3D 기법을 적용한 Navigation MRI 검사의 유용성 평가

서지정보

· 발행기관 : 대한자기공명기술학회
· 수록지 정보 : 대한자기공명기술학회지 / 25권
· 저자명 : 정희국, 장영애, 노정석, 이승근

목차

I. 서 론
II. 대상 및 방법
1. 대상
2. 장비 및 검사 방법
3. 영상분석
III. 결 과
1. 정량적 평가
2. 정성적 평가
3. 통계적 분석
IV. 고 찰
Ⅴ. References

초록

목 적 : 수술 전 종양의 위치 확인, 뇌종양 수술의 성과 및 계획을 향상시키기 위해 Neuronavigation 시스템을 이용하고 있다. 본 연구에서는 수술 전 시행되는 Navigation MRI의 정확성 향상을 위해 기존의 2D Axial(이하 AXL) 영상을 보완한 3D Sagittal(이하 SAG) 영상을 적용함으로써 그 유용성을 평가하고자 한다.
대상 및 방법 : 뇌종양 제거 수술을 위해 본원에 입원한 환자 중 수술 전 Navigation 검사를 시행한 환자 20명을 대상으로 하였다. 검사 장비는 3.0T MRI System(Intera Achieva, Philips medical system, Netherlands), 신호수집코일은 32Channel SENSE Head coil을 사용하였다. 사용된 Parameter는 기존의 2D T1 AXL은 FOV 240mm, TR/TE 514ms/10ms, Matrix 256×256, Thickness/gap 2mm/0mm, NSA 1, Scan time 11m 5s이고, 2D T2 FLAIR AXL은 FOV 240mm, TR/TI/TE 11000ms/2800ms/125ms, Matrix 256×256, Thickness/gap 2mm/0mm, NSA 1, Scan time 8m 15s이다. 그리고 새롭게 적용된 3D T1 SAG은 FOV 240mm, TR/TE 9.8ms/4.6ms, Matrix 240×240, NSA 1, Scan time 6m 17s이고, 3D T2 FLAIR SAG은 FOV 240mm, TR/TI/TE 4800ms/1650ms/340ms, Matrix 256×256, NSA 2, Scan time 6m 9s이다. 각각의 3D SAG 영상은 AXL(1mm/No gap) 영상으로 재구성하였다. 평가 방법은 조영제 주입 전 2D T2 FLAIR AXL 영상과 3D FLAIR SAG 영상을 얻고, 조영제 주입 후 2D T1 AXL 영상과 3D T1 SAG 영상을 획득하여 각 AXL 영상의 SNR과 CNR을 비교하였다. 또한 정성적 분석을 위해 신경외과전문의 2명과 방사선사 5명이 각 영상의 평가항목(1.해상도 2.대조도 3.Artifact 감소 4.병변의 경계부위 묘사 5.병변의 명확도 6.조영증강 효과)에 대해 리커트(Likert) 5점 척도로 분석하였다. 분석 방법은 각 2D AXL 영상을 3점 기준으로 3D AXL 영상을 비교 평가하였다. 통계적 분석은 SPSS(Ver.20)을 이용하여 paired t-test 방법으로 분석하였다.
결 과 : 정량적 분석 결과 2D T2 FLAIR AXL 영상의 평균 SNR은 62.5, 3D T2 FLAIR AXL 영상은 191.7로 3D기법이 약 3.1배 높았고, 2D T1 AXL CE 영상의 평균 SNR은 62.9, 3D T1 AXL CE 영상은 144.5로 3D 기법이 약 2.3배 높았다. 또한 3D T2 FLAIR AXL 영상의 평균 CNR은 211.1로 2D AXL 영상의 62.0에 비해 약 3.4배 높았고, 3D T1 AXL CE 영상의 평균 CNR도 101.4로 2D AXL CE 영상의 53.9에 비해 약 1.9배 높았다. 그리고 2D AXL 영상을 3점 기준으로 비교 평가한 정성적 분석 결과는 3D FLAIR AXL 영상의 평균값이 3.88(±1.00), 3D T1 AXL CE 영상의 평균값은 4.57(±0.73)점으로 나타났다. 정량적 및 정성적 분석 결과값은 paired t-test 통계 분석 결과 각각의 평가 항목에서 모두 p<0.05로 유의한 결과를 나타냈다.
결 론 : 기존의 2D AXL 영상보다 3D SAG 영상을 획득하여 AXL로 재구성한 영상이 SNR과 CNR 모두 더 높은 결과를 나타냈고, 정성적 분석 결과 또한 3D 기법을 적용한 영상이 더 높은 점수를 얻었다. 그리고 종양의 위치에 따라 COR 영상이 필요할 경우가 있는데, 3D 영상을 획득하면 AXL 영상뿐만 아니라 COR 영상까지 추가적인 스캔 없이 재구성할 수 있어 더 효율적이었다. 시간적인 측면에서도 더 나은 영상을 더 빠른 시간 안에 획득할 수 있어 실용적이고, 이는 환자의 Motion Artifact 발생 가능성도 줄일 수 있었다. 그리고 기존의 2D AXL 영상은 2mm 두께로 영상을 획득하지만 3D 영상은 1mm로 재구성할 수 있어 종양의 위치를 더 정확하게 판단할 수 있었다. 이러한 장점은 수술 전 Navigation MRI 검사를 통해 수술 부위를 판단하는 의료진의 입장에서 더 나은 수술 결과를 도출 할 수 있고 나아가 결국 의료의 질을 높이는 계기가 될 것이라 사료된다.

