뇌 확산강조검사에서 기존 High b-value 확산강조영상과의 비교를 통한 Computed High b-value 확산강조영상의 진단적 유용성 평가

서지정보

ㆍ발행기관 : 대한자기공명기술학회 ㆍ수록지정보 : 대한자기공명기술학회지 / 29권 / 1호
ㆍ저자명 : 김경민, 장지환, 이형주, 이민재, 김동열

목차

Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 연구 기간 및 대상
2. 연구 장비
3. Computed diffusion 영상의 획득
4. 팬텀
5. 검사 매개 변수
6. 측정 방법
Ⅲ. 결 과
1. 임상 연구
2. 팬텀 연구
3. 평균 확산율
4. 통계적 분석
Ⅳ. 고찰 및 결론
References

한국어 초록

목 적：급성 뇌경색은 초기 진단이 매우 중요하지만, 일반 MRI 기법에서는 이를 발견하는 데 어려움이 있어 보편적으로 확산강조영상(diffusion weighted image; DWI) 기법이 사용되고 있다. 확산강조영상 검사에서는 질환이나 검사 부위에 따라 적절한 b값(b-value)을 적용하는 것이 중요하다. 이 중에서 높은 b-value를 요구하는 검사의 경우에는 정확한 진단을 위해서 추가적으로 낮은 b-value의 DWI 검사를 함께 시행하게 되고, 이로 인해 전체적인 검사시간이 길어지게 된다. 또한, 높은 값의 b-value로 검사를 하면 검사 장비에 따라서 전체적인 영상의 질이 현저히 저하될 수 있다. 이에 본 연구에서는 환자를 통해 획득하는 방식의 high b-value 확산강조영상(acquired DWI; aDWI)이 아닌 후처리 방식을 통해 재구성 한 high b-value 확산강조영상(computed DWI; cDWI)의 유용성에 대해 알아보고자 한다.
대상 및 방법：사용된 장비는 3.0T 초전도 자기공명영상장치(Magnetom Prisma, SIEMENS, Germany)와 64 channel Head & Neck coil을 사용하였다. 검사 방법은 뇌혈관 질환이 의심되어 DWI 검사를 시행한 환자들을 대상으로 한 임상 연구와 자체 제작한 팬텀을 이용한 팬텀 연구를 진행하였으며, 실제 획득한 high b-value aDWI과 후처리 방식을 통해 얻은 high b-value cDWI을 SIEMENS Syngo.via(Ver. VB10B)를 통해 각 부위의 신호를 측정한 후 상대적인 확산율(relative diffusion ratio)을 이용하여 비교 평가하였다. 통계적 분석은 두 변수 간의 Pearson's correlation coefficient을 통해 시행하였다.
결 과：임상 연구에서 aDWI의 b-value 2500 영상을 분석하였을 때, 경색이 의심되며 높은 신호 강도를 보이는 부위의 평균 확산율은 전두엽에서 73.95±4.81, 측두엽에서 75.51±5.19, 두정엽에서 68.74±6.13, 뇌교에서 70.72±5.84, 소뇌에서 62.9±7.12으로 나타났으며, cDWI에서는 전두엽에서 75.52±4.69, 측두엽에서 77.04±4.95, 두정엽에서 71.21±6.31, 뇌교에서 72.21±5.62, 소뇌에서 63.94±6.94으로 나타났다. 팬텀 연구에서는 0%를 기준으로 확산 제한이 일어나는 각 syringe의 평균 확산율을 측정하였을 때, aDWI 10%에서는 31.3±10.12, 20%에서는 52.2±17.37, 30%에서는 58.9±19.86, 40%에서는 65.7±19.86, 50%에서는 69.8±17.40로 측정되었고, cDWI에서는 10%에서 37.3±11.69, 20%에서 55.9±17.51, 30%에서 62.8±16.93, 40%에서 69.2±18.31, 50%에서 71.9±18.94로 측정되었다. Pearson’s 상관관계 분석에서는 두 변수 간에 강한 양의 상관관계를 보였으며 p값 0.05 이하로 통계적 유의함을 증명하였다.
결 론：임상 연구와 팬텀 연구에서 모두 aDWI와 cDWI의 확산율이 검사 간의 강한 양의 상관관계를 보이며, 평균확산율은 cDWI에서 약간 증가하였다. 이 결과는 확산이 잘 되는 조직과 확산 제한이 일어나는 조직 간의 신호 차이(확산율)가 aDWI 과 cDWI에서 유사하게 보인다는 것을 의미한다. 기존 획득 방식의 high b-value 확산강조영상과 비교하였을 때, 검사 후처리 방식으로 획득한 high b-value 영상의 경우 추가적인 검사시간이 필요하지 않으면서도 영상 신호의 저하 없이 만들 어 낼 수 있다. 이러한 강점들을 활용하면 후처리 방식의 확산강조영상 검사가 향후 high b-value를 요구하는 특정 질환 검사에서 환자에게 불편함을 주지 않으면서도 정확한 진단 결과를 도출하는 데 도움이 될 것이라 사료된다.

