KR101568826B1 - 측부순환의 영상화 및 평가를 위한 새로운 자기공명영상기법 - Google Patents

측부순환의 영상화 및 평가를 위한 새로운 자기공명영상기법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신체내 측부순환을 영상화하는 새로운 자기공명영상 기법에 관한 것이다. 본 발명은 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(DSC-PWI)의 소스 데이터를 영상 후처리한 후 후처리를 통해 얻은 영상을 디지털 감산 혈관 조영술(DSA)의 영상과 대조하여 측부순환을 영상화한다. 본 발명의 방법에 의하면 측부순환을 비침습적으로 신속하면서도 용이하게 영상화하여 평가할 수 있으므로 혈관 협착이나 폐색에 의해 발생되는 질환의 이해, 치료 방침 결정 및 예후 예측에 중요한 정보를 제공할 수 있다.

Description

측부순환의 영상화 및 평가를 위한 새로운 자기공명영상기법{Novel MRI Method for Visualizing and Assessing Collateral Flow}
본 발명은 측부순환의 영상화 및 평가를 위한 새로운 자기공명영상기법에 관한 것이다.
뇌경색은 전 세계적으로 중요한 사망 원인 중 하나이며, 우리나라 국민의 사망원인 중 단일 질환으로는 가장 높은 사망률을 보이고 높은 장애율을 나타낸다. 뇌경색은 뇌혈관이 막히면서 뇌조직으로 가는 혈액의 공급이 차단되어 혈액을 공급받던 뇌조직이 경색되어 나타나는 증상이다. 뇌경색의 치료 방법은 막힌 혈관을 조기에 재개통하여 뇌조직이 완전히 경색에 빠지기 전에 뇌혈류를 회복시키는 것이 거의 유일한 치료 방법이다. 뇌혈류는 막힌 뇌혈관이 재개통 되기 전까지 주변 혈관에서 공급되는 측부순환에 의해 유지된다. 따라서, 재개통 치료 전 측부순환의 정도는 뇌조직이 경색에 빠질 지에 대한 운명에 결정적인 역할을 한다 [Bang OY etal.,J Neurol Neurosurg Psychiatry, 2008;79:625]. 또한, 측부순환은 막힌 혈관의 재개통률 및 치료 후 뇌조직의 출혈성 변화 여부에도 지대한 영향을 미친다 [Bang OY etal.,Stroke, 2011;42:693; Bang OY et al., Stroke, 2011; 42: 2235]. 즉, 뇌경색 환자의 치료방침 결정 및 예후 예측에 있어서 측부순환의 정도를 조기에 아는 것은 매우 중요하다. 일반적으로 뇌경색은 발생 원인과 치료 반응이 다양하기 때문에 다양한 자기공명영상 기법을 이용한 영상 바이오마커의 개발이 매우 중요하다. 자기공명영상을 이용한 뇌경색의 연구 기법에는 대표적으로 확산 및 관류 강조 영상(diffusion and perfusion-weighted imaging), 액체감약반전회복(FLAIR; Fluid Attenuation Inversion Recovery) 기법 등이 있으며, 이러한 영상들 및 영상의 후처리(post-processing)를 통해 만들어진 지도(map)들은 임상에서 영상 바이오마커로 활발하게 사용되고 있다. 그러나 이러한 다양한 기법들이 개발되었음에도 불구하고, 현재까지 자기공명영상을 이용하여 직접적으로 측부순환을 영상화하고 그 정도를 평가할 수 있는 방법은 아직 개발되지 않은 실정이다.
현재 임상 진료에서는 통상적으로 디지털 감산 혈관조영술(digital substraction angiography, DSA)이 측부순환의 영상화 및 정도 측정의 황금 기준(gold standard)으로 사용되고 있다. 그러나 DSA 기법은 인체에 침습적이고, 시행을 위해 상대적으로 많은 시간이 소요되고 이를 위한 전문가가 필요하며, 혈색전증 발생의 위험이 따른다. 또한, DSA를 이용한 측부순환의 정도를 평가할 때 지연된 정맥상(late venous phase)까지 충분히 시행되지 않거나, 병변 반대편 혈관에 대한 평가가 누락되는 등의 경우에는 측부순환 평가가 제한적일 수 있다. 따라서, 인체에 비침습적이고 좀 더 빠른 시간 안에 쉬우면서도 객관적으로 측부순환의 정도를 알 수 있는 새로운 기법의 개발이 필요하다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 상기의 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 자기공명영상 기법을 이용하여 측부순환를 영상화하고 그 정도를 평가할 수 있는 새로운 방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 신체내 측부순환을 영상화하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 측부순환을 영상화하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 신체 내의 측부순환을 영상화하는 방법을 제공한다:
(a) 신체내의 자기공명영상으로서 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion weighted imaging, DSC-PWI)의 소스 데이터를 영상 후처리하는 단계; 및
(b) 상기 단계 (a)에서 후처리를 통해 얻은 영상을 디지털 감산 혈관 조영술(digital subtraction angiography, DSA)의 영상과 대조하여 측부순환을 영상화하는 단계.
