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문제 정의
- 신경계나 근골격계 부위에서의 확산강조영상의 관련된 연구는 많이 보고가 되었지만 유방암 확산강조영상에 대한 문헌은 적다. 이에 저자는 확산강조영상을 정량적으로 비교 분석 하여 확산 강조영상의 유용성에 대해 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 또한 병변 부위를 더 정확히 확인하기 위해서 VIBRANT(Volume Imaging for Breast Assesment) 3D기법을 이용하여 횡단면으로 역동적 조영증강 영상을 얻었다. 우선 조영제 주입 전 영상을 획득 한 다음 0.5mmol/ml의 가돌륨제제(gadodiamide)의 조영제를 주입하면서 동시에 4번의 횡단면 영상을 획득 하였으며 영상 변수는 다음과 같다. [그림2]
- 획득한 확산강조영상은 Advantage Workstation(Ver 4.3, Revision 4. GE healthcare. Milwaukee. WI)으로 보내져 병변이 있는 부위, 병변이 없는 근접한 부위, 유관, 지방조직의 신호 강도(signal intensity)를 측정하였고 현성확산계수를 측정 하기위해 ADC map영상을 획득 하였다. 측정 부위는 병변의 중앙 부위와 주위 조직인 유관조직과 지방조직의 측정을 위해 병변이 있는 유방 부위의 한쪽 끝 부위에 관심영역(ROI)을 위치시켰으며 정상 부위에서는 병변이 없는 근접한 부위에 관심영역을 위치 시켰으며 관심영역의 크기는 15mm2이다.
- 실험에 대한 정량적 분석방법으로 확산강조영상에서 병변이 있는 부위, 병변이 없는 근접한 부위, 유관, 지방조직에서 관심영역 4곳의 신호대 잡음비(signal to noise ratio), 현성확산계수, 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하였다. 신호대 잡음비는 병변의 중앙 부위, 정상 부위, 유관조직, 지방조직에서의 신호 강도 값을 백그라운드 표준편차(background standard deviation)의 신호강도 값으로 나누어 계산하였다.
- 실험에 대한 정량적 분석방법으로 확산강조영상에서 병변이 있는 부위, 병변이 없는 근접한 부위, 유관, 지방조직에서 관심영역 4곳의 신호대 잡음비(signal to noise ratio), 현성확산계수, 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하였다. 신호대 잡음비는 병변의 중앙 부위, 정상 부위, 유관조직, 지방조직에서의 신호 강도 값을 백그라운드 표준편차(background standard deviation)의 신호강도 값으로 나누어 계산하였다. 대조도대 잡음비는 병변 부위에서는 유관과 지방 조직의 신호대 잡음비를 기준으로 병변 조직의 대조도대 잡음비(contrast to noise ratio)를 구하고 평균화 하였으며 정상 부위에서는 유관과 지방 조직의 신호대 잡음비를 기준으로 정상 조직의 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하여 두 부위 간에 수치를 비교 분석하였다.
- 신호대 잡음비는 병변의 중앙 부위, 정상 부위, 유관조직, 지방조직에서의 신호 강도 값을 백그라운드 표준편차(background standard deviation)의 신호강도 값으로 나누어 계산하였다. 대조도대 잡음비는 병변 부위에서는 유관과 지방 조직의 신호대 잡음비를 기준으로 병변 조직의 대조도대 잡음비(contrast to noise ratio)를 구하고 평균화 하였으며 정상 부위에서는 유관과 지방 조직의 신호대 잡음비를 기준으로 정상 조직의 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하여 두 부위 간에 수치를 비교 분석하였다. 병변부위와 정상부위의 대조도대 잡음비는 병변과 정상 부위의 신호강도와 유관과 지방조직의 신호강도 차이를 백그라운드 표준편차의 신호강도 값으로 나누어 계산하였다.
- 대조도대 잡음비는 병변 부위에서는 유관과 지방 조직의 신호대 잡음비를 기준으로 병변 조직의 대조도대 잡음비(contrast to noise ratio)를 구하고 평균화 하였으며 정상 부위에서는 유관과 지방 조직의 신호대 잡음비를 기준으로 정상 조직의 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하여 두 부위 간에 수치를 비교 분석하였다. 병변부위와 정상부위의 대조도대 잡음비는 병변과 정상 부위의 신호강도와 유관과 지방조직의 신호강도 차이를 백그라운드 표준편차의 신호강도 값으로 나누어 계산하였다. 백그라운드 표준편차는 위상부호화방향(phase encoding direction)인 유방 표면의 좌상단과 우하단 두 곳에서 측정하여 평균값과 표준 편차로 나타냈다.
- 유방 확산강조영상은 EPI 기법 사용으로 짧은 시간에 스캔할 수 있어지면서 움직임에 의한 인공물을 줄이게 되었고, 현성 확산계수 값(ADC value)은 악성 및 양성 병변의 감별과 항암제 치료의 조기 반응 평가에 유용하다고 알려져 있다[12],[13]. 유방 확산강조영상의 연구는 주로 정성적 분석이 이루어 졌으며 본 연구는 정량적으로 분석을 하였다. Yoshikawa 등[14]의 연구에서 민감도는 94.
