Functional MR Imaging Using BOLD Technique in Patients with Brain Tumors

뇌종양 환자에서 BOLD 기법을 이용한 기능적 자기공명영상

Purpose : To reveal clinical usefulness of functional MRI (fMRI) using sensorymotor and language stimuli for demonstrating anatomic relationship between sensorimotor or language cortices and lesions in the planning of brain tumor surgery. Materials and Methods : This study included 12 right-handed patients with brain tumors in or around sensorimotor or language cortices. Eleven patients were evaluated with primary motor and sensory stimuli. Of these patients, six patients were also evaluated with language stimuli. One patient was evaluated with language stimuli only. For fMR imaging, a 1.5T scanner was used and the EPI BOLD technique was employed. For postprocessing image, the SPM99 program and a program made by our department was utilized. We evaluated whether sensorimotor and language stimuli activate sensorimotor and language cortices. And also, clinical efficacy of revealing anatomic relationship between cerebral cortices and lesions for planning neurosurgical operation were evaluated. Finally, we compared post-operative neurologic function with pre-operative neurologic function in same patients. Results : The fMRI examination was successful in identifying the functional cortices and depicting anatomic relationship between functional cortices and lesions in all patients. In nine patients of 11 patients with identified sensorimotor cortices, postoperative grade of manual motor test was not changed, compared with preoperative grade. Whereas postoperative improved than preoperative grade in one patient of remaining two patients, postoperative aggravated than preoperative grade in the other. This result was due to atherosclerotic lacunar infarction, regardless of tumor resection. Postoperative deficit of language function was not found in seven patients with identified language cortices. Conclusion : fMRI could be a helpful method for determining the best approach to neurosurgical treatment in patients with brain tumors in or around sensorimotor or language cortices.

목적 : 뇌종양 환자에서 감각운동과 언어 자극을 통해 기능적 자기공명영상(fMRI)을 시행하여 fMRI에서 감각운동 그리고 언어중추와 병변과의 해부학적인 관계를 관찰하여 수술 계획수립에 도움을 줄 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 뇌종양이 감각운동중추 혹은 언어중추 부위에 발생한 오른손잡이 환자 12명을 대상으로 하였다. 12명의 환자 중 11명에서 감각운동중추의 활성화 여부를 관찰하였고 이 중 6명은 언어중추의 활성화를 함께 관찰하였으며, 1명은 언어중추의 활성화 여부만을 관찰하였다. fMRI를 얻기 위해서 1.57 MR Scanner를 사용하여 EPI-BOLD 기법으로 영상을 얻어, SPM99 분석 프로그램과 자체제작 프로그램을 이용하였다. 분석은 감각운동, 그리고 언어 자극이 대뇌중추를 활성화시킬 수 있는지 관찰하였고, 감각운동중추 및 언어중추와 병변과의 위치 관계를 확인하여 수술 계획수립에 도움을 줄 수 있는지 알아보았다. 또한 환자의 신경학적 기능평가를 수술전후 시행하여 변화여부를 알아보았다. 결과 : 뇌종양환자 12명 모두에서 활성화 영상을 얻을 수 있었고, 대뇌활성화 영역과 병변의 해부학적인 관계를 파악할 수 있었다. 감각운동중추의 활성화영상을 성공하였을 11명 중 9명에서 수술전후 신경학적 수기운동검사에서 등급의 변화를 보이지 않았으며, 1명은 수술 후 오히려 등급이 높아져 운동기능의 회복이 있었고, 1명은 수술 후 한 등급 낮아지는 운동기능의 저하를 보였다. 언어중추의 활성화영상을 성공적으로 얻을 수 있었던 7예에서 수술 후 언어기능의 저하를 보인 경우는 없었다. 결론 : fMRI는 감각운동중추나 언어중추 부위에 발생한 뇌종양을 가진 환자에서 수술을 위한 최적의 접근 경로를 결정하는데 많은 도움을 줄 수 있으리라 생각된다.