본 명세서에서 용어 "측부순환(collateral circulation)"은 혈관의 협착이나 폐색 때문에 정상적인 혈류의 흐름이 차단되었을 때 혈류가 다른 혈관으로 우회하여 흐르는 현상을 의미한다. 뇌혈류의 경우 양측 경동맥에 의한 전방순환(anterior circulation)과 뒤쪽의 추골 기저동맥에 의한 후부순환(posterior circulation)으로 구성되며, 이들은 뇌 기저부에서 문합하여 윌리스 고리(Circle of Willis)를 이루고, 이후 전뇌동맥, 중뇌동맥, 후뇌동맥으로 분지한다. 이들 각각의 혈관은 궁극적으로 뇌 일정영역의 혈액 공급을 담당하나 또한 이들 혈관간의 문합이 몇몇 곳에서 이루어져 일측혈관의 병변 시 측부순환을 이루게 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 본 발명에서 측부순환은 뇌, 심장, 사지말단, 신장, 및 장(intestine) 부위에서의 측부순환을 포함하며, 보다 바람직하게는 본 발명에서 측부순환은 뇌경색 또는 심근경색시에 발생되는 측부순환을 포함한다.
본 명세서에서 용어 "뇌경색"은 뇌의 혈관이 막혀 뇌의 일부가 죽는 질병을 의미한다. 뇌경색은 뇌혈관의 동맥경화증에 의한 혈전 및 심장에서 유래된 색전에 의한 뇌혈관의 폐색이 원인이다.
본 명세서에서 용어 "자기공명영상(magnetic resonance imaging)" 은 체내 구조물의 사진을 생성하기 위해서 자기장을 사용하는 진단기술을 의미한다. 자기공명영상에 사용하는 기계는 전자파의 펄스를 이용하여 신체에 매우 강력한 자기장을 형성하며, 이러한 자기장의 형성과 붕괴의 과정에서 만들어지는 신호를 이용하여 체내 구조물을 영상화한다.
본 명세서에서 용어 "역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion weighted imaging, DSC-PWI)" 는 자화감수성의 증가에 의해 야기되는 자기장의 변화를 검출하는 자기공명영상의 한 기법을 의미한다. 일반적으로는 상자성 조영제인 GD-DTPA(gadolinium diethylenetriaminepentaacetic acid)를 환자 팔의 정맥을 통해 주입한 뒤, 시간에 따른 신호변화를 연속 촬영하여 관찰하고, 이러한 신호변화의 검출을 통하여 뇌혈류, 뇌혈류량, 조영제의 평균이동시간 등의 다양한 뇌혈류-유래 지도들을 영상화하는 기법이다.
본 명세서에서 용어 "영상 후처리(image post-processing)" 는 영상의 획득 후에 상기 영상으로 이루어진 정보들을 소스 데이터로 이용하여 보정 및 재구성을 거쳐 새로운 영상으로 출력해내는 일련의 작업들을 통칭하는 의미의 용어이다. 일반적으로 의료영상은 3차원 함수 f(x, y, z)로 정의될 수 있는데, x, y, z는 공간 좌표를 의미하며, 그 좌표에서의 f의 크기를 영상의 신호세기(signal intensity) 라고 부른다. 의료영상은 디지털 영상이기 때문에 유한한 요소들로 구성되어 있고, 각 요소는 특정한 위치와 값을 가지는데, 이 요소를 복셀(voxel)이라고 부른다. 각 복셀에서의 신호세기 값들은 영상 후처리 과정을 통하여 보정 및 재구성 되고, 새로운 정보들로 구성된 영상으로 출력된다.
본 명세서에서 용어 "디지털 감산 혈관조영술((digital substraction angiography, DSA)" 이란 혈관조영술의 한 방법을 의미한다. 구체적으로 설명하면, 먼저 혈관조영을 할 부분의 단순 X선 촬영을 실시하고 다음에 혈관속에 X선 촬영시 관찰 가능한 조영제를 주입하여 X선 촬영을 시행한다. 이렇게 두 가지의 촬영 정보를 컴퓨터에 입력시켜 두 번째 촬영의 정보에서 첫 번째 촬영의 정보를 빼도록 한다. 이러한 과정을 거치게 되면 혈관만 깨끗이 조영되고 나머지 부분의 영상은 없어진 영상을 얻을 수 있다. 이러한 방식으로 혈관 부분의 영상을 더욱 선명히 얻는 기법을 디지털 감산 혈관조영술이라고 한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 단계 (a)의 DSC-PWI 소스 데이터의 영상 후처리는 조영제 주입 전에 얻은 영상의 신호를 조영제 주입 후에 얻은 영상들의 신호들로부터 차감하여 시간 경과에 따른 순차적인 영상을 얻는 단계 (a)-1를 포함한다.
