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문제 정의
- 현재까지 MRCP에서 SPIO 제제의 음성 경구 조영제로서의 사용에 대한 연구나 보고는 많지 않다 (17-19). 이에 저자들은 담도 및 췌장질환이 의심되어 MRCP를 시행한 환자들에서 음성 경구 조영제로 사용한 SPIO 제재의 잠재적 유용성을 조영전 후의 영상을 평가함으로써 알아보고자 하였다.
- 공기 사용시의 문제점은 많은 양의 투입이 어렵다는 것이고 Kaopectate는 아직 임상적적용 단계에 있지 않으며, SPIO 와 perfluoroctylbromide는 임상적으로 제한된 수의 나라에서만 적용되고 있다. 따라서, 본 연구는 정맥 내 정주용으로 개발되어 사용되고 있는 Ferumoxide 용액을 자유수에 희석하여 경구 복용이 가능하게 조작하였고 가상실험을 통하여 적정 투여농도를 산출하였다.
가설 설정
- 1 : 강한 위십이지장내의 신호강도에 의해 판독이 어려운 경우 (poor).
- a. Precontrast MRCP images do not clearly visualize normal pancreatobiliary tract owing to overlapped high signal intensity in stomach and duodenum, b. Postcontrast MRCP images clearly visualize normal pancreatobiliary tract by completely eliminating the high signal intensity inside stomach and duodenum.
제안 방법
- 53 mg/ml) 도 함유하고 있다. 위와 십이지장관내 액체에 의한 신호를 상쇄시키기 위한 적정 농도산출 가상 실험 (Phantom experiment)은 Feridex 용액 0.5 ml, 0.75 ml, 1 ml, 1.5 ml 및 2 ml을 자유수와 혼합하여 총량이 500ml이 되게 하였다. 이들 1000배 ,670배, 500배, 330배 및 250배로 희석한 500ml SPIO혼합액을 다섯 개의 플라스틱 병에 각각 담은 후, 단축방향으로 L5Tesla unit (Magnetom Vision ; Simens AG, Erlangen,Germany) 와 위상배열 코일 (phase array coil)을 사용하여HASTE (TR 11.
- 5 ml 및 2 ml을 자유수와 혼합하여 총량이 500ml이 되게 하였다. 이들 1000배 ,670배, 500배, 330배 및 250배로 희석한 500ml SPIO혼합액을 다섯 개의 플라스틱 병에 각각 담은 후, 단축방향으로 L5Tesla unit (Magnetom Vision ; Simens AG, Erlangen,Germany) 와 위상배열 코일 (phase array coil)을 사용하여HASTE (TR 11.9 ms, TE 95 ms), 그리고 TSE (TR 2800ms, TE 1100 ms) 기법을 이용한 중강조 T2 영상을 얻어 동 심원의 중심부에 관심부위 (region of interest, ROD 를 설정하고 각각의 희석농도에서 신호강도를 측정하였다. 같은 방법으로, 순수 자유수만으로 채워진 500 ml 플라스틱 병에서 얻어진 신호강도를 기준으로 하여 각각의 희석농도에서 신호강도 소실 백분율 (Percentage of Signal Intensity Loss, 이하PSIL로 약함)을 구하여 적정 투여농도를 산출하였다.
- 9 ms, TE 95 ms), 그리고 TSE (TR 2800ms, TE 1100 ms) 기법을 이용한 중강조 T2 영상을 얻어 동 심원의 중심부에 관심부위 (region of interest, ROD 를 설정하고 각각의 희석농도에서 신호강도를 측정하였다. 같은 방법으로, 순수 자유수만으로 채워진 500 ml 플라스틱 병에서 얻어진 신호강도를 기준으로 하여 각각의 희석농도에서 신호강도 소실 백분율 (Percentage of Signal Intensity Loss, 이하PSIL로 약함)을 구하여 적정 투여농도를 산출하였다.
- 또한, 모든 환자들과 자원자들에서 조영 후 영상을 얻은 직후에 맛, 오심, 구토, 복통, 설사, 방귀 , 복부 팽만감, 또는 소화불량에 관련한 불편함에 대하여 알아보았고 24시간 후에 다시 한 번 반복해서 질문하여 합병증 유무를 알아보았다.
- 자원자들은 Feridex희석 액의 음성경 구조영제로서의 효과를 확인하기 위하여 MRCP시행 20분 전에 100 ml 정도의 자유수를 경구 복용하여 인위적으로 위와 십이지장내에 액체에 의한 고신호강도가 발생하게 하였으며, 대상 환자들은 MRCP 시행 전 3시간 정도 금식을 하였다. 모든 MR 영상은 1.
