심근 T2 매핑 및 질감 분석의 임상적 중요성
Feb 27, 2024
후기 가돌리늄 강화(LG전자)자기 공명 영상(MRI)는 심근 흉터를 시각화할 수 있는 잠재력으로 인해 다양한 심근 질환의 심각도를 진단하고 평가하는 데 유용합니다. T1 매핑은 심근 섬유증이나 부종의 정도를 정량화할 수 있으므로 LGE를 보완합니다. 따라서 역전 복구 시퀀스를 사용하는 LGE를 포함한 T1-가중 영상 기술은 심장 MRI에 기여합니다. T2-가중 영상은 많은 기관의 조직을 특성화하는 데 널리 사용됩니다. T2-가중 영상은 심장 MRI에서 흉통과 관련된 심근 부종을 식별하는 데 사용됩니다.급성 심근 질환, 또는심각한 심근 손상. 그러나 T2-가중 영상의 정상 심근과 질환 심근 사이의 대비가 낮고 영상을 정량화하는 확립된 방법이 부족하여 심근 부종의 유무와 정도를 판단하는 것은 어렵습니다. T2 매핑은 심근 T2 값을 정량화하고 심근 부종을 식별하는 데 도움이 됩니다. T2 값은 비허혈성 심근병증의 임상 증상이나 중증도와 유의한 관련이 있습니다. 질감 분석은 T2-가중 영상에 반영된 조직 변경을 정량화하는 후처리 방법입니다. 텍스처 분석은 왜도, 왜곡도 등 다양한 매개변수를 제공합니다.엔트로피, 그리고그레이스케일 불균일성, 추가 시퀀스가 필요하지 않습니다. 그만큼비정상적인 신호 강도T2-가중 영상이나 T2 값은 심근 부종뿐만 아니라 다른 조직 변화에도 해당할 수 있습니다. 이 리뷰에서는 심장 T2 매핑 및 질감 분석 기술과 임상적 관련성을 설명합니다.
키워드:심장 MRI, T2-가중 영상, 심근, T2 매핑, 질감 분석
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소개
후기 가돌리늄 강화(LGE) 자기공명영상(MRI)은 심근 흉터를 시각화할 수 있는 잠재력으로 인해 다양한 심근 질환의 중증도를 진단하고 평가하는 데 유용합니다.1-3 LGE MRI는 흉터가 있는 조직과 흉터가 없는 조직 사이의 이진 대비를 제공하는 반면 T1 매핑은 심근 섬유증이나 부종의 정도를 정량화할 수 있기 때문에 LGE를 보완합니다.4-6 따라서 반전 회복 시퀀스를 사용하는 LGE를 포함한 T1-가중 영상 기술은 심장 MRI에 기여합니다. 반대로, T2-가중 영상은 많은 기관의 병리학적 상태를 식별하는 데 널리 사용됩니다. 그 이유는 T2 값이 부종, 세포 증식 및 혈관 밀도와 상관관계가 있기 때문입니다.7,8 흉터 조직 또는 섬유증이 더 두드러지기 때문입니다. 신생물보다염증성 질환심근의 경우 심장 MRI 분야에서는 T1-가중 영상이 T2-가중 영상보다 더 많이 사용됩니다. 최근에는 흉통과 관련된 심근부종을 식별하기 위해 T2-가중 영상이 사용되며,급성 심근 질환, 또는심각한 심근 손상.9-13 그러나 정상 심근과 질병 심근 사이의 낮은 대비, 영상 인공물, T2-가중 영상을 정량화하는 확립된 방법 부족으로 인해 심근 부종의 존재 및 정도를 평가하기가 어렵습니다. ; 따라서 심근 부종이나 손상을 평가하려면 심근 T2의 일부 정량적 방법이 필요합니다. T2 매핑은 심근 T2 값을 정량화하고 심근 부종을 식별하는 데 도움이 됩니다.14,15 텍스처 분석은 모든 의료 이미지에 반영되는 조직 변경을 정량화하는 후처리 방법입니다. 텍스처 분석은 추가 시퀀스 없이 왜도, 엔트로피, 그레이스케일 비균일성과 같은 많은 매개변수를 제공합니다.16-18 텍스처 분석은 확산을 식별하는 심장 T{11}}가중 이미지에 적용되었습니다. 비대성 심근병증과 관련된 심근 조직 이상.16 이러한 MRI 및 후처리 도구는 임상 실습에서 심근 질환을 평가하는 데 유용할 수 있습니다. 이 리뷰에서는 T2-가중 심장 MRI 기술, 심장 T2 매핑, 질감 분석 및 여러 심근 질환에 대한 임상적 관련성을 설명합니다. 우리는 T2-가중 이미지, T2 매핑 또는 1.5T 이미저(Ingenia, Philips Healthcare, Best, The Dutch)로 획득한 기타 이미지를 보여주었습니다.
