조영 증강 자기공명 혈관 조영술

4-4-3 조영 증강 자기공명 혈관 조영술

최근 Soft ware의 발전으로 TR/TE를 매우 짧게 함으로써 3D기법을 적용하더라도 고해상도의 3D영상을 

짧은 시간에 획득할 수 있다. 

이렇게 짧은 TR, TE를 사용하는 경우 heavily T1강조영상을 획득하게 되며 주변
조직들을 포화가 심하게 일어나서 아주 작은 신호를 만드는 반면 혈액은 조영제에 의해 상대적으로 포화가 

적게 되어 아주 우수한 대조도의 영상을 획득할 수 있다. 한편 조영제를 원하는 혈관의 적절한 조영도를 

얻기 위해서 정맥을 주입하는 것이 중요하다. 조영제 주입 후 영상을 얻기 시작하는 시간을 결정하는 것은 

적절한 동맥영상과 정맥영상을 분리하는데, 중요한 역할을 하게 된다. 환자의 상태나 질환에 따라

순환시간이 차이 가 있으나 건강한 성인에 있어 조영제의 폐동맥에 도달시간은 3.7초, 

대동맥은 12.8초, 하지동맥은 15.2초로 각각 보고되고 있다. 필요에 따라 공식을 이용하거나 조영제 1cc 정도를 주입하여 1초 간격으로 연속촬영을 하여 검사 시작 시간을 결정하는 방법을 사용하기도 한다 ). 

비교적 검사시간이 짧은 CE MRA의 장점은 
1) 짧은 시간에 촬영이 가능하므로
multi phase 촬영 시 동맥 기와 정맥기의 영상을 분리하여 관찰할 수 있으며, 
2) 호흡정지기법이 가능하므로 종전 MRA의 호흡운동에 의한 영상잡
음이나 영상의 흐름을 방지할 수 있다. 
3) 조영제의 T1 shortening 효과로 촬영이 가능하므로 종전 MRA에서 와류나 역류 등에 의한 

신호소실의 가능성이 배제되며, 
4) 동맥 내 조영제의 순환에 따라 최종기관도 나타나 므로 복부에서 kidney등에서 

perfusion의 차이를 알 수 있으며, 
5) 종래의 MRA보다 SNR과 CNR이 월등히 향상되는 장점이 있다. 

그러나
1) 18 gauge이상의 도관으로 다량의 조영제를 정맥 주사하는 것이 필요하며, 
2) 촬영까지 적절한 시간차를 맞춰야 좋은 영상을 얻을 수 있으며, 
3) 상대적으로 관찰면이 넓으므로 대조도는 좋으나 해상도는 나쁜 단점이 있다. 경동맥 협착 정도와 

복부 혈관에서 매우 유용하게 사용되고 있다.

기존의 magnetic resonance flow imaging에 비해 contrast-enhanced
MR angiography는 short acquisition time이 가능한 pulse sequence를
이용하므로 motion에 의한 장애가 적으며 검사시간 자체도 단축될 수 있다. 

또한 T1 shortening effect를 가지는 조영제를 혈류에 포함시킴으로써 data acquisition plane 

내에서의 spin saturation을 최소화시킬 수 있어 혈류의 방향과 무관한 acquisition plane의 설정이 

가능하다. 즉, acquisition plane을 transverse 하게 가로지르는 혈관의 영상화도 가능하여 long vessel을

 갖는 extremity나 aorta를 longitudinal plane으로 scan 할 수 있다. 따라서 data acquisition시 

slice number를 최소화할 수 있고 acquisition time을 짧게 할 수 있다. 조영제를 포함한 혈류는 

highvelocity나 turbulent flow에 의한 signal void를 보이지 않으므로 협착 부위의 검사 시 혈류에 영향을 

덜 받게 되어 혈류의 영상화가 아닌 혈관자체의 영상화가 가능하다. 이러한 조영제의 특성으로 인해 

기존의 혈류영상에서 가장 문제시되었던 협착정도의 overestimation을 줄일 수 있어
lesion 부위를 더욱 실제에 가깝게 관찰할 수 있다. 조영제를 이용하여 혈관을 영상화할 경우 

