다중검출기 전산화단층촬영에서 최대 간 조영증강을 위한 최적 지연시간

Abstract

[한글]간 또는 복부 전산화단층촬영에서 간의 최대 조영증강을 보이는 시기인 간정맥기 또는 간문맥기에 영상을 얻는 것은 간내 저혈관성 전이 또는 간내 농양 등 조영증강이 상대적으로 감소되어있는 병변을 발견하는데 중요하다. 고식적 또는 단일 나선 전산화단층촬영기에서는 간을 스캔하는데 수분에서 수십초의 시간이 필요하기 때문에 영상획득 시점에 대한 시간창의 범위가 넓었다. 그러나 간을 스캔하는데 불과 5 – 10 초밖에 걸리지 않는 다중검출기 전산화단층촬영기가 사용되면서 최적의 영상을 얻을 수 있는 시간창의 범위도 짧아졌다. 본 연구는 이중시기 CT 검사에서 대동맥 증강 후 간의 조영증강이 최대가 되는 시점까지의 최적 지연시간과 단일 시기 간 CT 검사에서 간실질 직접추적방법을 사용할 때의 적절한 임계값 및 최적 지연시간을 알아보고자 하였다.두 단계로 나누어 연구를 진행하였다. 첫 번째 연구는 16-단면 다중검출기 전산화단층촬영기에서 이중시기 (biphasic) 복부 전산화단층촬영을 시행한 255명의 환자를 대상으로 진행하였다. 모든 환자는 대동맥 실시간 조영제 추적법을 사용하여 검사를 시행하였다. 조영제 주입시간은 47초로 고정하였고, 조영제 양은 몸무게에 비례하여 (2 mL/kg) 0.043 mL/kg/sec 속도로 주입하였다. 환자를 무작위적으로 A군, B군 두 집단으로 나누어 대동맥 감쇠계수가 100 HU에 도달 후 A군은 40 초, 60 초, B군은 50 초, 70 초 지연시간 (scan delay) 후에 간정맥기1과 간정맥기2 영상을 획득하였다. 각 군을 다시 A1, A2, B1, B2군으로 나누어 A1군과 B1군은 요오드 농도가 300 mg I/mL, A2, B2군은 370 mg I/mL인 조영제를 사용하여 간 최대조영을 얻을 수 있는 최적 지연시간에 대해 연구하였으며 조영제 농도가 최적 지연시간에 어떤 영향을 미치는지에 대해 살펴보았다. 두 번째 연구에서는 16- 또는 64-단면 다중검출기 전산화단층촬영기를 사용하여 단일 시기 복부 전산화단층촬영을 한 268명의 환자를 대상으로 하였다. 기존의 대동맥에서 실시간 조영제 추적법을 변형하여 관심영역 (ROI)를 간실질에 위치시키고 직접 간 실질의 조영증강을 추적하는 간실질 직접추적방법을 사용하여 영상을 획득하였다. 조영제 주입시간은 30초로 고정하였고, 조영제는 몸무게에 비례하여 (2 mL/kg) 0.067 ml/kg/sec 속도로 주입하였다. 간 실질 추적시 임계값과 임계값 도달 후 스캔까지의 지연시간에 따라 C, D, E, F, G, H군으로 나누었다. C군은 간실질 직접추적방법을 사용하여 간실질의 감쇠계수가 최대값에 이르렀을 때를 임계값으로 하였고, D군은 임계값을 40 HU, 지연시간을 6초, E, F군은 임계값을 50 HU, 지연시간을 각각 6초, 12초로 하여 단일시기 간정맥기 영상을 획득하였다. G군은 임계값을 60 HU, 지연시간을 6초로 하여 영상을 획득하였으며 H군은 고정지연시간 60초 후에 영상을 획득하였다. 간실질, 간정맥, 그리고 간문맥에서 감쇠계수를 측정하여 각 군에서 비교분석 하였으며 최적의 간실질 조영 임계값과 지연시간에 대해 살펴보았다.조영제를 47초 동안 주입하였을경우 조영제 농도에 상관없이 대동맥의 감쇠계수가 100 HU에 도달한 후 50초 그리고 60초에 획득한 경우가 40초, 70초에 획득한 영상보다 높았다. 일부 환자는 지연시간이 40초 또는 70초일 때 간의 조영증강이 잘 되었다. 간실질 직접추적방법을 사용하였을 경우 각 그룹에서 간 조영증강의 정도는 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 대부분의 환자에서 대동맥에서 실시간 조영제추적법을 사용하였을 때와 비슷하게 간실질 최대 조영증강시점에 영상을 획득할 수 있었다. 간실질 직접추적방법 사용시 미리 정한 임계값에 도달하지 못한 환자수는 5명이었으며 E군에서 1명, F군에서 2명, 그리고 G군에서 2명이었다. D군에 속한 2명과 H군에 속한 6명은 간정맥기에 도달하지 못하였다. 간실질 직접추적방법 사용시 간실질 조영증강의 임계값은 50 HU이 적당하며 임계값 도달 후 2-6 초 후에 스캔을 시작하면 임계값에 도달하지 못하는 환자수를 최소화 하면서 최대 간 조영증강시점 전후로 영상을 획득할 수 있다.