영어초록

Purpose : Neuronavigation system has been used to improve planning and performance of brain tumor surgery. In this study, we evaluated the usability of applying the 3D Sagittal images to improve the accuracy of performing Navigation MRI before a surgery.
Material and Methods : It was evaluated by 20 patients who had taken Navigation MRI test among in-patients planning to receive brain tumor removal. 3.0T MRI system(Intera Achieva, Philips medical system, Netherlands) was used with 32ch SENSE Head coil for the test. 2D T1 axial image parameter was FOV 240mm, TR/ TE 514ms/10ms, Matrix 256×256. Thickness/gap 2mm/0mm. NSA 1, Scan time 11m 5s. 2D T2 FLAIR axial image parameter was FOV 240mm, TR/TI/TE 11000ms/2800ms/125ms, Matrix 256×256. Thickness/gap 2mm/0mm. NSA 1, Scan time 8m 15s. 3D T1 sagittal image parameter was FOV 240mm, TR/TE 9.8ms/4.6ms, Matrix 240×240. NSA 1, Scan time 6m 17s. 3D T2 FLAIR sagittal image parameter was FOV 240mm, TR/TI/ TE 4800ms/1650ms/340ms, Matrix 256×256. NSA 2, Scan time 6m 9s. 3D sagittal images were reconstructed to axial(1mm/No gap) images. The quantitative analysis was performed by SNR(Signal to noise ratio) and CNR(Contrast to noise ratio) for each axial images, respectively. Two neurologist and five radiologic technologists evaluated the MR images. The qualitative analysis was performed as Likert 5 point scale. The statistical significance was verified by paired t-test using SPSS(ver.20).
Results : As quantitative analysis results, the average of SNR was 62.5 in 2D T2 FLAIR Axial images and 191.7 in 3D technique and 3D technique was higher by about 3.1 times. The average of SNR was 62.9 in 2D T1 Axial images and 144.5 in 3D technique and 3D technique was higher by approximately 2.3 times. Also, the average of CNR was 62.0(2D T2 FLIAR axial images), 53.9(2D T1 axial) and each 211.1, 111.4 in 3D technique and 3D technique was higher by about 3.4 times and 1.9 times. According to 2D AXL images on 3-point basis, the qualitative analysis of 3D technique was performed. And then the mean values were 3.88±1.00(3D FLAIR AXL images) and 4.57±0.73(3D T1 AXL contrast enhanced images). All results in this study were statistically significant by paired t-test (p<0.05).
Conclusion : We found that SNR and CNR of AXL images reconstructing 3D SAG were higher results showing than previous 2D AXL images. Furthermore, the qualitative analysis was higher than 2D. If the COR images are required where the tumor located in brain, it does not need to re-scanning when 3D images are taken. Also, 3D technique reduced the scan time and the motion artifact of patients. While 2D AXL images could be acquired 2mm thickness, 3D technique could reconstruct it into 1mm to recognize exact locations of tumor. In conclusion, these advantages of Navigation MRI are making better results of surgeries for medical team; moreover, it may be provide higher quality of medical service to patients.

참고자료

· 없음