상기와 같이 조영제 주입 전에 얻은 영상의 신호를 조영제 주입 후에 얻은 시간에 따른 순차적인 영상들의 신호들로부터 차감함으로써, 해부학적 구조에 의한 신호를 배제하고 조영제에 의한 신호만을 남겨 영상화하고자 하는 조직을 순차적으로 시각화할 수 있다. 상기 DSC-PWI의 시간 경과에 따른 순차적인 영상들은 일정의 시간 간격을 갖는 순차적인 영상을 의미하며, 상기 일정의 시간 간격은 바람직하게는 0.1 - 10초 이고, 보다 바람직하게는 0.5 - 5초, 보다 더 바람직하게는 1.0 - 3초, 가장 바람직하게는 1.5 - 2초 이다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 상기 단계 (a)의 DSC-PWI 소스 데이터의 영상 후처리는 상기 단계 (a)-1 에서 얻은 순차적인 영상들에서 인접하는 연속 영상 컷을 중첩하는 단계 (a)-2 를 포함한다.
본 발명에서 DSC-PWI의 순차적인 영상들에서 인접하는 연속 영상 컷을 중첩시킴으로써 영상의 공간 해상도를 향상시키고 시간에 따른 신호 강도 변화를 최대화시킨다. 상기 중첩시키는 연속 영상 컷의 개수는 공간 해상도를 향상시키면서 시간에 따른 신호 강도 변화를 최대화시킬 수 있는 범위 내에서 적합하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 인접하는 연속 영상 컷의 중첩은 2 - 10장의 인접하는 연속 영상 컷을 중첩하여 행할 수 있으며, 바람직하게는 2 - 7장, 보다 바람직하게는 2 - 5장, 보다 더 바람직하게는 2 - 3장, 가장 바람직하게는 2장의 인접하는 연속 영상 컷을 중첩시킨다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 상기 단계 (b)에서 후처리한 DSC-PWI 영상과 DSA 영상의 대조는 동맥기(arterial phase), 모세혈관기(capillary phase), 정맥기(venous phase), 또는 늦은 정맥기(late venous phase)에 해당하는 영상에 대해 행한다.
본 명세서에서 용어 "동맥기"는 정상측 뇌 실질의 뇌섬부위(insular region)로부터 조영제 염색이 시작되는 시기, 용어"모세혈관기"는 정상측 뇌 실질 전체가 최고의 신호 강도로 염색되는 시기, 용어 "정맥기"는 정상측 뇌 실질에서 조영제가 유실(washout)되는 시기, 용어 "늦은 정맥기"는 정상측 뇌 실질은 조영제가 모두 유실된 것에 반하여 병변측 뇌 실질에서 남은 조영제 신호가 보이는 시기를 각각 의미한다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 상기 동맥기, 모세혈관기, 정맥기, 및 늦은 정맥기에서 DSC-PWI 영상은 상기 설명된 "인접하는 연속 영상 컷이 중첩된 이미지"의 연속된 영상으로 구성된다. 보다 바람직하게는, 상기 동맥기, 정맥기, 늦은 정맥기에서 DSC-PWI 영상은 상기 설명된 "인접하는 연속 영상 컷이 중첩된 이미지"의 연속된 2장의 영상으로 구성되며, 상기 모세혈관기에서 DSC-PWI 영상은 상기 설명된 "인접하는 연속 영상 컷이 중첩된 이미지"의 연속된 3장의 영상으로 구성된다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 상기 동맥기를 구성하는 DSC-PWI 영상을 중첩하여 측부순환의 초기(early phase) 영상을 구성하고, 상기 모세혈관기를 구성하는 DSC-PWI 영상을 중첩하여 측부순환의 중기(mid phase) 영상을 구성하며, 상기 정맥기 및 늦은 정맥기를 구성하는 DSC-PWI 영상을 중첩하여 측부순환의 말기(late phase) 영상을 구성한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 측부순환영상을 제작하는 방법을 제공한다:
(a)′ 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(DSC-PWI)의 소스 데이터에서, 해당 시간에서의 자기공명 신호강도 S(t), 베이스 라인의 자기공명 신호강도 So, echo time TE를 하기의 수학식에 대입하여 각 복셀(voxel)의 R2 * 값을 얻는 단계;
R2 *(t) = - 1/TE log [S(t)/So]
(b)′ 각 영상 컷에서 모든 복셀의 R2 * 값을 더하고, 더하여 합친 R2 * 값의 시간에 따른 변화를 그래프화 하는 단계;
(c)′ 상기 그래프에서 합친 R2 * 값의 최대치를 찾고, 이 최대치에 해당하는 영상 컷을 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정하는 단계; 및
(d)′ 상기 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정한 영상 컷을 기준으로 인접한 영상을 중첩하여 측부순환영상을 작성하는 단계.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 측부순환영상을 제작하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다:
(a)″ 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(DSC-PWI)의 소스 데이터에서, 해당 시간에서의 자기공명 신호강도 S(t), 베이스 라인의 자기공명 신호강도 So, echo time TE을 하기의 수학식에 대입하여 각 복셀(voxel)의 R2 * 값을 얻는 단계;
R2 *(t) = - 1/TE log [S(t)/So]
(b)″ 각 영상 컷에서 모든 복셀의 R2 * 값을 더하고, 더하여 합친 R2 * 값의 시간에 따른 변화를 그래프화 하는 단계;
(c)″ 상기 그래프에서 합친 R2 * 값의 최대치를 찾고, 이 최대치에 해당하는 영상 컷을 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정하는 단계; 및
(d)″ 상기 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정한 영상 컷을 기준으로 인접한 영상을 중첩하여 측부순환영상을 작성하는 단계.
