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MRI

MRI Parameters. 부가인자. Pulse sequences. SE(Spin Echo)

by 건강샘 2021. 6. 8.
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SE (Spin Echo)

 

임상에 주로 이용되는 echo에는 크게 4가지가 있습니다.

그것은 SE(spin echo), GE(gradient echo), RF echo, Stimulated echo 등이다. 

이 중에서 가장 대표적인 것이 Spin echo로써 SE 방식은 여기 pulse인 90°RF pulse를 준 후에 Refocusing pulse인 180°RF pulse를 인가하면 신호가 생성되는데, 이 신호를 영상화 하는 것이 Spin echo기법이다.

Spin Echo

 

위 그림은 SE Sequence diagram으로 여기 pulse(90°RF)를 주면, 자장의 불균일성과 Spin-Spin 상호작용에 의해 T2의 Dephasing 이 생기고, 그때 신호가 급격히 감소하는 FID(Free Induction Decay) Signal이 나타난다.

이 FID signal은 불안정한 상태에서 생성된 신호이기 때문에 임상적인 가치로서의 영상에는 좋은 신호가 되기 어렵다.

그래서 좀 더 안정된 상태의 신호를 얻기 위해 Dephasing 된 spin을 다시 모아주는 180° RF pulse를 주면, FID 신호가 다시 모여 안정된 echo가 나타난다.

Gs로 표시된 것은 90° 와 180° pulse를 줄 때 Slice Selection gradient가 걸리는 것을 나타낸 것 이고,

Gp는 여기 pulse 후 Phase encoding gradient가 한 TR 내에서 한 Step씩 증가 또는 감소되어 걸리는 관계이며,

Gr는 먼저 Rephasing 시키는 Frequency encoding gradient가 걸린 다음 일정시간 후 그 크기의 2배 가 되는 Gradient가 걸리면 그 중간에서 echo가 만들어 진다. Gr을 readout or sampling gradient라고도 한다.

 

SE 신호 생성과정

위 그림은 Spin echo가 생성되는 것을 설명한 것으로, 먼저 여기 90°RF pulse를 인가하면 각 조직의 vector는 종축자기화에서 Mxy 평면으로 눕게 된다.

여기 pulse를 끊는 순간부터 각 원자핵들은 Dephasing이 시작되는 데, 이때 FID signal이 나온다.

RF pulse를 끊는 직후에 원자핵들은 그림 처럼 같은 위상에 있으므로 신호가 크고, 시간이 지나면서 신호가 감소되기에 다시 180°RF pulse를 주게 되면 빠르게 흩어졌던 fat과 느리게 흩어지던 water가 다시 모이기 시작해 어느 시점에 안정된 신호가 나타나는데, 이 신호를 포착하는 방법이 Spin echo 방식이다.

Spin echo 방식은 Refocusing pulse를 한번만 가했을 때 는 한 개의 echo가 생성되고, 여러 개의 180° pulse를 인가하면 여러 개의 echo가 생성된다.

 

SE using one echo and Multi echo

위 그림은 SE using one echo and Multi echo를 나타내는 그림으로,

가) 와 같이 여기 pulse 후 한 개의 Refocusing pulse를 한 개 이용하면 한 개 의 echo를 얻을 수 있고,

나) 와 같이 여러 개의 Refocusing pulse를 연속 적으로 사용하면 한번의 여기 pulse로 여러 개의 echo를 얻는데,

Multi echo 방식은 TE를 조절하여 PD와 T2WI를 동시에 얻는데 이용된다.

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