I.서 론
자기공명(Magnetic Resonance; MR) 영상은 급속 영상 기법과 같은 소프트웨어의 발달로 국소 간 종양의 진단에 널리 이용되고 있다. 특히 최근 들어 간 종양을 진단하고 검 출능을 높이기 위해 gadoxetic acid (GA, Primovist®)를 널리 사용하고 있다. GA는 조영제 주입 후 15~20분 이후에 간 세포에 약 50% 정도 흡수되어 담도로 배설되고 조영 효 과가 지속되는 특징이 있으며, 특히 간세포에 직접 흡수되 는 특성을 이용하여 간과 국소 종양의 대조도를 극대화 시 킬 수 있는 영상을 얻을 수 있다1,2).
GA의 성분은 gadolinium-ethoxybenzyl-diethylenetriaminepentaacetic acid (Gd-EOB-DTPA)로, T1 이완 시간단축과 더불어 시간이 지나면서 정상 간세포에 축적되는 약물 동태적 특성으로 3분 이후의 지연기 T1 강조영상에서 정상 간 조직의 신호가 강하게 증강되고 간세포의 활성이 없는 국소 간 종양의 경우 조영제가 축적되지 않아 간종양의 발견율이 향상되는 것으로 알려져 있다2). GA는 비특이적 세포 외 조영제와 간 담도 조영제의 특성을 모두 가지고 있어, GA를 한번 주입 후 역동적 조영증강 영상과 간담도기 지연기 MR영상을 모두 얻을 수 있다. GA 조영증강지연기 MR영상은 비특이적 세포 외 조영제와 비교하여 국소 간 종양과 간 실질간의 대조도가 뛰어나 간종양의 검출에 매우 유용하다고 알려져 있다3,4).
GA가 축적된 지연기 영상은 보통 숙임각(flip angle, FA)이 10~15°인 T1 강조 지방억제 3차원 경사에코 기법을 이용하여 시행된다5). T1 강조 지방억제 3차원 경사에코 기 법을 이용하면 간 대 비장 CNR (contrast to noise ratio) 이 높아지고 짧은 TR과 짧은 획득 시간을 얻을 수 있다. 최 근의 연구에서는 간세포 시기 MR영상의 FA를 30~35°로 올리면 간담도기에 MR 국소성 간병변 발견이 우수하고 병 변 대 간의 대조도 비가 높아졌다고 보고되었다6-9). 이것은 높은 FA이 T1을 증가시키고 국소성 간 병변과 주변 간 실질 사이의 대조도를 개선시킬 수 있기 때문이다.
본 연구는 GA 조영증강 간 3.0T MR영상에서 일반적으 로 많이 이용되는 FA 11°와 FA 30°를 이용한 3분, 10분 및 15분 영상에서 국소성 간 병변 검출능 차이를 알아보고자 하였다.
II.대상 및 방법
1.대상
2014년 7월부터 2015년 1월까지 3.0T MR 기기에서 GA 조영증강 간 MRI를 시행 받은 69명의 환자를 대상으로 하 였다. 이 가운데 정상, 물혹(cyst) 또는 혈관종을 가진 34명 을 제외하고 악성 종양인 23명의 간세포암과 12명의 전이암 환자 35명(남성 28, 여성7, 평균연령 60.4세)을 대상으로 하였다(Table 1).
2.방법
1)장비 및 검사방법
3.0T MR (Magnetom Skyra; Siemens Medical System, Muenchen, Germany) 기기를 사용하였다. 지연기조영증강 T1 강조영상은 volumetric interpolated breath-hold examination (VIBE) [repetition time (TR)=3.06ms, echo time (TE)=1.89 ms, slice thickness=3.0mm, field of view (FOV)=375×400mm, matrix number=384×234)] 기법을 이용하였으며 FA는 각각 11°와 30° 영상을 획득하였다. GA는 0.025mmol/kg 용량을 파워 인젝터(Sonic Shot, Nemoto, Kyorindo, Japan)를 사용하여 초당 1.0mL의 속도로 주입하 였고, 조영제 주입이 끝나는 시점에 생리식염수 20mL를 초당 1.0mL의 속도로 주입하였다. 조영제 주입 후 3, 10, 15분에 각각 11°와 30°로 축상면 영상을 얻었다.