상기 단계 (d)′및 (d)″에서 인접한 영상을 중첩하여 측부순환영상을 작성하는 단계는 상기 본 발명의 다른 양태인 신체내 측부순환을 영상화하는 방법에서 설명된 방법과 동일하므로 중복하여 설명하지 않는다.
상기 설명된 본 발명의 방법으로부터 얻은 측부순환영상에서 관찰되는 측부순환의 등급을 기초로 혈관 재개통 후의 뇌경색 환자의 예후를 예측할 수 있다(실시예 6 참조).
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(i) 본 발명은 신체내에서 측부순환을 신속하고 정확하게 영상화하는 새로운 자기공명영상 기법에 관한 것이다.
(ⅱ) 본 발명은 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(DSC-PWI)의 소스 데이터를 영상 후처리한 후 이렇게 후처리를 통해 얻은 영상을 디지털 감산 혈관 조영술(DSA)의 영상과 대조하여 측부순환을 영상화한다.
(ⅲ) 본 발명의 방법에 의하면, 측부순환을 비침습적으로 신속하면서도 용이하게 영상화하여 평가할 수 있으므로 혈관 협착이나 폐색에 의해 발생되는 질환의 이해, 치료 방침 결정 및 예후 예측에 중요한 정보를 제공할 수 있다.
본 발명은 신체내 측부순환을 영상화하는 새로운 자기공명영상 기법에 관한 것이다. 본 발명은 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(DSC-PWI)의 소스 데이터를 영상 후처리한 후 후처리를 통해 얻은 영상을 디지털 감산 혈관 조영술(DSA)의 영상과 대조하여 측부순환을 영상화한다. 본 발명의 방법에 의하면 측부순환을 비침습적으로 신속하면서도 용이하게 영상화하여 평가할 수 있으므로 혈관 협착이나 폐색에 의해 발생되는 질환의 이해, 치료 방침 결정 및 예후 예측에 중요한 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 우측 중대뇌동맥의 폐색이 동반된 뇌경색 환자에서 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion weighted imaging, DSC-PWI) 소스 데이터를 이용하여 뇌 실질을 시각화한 예를 보여준다. DSC-PWI의 소스 데이터는 한 슬라이스 당 50장의 이미지 컷으로 구성되며, 각 컷 사이에 약 1.7초의 시간 간격을 갖는다. 각 이미지 하단의 시간은 소스 데이터를 얻기 시작한 시점으로부터 경과된 시간을 의미한다. 우측 중대뇌동맥이 폐색되어 있기 때문에 좌반구에 비해 우반구의 조영제 염색(staining)과 유실(washout)이 상대적으로 느려져 있음을 알 수 있다.
도 2는 측부순환 영상화 과정에서 최상의 시간/공간 해상도를 얻기 위해 DSC-PWI 이미지 컷을 중첩한 결과를 보여준다. 서로 인접한 2컷의 이미지를 서로 중첩할 때 최상의 시간/공간 해상도를 얻을 수 있다. 이에 비해 중첩하지 않은 이미지는 공간 해상도가 떨어지며 이보다 많은 컷을 중첩하는 경우에는 시간 해상도가 떨어지게 된다.
