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대한밤시선의학회지 1998 ; 38: 789-794
뇌동맥류 진단에 있어서의 전산화단층촬영 혈관조영술 : SSD기법과 MIP기법의 비교l
성진용·박동우·오재천·검용수·박충기·이승로·함창곡
목 적 : 뇌동맥류의 진단 및 수술 전 평가에 있어서 전산화단층촬영 혈관조영술(Comp
uted Tomographic angiography, 이하 CT 혈관조영술)의 유용성을 알아보고, SSD(Sha
ded Surface Display) 기법 및 MIP(Maximum Intensity Projection) 기볍을 비교해 보고
자하였다.
대상 및 방법 : 뇌전산화단층촬영 (Computed Tomography, 이하 CT)상 거미막하출혈 소
견을 보였거냐 임상적으로 뇌지주막하출혈이 의심되어 CT 혈관조영술 및 고식적 혈관조영
숨을 함께 시행한 후 고식적 혈관조영술상 뇌동맥류가 발견되어 수술을 시행 받은 20명의
환자를 대상으로 하였다. CT 혈관조영술은 나선식 CT 기기를 이용하여 스캔한 후 SSD기
법 및 MIP기법을 이용하여 영상을 재구성하였다. 뇌동맥류의 발견율, 크기, 경부의 확인 여
부와 모양, 방향, 섭식동맥 및 주위 구조불과의 관계, 동맥내의 석회화를 포함하는 죽상경화
의 소견 등을 3명의 방사선과 의사가 후향적으로 분석하였으며 고식적 혈관조영술 및 수술
소견과 비교 분석하였다.
결 과 : 고식적 혈관조영술 및 수술 소견 상 26개의 뇌동맥류가 발견되었으며, CT 혈관
조영술에서 총 25개 (96.2%)의 뇌동맥류를 확인할 수 있었고, MIP영상에서 25개 (96.2%) ,
SSD영상에서 24개 (92.2%)가 발견되었다. 뇌동액류의 최대직경은 11-15mm가 4개, 6-10
SSD=Shaded Surface Display MIP=Maximum Intensity Projection * : 1 false negative in MIP, 2 false negative and 1 false positive in SSD technique
B
Fig. 1. Tortuous tip of basilar artery shown to be aneurysm on SSD image(false positive case) A. SSD CT angiogram demonstrates outpouching from the tip of the basilar artery(arrow). B. Corresponding MIP CT angiogram shows the tortuousity of the tip of the basilar artery(arrow) and bilateral posterior communicating artery aneurysms(arrowheads). On operation, there was no aneurysm around the tortuous tip of the basilar artery
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요되었다.
이렇게 얻어진 CT 혈관조영영상을 수술 결과 및 고식적 혈
관조영술 소견을 모르는 3명의 방사선과 의사가 동맥류의 발견
율, 크기, 경부의 관찰 가능성을 관찰하였고, 두 가법 모두에서
볼 수 있었던 24개에 대하여 모양, 방향, 섭식통맥 및 주위 구조
물과의 관계, 동맥내의 석회화를 포함하는 죽상경화 등의 소견
을 두 기법간 비교 평가하였다.3명중 2명 이상이 우세로 평가
한 증예의 수를 비교하여 두 기법간 우열을 평가하였으며 이들
소견을 고식적 혈관조영술 및 수술 소견과 비교하였다.