- 자원자들은 Feridex희석 액의 음성경 구조영제로서의 효과를 확인하기 위하여 MRCP시행 20분 전에 100 ml 정도의 자유수를 경구 복용하여 인위적으로 위와 십이지장내에 액체에 의한 고신호강도가 발생하게 하였으며, 대상 환자들은 MRCP 시행 전 3시간 정도 금식을 하였다. 모든 MR 영상은 1.5 TeslaUnit (Magnetom Vision: Simens AG, Erlagen,Germany) 를 이용하여 얻었으며 환자들은 앙와위로 위치시키고 위상배열 코일을 이용하였다. MR 영상은 호흡정지HASTE 기법 (TR 11.
- 2 seconds)기법을 이용하여 관상면으로 얻었다. 조영 후 영상은 음성 경구조영제로 Feridex 1ml를 500배로 희석한 용액 300 ml (22.4ugFe/mlX 경구 투여하고 10 분 후에 같은 기법으로 얻었으며 최대 신호 투영법으로 재구성하였다.
- 영상 평가는 조영 후 위십이지장내의 신호강도 제거에 의한 원위부 총담관과 췌관의 잘 보이는 정도와 판독에 미치는 영향을 기준으로 하여, 두 명의 방사선과 의사가 합의하여 다음과 같이 4 등급으로 분류하고 각 등급에 맞추어 1점에서 4점까지 점수를 준 후에 평균점수와 각 점수가 차지하는 백분율을 구하였다.
- 같은 방법으로 조영 전 영상을 분석하여 조영 후 영상과 비교하였다. 또한, 조영전 영상에서 불명확한 진단이 이루어졌으나 조영 후 영상에서 명확한 진단을 할 수 있었던 증례들을 분석하여 진단율의 향상정도를 알아보았다.
- 같은 방법으로 조영 전 영상을 분석하여 조영 후 영상과 비교하였다. 또한, 조영전 영상에서 불명확한 진단이 이루어졌으나 조영 후 영상에서 명확한 진단을 할 수 있었던 증례들을 분석하여 진단율의 향상정도를 알아보았다.
- 적정 투여 농도 산출을 위하여 각각 5단계로 나누어 희석한 농도에서의 신호강도는 농도가 증가할수록 감소하였고 PSILe 비례하여 증가하였다. 특히, 500배 희석 SPIO용액에서 현저한 변화를 보였고 그 이상의 농도에서는 완 만한 변화를 보여 조작이 용이하고 경제적인 비용과 함께 충분한 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단하여 이를 적정농도로 결정 하였다. 투여 용량은, 자원자들의 경우에서 조영전에 경구로 섭 취한 자유수 100 ml 정도로 위십이지장내 거의 전부를 차지하는 신호강도를 얻을 수 있음을 확인하고 환자에게 큰 불편함이 없을 것으로 판단되는 300 ml 정도를 적정용량으로 정하였다.
- 특히, 500배 희석 SPIO용액에서 현저한 변화를 보였고 그 이상의 농도에서는 완 만한 변화를 보여 조작이 용이하고 경제적인 비용과 함께 충분한 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단하여 이를 적정농도로 결정 하였다. 투여 용량은, 자원자들의 경우에서 조영전에 경구로 섭 취한 자유수 100 ml 정도로 위십이지장내 거의 전부를 차지하는 신호강도를 얻을 수 있음을 확인하고 환자에게 큰 불편함이 없을 것으로 판단되는 300 ml 정도를 적정용량으로 정하였다. 실제로 대부분의 예 (77%) 에서 위십이지장내의 신호강도가 거의 완전히 소실되었고 복용하는데 큰 불편함은 없었으며 24시간 후에도 특별한 합병증은 없었다.
대상 데이터
- 임상소견, 이학적 검사 및 초음파 검사상 담도 및 췌장질환이 의심되었던 48명의 환자와 자원자 6명을 대상으로 하여 조영 전후 영상을 얻었다. 평균나이는 55세 (29-78세) 였고 남녀 비는 32 : 22 이었다.
- 평균나이는 55세 (29-78세) 였고 남녀 비는 32 : 22 이었다. 내원 당시 임 상증상은 복통, 황달, 오심, 구토 등 이었다.
- 음성 경구 조영제로는 Ferumoxide (Feridex®; Advanced Magnetics, Cambridge, USA) 용액을 사용하였다. Feridex는 자기공명영상 조영제로서 정맥투여 목적으로 만들어진 덱스트란과 결합된 초상자성산화철 수성 콜로이드성 적갈색 용액으로 한 병에 5ml 용량이었고 PH 5-9 에서 1ml 당 11.
- 4. A 74-year-old man suspected of a distal CBD stone.
- 5. A 67-year-old woman suspected of acute necrotizing pancreatitis. a.
