뇌압변화 측정을 위한 새로운 비침습적 방법의 제시: 물확산계수 값과 수두증 뇌 팬텀 및 단락술 전후 수두증 환자에서 뇌압변화의 상관성 (Presentation of Novel Non-invasive Method for Intracranial Pressure Monitoring: ADC values Correlate with Intracranial Pressure Both in a Hydrocephalic Brain Phantom and Hydrocephalic Patients Pre- an)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 65권 / 4호 / 394 ~ 401페이지
· 저자명 : 안영준, 김종기, 조재훈, 장원석, 조진호, 김기홍

초록

확산강조 MR영상 (diffusion-weighted MRI)을 사용하여 단락술 시술 수두증 (hydrocephalus, HCP) 환자에서 뇌압 (Intracranial Pressure, ICP) 변화의 모니터링을 위해 수두증 뇌척수액 (cerebrospinal fluid, CSF)을 모사한 풍선-팬텀내 물확산율 (apparent diffusion coefficient, ADC)과 압력의 상관성 연구를 수행하였다. 압력 게이지에 연결된 물 풍선을 젤이 찬 유리용기로 둘러싸 수두증 뇌실 (ventricle)을 모사하였다. 단계적으로 풍선 내부에 물을 주입, 압력을 증가시키고, 각 압력 단계에서 b값을 설정, 1.5 T MRI에서 확산 영상을 얻고 ADC 값을 계산하였다. 팬텀 연구에 근거하여 단락술 시술 후 뇌실 부피 감소를 보이는 수두증 환자 (N = 12)에 대해 CSF-ADC 측정법을 시험하였다. ADC는 풍선-젤 팬텀에 물 주입시 압력대비 선형적 감소를 보였다. 수두증 환자의 단락술 전 평균 ADC (2994 ± 58 × 10−8 cm2/s) 대비 단락술 후 뇌실에서 더 높은 ADC (3141 ± 74 × 10−8 cm2/s)가 관찰되었다 (p < 0.05). 풍선-젤 모델과 수두증 환자에서 뇌압 증가-ADC 감소 상관성은 집중치료실에서 비침습적 ICP 모니터링과 수술후-예후 판정 방법으로서 뇌실안 ICP 변화 평가를 위해 CSF-ADC 측정법이 유용하게 응용될 수 있음을 제시하였다.

영어초록

This modeling study was conducted to elucidate the correlation between the apparent diffusion coefficient (ADC) and the pressure of either water confined in a balloon phantom mimicking a hydrocephalic ventricle or ventricular cerebrospinal fluid (CSF) for monitoring the charge in the intracranial pressure (ICP) in shunt-treated hydrocephalic (HCP) patients by using diffusion-weighted magnetic resonance imaging (MRI). A water-filled balloon attached to a pressure gauge was enclosed in a gel-filled glass container to mimic a brain ventricle. The water pressure was increased by infusing water into the balloon, and an ADC map was calculated at each level of pressure from a series of diffusion images with a set of b values for 1.5 T MRI. This study was applied to hydrocephalus patients (N = 13) presenting with a reduced ventricle volume after shunting. The ADC decreased linearly with increasing pressure in the brain phantom. A higher mean ADC (3141 ± 74 × 10−8 cm2/s) of ventricle water was observed after shunting compared with the mean ADC (2994 ± 58 × 10−8 cm2/s) before shunting in hydrocephalic patients (p < 0.0001). The correlation between the build up of water pressure and the ADC in a brain phantom or in HCP patients may suggest potent applications of CSF-ADC measurements to assess the charge in the ICP inside a ventricle in response to surgery and non-invasive ICP monitoring in an ICU environment.

참고자료

· 없음