결 과
26개의 동맥류 중 CT 혈관조영술에서 총 25개 (96.2%) 의 동
맥류를 확인할 수 있였는데 MIP영상에서는 25개 , SSD영상에
서는 24개가 발견되어서 두 기법에서의 동맥류의 발견률은 각
각 96.2%와 92.2%였q(Table 1). MIP영상에서 위음성이 1
예, SSD영상에서 위음성이 2예, 위양성이 1예 있었다. 원위 척
골동맥에서 생긴 동맥류의 예에서 지주막하출혈 후 생긴 동맥
연축으로 인해 MIP 및 SSD영상 모두에서 동맥류를 발견할 수
없었다. SSD영상에서 좌측 후교통동맥에서 생긴 동맥류 한 예
A
C
를 발견할 수 없였는데 MIP영상에서는 이를 확인할 수 있었
다. 양측 후교통동맥에 동맥류가 있었던 예에서 SSD영상에서
는 원위 기저동맥에서도 동맥류가 의심되었지만 MIP영상에서
는 보이지 않았고, 수술 및 고식적 혈관조영숨을 통해 구불구불
한 동맥의 경로에 의한 위음성임을 증명하였다(Fig. 1) .
수술 소견 상 이들 동맥류의 최대직경은 11-15mm가 4예,
6- lOmm가 10예, 3-5mm가 12예로 평균은 7.38mm (SD=
3.34) 이였다. MIP 빛 SSD영상에서 동맥류를 발견할 수 없었
던 예들은 모두 최대 직경이 3-5mm에 속하는 크기를 보였다
(Table 1). MIP영상에서 측정된 동맥류의 최대 직경은 평균
6.36mm(SD=2.86) , SSD영상에서는 6.70mm(SD=2.79)로 측
정되어 두 기법간에 큰 차이가 없었다. MIP 및 SSD영상 상 발
견된 동맥류에서 경부를 확인할 수 있었던 경우는 MIP영상에
서 25예 중 24예 (96%) , SSD영상에서 24예 중 20예 (83.3%)로
MIP영상이 경부를 보는데 유리하였다(Fig. 2) (Table 1).
동맥류의 모양에 대해서는 MIP영상이 2예, SSD영상이 5예,
동맥류의 방향에 대해서는 MIP영상이 4예 , SSD영상이 l예,
섭식동맥에 대해서는 MIP영상이 3예, SSD영상이 O예, 주변혈
관과의 관계에 대해서는 MIP영상이 1예, SSD영상이 4예에서
유리한 것으로 평가되었고(Fig.3) , 석회화를 보이는 동맥벽의
B
Fig. 2. Anterior communicating artery aneurysm. A. SSD CT angiogram shows an anterior communicating artery aneurysm(arrow}. The aneurysmal neck was obscured by summation with surrounding vessels. B. Corresponding MIP CT angiogram shows the relationship of the aneurysm(arrow} to the neck portion connecting with the right anterior cerebral artery bettter than SSD C. Oblique view of conventional right internal carotid arteriogram reveals the neck and the feeding artery of the aneurysm (arrow).
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성짙용 오1: 노|동맥를 진단에 있어서의 전신화단층활영 훨관조영술
혈관조영술에서는 미리 스캔의 범위를 정하는데 근위 척추통맥
과 전대뇌 및 중대뇌동맥의 원위부는 대부분 영상에서 제외되
며 이것이 위음성의 한 요소가 될 수 있다(5). 또한 환자의 상
태, 스캔 기술에 따른 CT 혈관조영술의 질적인 저하, 영상 처
리 중 발생할 수 있는 자료의 왜곡 등이 문제점으로 알려져 있
다(3). 위양성의 요인으로는 본 연구에서처럼 구불구불한 동맥
의 경로를 작은 동맥류로 오언하는 것과 후교통동맥의 누두부
죽상경화는 MIP영상에서만 5예에서 확인할 수 있었고, SSD영
상으로는 전혀 구분해 낼 수 없었다(Table 2). 정리하면 동맥
류의 방향, 섭식 동맥, 석회화를 보이는 동맥벽의 죽상경화 등
을 보는데는 MIP영상이, 동맥류의 모양과 주변 구조와의 관계
를 아는데는 SSD영상이 다소 우월하였다.
