목 적:Brain MRI 검사에서 FLAIR Image는 CSF(Cerebrospinal Fluid) 공간에 인접한 병변 진단에 유용하다. 정확한 진단을 위해서는 Water Signal 억제가 정확하게 이루어져야 한다. MRI 검사 과정에서는 소아나 Claustrophobia가 있는 경우 등 다양한 원인으로 Sedation을 진행하게 되는데 이때, 환자의 상태에 따라 O2(Oxygen)를 Inhalation 하게 된다. 투여된 O2에 의해 뇌 혈류량이 증가하게 되면 CSF의 상자성 효과와 혈류속도의 증가 등의 원인으로 Waters Signal의 억제가 효과적으로 되지 않아 Artifact가 발생하게 된다. 이러한 Artifact를 최소화하기 위해 CSF의 인위적인 SI(Signal Intensity) 증가를 정상인을 대상으로 비교, 실험하고자 한다.
대상 및 방법:2018년 1월부터 2018년 2월까지 질환이 없는 정상 성인 남녀(남60%, 여40%) 10명을 대상으로 GE 1.5T HDxt 장비를 이용하여 실험하였다. SI의 극명한 차이를 나타내기 위하여 O2 농도 100%를 실험 조건으로 하였고 이러한 조건을 위해 O2 mask를 착용 후 O2를 Inhalation 하였다. FLAIR 영상을 O2 투여 전, O2 투여 직후, O2 투여 10분 후, O2 투여 20분 후 총 4번 획득하였다. 획득한 영상에서 Quadrigeminal Cistern, Interpeduncular Cistern과 Lateral Ventricle에서 SI와 CNR(Contrast to Noise Ratio)을 Image J를 이용해 획득하고 SPSS 대응 표본 t-test를 통해 통계적 상관관계를 규명하였다.
결 과:Interpeduncular Cistern에서 SI 평균값은 O2 투여 전 212.47, O2 투여 직후 306.07, O2 투여 10분 후 359.47, O2 투여 20분 후 375.20으로 투여 직후부터 증가하여 O2 투여 20분 후는 O2 투여 전과 비교하여 76.59%증가하였고 Quadrigeminal Cistern SI 평균값은 O2 투여 전 209.91, O2 투여 직후 289.44, O2 투여 10분 후 337.10, O2 투여 20분 후 361.15로 O2 투여 20분 후는 O2 투여 전과 비교하 여 72.94%증가하였다. 통계적으로도 p값이 Interpeduncular Cistern의 SI 값은 0.00, CNR 값이 0.03 이었고 Quadrigeminal Cistern의 SI값은 0.01, CNR값이 0.01로 유의한 차이를 확인하였다. 그러나 Lateral Ventricle에서 SI 평균값은 앞선 데이터와 다르게 O2 투여 전 99.37, O2 투여 직후 96.82, O2 투여 10분 후 95.08, O2 투여 20분 후 92.55로 나타났고 통계적인 p값도 SI값이 0.46, CNR 값은 0.90으로 유의하지 않았다. 이를 통해 뇌혈관에 인접한 위치인 Interpeduncular Cistern과 Quadrigeminal Cistern은 O2 섭취에 따라 즉각적인 영향을 받게 되지만 비교적 인접한 뇌혈관이 적은 Lateral Ventricle에서는 Inhalation 한 O2의 영향이 상대적으로 적다는 점을 알 수 있었다.
결 론:뇌 조직에서 O2를 소모하는 Oxidative Glucose Metabolism은 즉각적으로 증가하지 못하므로 수분 동 안은 증가된 O2를 모두 소비하지 못하는 시기이며 잉여 분의 Oxyhemoglobin은 활성화된 유출 정맥계로 흘러 들어가 이곳에서 Deoxyhemoglobin의 농도를 상대적으로 낮게 만든다. 즉, 뇌가 O2의 증가로 활성 화되면 초기에는 Oxyhemoglobin의 농도가 감소하지만 이차적으로 뇌 혈류량이 증가하여 Oxyhemoglobin의 양의 증가로 MRI 신호가 증가하며 이는 T2* 이완시간의 변화를 초래한다. 이 논문에서는 FLAIR Image에 서 O2 증가에 따라 Water가 완벽히 제거되지 못하는 현상을 보였다. 따라서 Brain MRI 검사 중 O2를 Inhalation 하는 경우에 Artifact 발생 확률을 최소화하기 위해 Inhalation 직후 T2 FLAIR를 먼저 검 사해 O2의 영향으로 생기는 Artifact의 발생을 억제하거나 검사 과정에서 O2 Inhalation 여부에 대한 정확한 기록을 통해 진단오류를 방지할 것을 권장한다.
