목 적 : 유방 MRI 검사는 비대칭 조직 및 비 종괴 조영증강 평가와 동시성 양측성 유방암 발견을 주 목적으로 양측 유방 영상을 동시에 얻는다. 편측 유방 전 절제의 경우에도 추적검사와 전이 여부 등의 확인을 위해 양측 유방을 동시에 검사하는 것이 일반적이다. 하지만 편측 유방 전 절제 수술을 받은 환자는 양측 유방이 모두 있는 환자와 달리 해부학적 차이로 발생하는 자장의 불균일에 의해 영상의 signal intensity(SI)가 감소된다. 이에 본 연구는 자체 제작한 phantom과 다양한 filling factor들을 이용하여 감소된 SI의 보상 유무와 그 정도를 비교 분석하고 편측 유방 전 절제 수술을 받은 환자들의 유방 MRI 검사에서 filling factor들의 유용성을 알아보고자 하였다.
대상 및 방법 : Phantom study는 본 연구를 위하여 자체 제작한 phantom으로 유방의 해부학적 차이에 따른 SI의 변화를 확인하였고, Breast coil의 한쪽에는 phantom과 반대쪽에는 paraffin, sponge, rice, flour, gel, saline을 각각 넣고 검사하여 filling factor들에 의한 SI의 보상 정도를 비교 분석하였다. Patients study는 편측 유방 전 절제 수술을 받고 2015년 12월부터 2016년 2월까지 본원에서 유방 MRI 검사를 시행한 환자 30명(평균 연령 49.7세)을 대상으로 하였다. 본 연구에 사용된 장비는 Philips INGENIA 3.0T( Philips medical system, Netherlands)이고, 신호수집 코일은 16channel Breast coil을 사용하였다. Scan parameter는 반복시간(TR): 9400ms, 에코시간(TE): 100ms, NSA : 1, 절편두께(thickness): 2mm, scan time: 2분 49초 , 영상기법: mDIXON T2 AX을 사용하였다. Phantom study의 평가방법은 filling factor에 따른 phantom영상의 SI 변화를 알아보고 정량적 방법으로 SNR을 비교하였고, patients study는 filling factor 사용 전°후 영상의 SI 변화를 비교하였다. 통계적 분석 방법은 Wilcoxon signed rank test(SPSS 18.0K for windows)를 이용하였으며, p값이 0.05보다 작은 경우 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다.
결 과 : Phantom 영상의 SI는 breast coil의 양측을 채웠을 때와 편측을 채웠을 때 각각 평균 1361, 1122로 편측일 경우가 양측일 때보다 17.6 % 감소하였다. Filling factor들에 의한 SI의 보상 정도는 양측을 모두 채웠을 때를 100으로 했을 때, paraffin 94.4%, sponge 94.2%, rice 87.3%, flour 86.5%, saline 65.5%, gel 48.3%로 분석되었고, filling factor들에 의한 SNR결과는 양측을 모두 채웠을 때(124) >> paraffin(97) > sponge(90) > rice(76) > flour(72) > 편측만 채웠을 때(69) >> saline(54) > gel(51) 의 순서로 측정되었다. Patients 영상의 평가 결과, 14명의 환자에게서 SI가 최대 11%, 평균 5%증가하였다. 통계적 분석은 모든 경우에서 p<0.05로 통계적으로 유의하였다.
결 론 : Phantom을 이용한 실험 결과를 통해 breast coil의 양측에 phantom이 채워졌을 때보다 편측만 채워졌을 때 SI가 감소하는 것을 확인하였다. 이를 보상하기 위해 다양한 filling factor를 가지고 실험한 결과 paraffin, sponge, rice, flour들은 편측만 phantom이 있는 경우보다 SI가 보상되는 효과를 보였지만 saline과 gel은 오히려 감소되었다. Patients 영상 획득 시 호흡에 의한 motion artifact가 SI 감소의 원인으로 작용했지만 최대 11%까지 SI가 증가하였다. 결론적으로 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 paraffin, sponge, rice, flour를 이용하여 어떤 scan parameter의 조작 없이 filling factor의 사용만으로도 편측 유방 전 절제 환자의 감소된 SI를 보상할 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 편측 유방 전 절제 환자의 유방 MRI 검사에서 filling factor를 적절히 활용한다면 진단학적 가치가 보다 높은 영상을 구현할 수 있을 것으로 사료된다
많은 선행 연구에서는 무연 차폐재를 제작하기 위하여 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 방사선 차폐 능력과 경량화에 대한 가능성을 제시하고 있다. 하지만, 이는 바인더 및 미세 기공에 대한 구현이 어렵기에 제품화 공정에 필요한 정보를 충분히 제공하지 못하는 실정이다. 이에 본 연구에서는 제품화 공정에 요구되는 겔 페이스트에 대한 정보를 사전에 제공하기 위하여 스크린 프린팅 공법을 활용하여 충전율에 따른 방사선 차폐 능력에 대한 결과를 제시하였다. 본 연구에서는 방사선 차폐 능력을 평가하기 위해 IEC 61331-1: 2014와 KS A 4025에 부합하도록 실험 환경을 설계하였으며, 방사선 조사 조건은 KS A 4021 규격을 준용하여 총 여과 2.0 mmAl로 여과된 100 kVp를 이용하였다. 본 연구 결과, TVL를 기준으로 Pb 1270 μm, BaSO4 3035 μm, Bi2O3 1849 μm, WO3 2631 μm에서 근사한 값으로 분석되었다. 또한, 충전율은 BaSO4 38.6%, Bi2O3 27.1%, WO3 30.15%로 분석되었다. 하지만, 차후 저온고압 성형을 적용한다면 충전율을 높이면서도 기공률을 낮춤으로서 방사선 차폐 능력의 개선이 충분히 가능할 것으로 기대된다.