Table 2. Comparison of MIP and SSD Techniques in Characterization of Cerebral Aneurysms in 24 aneurysms
MIP SSD -3
l‘ nU
4‘ nU
?4
4‘
1j
li
F>
SSD=Shaded Surface Display MIP=Maximum Intensity Projection Figures are numbers of aneurysms that one technique rated superior to another.
Shape
Direction
Feeding artery
Relationship with surrounding vessels
Intraluminal thrombi containing calcification
CT 혈관조영술의 뇌동맥류에 대한 발견률은 기존의 연구에
서 87-97%정도로 보고해 왔고(3, 5-7) , 본 연구에서 그 발견
률이 96.2%로 높게 나온 것은 수술 상 실제로 동맥류가 있였던
증예만을 대상으로 한 후향적인 연구이며, 발견된 동맥류의 크
기가모두최대직경이 3mm가넘는크기였기 때문인것으로생
각된다. CT 혈관조영술은 공간 해상력이 고식적 혈관조영술보
다 떨어져서 작은 동맥류의 발견이 어려우며 특히 전맥락총동
맥 등 작은동맥에서 생기는동맥류를발견하는데 불리한것으
로 알려져 있다(5). 본 연구에서 병변을 발견할 수 없었던 경우
는 모두 3 -5mm의 범위에 속하는 작은 것이었는데 실재로
5mm 이하의 뇌동맥류 중 3%만이 파열을 일으킬 수 있고, 파
열의 한계치는 4mm 전후인 것으로 알려져 있다(3, 6, 8) . CT
찰 고
B
Fig. 3. Right posterior communicating artery aneurysm. A. SSD CT angiogram shows the relationship of the aneurysm (arrow) to the right posterior communicating artery and the right internal carotid artery better than corresponding MIP CT angiogram (8) and conventional right internal carotid arteriogram (C: arrow to the aneurysm)
%
A
C
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를 동맥류로 오인하는 경우 등이 있다. 위음성의 요인으로는 영
상 체적내에 포함되지 못했거나, 두개골에 연접한 병변이어서
골격구조의 일부분으로 인식하는 경우 등이 있을 수 있다(5).
본 연구에서는 뇌지주박하출혈 후 동맥의 연축으로 인해 두 기
법 모두에서 동맥류를 발견할 수 없었던 경우와 SSD 영상에서
작은 크기의 동맥류가 주변의 혈관과 합쳐져 영상화되어 서로
구별할 수 없었던 예가 있었다.
CT 혈관조영술은 크게 정보를 얻는 단계와 이를 재구성시키
는 과정으로 나건다(9) . 최근 나선식 CT가 널리 이용되면서 한
호흡 안에 많은 양의 체적 정보를 얻을 수 있게 되었고, 조영제
를 자동 주업기를 통해 빠른 속도로 주입하여 동맥이 최대로 조
영되는 최고기 동안 포함된 전 영역을 스캔할 수 있어 이를 재
구성하면 여러 평면에서의 3차원 혈관조영영상을 만들 수 있
다. 이렇게 얻어진 정보를 이용하여 CT 혈관조영술의 영상을
만들기 위한 많은 3차원 재구성 기법들이 알려져 왔으며, SSD
영상 및 용적묘사기법에 속동}는 MIP영상이 뇌동맥류의 수술
전 평가에 있어 주로 이용되고 있다.
SSD기법은 임의로 미리 정한 상한치와 하한치 (CT 혈관조
영술에서는 하한치만을 정함) 안에 속하는 Hou nsfield 수치
(이하 HU)를 갖는 화소만을 컴퓨터에 내장된 수학적 연산을
통해 연결하여 업체를 만들어 내는 방법이다. 이렇게 만들어진
입체에 대해 가상적인 조명에 의한 표면반사를 회색조(gray
scale)로 표시하여 화면에 나타낸다(1). MIP기법은 재구성된
2차원 영상을 쌓아 체적을 이룬 후 편집자가 보기 원하는 방향
으로 그 속을 가로지르는 션을을 정하고 이를 따라 낮은 HU를
나타내는 부분을 희생시키고 가장 높은 HU를 나타내는 부분을
각화소에 투사하여 적용함으로써 영상을만드는방법이다(1) .