도 3은 디지털 감산 혈관조영술 영상과 DSC-PWI 영상을 매칭하여 측부순환 영상을 구성하는 과정을 보여준다. 첫 번째 행(line)은 병변 반대 측에서 시행한 디지털 감산 혈관조영술에 의해 얻은 영상으로서 각각 동맥기(arterial phase), 모세혈관기(capillary phase), 정맥기(venous phase)로 구성된다. 두 번째 행은 병변 측에서 시행한 디지털 감산 혈관조영술에 의해 얻은 영상으로서, 우측 중대뇌동맥 근위부의 폐색을 확인할 수 있다(thin white arrow). 또한 모세혈관기부터 우측 전대뇌동맥에서 내려오는 측부순환을 관찰할 수 있다(thick white arrows). 측부순환은 늦은 정맥기(late venous phase)까지 관찰 가능하다. 세 번째 행은 디지털 감산 혈관조영술 영상의 각 시기에 해당하는 DSC-PWI 영상의 2컷 중첩이미지를 보여준다. 병변 측 반구에서 측부순환에 의한 조영제의 염색(staining)과 유실(washout)을 확인할 수 있다(black arrow heads). 네 번째 행은 측부순환 영상의 생성을 보여준다. 동맥기, 모세혈관기, 및 정맥기-늦은 정맥기에 해당하는 DSC-PWI의 2컷 중첩이미지를 다시 한번 중첩하여 측부순환을 평가할 수 있는 영상을 생성하였다. 각 시기는 초기(early phase), 중기(mid phase) 및 말기(late phase)에 해당한다.
도 4는 자동화 소프트웨어 FAST-COLL을 이용한 측부순환영상의 작성 과정을 보여준다. 환자가 뇌경색 증상이 발생하여 병원에 내원한 후 측부순환영상을 생성하기까지의 전체적인 흐름을 보여준다. 뇌 자기공명영상 시행 후 영상을 워크스테이션으로 보내면 FAST-COLL을 이용하여 측부순환영상을 생성하고 그 결과를 바탕으로 측부순환의 정도를 평가한다. 생성된 측부순환영상은 의료영상저장전송시스템 (Picture Archiving Communication System, PACS)에 보내져 다른 멀티모달 자기공명영상에서 얻어진 정보들과 함께 환자에 대한 다양한 정보를 제공하게 된다. FAST-COLL을 이용하면 자기공명영상 소스데이터를 얻은 후 평가까지 약 5분 정도의 시간이 소요된다.
도 5는 측부순환영상에서 측부순환 정도를 평가한 결과를 보여준다. 패널 (1)은 빈약한 측부순환(Poor collaterals)으로 평가되는 영상으로서, 병변측의 조영제 염색이 말기(late phase)까지 완전히 없거나 일부 지역만 느린 측부순환으로 염색되는 경우이다. 패널 (2)는 중간 정도의 측부순환(Intermediate collaterals)으로 평가되는 영상으로서, 병변측의 조영제 염색이 일부에서 완전히 없으면서, 일부 지역은 빠른 측부순환으로 염색되는 경우이다. 패널 (3)은 좋은 측부순환(Good collaterals)으로 평가되는 영상으로서, 병변측의 조영제 염색이 느린 측부순환으로 완전히 염색되는 경우이다. 패널 (4)는 탁월한 측부순환(Excellent collaterals)으로 평가되는 영상으로서, 조영제 염색이 빠른 측부순환으로 완전히 염색되는 경우이다.
도 6은 DSC-PWI 소스 데이터의 각 컷에서 모든 복셀의 R2 * 값을 더하여 합친 R2 * 값의 시간에 따른 변화를 보여주는 그래프이다. 상기 R2 * 값은 R2 *(t) = - 1/TE log [S(t)/So] 식에 의해 산출되며, 상기 식에서 S(t)는 해당 시간에서의 자기공명 신호강도이고, So는 베이스 라인의 자기공명 신호강도이며, TE는 echo time이다.
도 7a 내지 도 7d는 측부순환영상에서 관찰되는 측부순환의 등급 및 혈관 재개통 여부에 따른 뇌경색 후 예후를 보여주는 그래프이다. ER (early recanalization)은 혈관 재개통, Coll (collaterals)은 측부순환, G (grade)는 등급을 의미한다. 측부순환의 각 등급 G1, G2, G3, 및 G4는 빈약한 측부 순환(poor collaterals), 중간 정도의 측부 순환(intermediate collaterals), 좋은 측부 순환(good collaterals), 및 탁월한 측부 순환(excellent collaterals)(실시예 5 및 도 5 참조)에 각각 대응된다. 도 7a에서 보여지는 바와 같이 측부순환의 등급이 높아질수록 좋은 기능적 예후를 가질 확률이 높아진다. 도 7b에서 보여지는 바와 같이 측부순환의 등급이 높아질수록 좋은 신경학적 호전을 보일 확률이 높아진다. 도 7c에서 보여지는 바와 같이 측부순환의 등급이 높아질수록 증상성 뇌출혈이 발생할 확률은 낮아진다. 도 7d에서 보여지는 바와 같이 측부순환의 등급이 높아질수록 사망률은 낮아진다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
실시예 1: DSC-PWI 에서 가돌리늄 조영제에 의한 뇌 실질의 순차적 시각화
측부순환을 영상화하기 위한 첫 번째 단계로 DSC-PWI의 소스 데이터를 이용하여 뇌 실질이 조영제에 의해 염색(staining) 되었다가, 유실(washout) 되는 양상을 순차적으로 시각화 하였다(도 1). 이를 위하여 DSC-PWI의 소스 데이터의 각 슬라이스에서 얻어지는 50장의 이미지 중에서 첫 번째 컷의 신호(signal)를 나머지 49장의 신호에서 각각 빼주었다. 이렇게 함으로써 해부학적 구조에 의한 신호를 배제하고 가돌리늄 조영제의 효과만을 남기게 되어 뇌 실질을 순차적으로 시각화하는 것이 가능하였다.