이론/모형
- 5 TeslaUnit (Magnetom Vision: Simens AG, Erlagen,Germany) 를 이용하여 얻었으며 환자들은 앙와위로 위치시키고 위상배열 코일을 이용하였다. MR 영상은 호흡정지HASTE 기법 (TR 11.9 ms, TE 95 ms, ETL 128, flip angle 150, matrix size 115x256, FoV 333×380, slice thickness 5 mm, scan time 17 seconds) 과 지방신호억제 TSE(TR 2800 ms, TE 1100 ms, flip angle 150, matrix size 240x256, FoV 300x 300, scan time 7.2 seconds)기법을 이용하여 관상면으로 얻었다. 조영 후 영상은 음성 경구조영제로 Feridex 1ml를 500배로 희석한 용액 300 ml (22.
성능/효과
- 2 : 일부 위십이지장내의 신호강도가 판독에 나쁜 영향을 주는 경우 (fair).
- 3 : 일부 위십이지장내의 신호강도가 판독에 영향을 주지 않는 경우 (good).
- 4 : 위십이지장내의 신호강도가 완전히 제거된 경우 (excellent).
- 경구 조영제 섭취 전후 MRCP 영상분석에서 , 대상 환자군에 있어서 조영전 영상은 1점이 3예 (8.3%), 2점이 21예 (41.7%), 3점이 24예(50%)로 평균 2.4 점이었으며, 조영 후 영상은 3 점이 11예 (22.9%), 4점이 37예 (77.1%)로 평균 3.8점으로 향상된 영상효과를 보였다 (Fig. 2). 자원자들의경우에는 조영 전 영상은 영상습득 전 섭취한 자유수의 위장관 내 저류에 의한 강한 신호강도 때문에 1점이 4예, 2점이 2예였지만 조영 후 영상은 4점이 5예, 3점이 1예로서 위 십이장 내 신호강도가 거의 완전히 소실되어 원위부 총담관과 췌관을 전장에 걸쳐 관찰할 수 있었다 (Fig.
- 2). 자원자들의경우에는 조영 전 영상은 영상습득 전 섭취한 자유수의 위장관 내 저류에 의한 강한 신호강도 때문에 1점이 4예, 2점이 2예였지만 조영 후 영상은 4점이 5예, 3점이 1예로서 위 십이장 내 신호강도가 거의 완전히 소실되어 원위부 총담관과 췌관을 전장에 걸쳐 관찰할 수 있었다 (Fig. 3).
- 500배 희석 SPIO 용액 300 ml의 경구복용으로 대상환자 37예(77%) 에서 위십이지장내의 신호강도가 완전히 소실되었고, 이 중 8예 (21.6%) 에서는 조영전 영상에서 불확실했던 소견을 명확히 관찰함으로써 확실한 진단을 할 수 있었다. 예를 들면.
- 4). 또한, 급성 괴사성 췌장염이 의심되었 던 환자와 췌장 가성낭종이 의심되었던 환자에서도 위장내의 신호강도를 완전히 제거함으로써 각각 염증성 액체저류와 비장내 가성낭종을 명확히 확인할 수 있었다 (Fig. 5). 이 외에도 위십 이지장내의 신호강도에 가려서 명확히 보이지 않았던 담낭 또는 간내담도결석등을 명확히 진단할 수 있었다.
- 또한, 조영전 영상에서 병변이 의심되었던 4예에서는 조영 후 영상에서 명확하게 정상적인 담도 및 췌관 구조 등을 확인함으로써 위양성 소견을 배제할 수 있었다. 따라서 전체 환자 48 명 중 12명 (25%)에서 조영전 영상에서 불명확했던 병변을 조영 후 영상에서 명확히 진단할 수 있었다.
- 모든 예에서 경구 조영제를 복용하는데 있어서 특별한 불쾌감은 호소하지 않았으며 검사 후나 24시간이 지난 후에 특별한 합병증도 없었다.
- 그러나, single-shot RARE or HASTE 영상에서, 장관 특히 위장내용물에 의한 신호강도의 제거는 MRCP 영상의 질을 향상시키는데 도움이 된다. 본 연구에서도, 자원자들의 경우에서 조영 전에 경구 섭취 되었던 자유수에 의한 위십이지장내의 신호강도가 조영 후에 거의 완전히 제거됨으로써 총담관과 췌관을 명확히 볼 수 있어 영상 질의 향상효과를 확인할 수 있었으며, 대상환자들에 있어서도 37예(77%) 에서 위십이지장의 신호강도가 완전히 제거됨 으로써 향상된 영상효과를 얻을 수 있었고, 이 중 8예 (21.6%)에서는 판독결과에 결정적으로 영향을 미쳤다. 특히, 위십이지 장내 신호강도에 의해 중첩될 수 있는 췌장 내 낭종성 종괴 및 염증성 액체저류, 원위부 총담관 및 좌측 간내담도 결석 또는 확장, 그리고 췌관 결석 및 확장 등의 질환을 진단하는데 유용 하였다.
