관류 자기 공명 영상을 얻는 방법에는 특정 부위로 공급되는 동맥 혈액내의 수소 분자를 labeling하여 영상을 얻는 arterial spin labelling (ASL) 방법과 외부에 서 상자성체인 조영제를 주입하여 T1, T2* 감소 효과를 이용하여 시간에 따른 신 호 변화를 얻는 자화율 대조법이 있다.
Rogerts 등1이 처음으로 사람 뇌에서 실험한 ASL 방법의 경우 외부로부터 조 영제 주입 없이 관류 영상을 얻을 수 있다는 장점이 있으나 신호대 잡음비가 떨 어지는 단점이 있다. 자화율 대조법에서는 조영제로 gadopentetate dimeglumine (gadolinium diethylentriaminepentaacetic acid dimeglumine ; Gd-DTPA, Magnevist®, Schering AG, Berlin, Germany)이 일반적으로 많이 사용된다. 일시 주입된 Gd-DTPA는 상자성 물질로 혈액을 따라 흐르면서 주변 자기장을 변화시켜 T2*를 감소시키고, 주변 조직의 물분자와 충분히 가까운 거리에서는 T1 감소 효 과를 보인다. Gd-DTPA 농도에 비례하는 T2* 감소 효과를 이용한 관류 영상을 얻 기 위해서는 Gd-DTPA가 혈관 내에만 머물러야한다는 조건을 만족해야하므로 주 로 blood-brain barrier (BBB)가 있는 뇌 부위의 진단에 주로 이용되고 있다2-4.
종양의 등급 평가는 고식적인 조영 강조 영상만으로는 부족한 점이 많아 역동 적 조영 강조 영상이 필요하다. 이때, 경사 자장 에코 펄스열이 사용되어왔으며5, 고등급(hjigh-grade)의 신경 교종(glioma)의 경우 뇌 관류량 영상(relative Cerebral Blood Volume ; rCBV)에서 관류량이 증가한다는 것이 보고되었다6. 그러나, 종양
에 의해 BBB가 깨진 부분에서 Gd-DTPA가 조직내로 빠져나가서 발생하는 T1 감 소 효과를 무시할 수 없다. Donahue 등7의 실험에서 밝혀졌듯이 T1 효과 보정을 하지 않은 경우 T2*
강조 영상으로부터 얻은 rCBV는 종양 등급과 일치하지 않았 다. T1 감소 효과를 보정하기 위한 방법으로는 소량의 Gd-DTPA를 미리 주입하고 수분 후에 일반적으로 관류 영상을 얻을 때 사용하는 double dose로 일시 주입하 여 영상을 얻는 방법이 주로 많이 사용되고 있다7,8. 또 다른 방법에는 경사 자장 이중 에코 (gradient double echo) 펄스열을 이용하여 T1, T2* 강조 신호를 둘 다 얻어 T1 효과를 보정하는 것이 있다9,10.
Gd-DTPA가 혈관 밖으로 빠져나가는 경우에는 시간에 따른 상대적인 신호강도 변화 정도를 얻을 수 있고11-13, T1 감소 효과를 이용하여 혈관의 투과도에 대한 정 보를 구했으며 이를 위해서 주로 스핀 에코 T1 강조 신호가 이용되었다14-16. Shamens 등14과 Brasch 등15은 혈액 저류(blood pool) 조영제로 잘 알려진 거대분 자 조영제 albumin-Gd-DTPA35를 사용하여 얻은 T1 강조 자기 공명 신호로부터 모세혈관 투과도를 Renkin-Drone model17-18에 기초하여 구하는 방법을 제시하였 다. 혈관 투과도의 변화는 종양의 angiogenesis를 반영하는 것으로 증명하였던 연 구에서 유방암 세포를 이식한 nude rat에게 VEGF(vascular endothelial growth factor)를 억제시키는 anti-VEGF를 가하면 종양 성장이 억제되고 조영제의 혈관 투과도가 감소했다는 보고19, 전립선 종양에서 항남성호르몬 요법(antiandrogen therapy)을 시행한 후 조영제의 혈관 투과도가 감소했다는 보고가 있다20. 즉, 이러 한 보고는 종양에서 혈관 투과도 증가는 신생혈관에 의해 발생한다는 것을 뒷받 침하며, 이를 조영제를 사용한 자기 공명 영상으로 측정할 수 있다. 뇌종양을 지 닌 설치류 실험에서 angiogenesis 억제 후에도 관류량 감소가 나타나지 않았다는 실험 결과도 보고되었다21.
이와 같이 자기 공명 영상을 이용한 관류 정보는 혈류 역학과 미소 순환의 시 상을 살펴보는데 유용하여 많은 연구가 진행 중이나 실질적인 기초적 이해는 부 족한 점이 많다. 본 논문에서는 이전에 제시되었던 문제점들을 해결하여 정확한
강조 경사 자장 펄스열을 개발하여 Gd-DTPA를 이용한 관류 영상을 얻고, 둘째로, 이로부터 T1, T2* 감소 효과를 구별하는 영상 후처리 과정을 제시하고, 이를 새로 이 고안한 관류 팬텀(phantom) 실험을 행하여 증명하려 한다.