실시예 2: 최상의 시간 및 공간 해상도를 얻기 위한 이미지 중첩
측부순환을 영상화하기 위한 두 번째 단계로 DSC-PWI에서 얻은 이미지를 단계적으로 중첩하여 시간 및 공간 해상도를 서로 비교하였다(도 2). 이를 위하여 상기 실시예 1의 과정을 통해 얻어진 이미지의 연속된 컷을 2장, 3장, 5장, 7장, 10장씩 중첩해 보았다. 중첩하기 전의 이미지가 가장 뛰어난 시간 해상도를 제공하지만 한 컷 안에서 양쪽 반구 및 인접한 컷 사이의 차이가 중첩 이미지에 비해 덜 선명한 단점이 있다. 이에 반해 5장 이상의 컷을 중첩한 이미지는 뛰어난 공간 해상도를 제공하지만 시간에 따른 신호 강도의 변화를 정확히 감지하지 못한다. 남은 중첩 이미지 중에서 2장을 중첩한 이미지가 3장을 중첩한 이미지에 비해 더 좋은 시간 해상도를 가지면서 두 이미지의 공간 해상도는 비슷하였다. 따라서, 최종적으로 측부순환 영상화에는 2장의 인접한 컷을 중첩한 이미지를 이용하기로 결정하였다.
실시예 3: 측부순환 영상 생성
측부순환을 영상화하기 위한 마지막 단계로 실시예 2의 과정에서 결정된 2컷 중첩 이미지를 디지털 감산 혈관조영술에서 얻어진 이미지와 매칭시켰다(도 3). 이를 위하여 2컷 중첩 이미지에서 정상측 및 병변측 뇌 실질의 조영제 염색(staining)과 유실(washout) 정도를 시각적으로 판별하여 디지털 감산 혈관조영술의 동맥기(arterial phase), 모세혈관기(capillary phase), 정맥기(venous phase)에 해당하는 이미지를 선정하였다. 구체적으로 동맥기는 정상측 뇌 실질의 뇌섬부위(insular region)로부터 조영제 염색(staining)이 시작되는 시기, 모세혈관기는 정상측 뇌 실질 전체가 최고의 신호 강도로 염색되는 시기, 정맥기는 정상측 뇌 실질에서 조영제가 유실(washout)되는 시기이며, 늦은 정맥기(late venous phase)는 정상측 뇌 실질은 조영제가 모두 유실된 것에 반하여, 병변측 뇌 실질에서 남은 조영제 신호가 보이는 시기이다. 전형적으로는 상기 각 시기는 모세혈관기에 3장, 나머지의 동맥기, 정맥기 및 늦은 정맥기에는 2장의 연속된 2컷의 중첩 이미지로 구성된다. 측부순환 영상은 동맥기의 2컷 중첩이미지 2장, 모세혈관기의 2컷 중첩이미지 3장, 정맥 및 늦은 정맥기의 2컷 중첩이미지 4장을 각각 다시 한번 중첩하여 이미지를 생성하였다. 이렇게 생성된 측부순환 영상의 각 시기는 초기(early phasae), 중기(mid phase) 및 말기(late phase)에 해당한다.
실시예 4: 자동화 소프트웨어를 이용한 측부순환영상의 작성
상기 실시예 3에서 설명된 측부순환영상을 얻는 방법과 동일한 논리적 알고리즘을 적용하여 자동적으로 측부순환영상을 생성하였다. 이러한 자동화 소프트웨어를 소프트웨어 FAST-COLL(Fast Analysis System for Collaterals)로 명명하였다. FAST-COLL를 이용한 측부순환영상 생성의 전체적인 흐름은 도 4에 나타내었다. FAST-COLL은 DSC-PWI의 소스 데이터에서 각 복셀의 R2 * 값을 계산하며, 그 계산식은 아래와 같다.
Figure 112014036601735-pat00001
여기에서 S(t)는 해당되는 시간에서 자기공명 신호강도를 의미하며, S0는 베이스라인 자기공명 신호강도, TE는 echo time을 의미한다. 측부순환영상의 생성을 위해서 각 컷에서 모든 복셀의 R2 * 값을 더하고, 더하여 합친 R2 * 값의 시간에 따른 변화를 그래프화 하였다(도 6). 이 그래프에서 합친 R2 * 값의 최대치를 자동으로 찾아내고, 최대치에 해당하는 컷을 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 설정하였다. 이 컷을 기준으로 실시예 3에서와 같이 인접한 이미지를 중첩하여 측부순환영상을 생성하였다.