- 특히, 위십이지 장내 신호강도에 의해 중첩될 수 있는 췌장 내 낭종성 종괴 및 염증성 액체저류, 원위부 총담관 및 좌측 간내담도 결석 또는 확장, 그리고 췌관 결석 및 확장 등의 질환을 진단하는데 유용 하였다. 또한, 본 연구의 4예 (8.3%) 에서는 조영 전 영상만으 로 병변이 불명확한 경우에 위양성 소견을 배제시킴으로써 비특이적 소견으로 평가할 수 있었다.
- 가상 실험에서, 자유수에 희석하여 만든 Feridex 혼합액은 TSE, HASTE 를 포함하는 T2 강조영상에서 낮은 신호강도를 보였다. 따라서, 중 강조 T2 영상인, HASTE 와 TSE 기법을 이용한 MRCP 에서 Feridex 가 음성 경구 조영제로 사용될 수 있음을 확인하였다. 적정 투여 농도 산출을 위하여 각각 5단계로 나누어 희석한 농도에서의 신호강도는 농도가 증가할수록 감소하였고 PSILe 비례하여 증가하였다.
- 따라서, 중 강조 T2 영상인, HASTE 와 TSE 기법을 이용한 MRCP 에서 Feridex 가 음성 경구 조영제로 사용될 수 있음을 확인하였다. 적정 투여 농도 산출을 위하여 각각 5단계로 나누어 희석한 농도에서의 신호강도는 농도가 증가할수록 감소하였고 PSILe 비례하여 증가하였다. 특히, 500배 희석 SPIO용액에서 현저한 변화를 보였고 그 이상의 농도에서는 완 만한 변화를 보여 조작이 용이하고 경제적인 비용과 함께 충분한 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단하여 이를 적정농도로 결정 하였다.
- 실제로 대부분의 예 (77%) 에서 위십이지장내의 신호강도가 거의 완전히 소실되었고 복용하는데 큰 불편함은 없었으며 24시간 후에도 특별한 합병증은 없었다. 또한 이 연구에서 전체적으로 25%의 환자에서 조영 전 영상에서 불명확했던 병변을 조영 후 영상에서 명확히 진단할 수 있었는데 이는 Feridex희석 액의 음성경구조영제로서의 복용이 MRCP상 담도 및 췌장질환의 진단의 확신도를 높이는 데 상당한 역할을 할 수 있음을 시 사한다.
- 경구투여의 적정 농도 산출을 위한 가상 실험에서, T2 강조영상기법 (TSE T2WI, HASTE) 에서 얻어진 같은 양의 물의 신호강도에 비교하여 Feridex 용액의 각각의 희석농도에서 평균 신호강도의 소실 백분율 (PSIL)은 670 배 희석농도 (93.7%)에 비해 500배 희석농도에서 97.7% 정도로 현저하게 증가되었지만 330배 이하의 희석농도에서는 99% 정도로 완만한 증가를 보였다 (Fig. 1). 따라서 Feridex 용액 1 ml를 자유 수에 500배 희석하여 만든 농도 (22.
후속연구
- 본 연구의 제한점으로는, 첫째로 SPIO의 적정농도를 결정하는데 있어 일정한 단위의 다양한 농도를 시험하지 않고 단지 몇 가지 농도의 가상실험만을 시행한 점이 있으며, 둘째로는 다른 음성 경구 조영제와의 비교 연구 와 적정 용량 및 농도를 산출하는데 충분한 연구가 부족하여 안정성 및 비용 효과면에서의 확실성을 줄 수 없었다. 마지막으로 영상 평가에서도 조영 후 영상에서 조영제 섭취 여부를 쉽게 알 수 있기 때문에 주관적 편견의 개입 가능성을 배제할 수 없었다.
- 마지막으로 영상 평가에서도 조영 후 영상에서 조영제 섭취 여부를 쉽게 알 수 있기 때문에 주관적 편견의 개입 가능성을 배제할 수 없었다. 그러나 거의 모든 예들에서 조영 전 영상에 비해 원위부 총담관과 췌관이 명확히 관찰되었기 때문에 앞으로 추가 연구를 통하여 조영제의 적정 농도와 용량을 표준화시킨다면 원위부 총담관과 췌관에서 발생한 질환에 대해서는 진단율을 높일 수 있을 것으로 생각한다.
- 결론적으로 MRCP에서 초상자성산화철 제제 (SPIO)는 담도췌장질환을 평가하는 데 음성 경구 조영제로 유용하게 사용될 수 있으며 영상의 질을 향상시킴으로써 진단의 정확성을 높일 수 있을 것으로 생각한다.
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