2D Phase Contrast MRI를 이용한 심장 혈류평가에 있어서 1.5T와 3.0T의 비교 및 고찰

서지정보

· 발행기관 : 대한자기공명기술학회
· 수록지 정보 : 대한자기공명기술학회지 / 25권
· 저자명 : 김성호, 임우택, 권순용, 강충환, 김경수

목차

Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 초음파를 이용한 심장 대동맥의 혈류측정
2. 자기공명 영상장치를 이용한 심장 대동맥의 혈류측정
3. 자기공명 영상의 Shimming
4. 매개 변수의 제거
5. 분석방법
Ⅲ. 결 과
1. 대응표본 검정
2. 다중회귀분석
3. 일원분산분석
Ⅳ. 고찰 및 결론
Ⅴ. References

초록

목 적 : 초음파를 이용한 심장 혈류의 정량적 측정은 관측자의 숙련도에 의해 평가결과가 변화할 수 있는 문제가 있다. 이를 보완하기 위해 자기공명 영상 장치의 위상 대조도 자기공명 영상 기법을 통한 심장 혈류의 정량적 측정이 많이 이용되고 있다. 하지만 아직까지 고자기장(3.0T) 자기공명 영상 장치와 저자기장(1.5T) 자기공명 영상 장치의 측정 오차에 대한 기준이 표준화 되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 자기장에 따른 심장 혈류의 측정값을 비교하여 분석하고 이에 대한 해결책을 제시하여 검사의 정확성을 향상시키고자 한다.
대상 및 방법 : 심혈관계 질환이 없는 정상의 남자 지원자 15명(평균연령: 35.4±4.10세)을 대상으로 심장 혈류 평가를 실시하였다. 장비는 초음파 Philips IU-21을 이용하여 심장 상행 대동맥의 최대 혈류속도와 평균 혈류량을 측정 하였으며, 자기공명 영상 장치는 GE Signa HDxt 3.0T/1.5T(GE Medical System Milwaikee, Wisconsin, USA)와 8channel cardiac array 코일을 사용하였다. 2D 자기공명 위상 대조도 영상은 상행 대동맥의 S-T juction과 Aortic valve LV에서 각각 시행하였다. 자기장의 세기에 의한 심장혈류의 차이를 비교하기 위해 1.5T와 3.0T 모두에서 shim을 사용하지 않고(NO shim) 검사를 시행하였으며, shimming에 의한 심장 혈류 차이를 평가하기 위해 각각 Auto shim, Local shim, 그리고 두 가지 shim(auto + local: All shim)을 모두 사용한 상태에서 각각 검사를 시행하였다. 결과 분석은 SPSS 20.0을 이용하여 대응표본 검정(Wilcoxon signed-Rank test), 다중회귀분석, 일원분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 유의 수준은 0.05미만으로 하였다.
결 과 : 각각 1.5T와 3.0T에서 얻은 혈류 측정값은 서로 유의한 차이를 보였으며(LV AF: z=-3.409, p=0.001 / AA AF: z=-3.239, p=0.001), NO shim LV 1.5T의 혈류 측정값이 초음파의 혈류 측정값과 가장 높은 상관 관계가 있는 것으로 나타났다(t=5.827, p=0.000). 3.0T의 혈류 측정값은 shim을 사용했을 때 NO shim LV 1.5T와 비교해 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.
결 론 : 자기공명 영상 장치를 이용한 심장 혈류 평가에 있어서 자기장이 높은 3.0T에서 측정한 혈류값은 자기장이 낮은 1.5T에서 측정한 결과와 차이가 발생할 수 있다. 따라서 자기공명 영상 장치를 이용한 심장 혈류의 평가는 저자기장(1.5T) 자기공명 영상장치를 사용하거나 자기장이 높은 자기공명 영상장치를 사용할 경우 정확한 혈류 평가를 위해 반드시 shimming을 통해 자기장의 균일도를 개선해야 한다

영어초록

Purpose : Ultrasound is standard tool for measuring cardiac flow. however, it may cause a lot of variables by each observer. Therefore, phase contrast technique of MRI for quantitative measurement is on the rise. but no standarization of criteria about the measurement errors between 1.5T and 3.0T has been so far. The purpose of this study is that comparative analyzes cardiac flow values between 1.5T and 3.0T magnetic fields and suggests accurate ways to improve cardiac flow study.
Materials and methods : This study is based on normal 15 males (average age: 35.4±4.10) years. Maximum and average blood flow velocities in ascending aorta by Philips IU-21 of ultrasound and acquired 2D Phase contrast images in the S-T junction, aortic valve of left ventricle by GE signa HDxt 3.0T/1.5T(GE Medical System Milwaikee, Wisconsin, USA) and 8channel cardiac array coil. MRI study was performed in the magnetic field of 1.5T and 3.0T using no shim to compare the effect of magnetic field strength and using the local shim, auto shim and both to evaluate effect of shimming technique. Statistical analyses were achieved using the SPSS 20.0. Cardiac flow data were performed using the Wilcoxon signed-Rank test to evaluate the effect of the magnetic field, and multiple regression analysis to evaluate of the correlation with sonography. Significance test were performed using the ANOVA. The threshold for the significance was p= 0.05.
Results : Blood flow values measured in 1.5T showed significant differences in comparison with 3.0T (LV AF: z=-3.409, p=0.001 / AA AF: z=-3.239, p=0.001). Blood flow values of NO shim LV 1.5T showed appropriated values with ultrasound blood values (t=5.827, p=0.000). Blood flow values in 3.0T didn’t show any significant differences between shim and NO shim LV 1.5T
Conclusions : In the cardiac blood flow evaluation using MRI, difference of the result of flow value can occur between 1.5T and 3.0T. Therefore, MRI study needs to be performed in 1.5T or add shimming process in 3.0T. And maintaining magnetic field uniformity can help enhance diagnostic worth in quantitative measurement of cardiac blood flow.

참고자료

· 없음