Perfusion RRI of the Brain Using Oxygen Inhalation

산소 호흡을 이용한 뇌의 관류 자기공명영상

Purpose : To know the possibility of clinical application of MRI using oxygen inhalation as a perfusion MRI Materials and methods : Two healthy volunteers and three patients of one moyamoya disease, one acute infarction and one meningioma were studied using a 1.5 Tesla MRI unit. Oxygen (15 liters/min) mixed with room air was given using face mask from 8 second to 35 second during the study. Images were acquired 25 times (scan time per study were 1.6 seconds) using susceptibility contrast EPI (echo planar image) sequence. Difference maps were acquired by early (study 12-18), and late (study 19-25) O2 inhalation image groups minus pre-O2 inhalation image group (study 3-9) with a Z-score of 0.7-1.0 using VB31C program of Magneton Vision. The resulting perfusion images were created by superimposition of difference maps on corresponding T1 weighted anatomic images. On moyamoya patient, similar perfusion images were acquired after Gd-DTPA injection, and compared with O2 inhalation perfusion images. Results ; The author can get the perfusion images of the brain by oxygen inhalation with susceptibility contrast EPI sequence at the volunteers, and the patient of moyomoya disease, acute infarction and meningioma. On moyamoya patient, perfusion images with O2 inhalation are similar with perfusion images by Gd-DTPA injection. Conclusion 1 This study has demonstrated that the susceptibility contrast EPI by oxygen inhalation can be used as the clinically useful perfusion MRI technique

목적 : 산소호흡을 이용한 뇌의 관류 자기공명영상의 임상적용 가능성을 알고자 하였다. 대상 및 방법 정상 성인 지원자 2명과 3명의 환자, 각각 모야모야병 환자 1명, 뇌경색환자 1명, 뇌수막종 환자 1명을 대상으로 하였으며, 1.5 Tesla의 자기공명영상 장치를 이용하여 뇌의 자화율 대조 (susceptibility contrast) echo planar image (EPI) 방법으로 뇌영역을 10 slice씩 25회(검사시간은 검사당 1.6초) 영상을 얻었다. 검사자는 안면마스크를 착용한 상태로 스캔 시작 8초 후부터 35초가지 산소 15 liter/min를 실내 공기와 혼합되어 흡입되도록 하였다. 획득된 영상을 Magnetom Vision (Siemens Medical Systems, Erlangen, Germany)의 VB31C 프로그램을 이용하여 산소투여전(3골 번째 검사)과, 산소투여 후의 초기 (12-18 번째 검사)와 후기(19-25 번째 검사) 군으로 나누었다. 초기 및 후기 군과 산소투여전 군의 신호차이는 Z-score 0.7 내지 1.0으로 하여 여러번 영상후 처리를 반복하여 difference map을 얻어서, T1 강조영상에 중첩시켜 관류 영상을 얻었다. 모야모야병 환자는 추가로 Gd-DTPA를 0.1 mmol/kg급속주사 후 동일한 방법으로 관류 영상을 얻어 산소호흡에 의한 관류 영상과 비교하였다. 결과 : 산소 공급 후에 시행한 자화율 대조 EPI 방법으로 2명의 지원자와 각각 1예의 모야모야병, 뇌경색, 뇌수막종 증례에서 혈류 분포를 반영하는 관류 영상을 얻을 수 있었다. 모야모야병 1예의 산소 호흡에 의한 관류 영상은 Gd-DTPA투여후의 관류 영상과 유사한 양상을 보였다. 결론 : 산소호흡을 이용한 자화율 대조 EPI 방법은 향후 뇌의 관류 자기공명영상 방법으로 적용이 가능하리라고 생각된다.