실시예 5: 측부순환영상에서 측부순환 정도의 평가
측부순환영상을 생성한 후 생성한 영상으로부터 측부순환의 정도를 평가할 수 있다. 측부순환의 정도는 크게 측부순환 없음, 느린 측부순환 및 빠른 측부순환으로 나눌 수 있다. 측부순환 없음은 말기(late phase)까지 조영제 염색이 전혀 보이지 않는 경우이고, 느린 측부순환은 중기(mid phase)에서는 보이지 않지만 말기(late phase)에서 조영제의 염색이 보이는 경우이며, 빠른 측부순환은 정상측과 비슷한 정도로 병변측에서도 중기(mid phase)에서부터 조영제의 염색이 보이는 경우를 지칭한다. 이를 바탕으로 측부 순환을 평가할 수 있는데, 도 5의 측부순환영상에서 나타나는 바와 같이, 병변측의 조영제 염색이 말기(late phase) 까지 완전히 없거나 일부 지역만 느린 측부순환으로 염색되는 경우를 빈약한 측부 순환(poor collaterals), 병변측의 조영제 염색이 일부에서 완전히 없으면서, 일부 지역은 빠른 측부순환으로 염색되는 경우를 중간 정도의 측부 순환(intermediate collaterals), 병변측의 조영제 염색이 느린 측부순환으로 완전히 염색되는 경우를 좋은 측부 순환(good collaterals), 조영제 염색이 빠른 측부순환으로 완전히 염색되는 경우를 탁월한 측부 순환(excellent collaterals)으로 평가할 수 있다.
실시예 6: 측부순환영상에서 얻어진 측부순환 등급에 따라 급성 뇌경색 환자의 혈관 재개통 치료 후 예후 예측
측부순환영상에서 얻어지는 측분순환의 등급에 따라 급성 뇌경색 환자에서 혈관 재개통 치료 후 혈관 재개통 여부에 따른 예후를 예측할 수 있다. 도 7a 내지 도 7d에서 나타나는 바와 같이, 급성 뇌경색에서 혈관 재개통의 여부와 상관없이, 측부 순환의 정도가 좋을수록 좋은 예후를 보일 확률은 높아지고, 증상성 출혈 및 사망이 발생할 확률은 낮아진다. 즉, 측부순환영상에서 관찰되는 측부순환의 등급이 높은 경우에 혈관이 재개통 되면 증상성 뇌출혈의 위험 없이 좋은 예후를 기대해 볼 수 있다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 다음의 단계를 포함하는 신체 내 측부순환을 영상화하는 방법:
    (a) 신체내의 자기공명영상으로서 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion weighted imaging, DSC-PWI)의 소스 데이터를 영상 후처리하는 단계; 및
    (b) 상기 단계 (a)에서 영상 후처리를 통해 얻은 영상을 디지털 감산 혈관 조영술(digital subtraction angiography, DSA)의 영상과 대조하여 측부순환을 영상화하는 단계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 DSC-PWI 소스 데이터의 영상 후처리는 조영제 주입 전에 얻은 영상의 신호를 조영제 주입 후에 얻은 영상들의 신호들로부터 차감하여 시간 경과에 따른 순차적인 영상을 얻는 단계 (a)-1를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 DSC-PWI 소스 데이터의 영상 후처리는 상기 단계 (a)-1에서 얻은 순차적인 영상들에서 인접하는 연속 영상 컷을 중첩하는 단계 (a)-2를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 인접하는 연속 영상 컷의 중첩은 2 - 10장의 영상컷을 중첩하여 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 후처리한 DSC-PWI 영상과 DSA 영상의 대조는 동맥기, 모세혈관기, 정맥기, 또는 늦은 정맥기에 해당하는 영상에 대해 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 동맥기, 모세혈관기, 정맥기, 및 늦은 정맥기에서 DSC-PWI 영상은 인접하는 연속 영상 컷이 중첩된 이미지의 연속된 영상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 동맥기를 구성하는 DSC-PWI 영상을 중첩하여 측부순환의 초기(early phase) 영상을 구성하고, 상기 모세혈관기를 구성하는 DSC-PWI 영상을 중첩하여 측부순환의 중기(mid phase) 영상을 구성하며, 상기 정맥기 및 늦은 정맥기를 구성하는 DSC-PWI 영상을 중첩하여 측부순환의 말기(late phase) 영상을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 측부순환은 뇌 또는 심장 부위에서의 측부순환인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 다음의 단계를 포함하는 측부순환영상을 제작하는 방법:
    (a)′역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(DSC-PWI)의 소스 데이터에서, 해당 시간에서의 자기공명 신호강도 S(t), 베이스 라인의 자기공명 신호강도 So, echo time TE 를 하기의 수학식에 대입하여 각 복셀(voxel)의 R2 * 값을 얻는 단계;
    R2 *(t) = - 1/TE log [S(t)/So]
    (b)′각 영상 컷에서 모든 복셀의 R2 * 값을 더하고, 더하여 합친 R2 * 값의 시간에 따른 변화를 그래프화 하는 단계;
    (c)′상기 그래프에서 합친 R2 * 값의 최대치를 찾고, 이 최대치에 해당하는 영상 컷을 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정하는 단계; 및
    (d)′상기 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정한 영상 컷을 기준으로 인접한 영상을 중첩하여 측부순환영상을 작성하는 단계.
