대동맥과 신동맥이 이루는 각이 자기 공명 혈관촬영술에 미치는 영향

Abstract

[한글]

치료가능한 2차성 고혈압의 가장 많은 원인인 신성고혈압을 발견하는데 자기공명 혈관촬영술이 높은 민감도를 보이는 반면, 협착에 의한 신호결손과 감별이 필요한 정상 신동맥의 기시부에서 발생하는 신호결손이 보고되고있다. 대동맥과 신동맥이 이루는 분지각에 따라 이러한 신호결손이 어떠한 양상으로 나타나는지를 알아보기 위하여 모형실험을 시행하였다. 먼저 모형의 각도를 결정하기 위하여 50명의 건강한 신장 공여자를 대상으로 신동맥이 이루는 분지각을 측정하였으며 측정 값은 26도에서 80도(평균 53±11도)까지 분포하였다. 실험은 30도, 60도, 90도의 3가지 각을 가지는 대동맥과 신동맥의 모형을 만들고 박동성 유체(60bpm)를 흘려 자기 공명 혈관촬영술을 시행하였다. 자기 공명 혈관촬영은3D-TOF를 이용하여 횡단면 영상을 얻어 최대투사영상을 만들고 각도에 따른 신호결손의 유무와 크기, 위치를 관찰하였다. 영화 2D-PC를 이용하여 신동맥과 수직이 되도록 신동맥의 기시부를 포함하여 4mm간격으로 12mm 까지 4개의 횡단면 영상을 얻고 관심영역을 그려 각 단면의 평균 신호강도를 구하였다. 평균신호강도의 크기와 한 주기내의 위상에 따른 평균신호강도의 변화양상을 같은 각도내에서 신동맥 기시부로부터의 거리에 따라 차이가 있는지, 또 기시부로부터 같은 거리의 영상에서 대동맥과 신동맥이 이루는 각에 따라 차이가 있는지를 알아보고 단순회귀분석과 반복측정된 분산분석을 통하여 검증하였다. 3D-TOF 영상에서 90도모형의 신동맥 기시부 4mm 지점까지 신호결손이 관찰되었다. 2D-PC 영상에서 평균신호강도의 크기는 기시부로부터 8mm까지 점차 증가하였고 그 절대값은 신호결손과 직접적인 관계가 없었으며 90도모형의 기시부와 4mm 지점에서 평균신호강도가 심장주기에 관계없이 일정수준 이하로 저하되어있어, 심장 수축기에 거리에 관계없이 같은 수준으로 평균신호강도의 저하가 일어나는 60도와 30도모형과 다른 양상을 보였는데 이는 심장주기에 영향을 받지 않는 신호결핍을 일으키는 지속적인 요인이 있음을 시사하였다.

결과적으로 신호결손은 60도와 90도사이의 어떤 각에서 생기기 시작하며 이는 와류(vortex flow)와 유체 분리(flow separation)에 의한 위상 분산(phase dispersion)의 양적인 증가에 기인할 것으로 추정된다. 실제 분지각이 60도를 넘지않는 정상적인 신동맥의 기시

부에서 신호결손이 일어나는 것은 각에 의한 영향보다는 다른 원인을 고려해보아야 할 것으로 사료된다.

[영문]

Renal hypertension is the most prevalent etiology of the curable secondary hypertension. Although MR angiography has been known to have high sensitivity for detection of renal arterial stenosis, a difficulty has been reported in differenciating a signal loss at the initiating portion of renal artery from the signal loss due to stenosis. Three phantoms of aorta and renal artery were made, which had 30°, 60°, and 90° angulation respectively. Pulsatile(60bpm) recirculating flow was used for MR angiography. First, axial 3D-TOF images were obtained and recenstructed MIP images were analyzed to determine the presence, area, and location of the signal loss. Cine 2D-PC images were obtained perpendicularly to renal artery with from the ostium to 12mm distal point with 4mm interval.

ROI was drawn

on 2D-PC images to calculate the average signal intensity of renal artery. It was determined whether there were differences in average signal intensity of the renal artery according to the distance from ostium in each angled phantom and according to the angulation in the transverse section at the same distance from ostium. The differences were tested with simple regression analysis and MANOVA. In MIP images, a signal loss was observed upto 4mm from the ostium of the renal artery in only the 90°angulation phantom. The average signal intensity progressively increased to the 8mm point in 2D-PC images. The signal intensity itself showed no direct correlation with signal loss. Whereas, the differences of average signal intensities between 4mm and 12mm distance images in 90°angulation phantom were even through out the cardiac cycle in contrast to those in 60°and 30° angulation phantoms which increased mainly in the diastolic phase. The ratio of signal intensity decrease between 4mm distance images and 12mm distance images was about the same or more than 50% in the 90°phantom. A certain factor is implicated to invoke signal loss in 90°regardless of cardiac cycle by these results. In fact, the angles between aorta and renal artery measured in 100 renal arteries of 50 healthy kidney donors were ranged from 26°to 80° (mean:53±11°). In conclusion, the signal loss developed at the initiating portion of normal renal artery with angle less than 60°with aorta suggests other etiology rather than the effect of angulation.