목 적 : T1 조영제는 mol 농도의 희석 정도에 따라 특정 시점에서 최대의 신호 강도를 나타내며 특정 Sequence에 따라 신호 강도가 다양하게 나타난다. 따라서 본 연구는 Brain metastasis 환자를 대상으로 조영 증강 전, 후 FLAIR 영상에서 조영 증강 여부의 유용성을 알아보고자 하였다.
대상 및 방법 : 2013년 9월 10일부터 2014년 2월 10일까지 본원을 내원한 Brain metastasis 환자분 중 20명(남자 9명, 여자11명)을 대상으로 하였으며, 장비는 SIEMENS Verio 3.0T, 12channel Head coil을 사용하였다. 조영 전 3D FLAIR 영상과 조영 증강 후 3D T1 SPACE 영상, 조영 증강 후 10분 지연 3D FLAIR 영상을 획득하였다. FLAIR영상의 영상 변수는 TR:9000ms, TE:411ms, TI:2500ms, Matrix:256×256, Slice thickness:1mm, NEX:1, FOV:250×250, Scan time:5분3초로 검사하였다. 영상의 정량적 분석은 조영 증강 후 3D FLAIR 영상, 조영 증강 후 3D T1 SPACE 영상에서 Hyper intensity를 보이는 Lesion부위에 ROI를 설정하여 측정하였고 SNR, CNR 값을 비교 분석하였다. 측정된 값을 통계학적 분석인 Paried T-test STATA 10.0을 사용하여 유의성을 검증하였다.
결 과 : 정량적 분석 결과 조영 전 3D FLAIR 영상과, 조영 증강 후 3D T1 SPACE 영상, 조영 증강 후 3D FLAIR 영상에서 평균 SNR값은 각 114.67, 55.51, 116.3으로 나타났으며 동일한 영상에서 평균 CNR값은 각 33.37, 262.24, 75.35 등으로 나타났다. 육안으로도 조영 증강 후 3D FLAIR 영상에서 Lesion부위의 대조도 차이를 확인할 수 있었다. Bone metastasis 환자군에서 조영 전 3D FLAIR 영상에서의 평균 CNR값은 54.3, 조영 증강 후 3D FLAIR 영상의 평균 CNR값은 59로 나타났으며, Parenchyma metastasis 환자군에서 조영 전 3D FLAIR 영상에서의 평균 CNR값은 35.98, 조영 증강 후 3D FLAIR 영상의 평균 CNR값은 98.49로 나타났다. Paried T-test를 통해 유의성을 검증한 결과 CNR값은 조영 전 3D FLAIR영상, 조영 증강 후 3D T1 SPACE, 조영 증강 후 3D FLAIR 세 그룹 간에 모두 유의 하였다(P<0.008).
결 론 : MRI 조영제는 mol 농도가 희석되는 10분 영상에서 최대 신호를 나타낸다. 본 연구에서 조영 전 3D FLAIR 영상에서 보이지 않는 Lesion이 10분 지연 영상인 조영 증강 후 3D FLAIR영상에서 발견할 수 있었고 Brain Bone metastasis 환자군 보다는 Brain Parenchyma metastasis에서 큰 CNR 차이가 발견되었다. 따라서 조영 증강 후 3D T1 SPACE, 조영 증강 후 3D FLAIR 영상을 Brain Parenchyma metastasis에서 적용함으로서 Lesion Detection에 도움이 될 것으로 사료된다.
고농도의 산소를 흡입하는 경우에 자기공명영상의 FLAIR(fluid attenuated inversion-recovery, FLAIR) 영상 에서 뇌척수액에서 신호가 억제되지 않고 고신호로 나타나는 경우가 있다는 보고가 있었다. 본 연구는 아가 젤로 고정한 팬텀을 제작하여 산소를 주입한 생리식염수와 조영제를 희석한 생리식염수의 신호를 FLAIR 기법의 반전시간(TI : inversion time)을 변화하여 영상을 획득하고, 분석하여 기초자료를 마련 하고자 하였다. 부산 P병원의 Philips Achieva MR 3.0T를 이용한 결과에서 자기공명영상의 FLAIR 기법에서 산소가 주입된 생리식염수의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)는 산소가 주입되지 않은 생리식염수 보다 증가되었다. 하지만 희석된 조영제보다는 높지 않았다. 반전시간 1,800ms에서는 산소에 의한 신호 증강이 없는 영상을 획득할 수 있었다. 산소가 주입된 생리식염수와 조영제의 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio)에서도 임상에서 주로 사용하는 반전시간 2,800ms보다 1,800ms에서 높게 증가되었다. 본 실험의 결과가 자기공명영상의 FLAIR 기법에서 산소 주입에 따른 뇌척수액의 신호 변화 연구에 기초자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.