[영문]Purpose: To determine the optimal scan delay time after hepatic parenchymal enhancement using a 16-channel multi-detector row helical computed tomography (MDCT) scanner and to evaluate the feasibility of direct liver tracking method.Materials and methods: In the first study, 255 consecutive patients underwent biphasic CT scans using a 16-slice MDCT. In group A (n = 125), two hepatic venous phase scans (HVP1 and HVP2) were obtained at 40 and 60 sec, after 100-Hounsfiled unit (HU) threshold time (T100HU) in the abdominal aorta. In group B (n = 130), HVP1 and HVP2 scans were obtained 50 and 70 sec after T100HU. Both groups were divided into subgroups that were given different contrast media. Groups A1 and B1 received a contrast medium of 300mg I/ml, whereas groups A2 and B2 received a contrast medium of 370mg I/ml. Each patient was injected with contrast medium at a dose of 2ml/kg at a rate adjusted to the patient’s body weight with a constant injection duration of 47 sec. The attenuation values (HU) for the liver, portal vein, hepatic vein, and aorta were measured. The average HU was compared between the groups. In the second study, 268 patients underwent single phase CT scans using a 16-slice or 64-slice MDCT. First, ROI was placed in the right lobe of liver, rather than aorta, bolus tracking was performed in all CT scans. We define this method as ‘direct liver tracking’. In each patients, CT scan was obtained when enhancement of liver was reached predetermined threshold value (Tth) with different scan delay time. In group C, CT scan was obtained after hepatic peak enhancement. In group D, Tth was 40 HU and scan delay was 6 sec. In group E and F, Tth was 50 HU and scan delay was 6 sec and 12 sec, respectively. In group G, Tth was 60 HU and scan delay was 6 sec. In group G, CT scan was obtained with fixed scan delay of 60 sec. Each patient was injected with 300 mg I/ml contrast medium at a dose of 2 ml/kg during 30 sec. The attenuation value of the liver, portal vein, and hepatic vein was measured.Results: Hepatic enhancement in the images obtained at 50 and 60 sec after T100HU was greater (P < 0.05) than in images obtained at 40 and 70 sec. These results were obtained in both contrast media. A small number of patients showed greater enhancement at a 40 sec or 70 sec delay. Hepatic enhancement was significantly greater in all scans using a contrast medium dose of 370 mg I/ml, as compared to the 300mg I/ml dose (P < 0.05). In the second study, hepatic enhancement was no statistical difference between all groups (P > 0.05). Hepatic enhancement was not reached Tth in 5 patients (one in group E (2%) , two in group F (4%) , two in group G (25%)). 2 patients in group D (3%) and 6 patient in group H (12%) was not reached in hepatic venous phase.Conclusions: Independent of the concentration of contrast media, scan delays of 50 to 60 seconds after T100HU may provide optimal hepatic enhancement. Direct liver tracking is feasible and optimal Tth was 50 sec with scan delay of 2-6 sec.