2)영상분석
모든 영상 분석은 FA 11°와 30°의 3분, 10분 및 15분 각각 의 영상에서 저자와 세 명의 숙련된 영상의학과 방사선사가 picture archiving and communication system (PACS) 모 니터(Maroview image viewer, Marotech Inc., Korea)를 사용하여 간 실질과 국소병변의 신호강도를 측정하였다. 정 량적 분석은 신호강도 측정을 위하여 대상이 되는 구조물에 원형의 관심구역(region of interest: ROI)을 맞추어 설정 하였고, 세 번의 측정값의 평균을 대상 구조물의 신호강도 로 정하였다. 정량적 분석은 신호강도 비(signal intensity ratio of the liver; SIR)=(간 병변의 신호강도-간 실질의 신호강도)/(간 실질의 신호강도)’의 등식을 이용하여 환자군 내에서 FA 11°와 30°의 3분, 10분, 15분 시간에 따른 값의 차이를 비교 분석하였다. 정성적 분석은 FA 11°와 30°의 3 분, 10분, 15분 영상 차이를 4점 척도로 영상의 변화가 없는 경우 1점, 약간 우수한 경우 2점, 우수한 경우 3점, 매우 우 수한 경우 4점으로 관찰 후 평가하였다.
3)통계적분석
통계분석은 통계 소프트웨어(statistical package for social science version 19.0 for windows, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 독립표본 T검정을 이용하 여 비교분석 하였다.
III.결 과
1.정량적 평가
SIR는 조영제 주입 후 3분, 10분 영상에서는 FA 30° 영 상이 FA 11° 영상보다 약간 우수하게 나왔으나 통계적 유의 성은 없었다(Table 2). 그러나 15분 영상에서는 FA 30° 영 상이 FA 11° 영상보다 통계적으로 유의하게 우수하였다 (p<0.05) (Figure. 1).
2.정성 평가
정성적 평가에서 3분, 10분 영상은 FA 30° 영상이 FA 11° 영상보다 약간 우수하지만 통계적 유의성은 없었다(Table 3). 그러나 15분 영상에서는 FA 30° 영상이 FA 11° 영상보 다 통계적으로 유의하게 우수하였다(p<0.05) (Figure. 2).
IV.고 찰
GA를 이용한 역동적 MR영상은 국소 간 종양의 검출에 탁월한 효과가 있으며, 최초 간 병변의 진단에 널리 이용되 고 있다. 간 담도지연기 MR영상은 평균적으로 GA주입 후 3분, 10분, 15분 및 20분경에 시행되고 있다10). GA 주입 후 역동적 조영증강 영상을 얻는 15~20분의 지연기영상을 간 담도 시기 영상이라고 하며, 대부분의 병원에서 GA 주입 후 이 시간에 간 담도 MR영상을 얻는다11).
간 MR영상에서 조영제 주입 후 일반적으로 FA 10~15°인 T1 강조 지방억제 3차원 경사에코기법을 사용한다. 종축자 화는 짧은 TR 때문에 T1 강조 지방억제 3차원 경사에코기법 에서 불완전하게 회복된다. 이러한 효과는 짧은 T1이완 시간 을 갖는 조직과 비교하여 긴 T1 이완 시간을 갖는 조직에서 나타난다. 종축자화 후의 차이는 GA가 섭취되지 않은 국소 간 종양과 GA가 섭취된 정상 간 실질 사이의 우수한 대조도 차이로 인해서 증감된다. 따라서 높은 FA의 사용은 더 나은 CNR과 향상된 간 병변의 검출을 보여줄 수 있다5,8).