  10. 다음의 단계를 포함하는 측부순환영상을 제작하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체:
    (a)″ 역동적 자화율대조조영증강 관류강조영상(DSC-PWI)의 소스 데이터에서, 해당 시간에서의 자기공명 신호강도 S(t), 베이스 라인의 자기공명 신호강도 So, echo time TE을 하기의 수학식에 대입하여 각 복셀(voxel)의 R2 * 값을 얻는 단계;
    R2 *(t) = - 1/TE log [S(t)/So]
    (b)″ 각 영상 컷에서 모든 복셀의 R2 * 값을 더하고, 더하여 합친 R2 * 값의 시간에 따른 변화를 그래프화 하는 단계;
    (c)″ 상기 그래프에서 합친 R2 * 값의 최대치를 찾고, 이 최대치에 해당하는 영상 컷을 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정하는 단계; 및
    (d)″ 상기 측부순환영상의 중기(mid phase) 중간지점으로 정한 영상 컷을 기준으로 인접한 영상을 중첩하여 측부순환영상을 작성하는 단계.
KR1020140045918A 2013-06-03 2014-04-17 측부순환의 영상화 및 평가를 위한 새로운 자기공명영상기법 KR101568826B1 (ko)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3005943B1 (en) * 2013-06-03 2020-09-23 Samsung Life Public Welfare Foundation Novel magnetic resonance image technique for imaging and evaluating collateral circulation
KR101797141B1 (ko) * 2016-04-18 2017-11-13 성균관대학교산학협력단 자기 공명 영상 처리 장치 및 그 영상 처리 방법
CN106821364B (zh) * 2017-02-08 2020-07-03 中国科学院心理研究所 无创检测颈内外侧支循环的设备、非诊断方法及应用
KR102001790B1 (ko) * 2018-12-24 2019-07-23 (주)제이엘케이인스펙션 인공지능 기반 혈류 구간 분류 방법 및 시스템
EP3746980B1 (en) * 2019-04-12 2022-08-03 Brainlab AG Frameless anatomy-based 2d/3d image registration
KR102272741B1 (ko) * 2019-07-11 2021-07-02 가톨릭대학교 산학협력단 4차원 자기공명 혈관조영술의 영상정보 후처리를 통한 3차원 감산 동맥조영술과 3차원 감산 정맥조영술 및 4차원 컬러 혈관조영술의 동시 구현 방법과 의료영상 시스템
US11145057B2 (en) * 2019-11-05 2021-10-12 Siemens Healthcare Gmbh Assessment of collateral coronary arteries
KR102613857B1 (ko) * 2021-11-03 2023-12-14 사회복지법인 삼성생명공익재단 딥러닝 모델 기반의 동적 관류 mri 영상을 이용한 측부 순환 평가 방법 및 분석장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005095340A (ja) 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Corp 血流解析装置及び血流解析方法
JP5171251B2 (ja) 2004-05-04 2013-03-27 スティフテルセン ウニヴァズィテッフォースクニング ベルゲン 灌流磁気共鳴画像化装置の作動方法、灌流磁気共鳴画像化データ操作方法及びこれらの方法に用いるデータ処理装置、コンピュータソフトウェア製品
JP2013085652A (ja) 2011-10-17 2013-05-13 Toshiba Corp 医用画像処理システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000065995A1 (fr) * 1999-04-30 2000-11-09 Hitachi Medical Corporation Procede d'imagerie par resonance magnetique et dispositif connexe
WO2012149401A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Magnetic Resonance Innovations, Inc. Tissue similarity mapping
EP3005943B1 (en) * 2013-06-03 2020-09-23 Samsung Life Public Welfare Foundation Novel magnetic resonance image technique for imaging and evaluating collateral circulation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005095340A (ja) 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Corp 血流解析装置及び血流解析方法
JP5171251B2 (ja) 2004-05-04 2013-03-27 スティフテルセン ウニヴァズィテッフォースクニング ベルゲン 灌流磁気共鳴画像化装置の作動方法、灌流磁気共鳴画像化データ操作方法及びこれらの方法に用いるデータ処理装置、コンピュータソフトウェア製品
JP2013085652A (ja) 2011-10-17 2013-05-13 Toshiba Corp 医用画像処理システム

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