[논문]위상대조도 MRI에서 숙임각에 따른 상행대동맥의 혈류 측정

김문선; 권대철

doi:10.4283/jkms.2016.26.4.142

위상대조도 MRI에서 숙임각에 따른 상행대동맥의 혈류 측정
Blood Flow Measurement with Phase Contrast MRI According to Flip Angle in the Ascending Aorta 원문보기

韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society, v.26 no.4, 2016년, pp.142 - 148

김문선 (서울대학교병원 영상의학과) , 권대철 (신한대학교 보건과학대학 방사선학과)

초록
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자기공명영상에서 위상대조(phase contrast; PC) 기법으로 혈류 속도와 혈류량을 정량적으로 측정하기 위해 VENC(150 cm/s)에서 숙임각의 변화에 따른 혈류 속도와 혈류량을 측정하였다. 1.5T MRI로 지원자 17명(여: 8, 남: 9, 평균연령 $57.9{\pm}15.4$)을 대상으로 non-breath holding 기법을 적용하여 상행대동맥에서 VENC(150 cm/s)로 숙임각을 $20^{\circ}$, $30^{\circ}$, $40^{\circ}$ 변화하여 측정하였다. 혈류는 average velocity, peak velocity, net forward volume, net forward volume/body surface area를 획득하였다. 상행대동맥에서 AV(average velocity)의 평균값은 숙임각 $20^{\circ}$(9.87 cm/s), $30^{\circ}$(9.6 cm/s), $40^{\circ}$(10.05 cm/s)로 측정되었다. 숙임각을 $20^{\circ}$, $30^{\circ}$, $40^{\circ}$에서 peak velocity, average velocity, net forward volume, net forward volume/body surface area는 통계적인 유의한 차이가 없었다(p > .05). 혈류속도와 혈류량 측정은 매개변수를 조정하여 적용하면 심장혈관 질환의 진단 및 치료에 중요한 정보가 되는 혈류량을 정확히 계산하고, 혈류량 측정에 관한 연구에 도움을 줄 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

To evaluate the effect of flip angle on flow rate measurements obtained with phase contrast MRI according to the flip angle degree in ascending aorta and velocity encoding (VENC) was (150 m/s). 1.5T MRI in patients 17 (female: 8, male: 9, mean age $57.9{\pm}15.4$) as a target by applying a non-breath holding techniques to flip angle VENC (150 cm/s) in each of the ascending aorta was measured by changing $20^{\circ}$, $30^{\circ}$ and $40^{\circ}$. Blood was obtained a peak velocity, average velocity, net forward volume, net forward volume/body surface area. Ascending aorta from average velocity (AV) measured the average value of the flip angle $20^{\circ}$ (9.87 cm/s), $30^{\circ}$ (9.6 cm/s) and $40^{\circ}$ (10.05 cm/s). Blood flow VENC in was blood flow change in flip angle change was high most blood flow measurement when the flip angle $30^{\circ}$ in VENC, crouching each blood flow is also proportional to the increases in the $20^{\circ}$ to $40^{\circ}$ and was increased, the deviation of the peak velocity and the average velocity is the smallest deviation from the flip angle $30^{\circ}$. Flip angle $20^{\circ}$, $30^{\circ}$ and $40^{\circ}$ in peak velocity, average velocity, net forward volume, net forward volume/body surface area was no statistically significant difference (p > .05). Blood flow velocity and blood flow is measured by applying to adjust the flip angle accurately calculate the blood flow is important information for diagnosis and treatment of cardiovascular diseases, and can help in the examination on the blood flow measurement.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

연구의 목적은 혈류정보의 정량적인 평가를 위해 이용되는 PC MRI에서 상행대동맥(ascending aorta) 부위를 VENC를 이용하여 숙임각 변화에 따른 혈류량을 측정하여 MRI 검사의 신뢰도 향상을 위해 혈류량 측정하여 혈류의 정확성을 측정하고자 한다.

제안 방법

환자의 ROI의 선택은 밝은 신호로 나타나는 상항대동맥 위치에서 ROI를 설정하여 PC MRI의 mapping을 하였고, magnitude 영상과 PC flow map에서 측정하였다(Fig. 3).

대상 데이터

혈류 정보의 획득을 위해 PC MRI를 적용하였다. 실험은 동일한 지원자를 대상으로 상행대동맥의 VENC(150 cm/s)에 흐르는 혈류량을 측정하였을 때 숙임각을 20º, 30º, 40º로 변화시켜 혈류량의 변화를 측정하였다. 상항대동맥에 적용된 스캔 변수로 TR(41 ms), TE(32 ms), FOV(300 mm), phases(25 calculated phases), spatial resolution(1.
연구대상은 대학병원의 MRI 검사실에서 검사동의서를 제출한 환자를 대상으로 스캔을 실시하였으며 환자 17명(남자 9명, 여자 8명), 평균연령(57.9 ± 15.4), 평균 몸무게(63.34 ±10.9 kg)이고, 심장박동(71.05 ± 14.06)을 가진 환자를 대상으로 하였다(Table I).

데이터처리

영상 분석 및 통계처리는 SPSS(Version 21, IBM Corp., NY, USA)을 이용하여 average velocity, peak velocity, net forward volume, net forward volume/body surface area를 숙임각 20º, 30º, 40º에 따라 차이를 비교하여 측정하였다. 측정된 데이터를 SPSS 비모수 일원배치분산분석을 적용하였고, 통계적 유의수준은 p < .
, NY, USA)을 이용하여 average velocity, peak velocity, net forward volume, net forward volume/body surface area를 숙임각 20º, 30º, 40º에 따라 차이를 비교하여 측정하였다. 측정된 데이터를 SPSS 비모수 일원배치분산분석을 적용하였고, 통계적 유의수준은 p < .05로 설정하였다.
획득된 영상의 분석은 Argus 프로그램(Syngo MR A30, Siemens, Erlangen, Germany)을 이용하였고 magnitude, phase contrast를 상행대동맥의 혈관의 영상에 ROI(region of interest) 를 설정하였고, 측정방법은 다음과 같다.