반면 FA의 증가는 CNR을 최대화시키는 장점이 있지만, specific absorption rate (SAR)라고 불리는 에너지 흡수율 을 증가 시키는 단점이 있다. 즉 30° 이상의 높은 FA는 9배 이상의 SAR를 증가시킨다. 보통 MR 기기는 과도하게 높은 SAR를 인식하고 자동적으로 에너지 흡수율을 감소시키기 위해서 FA을 감소시킨다. 따라서 간 병변의 조영증강 MR영 상의 기준이 되는 FA는 10~15°였다. 이러한 문제는 1.5T에 서는 문제가 되지 않지만, 큰 자장을 요구하는 3.0T에서는 SAR에 영향을 미친다. 3.0T는 1.5T와 비교하여 기준이 되 는 SAR의 4배가 된다16). 그러나 최근 MR 기기의 급속한 발 달로 인하여 고 자장에서 SAR의 문제가 많이 해결되었다. 높은 FA로 영상을 얻기 위해서 3.0T에서는 부분적으로 RF 펄스의 지속 시간을 감소시킴으로서 SAR를 완화시킬 수 있 다. 또한 SAR의 증가는 TR의 증가, 위상 부호화 방향에서 매트릭스 수의 감소와 획득된 슬라이스 수를 감소시킴으로 서 상쇄될 수 있다12-17). 이러한 가설에 근거하여, 본 연구는 3.0T에서 높은 FA를 사용하여 병변 신호를 확인해 보았다.
최근 연구에서는 각각의 지연 시간 5분, 10분, 15분 및 20분에서 30~35°의 높은 FA가 GA 조영증강 MR영상의 평 균 CNR이 10~12°의 FA보다 높은 것으로 보고되었다18). 이 러한 변화는 간 세포 시기의 T1 강조 지방억제 3차원 경사 에코기법에서 증가된 FA가 근 골격근과 같은 간세포가 없 는 조직의 SNR (signal to noise ratio)을 감소시키는 반면 간의 SNR이 증가되기 때문이다19). Bashir MR7) 등에 따르 면 FA 30°와 10°의 20분 영상을 비교 하였을 때 간 전이 검 출의 민감도는 FA 30°에서 높았으며, 담도계의 가시성 또한 민감하게 검출하였다. 특히 FA를 증가시킴으로서, 10mm 이하의 국소병변을 검출하는데 우수하였다. 이러한 연구 대 부분은 1.5T에서 이용되었지만 3.0T를 이용한 본 연구에서 도 비슷하게 15분 지연 영상에서 FA 11° 보다 30°가 간 종양 검출에 우수하였다(Table2, Figure 2). 따라서 간 세포시기 영상에서 FA의 증가는 작은 크기의 국소병변을 검출하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.
본 연구의 제한점은 첫째, 우리의 연구는 후향성이었고 국소성 간 병변 모두를 병리학적으로 진단할 수 없었다. 그 럼에도 불구하고, 병리학적 상관관계가 부족한 경우에는 경 험이 많은 복부 방사선 전문의가 최종 진단을 위해 모든 임 상 정보 및 추적 검사 내용을 검토했다. 둘째, 소형 국소성 간 병변과 대형 간 병변을 분리하여 분석하지 않아 크기와 관계없이 병변에 대해서 신호 강도를 측정하였다. 따라서 이러한 문제점을 고려하여 더 다양한 FA와 시간 변화로 인 해 조영제의 특성에 맞는 CNR을 비교하여 다양한 시각의 연구논문이 이루어 질 수 있으리라 생각된다.
V.결 론
첫째, GA 주입 15분 조영증강 MR영상에서 국소 간종양 의 검출능은 FA 30°가 11°보다 정량적으로 우수하였다. 둘 째, 정성적 평가에도 조영제 주입 후 15분 조영증강 MR영상 에서 FA 30°가 11°보다 우수하였다. 따라서 GA를 이용한 조영증강 MR영상에서 높은 FA의 이용은 국소 간 종양을 민 감하게 검출해낼 수 있어 간 MR영상에 유용한 변수가 될 수 있을 것이다.