조영제의 주입 전후 영상을 subtraction 시킴으로써 조영 되지 않은 부분을 제거한 영상을 얻을 수 있다.
Contrast-enhanced MR angiography의 단점은 contrast bolus에 의해 조영 된 soft tissue 나 venous structure가 영상의 질을 감소시킬 수 있어 data acquisition time을 최대한 짧게 하여야 하고 대상 혈관의 최대 조영
시점에서 data acquisition이 이루어져야 하므로 scan timing을 정확히 맞추어야 한다는 것이다.

 또한 조영제 주입 전과 후의 영상을 subtraction 시켜 영상을 처리할 경우 환자의 움직임에 의한 

화질의 저하가 생길 수 있다. 장점은 동맥을 천자할 필요 없이 표재 정맥을 통해 조영제를 주입하므로 

환자의 고통이 덜하며 외래환자를 대상으로도 시행할 수 있다. 또한 3D data acquisition이 가능한

pulse sequence를 이용할 경우 다양한 면에서 혈관의 삼차원적 구조를 검사할 수 있으며 복잡한 혈관의 

위치 파악도 할 수 있다.

Contrast-enhanced MR angiography를 시행함에 있어 중요한 요소는 pulse sequence, acquisition time & scan timing, contrast injection
method, post processing technique 등이다. 현재 널리 이용되고 있는
pulse sequence는 주로 3 dimensional fast gradient echo technique이
며 여기에는 3D turbo FLASH, 3D FISP, 3D fast SPGR, 3D fast field
echo 등이 속한다. Short acquisition time을 이용해 반복 촬영하여 cine
imaging을 하는 경우는 (time-resolved contrast-enhanced MR
angiography) 주로 2 dimensional fast gradient echo (2D turbo FLASH
등)를 이용하게 된다. 그 외에도 MR flow imaging에 사용되던 Phase
contrast technique이나 time of flight technique을 이용해 좋은 결과를 얻을 수 있다. 

조영제를 bolus injection 한 후 대상 혈관이 최대로 조영 된 순간 central k-space에 data를 

채우기 위해 scan의 시작 시점은 매우 중요하다. K-space의 중심(center)에는 low frequency data가 

채워지므로 화질의 대부분을 결정하게 되고 말단(periphery)에 채워지는 highfrequency data는 화질에

큰 영향을 미치지는 못하나 영상의 contrast (대조도)를 결정하는 역할을 하게 된다. 

따라서 central k-space fillingtime을 최적화하는 것이 효율적으로 좋은 영상을 얻을 수 있는 방법이다.
이러한 최적의 scan timing을 구하기 위해 여러 가지 방법들이 연구되었는데 대부분이 1～2 ml의 

조영제 (test dose)를 bolus injection 한 후 대상혈관 근처에서 1초 간격으로 영상을 얻어 

time-intensity curve를 그린 후 peak enhancement time(Tp)을 측정하는 방법을 기본적으로 

사용하고 있다.

 

현재 contrast-enhanced MR angiography는 distal tibial artery level까지 비교적 정확한 검사가 가능해 

수술에 필요한 정도의 해상도는 충분히 제공한다. 특히 renal artery의 동맥 경화에 의해 신기능이 저하되어
Iodine 조영제를 대량으로 사용하는 digital subtraction angiography 후 dialysis가 필요한 경우 이 검사법의

유용성은 배가된다. 또한 환자가 외래 내원 시 검사가 가능해 불필요한 입원을 줄일 수 있고 동맥 내로
catheter를 삽입하지 않으므로 환자에 대한 고통을 줄일 수 있다. 또한 data acquisition time을 아주 

짧게 할 수 있는 pulse sequence를 이용할 경우 반복촬영에 의해 contrast bolus에 의한 혈관의 조영 과정을 순차적으로 관찰할 수 있는 cine image를 얻을 수 있어 혈류역학적 분석이나 복잡한 혈관성 병변을 

검사하는데 도움을 받을 수 있다.