영어 초록

Purpose：Even though early diagnosis of acute brain infarction is very important, it is difficult to detect this in general MRI. Therefore, the diffusion weighted image(DWI) technique is commonly used to find acute brain infarction. It is also important to apply an appropriate b-value to Diffusion Weighted Images depending on the disease or examination site. If an examination requires high b-value, lower b-value images are also examined together for accurate diagnosis which increases the scan time. In addition, applying high b-value can significantly degrade the image quality due to the reduced signal intensity. Therefore, in this study, the usefulness of diffusion weighted images, which can be obtained by post-processing, is recognized to solve these problems of acquired diffusion weighted image.
Materials and Methods：3.0T Magnetom Skyra (SIEMENS, Germany) and 64 channel Head & Neck coil was used. Cerebrovascular disease suspected or diagnosed patients and self-made phantom were scanned for this study. The b-value was applied from 0 to 2500 and relative diffusion ratios obtained through the post-processing software(SIEMENS, Syngo via Ver.VB10B) were evaluated. The significance of these values were analyzed through Pearson’s correlation coefficient.
Results：When analyzing b-value 2500 images of aDWI in In vivo study, the mean relative diffusion ratio of areas with suspected infarction and high signal intensity was shown to be 73.95±4.81 in the frontal lobe, 75.51±5.19 in the temporal lobe, 68.74±6.13 in the parietal lobe, 70.72±5.84 in the pons, 62.9±7.12 in the cerebellum. When analyzing b-value 2500 images of cDWI, 75.52±4.69 was shown in the frontal lobe, 77.04±4.95 in the temporal lobe, 71.21±6.31 in the parietal lobe, 72.21±5.62 in pons, 63.94±6.94 in the cerebellum. In the phantom study, when the mean relative diffusion ratio of each syringe with diffusion restriction was measured, it was shown to be 31.3 ±10.12 at 10%, 52.2±17.37 at 20%, 58.9±19.86 at 30%, 65.7±19.86 at 40%, 69.8±17.40 at 50% in aDWI and 37.3±11.69 at 10%, 55.9±17.51 at 20%, 62.8±16.93 at 30%, 69.2±18.31 at 40%, 71.9±18.94 at 50% in cDWI. Statistical analysis has demonstrated that there is a positive correlation between the two variables(p<0.05).
Conclusion：In both In vivo and phantom studies, there was no significant difference between the aDWI and cDWI tests. This result means that the signal differences between well-diffused tissues and those where diffusion restrictions occur are shown similarly in aDWI and cDWI. Compared to the high b-value aDWI, the high b-value images acquired by post-processing can produce DWI without additional scan time and without low image quality. It is thought that these strengths will be utilized to help achieve accurate diagnosis results without causing discomfort to patients where certain diseases require high b-value DWI.

참고 자료

없음