3rd, Brookeman JR. Rapid three-dimensional T1- weighted MR imaging with the MP-RAGE sequence. J Magn Reson Imaging 1991;1(5): Pouwels PJ, Kuijer JP, Mugler JP, 3rd, Guttmann CR, Barkhof F. Human gray matter: feasibility of single-slab 3D double inversion-recovery high-spatial-resolution MR imaging. Radiology 2006;241(3): Yoo E, Kim D-H, Park H-J, Kim E-Y. Unreliability of Cortical Volumetry in Regions near The Skull Base on 3D T1-weighted Imaging: Comparision study with 3D Double Inversion-recovery Imaging. 2008; 16th Scientific Meeting of the International Society of Magnetic Resonance in Medicine, Toronto, Canada. p Edelman RR, Chien D, Kim D. Fast selective black blood MR imaging. Radiology 1991;181(3): Griswold MA, Jakob PM, Heidemann RM, Nittka M, Jellus V, Wang J, Kiefer B, Haase A. Generalized autocalibrating partially parallel acquisitions (GRAPPA). Magn Reson Med 2002;47(6): Pruessmann KP, Weiger M, Scheidegger MB, Boesiger P. SENSE: sensitivity encoding for fast MRI. Magn Reson Med 1999;42(5): Sodickson DK, Manning WJ. Simultaneous acquisition of spatial harmonics (SMASH): fast imaging with radiofrequency coil arrays. Magn Reson Med 1997;38(4): Park HJ, Youn T, Jeong SO, Oh MK, Kim SY, Kim EY. SENSE factors for reliable cortical thickness measurement. Neuroimage 2008;40(1): Lindholm TL, Botes L, Engman EL, Frank A, Jonsson T, Svensson L, Julin P. Parallel imaging: is GRAPPA a useful acquisition tool for MR imaging intended for volumetric brain analysis? BMC Med Imaging 2009;9:15 10.Huang F, Li Y, Vijayakumar S, Hertel S, Duensing GR. Highpass GRAPPA: An image support reduction technique for improved partially parallel imaging. Magnetic Resonance in Medicine 2008;59(3): Han X, Jovicich J, Salat D, van der Kouwe A, Quinn B, Czanner S, Busa E, Pacheco J, Albert M, Killiany R, Maguire P, Rosas D, Makris N, Dale A, Dickerson B, Fischl B. Reliability of MRI-derived measurements of human cerebral cortical thickness: the effects of field strength, scanner upgrade and manufacturer. Neuroimage 2006;32(1): Dale AM, Fischl B, Sereno MI. Cortical surface-based analysis. I. Segmentation and surface reconstruction. Neuroimage 1999;9(2): Fischl B, Dale AM. Measuring the thickness of the human cerebral cortex from magnetic resonance images. P Natl Acad Sci USA 2000;97(20): Lee H, Kim EY, Seo JS, Park J. Reliable Cortical Thickness Estimation With Reduction of Susceptibility-Induced Signal Loss Using Optimized T1-weighted Single Slab Turbo Spin Echo Pulse Sequence. 2010; 18th Scientific Meeting of the International Society of Magnetic Resonance in Medicine, Stockholm, Sweden. p Park MH, Lee JW, Lee KW, Ryu CW, Jahng GH. Optimizations of 3D MRI Techniques in Brain by Evaluating SENSE Factors. J Korean Soc Magn Reson Med 2009;13:

8 DIR 영상을이용한피질두께측정 J. Korean Soc. Magn. Reson. Med. 14:56-63(2010) Cortical Thickness Estimation Using DIR Imaging with GRAPPA Factor 2 Narae Choi 1, Yoonho Nam 1, Dong-Hyun Kim 1, 2 1 School of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University 2 Department of Radiology, Yonsei University Purpose : DIR image is relatively free from susceptibility artifacts therefore, DIR image can make it possible to reliably measure cortical thickness/volume. One drawback of the DIR acquisition is the long scan time to acquire the fully sampled 3D data set. To solve this problem, we applied a parallel imaging method (GRAPPA) and verify the reliability of using the volumetric study. Materials and methods : Six healthy volunteers (3 males and 3 females; age 25.33±2.25 years) underwent MRI using the 3D DIR sequence at a 3.0T Siemens Tim Trio MRI scanner. GRAPPA simulation was performed from the fully sampled data set for reduction factor 2. Data reconstruction was performed using MATLAB R2009b. Freesurfer v was used to evaluate the cortical thickness of the entire brain, and to extract white matter information from the DIR image, Analyze 9.0 was used. The global cortical thickness estimated from the reconstructed image was compared with reference image by using a T-test in SPSS. Results : Although reduced SNR and blurring are observed from the reconstructed image, in terms of segmentation the effect was not so significant. The volumetric result was validated that there were no significant differences in many cortical regions. Conclusion : This study was performed with DIR image for a volumetric MRI study. To solve the long s- can time of 3D DIR imaging, we applied GRAPPA algorithm. According to the results, fast imaging can be done with reduction factor 2 with little loss of image quality at 3.0T. Index words : DIR imaging GRAPPA Cortical thickness estimation Volumetry Address reprint requests to : Dong-Hyun Kim, Ph.D., School of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University, 134 Shinchon-dong, Sudaemoon-gu, Seoul , Korea. Tel Fax donghyunkim@yonsei.ac.kr - 63-

김재형 한만큼횡축자기화가생성되지못해결국 MRI 신호가감소한다. 따라서 TR을짧게하면조직간의 T1이완시간차이를대조도로반영한영상을만들수있으며이것이 T1강조영상이다. 즉 T1강조영상은짧은 TR과짧은 TE을사용하며, 짧은 TR 로조직간의 T1 대조도를증강시키고, 짧은 TE로는

김재형 한만큼횡축자기화가생성되지못해결국 MRI 신호가감소한다. 따라서 TR을짧게하면조직간의 T1이완시간차이를대조도로반영한영상을만들수있으며이것이 T1강조영상이다. 즉 T1강조영상은짧은 TR과짧은 TE을사용하며, 짧은 TR 로조직간의 T1 대조도를증강시키고, 짧은 TE로는 T1, T2 강조영상, FLAIR 영상의임상적용 김재형 T1, T2강조영상, FLAIR (fluid attenuated inversion recovery) 영상기법은뇌 MRI의가장기본적인영상기법들이다. T1강조영상은짧은 TR과짧은 TE를이용한스핀에코기법으로서조직의 T1이완시간의차이를신호차이로반영하는기법이다. 짧은 TR을사용하면조직간에종축자기화의회복정도가크게차이나게되며이를신호에반영하는것이다.