이론/모형

본 실험에서 영상획득에 사용한 1.5T MRI(Magnetom Sonata, Siemens, Erlangen, Germany)를 사용하였다. 혈류 정보의 획득을 위해 PC MRI를 적용하였다.

성능/효과

4). VENC(150 cm/s) 조건에서 average velocity의 평균은 숙임각 20º(9.87 cm/s), 30º(9.6 cm/s), 40º(10.05 cm/s)이었고, 숙임각 30º를 기준으로 하여 2.8%에서 4.6% 차이가 측정되었고, 혈류의 peak velocity에서는 숙임각 20º(75.54 cm/s), 30º(74.07 cm/s), 40º(73.06 cm/s)으로 측정되었다(Table III).
본 연구에서 또한 숙임각 30º에서 혈류량 측정이 가장 높았지만 이것은 상행대동맥(VENC = 150 cm/s)에서만 해당되었고, 영상의 parameter 변환에 따른 혈류속도와 숙임각의 상관관계가 있으며, 임상에서 혈류량 측정에서 숙임각의 기준 값으로 30º로 측정되고 있는데 본 연구에서도 peak velocity 와 average velocity의 편차가 30º에서 가장 낮게 나타나 혈류량 측정에서 숙임각의 각도는 30º에서 가장 이상적임을 뒷받침 해주었다.
혈류량의 정량적일 평가를 위해 VENC(150 cm/s)에서 상행 대동맥의 PC MRI는 숙임각에 따라 혈류량이 변화하였고, 숙임각 30°일 때 가장 혈류량이 높게 측정되었으며 숙임각 20º에서 40º로 증가됨에 따라 혈류량 또한 비례하며 증가되었다. 한편 peak velocity와 average velocity의 편차는 숙임각 30º에서 편차가 가장 작았다.

후속연구

연구의 제한점은 충분한 환자를 대상으로 검사를 시행하지 못하여 통계적인 수치가 형성되지 않았으며, 연령대 또한 편차가 심한 것이 연구에서 아쉬운 점이라 할 수 있다. 각각의 획득된 영상의 ROI를 hand-out으로 처리되어 오류편차가 있을 수 있고, 또한 본 연구에서는 단순히 VENC 값과 숙임각 변화에 따른 혈류량 추이 변화만 관찰되었고 숙임각과 aliasing artifact의 상관관계는 직접적으로 연구되지 않았으므로 추후에 연구를 진행할 수 있는 주제로 생각된다.
이것은 숙임각 30°일 때 가장 혈류측정에서 오류가 적었으며, 임상에서 PC MRI는 숙임각을 30º으로 설정하여 검사하도록 한다. 숙임각 및 parameter을 조정하여 혈류속도와 혈류량 측정은 심장혈관 질환의 진단 및 치료에 중요한 정보가 되는 혈관의 혈류량 및 속도 측정에 관한 연구에 도움이 될 것이다.
연구의 제한점은 충분한 환자를 대상으로 검사를 시행하지 못하여 통계적인 수치가 형성되지 않았으며, 연령대 또한 편차가 심한 것이 연구에서 아쉬운 점이라 할 수 있다. 각각의 획득된 영상의 ROI를 hand-out으로 처리되어 오류편차가 있을 수 있고, 또한 본 연구에서는 단순히 VENC 값과 숙임각 변화에 따른 혈류량 추이 변화만 관찰되었고 숙임각과 aliasing artifact의 상관관계는 직접적으로 연구되지 않았으므로 추후에 연구를 진행할 수 있는 주제로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	VENC의 장점은?	VENC는 혈관속도부호화로 PC MRI에서 매개 변수로 혈관 및 관심장기에서 cm/s로 가장 높은 속도를 포함하여 선택하여 측정한다. 영상 용적 내에서 존재하는 혈류의 최대속도를 나타내며, 빠른 혈관을 측정하는데 정확하다. VENC가 150 cm/s로 설정되어 있는 경우에는 ± 150 cm/s의 범위에서−180o~+180o에 걸친 위상의 이동으로 의해 표현 될 수 있다.
	자기공명영상에대해 설명하시오.	자기공명영상(MRI; magnetic resonance imaging)은 전리방사선을 이용하지 않고, 시간 및 공간 분해능이 기존 CT (computed tomography)나 SPECT(single photon emission computed tomography), 초음파심장검사(echocardiography)에 비해 뛰어나 임상에서 뇌, 심장 및 혈관의 검사가 이루어지고 있으며, 최근에는 자기공명영상은 하드웨어와 소프트웨어 시스템의 비약적인 발전으로 병소의 검출, 병리학적 진단, 치료계획을 위한 병변의 범위를 파악하는데 있어서 적절한 대 조도대잡음비(contrast to noise ratio; CNR)를 갖게 되었다[1, 2].
	숙임각이란?	숙임각은 순자화벡터(net magnetization vector)가 Z축으로 부터 각도만큼 움직여 종자화(longitudinal magnetization)가 RF에너지를 흡수하여 횡자화(transverse magnetization)로 바뀌는 각도를 숙임각이라 한다. 숙임각은 스핀에코에서는 90o RF(radio-frequency) 펄스를 사용하고, 그레디언트 에코 시퀀스에서는 1o 에서 90o 이내에서 각도를 가지고 횡자화 시키는 RF 펄스의 각도로 정의된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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