확산 텐서 영상을 이용한 정상 뇌백질과 뇌종양의 분할 비등방도 측정$^1$

이승구; 김동익; 김시연; 인연권; 김상흠

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이승구 (연세대학교 의과대학 진단방사선과학교실) 김동익 (연세대학교 의과대학 방사선과학교실) 김시연 (의과대학 진단방사선과학교실) 인연권 (의과대학 진단방사선과학교실) 김상흠 (Dept.of Diagnostic Radiology)

저널정보: 대한영상의학회 대한방사선의학회지 대한방사선의학회지 제47권 제2호

발행연도: 2002.1

수록면: 147 - 153 (7page)

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목적: 정상 성인 뇌조직의 각 부위와 뇌종양조직의 등방성 겉보기 확산계수와 분할 비등방도를 측정하고 부위나 조직에 따라 차이가 있는지 알아본다. 대상과 방법:정상 성인 8명과 뇌내 종양으로 확진된 환자 10명을 대상으로 하였다. 1.5T 자기공명영상장치를 이용, single shot spin echo EPI 펄스열을 사용하여(TR/TE=4024/94 msec,128 acquisition/256 reconstruction, 23 cm FOV, 5 mm thickness, 2 mm interslice gap, 4NSA), 6개의 다른 방향과(x,y,z,xy,yz,xz), 두개의 다른 b-value로 (0,1000)영상을 획득하였다. 얻어진 단면당 7개의 영상을 기초로 등방성 겉보기 확산계수를 (Isotropic ADC;D)구하였고 이 값과 세 방향의 eigenvalue를 이용하여 분할 비등방도를 (fractional anisotropy;FA)계산하였다. 정상군과 환자군 각각의 영상에서 전두엽 피질, 전두엽 백질, 뇌실주변백질, 뇌량, 내포 및 미상핵, 그리고 종양 내부에 각각 ROI를 그려 분할 비등방도를 알아보았다. 결과: 정상인에서의 측정치는 전두엽 피질(D=0.81 $\pm$0.06,FA=0.32 $\pm$0.03), 전두엽 백질 (D=0.79 $\pm$0.04,FA=0.56 $\pm$0.09), 뇌실주변백질(D=0.77 $\pm$0.02,FA=0.51 $\pm$0.04), 뇌량 (D=0.79 $\pm$0.07,FA=0.82 $\pm$0.07), 내포(D=0.73 $\pm$0.04,FA=0.77 $\pm$0.05), 미상핵 (D=0.76 $\pm$ 0.05,FA=0.35 $\pm$0.05)등으로 측정되었다. 백질과 특히 뇌량 및 내포가 높은 비등방도를 보 였으며 회백질과 심부회백질은 비슷한 분할 비등방도를 보였다. 뇌종양은 대부분 백질과 유사한 겉보기 확산계수와 낮은 분할 비등방도를 보였으며 저등급 성상세포종은 정상 백질에 비해 높은 겉보기 확산계수를, 수막종은 높은 분할 비등방도를 보였다. 결론: 임상적으로 이용되는 자기공명영상기기를 이용하여 정상 뇌조직의 등방성 겉보기 확산계수와 분할 비등방도를 쉽게 얻을 수 있었고 이들과 뇌종양의 텐서 값의 비교를 통해 뇌종양의 종류, 침범 정도를 가늠할 수 있을 것으로 사료된다.

Purpose: The purpose of this study was to measure the apparent diffusion coefficient (ADC) and fractional anisotropy (FA) of normal adult brain tissue and tumors, and to compare the differences. Materials and Methods: Eight normal adults and ten patients in whom intracranial tumors had been diagnosed were included. Imaging was performed using a 1.5 T MR unit and a single-shot spin-echo EPI pulse sequence (TR/TE=4024/94 msec, 128 acquisition/256 reconstruction, 23 cm FOV, 5 mm thickness, 2 mm interslice gap, 4 NSA), six different direction gradients (x, y, z, xy, yz, xz), and 2 b-values (0, 1000). Isotropic ADC (D) was obtained from seven images per slice, and fractional anisotropy (FA) was calculated from the isotropic ADC and eigenvalues of three directions. A region of interest was drawn at frontal gray and white matter, periventricular white matter, the corpus callosum, internal capsule, caudate nucleus and center of the tumor mass, and for each region, fractional anisotropy readings were obtained. Results: In normal adults, the findings were as follows: frontal gray matter: D=0.81${\pm}$0.06, FA=0.32${\pm}$0.03; frontal white matter: D=0.79${\pm}$0.04, FA=0.56${\pm}$0.09, periventricular white matter: D=0.77${\pm}$0.02, FA=0.51 ${\pm}$0.04; corpus callosum: D=0.79${\pm}$0.07, FA=0.82${\pm}$0.07; internal capsule: D=0.73${\pm}$0.04, FA=0.77${\pm}$0.05; caudate nucleus: D=0.76${\pm}$0.05, FA=0.35${\pm}$0.05. High anisotropy was demonstrated in white matter, especially in the corpus callosum and internal capsule, and the degree of anisotropy was similar in gray and deep gray matter. For most brain tumors, isotropic ADC was similar to that of white matter, but fractional anisotropy was lower. A low-grade astrocytoma showed higher isotropic ADC and lower fractional anisotropy than normal white matter, and at the center of a meningioma, fractional anisotropy was high. Conclusion: For the classification of brain tumors and determination of the extent of disease, comparison between the apparent diffusion coefficient and fractional anisotropy is useful.

#Brain, MR #Brain, difusion #Brain, neoplasms

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