생체 돼지 급성심근경색 모델에서 자유호흡 확산텐서영상의 유용성 평가

Abstract

서론: 확산텐서자기공명영상은 심근 경색환자에서 심근 섬유 배열의 재형성을 보여주는 지표일 뿐 아니라 심근 구조를 비침습적으로 보여줄 수 있는 방법으로 주목을 받고 있는 기법이다. 하지만, 생체 내 심장 확산텐서영상법은 심장 및 호흡으로 인한 움직임으로 인해 일반화되지 않고 있으며, 대부분의 생체 내 심장 확산텐서영상법은 호흡을 정지한 상태에서 시행되고 있다. 이 연구의 목적은 생체 내에서 호흡을 멈추지 않고 시행하는 확산텐서영상의 유용성을 평가하려는 것이다. 방법: 30kg 몸무게의 요크셔 돼지 16 마리를 전신마취 하에 개흉술을 시행하고, 좌전하행 관상동맥의 중간부를 결찰하여 급성심근경색을 유도하였다. 이후, 1.5 tesla 자장의 기기를 이용해 자기공명영상 검사를 시행하여 T2 강조영상 및 지연기 조영증강영상을 통해 급성심근경색의 발생 여부와 발생 부위를 확인하였다. 이어서, navigator 기법과 심전도 동기화를 이용하여 호흡을 멈추지 않고 시행하는 확산텐서영상검사를 시행하였다. B 값은 300s/mm2로 하여 6방향의 확산경사자장을 이용해 심장의 중간부위에서 8 mm의 절편두께를 이용해 확산텐서영상을 획득하였다. 얻어진 영상의 품질을 좋음, 보통, 나쁨의 3 단계로 평가하였다. 이 후, 경색심근 부위와 정상 심근 부위에서 현성확산계수(apparent diffusion coefficient)로 표현되는 평균 확산도(mean diffusivity) 및 이방성, 그리고, 추적된 섬유의 길이(fiber length) 를 정량적으로 분석하였다. 현성확산계수와 이방성은 두 번 측정하여, 관측 값들 사이의 일치도를 분석하였다. 결과: 16 마리 중 7 마리 돼지에서 급성심근경색을 유도하여 생체 내 심장 확산텐서영상을 얻었으며, 확산텐서영상 획득에는 8  1.5 분이 소요되었다. 확산텐서영상의 품질은 좋음 3 마리, 보통 2 마리, 나쁨 2 마리였다. 급성심근경색 부위는 정상부위보다 현성확산계수가 유의하게 증가되어 있었다(8.097 ± 3.741  10-3 mm2/sec 대 5.894 ± 2.985  10-3 mm2/sec, P=0.018). 이방성의 경우 급성심근경색부위가 정상부위보다 유의하게 감소되어 있었다(0.393  0.972 대 0.485  0.145, P=0.018). 추적된 섬유의 길이는 심근경색부위에서 정상부위보다 유의하게 짧았다(17.57  5.46 mm 대 24.84  9.79 mm, P=0.018). 현성확산계수와 이방성 을 두 번 측정한 관측 값들 간의 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 결론: 호흡을 멈추지 않고 시행한 생체 내 확산텐서영상에서 보통 이상의 품질의 영상을 71.4% (7 마리 중 5 마리)에서 얻을 수 있고, 호흡 정지 상태 혹은 적출 심장에서 얻은 현성확산계수 및 이방성의 확산텐서영상 연구결과와 일치하였다. 따라서, 이 기법을 이용하여, 호흡 조절이 힘든 환자에게 있어서도 심근경색 후 정상과 경색 심근 사이의 구조의 차이를 보여줄 수 있어, 검사의 적응증을 확대할 수 있을 것이다.