SSD영상은 다른 재구성 기법에 비해 복잡한 조작이 필요하
지만 혈관의 상세한 3차원적인 관계를 잘 알 수 있다( 3) . 보통
은 본 연구에서와 같이 임의로 보는 각도를 바꾸어 가며 의심되
는 병변 부위가 잘 보이도록 영상을 얻게 되고 특히, 혈관과 두
개골과의 관계를 밝히는데 유리하다( 6) . MIP영상은 겹쳐진 혈
관에 대해서 요직 그 부분의 밀도가 부분적으로 증가되어진 것
으로만 나타낼 뿐 그 깊이의 차이를 표현할 수는 없는데 이를
극복하기 위해 한축을중심으로회전시킨 여러 개의 영상을얻
어 3차원적인 묘사에 있어서의 단점을 최소화하게 된다(9) .
MIP영상은 골구조를 관심역에서 제거한 후 영상화하는 경우
SSD영상 보다 골격 구조 주변의 작은 동맥류를 보기에 유용하
지만 골격 구조와 동맥류를 동시에 볼 수 없는 단점이 있다( 6).
SSD영상은한계치내의 감쇄를보이는구조물의 정확한감쇄
정도를 표현해 낼 수는 없고( 9) , 부적절한 조영제 주입, 내경
감소 이하 부위의 혈류 감속, 부분체적효과 등에 의해 혈관의
감쇄정도가 다르게 표현될 수 있다(1). 반면 MIP영상은 SSD
영상에 반해 역치와 무관하고 CT 감쇄 정도를 표현해 낼 수 있
으며 큰 동액류에서 조영제와 내부의 혈전의 구별, 경부와 내강
과의 구분 빛 둘 사이의 연관 관계, 석회화 등을 평가동운데 좀
더 유용하다( 5 ). 본 연구에서 동맥류의 경부, 섭식동맥, 석회화
를 보이는 동액벽의 죽상경화 등 동맥류의 특성 중 대부분의 평
가에 있어 MIP기법이 SSD기법에 비하여 다소 유리한 것으로 m
끼
평가된 것은 이러한 점에서 주로 기인한 것으로 생각된다. 이에
비해 동맥류의 모양과 주변 구조와의 관계를 보는데 있어 실재
3차원 영상에 가깝고 편집자가 원하는 방향으로 툴려가며 볼
수있는 SSD영상이 좀더 유리한것으로판단되었다.
CT를 촬영하는 과정과 그 기본 영상을 편집 및 재구성하는
과정, CT 장치의 물리적 성질 및 환자와 연관된 복합척 관계
등에 의해 다양한 인공 음영이 나타날 수 있다. 그 종류로는 기
본 영상을 재구성하는 과정에서 조각(s lab) 편집에 의한 배경
불균등질 (background inhomogeneity) , 종축상의 흔들림 (blu
rring) , 및 윤곽(contour ) 인공 음영 등이 생길 수 있고, 재구
성 과정 중의 잘못으로 점감 효과(tapering off : 평행하게 지나
는혈관이 점차가늘어져 보이지 않는효과),소낭성 융합(가까
이 위치한 다른 구조물이 한 덩어려로 보이는 효과) 등이 올 수
있다. 또한, 절편의 미적용에 의한 정^ð-구조의 단절, CT 촬영
과정 등의 잘못에 의한 계단 음영 , CT의 물리적 성질에 연관된
부분용적효과, X진 경화(beam hardening)효과 등이 있으며
환자의 움직임이나 외과적 클립에 의한 인공음영 등이 있을 수
있다(10) . 이들 인공음영은 실재 본 증예들의 대부분에서 볼 수 있었다.
