The self diffusion of nuclear spins has been suggested edge enhancement in images especially on a microscopic scale. According to previously published works, theory suggests that edge enhancement is caused by the motional narrowing due to the boundaries and spin self-diffusion during the data acquisition period. However, it is found that the edge enhancement depends greatly on the data acquisition mode; therefore, the images obtained are different depending on the pulse sequence employed. For example, excessive attenuation of DC components due to diffusion can result in edge enhancement in the spin echo signal. However, in the case of FID like signal, DC components are preserved while positive high frequency parts are attenuated, thereby resolution is degraded. The new phenomenon observed has been termed selective spectral suppression since the observed edge enhancement results from the selective attenuation of certain frequency components in the nuclear signals due to diffusion dependent signal attenuation for a given pulse sequence. The selective spectral suppression can be applied to signal attenuation during data acquisition if signal attenuation is very large. For example, in EPI, read-out time is relatively very long and it severely suffers from T2 decay during data-acquisition which can make the edge enhancement or the image-resolution degradation according to selective spectral suppression. The paper shows that this selective spectral suppression can be applied to any pulse sequences with long read-out time. In EPI, we can choose the unattenuated frequency components by changing coding method. SNR will not be decrease, but resolution will be degradation by T2 signal decay if DC is unattenuated. However, if high frequency components are unattenuated by T2 effect, SNR will be severely decreased and resolution will be degraded by this poor SNR. The paper have also simulated and revealed the SNR and resolution variation by changing coding method in various EPI pulse sequences.
핵자기공명 미세영상법에서 핵스핀의 확산현상은 영상의 경계를 강조시키는 것으로 알려져 왔다. 기존의 이론에 따르면, 이 경계강조는 motional narrowing효과에 의해 방생한다고 알려져 왔다. 그러나, 이 경계강조는 핵자기공명 신호를 취듭하는 방식과 사용한 펄스에 의해 발생한다는 것을 이 논문에서 증명하였다. 예를 들어 확산현상에 의한 핵자기공명 신호의 저주파수 성분의 감소는 영상의 경계를 강조를 유발시키게 된다. 하지만, 자유감소신호와 같은 신호에서는 저주파수 성분은 감소되지 않지만 고주파 성분이 감소되기 때문에 해상도가 감소하게 된다. 이러한 현상을 "Selective spectral suppression" 이라고 명명하였으며 영상의 경계강조는 주어진 펄스에서 특정주파수 성분의 감소에 의해 발생한다는 것을 증명하였다. 이러한 "Selective Spectral Suppression"의 개념은 핵자기공명 신호를 취듭할 때 신호감소가 굉장히 큰 경우에 응용할 수 있다. 예를 들어, EPI(Echo Planar Imaging)와 같은 초고속 영상법에서는 핵자기공명 취듭시간이 굉장히 길고, 이 긴 시간 때문에 T2 신호 감소가 영상을 취득할 동안에 발생하게 된다. 이 T2 신호감소가 핵자기 미세영상법에서 영상의 경계강조와 같은 현상을 유발 시키게 된다. 본 논문은 이 "Selective Spectral Suppression"이 긴 영상획득시간을 가지는 어떠한 펄스에도 적용될 수 있음을 보여주고 있다. EPI에서 coding 방법을 조절함에 의해 감소하지 않는 주파수 성분을 선택할 수 있다. 만약, 저주파수 성분이 감소하지 않게 만든다면, 신호대잡음비는 증가하지만 해상도가 감소할 것이고, 반대로 고주파 성분이 감소되지 않게 한다면, 신호대잡음비는 낮아지고 해상도도 역시 이 나쁜 신호대잡음비에 의해서 감소하게 될 것이다. 본 논문은 EPI에서 coding방법을 변화시키면서 신호대 잡음비와 해상도의 관계를 컴퓨터 모의 실험을 통해 밝혔다.