대상 데이터
- 2009년 3월부터 2009년 12월까지 조직학적으로 관상피 내암으로 진단 받은 환자 중 악성 종양의 크기가 10mm3 이상인 환자 20명을 대상으로 하였고 연령은 42세에서 61세까지 이었으며 평균 나이는 52.8세이고 환자들 중 MRI를 시행하기 전 방사선 치료나 치료 전 항암화학요법(neoadjuvant chemotherapy)을 받은 경우는 제외 하였다.
- MR영상의 획득은 3.0T MR scanner(Signa 3.0T HDx. GE Healthcare. Milwaukee. WI)와 HD T/R 8ch breast array coil(In vivo Corp. Gainesville. FL)을 사용하였다.
- WI)으로 보내져 병변이 있는 부위, 병변이 없는 근접한 부위, 유관, 지방조직의 신호 강도(signal intensity)를 측정하였고 현성확산계수를 측정 하기위해 ADC map영상을 획득 하였다. 측정 부위는 병변의 중앙 부위와 주위 조직인 유관조직과 지방조직의 측정을 위해 병변이 있는 유방 부위의 한쪽 끝 부위에 관심영역(ROI)을 위치시켰으며 정상 부위에서는 병변이 없는 근접한 부위에 관심영역을 위치 시켰으며 관심영역의 크기는 15mm2이다. [그림 3]
데이터처리
- 병변 부위와 정상 부위에서 획득한 관심영역의 신호대 잡음비, 대조도대 잡음비, 현성확산계수의 평균값 차이는 대응 표본 검정(paired student t-test, SPSS win 12.0)을 이용하였고, P값이 0.05 이하일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다.
이론/모형
- 우선 병변의 위치를 확인 하기위해서 fast spin-echo(FSE) 영상법에서 CHESS 기법을 이용하여 지방 소거한 횡이완 T2 강조 영상을 획득 하였으며 영상 변수는 다음과 같다. [그림 1]
- 또한 병변 부위를 더 정확히 확인하기 위해서 VIBRANT(Volume Imaging for Breast Assesment) 3D기법을 이용하여 횡단면으로 역동적 조영증강 영상을 얻었다. 우선 조영제 주입 전 영상을 획득 한 다음 0.
- 확산강조영상은 에코평면영상(single-shot echoplanar imaging) 기법을 이용하여 b value가 0 second/mm2 와 800 second/mm2 일 때 시상면 영상을 얻었으며 영상 변수는 다음과 같다.
성능/효과
- 정량적 분석결과 병변부위에서는 병변 조직의 신호대 잡음비는 10.24±2.24, 정상 조직은 6.24±1.24, 유관 조직은 3.56±1.37, 지방 조직은 3.29±2.15로 나타났다.
- (p<0.05) 즉 병변 부위와 정상부위의 신호대 잡음비는 병변 조직에서 높은 신호대 잡음비를 보였으며 대조도대 잡음비는 병변 부위에서 높은 대조도대 잡음비를 보였다.
- 두 부위에서 병변 조직과 정상 조직의 현성확산계수는 p=0.035로 병변 조직과 정상 조직의 현성확산계수는 통계적으로 유의한 차이를 나타났다. (p<0.
- 즉 병변 부위와 정상부위의 현성확산계수는 병변 조직에서 낮은 현성확산계수를 보였다. [그림 7], [그림 8]
- 3%였고 Kuroki-Suzuki 등[15]은 확산강조영상에서 조영제를 쓰지 않고도 유방암의 민감도를 97%까지 높일 수 있다고 하였다. 본 연구에서는 정량적으로 분석을 하였으며 병변 부위와 정상부위의 신호대 잡음비는 병변 조직에서는 병변 부위에서 높은 신호대 잡음비를 보였으며 대조도대 잡음비는 병변 부위에서 높은 대조도대 잡음비를 보였다. 병변 부위와 정상부위의 현성확산계수는 병변 조직에서 낮은 현성확산계수를 보였다.
- 또한 현성확산계수의 변화는 병변 조직에서 세포 부종으로 인한 물 분자 확산 운동의 제한에 의해 변화가 있는 것으로 보인다. 연구에서 병변 조직의 현성확산계수가 낮게 나타났으며 이는 병변 주변 조직이 물 분자의 확산 운동에 제한이 있는 것으로 사료된다.
후속연구
- 셋째는 정상 조직의 측정시 각 대상자 별로 위치가 달라 객관적 자료 획득이 어려웠다. 결론적으로 확산강조영상은 유방의 MRI 검사에 있어서 높은 신호대 잡음비와 대조대대 잡음비의 영상을 구현함으로써 진단하는데 있어서 높은 정보를 제공 해줄 것으로 사료 된다.
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