Signal intensity와 Pulse sequence

 

Signal intensity와 Pulse sequence

MR image에 있어서 gray scale은 signal intensity와 직접적으로 관계가 있다. 

어떤 structure의 signal intensity는 그것의 T1 relaxation time과 T2 relaxation time, blood flow, 

그리고 proton density 등 4가지 요소에 의해 좌우된다. 이것은 영상의 음영도를 결정하는 중요한

parameter로써 이들 4가지 parameter의 각각에 대한 정보를 다양한 pulse sequence의 방법에
의해 영상화할 수 있다는 데에 MR의 특징과 장점이 있다. MR 영상에서 signal intensity가 높은 structure는 밝게 나타나고 중간정도의 signal intensity나 낮은 signal intensity는 각각 회색, 검정 색으로 어둡게 

나타나게 된다. spin echo pulse sequence는 보통 두 가지 type으로 사용되는데,
하나는 short repetition time (TR 200-1000 msec)과 short echo time을 사용하는 

T1 weighted image이다. T1 weighted image에서는 CSF와 cortical bone, air 그리고 혈류가 빠른 혈액 등은 

무시해도 될 만한 signal을 가지지만 안와(orbit)의 지방(fat)이나 scalp(두피) 그리고 bone marrow 등
은 매우 높은 signal intensity를 가진다. 뇌조직은 중간정도의 signal intensity를 가지는데 gray matter가 white matter보다 약간 어둡게 나타난다.

또 다른 일반적인 type의 SE sequence는 보통 여러 개의 TE와 long TR(2000 ms 이상)를 갖는다. 

통상적으로 long TR sequence에 short TE와 long TE를 사용하여 두 image를 얻고 있다.

long TR short TE image의 signal intensity는 proton density와 깊은 관계가 있다. 이 image에서는
fat이 밝게 나타나는 것에 비해서 CSF는 dark 한 signal을 보이며, gray matter와 white matter는 

중간정도의 intensity를 나타낸다.

Gray matter에 비해 약간 낮은 signal intensity를 가지는 white matter는 어둡게 나타난다. 

air와 cortical bone, 또는 흐름이 빠른 혈액은 검은색으로 나타나는데 그것은 signal이 검출되지 않기 

때문이다.

Long TR, long TE image에서의 signal intensity는 T2와 가장 관계가 깊다. 

T2 weighted image에 있어서 CSF는 white matter와 gray matter의 어두운 signal에 비해 밝은 signal intensity를 나타낸다.

Cortical bone과 air, 그리고 빠르게 흐르는 혈액은 무시해도 좋을 만큼 signal이 약하다. T2 weighted image에서의 Fat은 proton density image에서의 signal보다 낮은 강도의 signal를 나타낸다. 전체적으로 낮은 S/N비
를 가지는 T2 weighted image는 같은 sequence의 proton density image에 비해 거칠게 보이지만 뇌 영상에 있어서 T2 weighted image는 매우 유용하다. 그것은 demyelination, edema, 그리고 tumor infiltration
등은 영상에서 high signal intensity를 나타내어 정상조직과의 확실한 대조도를 보여주기 때문이다.