그러나관심역을가능한한줄여서 재구성함으로써 단위 면적당
횡열 (matrix)의 수를늘이고, 해상력이 좋은두개투시방향(cr
aniocaudal pr oj ection)으로 영상을 재구성하거나 재구성 중
복기법을 사용하고, 한계치와 창을 적당한 수준으로 조절하며,
특히 좀 더 세밀하게 편집 (editing)함으로서 이들 인공 음영에
의한 해상력 감소를 최소화할 수 있었다. 또한 횡축영상을 미리
차근히 분석한 후 편집 및 영상 분석에 임하는 것이 도움이 되
었다. SSD기법과 MIP기법에서 인공 음영이 다소 다르게 나타
나며 한 기법에서 나타난 인공음영이 다른 기볍에서 나타나지
않는 경우가 있으므로 두 기법을 서로 비교하여 여러 문제점들
을해결할수있었다.
결론적으로 본 연구에서는 뇌동맥류의 진단에 있어서 MIP
기법이 SSD기법에 비해 다소우월한것으로평가되었다. 그러
나 이러한 두 가법을 함께 상호 보완적으로 이용하면 병변의 특
성 및 주변구조물과의 관계를 파악하는데 있어 유용할 것으로
생각되며 특히 , 실제 수술시야와 같은 투사각도로 돌려서 영상
화하면 외과의의 수술 설계에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로
생각된다.
참 고 문 헌
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J Korean Radiol Soc 1998: 38 : 789 -794
CT Angiography in the Diagnosis of Cerebral Aneurysm :
Comparison of MIP and SSD Techniques1
Jin Yong Seong, M.D., Dong Woo Park , M.D., Jae Cheon Oh , M.D., Yong Soo Kim , M.D. Choong Ki Park, M.D., Seung Ro Lee , M.D. , Chang-Kok Hahm , M.D.
1 Department of Diagnostic Radiology, College of Medicinε Hanyang University
Purpose: To evaluate the usefulness of CT angiography and to compare SSD(Shaded Surface Display) and MIP(Maximum Intensity Projection) in the diagnosis and preoperative evaluation of the cerebral aneurysms.
Materials and Methods: Twenty-six aneurysms in 20 patients were diagnosed on conventional angiography and surgery was performed. For preoperative evaluation, a11 patients underwent CT angiography, with spiral CT for preoperative evaluation. Using SSD and .MIP techniques, the results were proccessed and compared; three radiologists retrospectively analysed detectability, size, neck visualization, delineation of shape, direction , the relationship with surrounding vessels-including the feeding artery of the aneurysm-and intraluminal thrombi containing calcification.
Result: Twenty five of 26 aneurysms(96.2 %) were detected by CT angiography, while MIP and SSD depicted 25(96 .2%) and 24(92.3 %), respectively. The largest diameter of the aneurysms was ll - lSmm in four cases, 6 - lOmm in ten , and 3 - Smm in 12(mean 7.38mm, SD=3.34). With regard to detectability , MIP led to one false negative result, and SSD to two false negative and one false-positive results . Aneurysm neck assessment by MIP was clear in 96.0 % of cases(24/2S), and by SSD in 83.3 %(20/24). For the depiction of directions and feeding vessels of the aneurysms, and intraluminal thrombi containing calcification, MIP was superior to SSD, while for depicting shape and the relationship with surrounding structures, SSD was superior to MIP.
Conclusion: For the assessment of cerebral aneurysms, MIP is somewhat superior to SSD. The characteristics of aneurysms and their relationship with surrounding structures can, however, be better evaluated by combining the two techniques.
Address reprint requests to: Dong-Woo Park , M.D. Depatment of Diagnostic Radiology , Hanyang University College of Medicine # 17, Haengdang-Dong, Sungdong-Gu, SeouL 133-792 Korea . Tel. 82-2-290-9164 Fax.82-2-293-2 111