심장 T{0}}가중 MRI에 사용되는 영상 기술
T2-가중 영상은 많은 기관의 조직 특성화 및 병리 식별에 널리 사용되지만 심장 및 호흡 운동, 고강도 심낭 지방 및 심실내 혈액 및 혈류 인공물은 심근 손상 식별을 방해합니다.19 따라서 심장 T{3}}가중 MR에는 이중 역전 회복(IR), 화학적 이동 억제 또는 짧은 역전 시간 IR(STIR 또는 삼중 IR) 및 호흡 정지를 사용하는 심전도(ECG) 게이팅 및 흑혈 기술이 필요합니다. 충분한 영상 품질을 갖춘 영상을 제공한다.19-22 호흡 정지법은 호흡 인공물을 제거하기 위해 사용되며, 터보 스핀 에코 및 병렬 영상 기법은 호흡 정지 시간을 줄이기 위해 사용된다.19,22-24 흑혈 영상 기법과 결합된 ECG 게이팅은 혈액 신호, 흐름 인공물 및 심장 운동을 감소시킵니다.20 저산소증 망성 심근에 인접한 정체된 혈류는 높은 강도를 나타낼 수 있으며(그림 1a), IR 펄스의 RF 두께 변화는 심근의 신호를 감소시킬 수 있습니다. 우리의 경험. 스펙트럼 선택적 지방 억제는 T2- 강조 영상에서 삼중 IR보다 더 높은 신호 대 잡음비를 제공할 수 있지만 자기 불균일성에 더 민감합니다.21 따라서 두 기술 모두 자기장 강도에 따라 적용될 수 있습니다. , 심낭과 흉벽의 지방 신호를 줄이기 위해 사용된 MR 이미지 및 시밍 방법. 지방 억제는 심근 부종의 동적 범위 식별을 향상시킵니다.
T2-가중 영상에서 심근 T2 신호 비율 측정의 정량적 기법
심근과 골격근 사이의 신호비 측정은 다음과 같은 경우에 유용합니다.심근의 검출급성 심근염과 관련된 부종.10,25 이 정량적 방법은 임상 실습에서 쉽고 빠릅니다. 갠트리 코일은 다중 채널 수신기 코일 및 관련 병렬 이미징 기술의 사용과 관련된 기하학적 요인 또는 신호 보정을 피하기 위해 심근 및 골격근의 신호 강도를 측정하는 데 사용되었습니다. 그러나 다중 채널 코일은 일반적으로 심장 MRI 검사의 이미지 품질과 처리량을 향상시키는 데 사용됩니다. 골격근염은 심근염과 연관될 수 있습니다.26 T2 매핑 및 질감 분석을 포함한 다른 정량적 방법이 등장함에 따라 신호 비율 측정은 더 이상 쓸모가 없게 되었습니다.
T2 매핑
T2 매핑은심근 손상 추정. T2- 준비된 정상 상태 자유 세차 또는 다중 에코 경사 및 스핀 에코 이미징 시퀀스가 T2 매핑에 사용됩니다.27-29 ECG 게이팅, 지방 및 혈액 신호 억제 및 빠른 데이터 수집 기술이 일반적으로 적용됩니다. 단일 호흡 참기 동안 심근 T2 값을 정확하게 측정하기 위해 T2 매핑.16,27-29 그렇지 않으면 네비게이터 게이팅을 사용하여 호흡 인공물을 최소화합니다.5 T1 매핑에 비해 T2 매핑의 장점은 MRI 시퀀스 선택 횟수가 적다는 것입니다. 자기장 강도, 영상 시퀀스 및 MR 기계 공급업체에도 불구하고 심근 T2 값(즉, 45-55ms)의 가변성 감소, 심근 부종에 대한 높은 민감도, T2 매핑과 T 간의 시각적 비교 능력2- 가중 영상.29 정상 심근 T2 값의 범위는 각 기관에서 결정해야 하지만 이를 통해 심근 T2 매핑에 대한 이전 보고서를 참조할 수 있습니다.30 또한 참조를 통해 T2 매핑 핑의 영상 평면을 적절하게 결정할 수 있습니다. T2-가중 이미지에 적용됩니다. 대조적으로, 심근 T1 값은 자기장 강도에 의해 크게 영향을 받으며, 많은 T1 매핑 시퀀스가 보고되었습니다.4,30 T1 매핑과 비조영 강화 T{35}} 강조 이미지 간에는 비교가 이루어지지 않았습니다. T2 매핑의 한계는 다양한 심근 질환과 관련된 일반적인 병리 현상인 심근 섬유증을 정량화할 수 없다는 것입니다.
그림 1 심근경색. T2-가중 영상에서는 급성 심근경색(a, 화살표)만 시각화하는 반면, 급성(화살표) 및 만성 경색(화살촉) 모두 후기 가돌리늄 조영증강을 나타냅니다(b). 점선 화살표는 만성 심근경색(a)에 인접한 정체된 흐름 인공물을 보여줍니다.
질감 분석
텍스처 분석은 통계적 분석을 기반으로 한 정량적 후처리 방법입니다.17,18 히스토그램은 각 픽셀의 회색조 값을 제공하는 잘 알려진 정량적 분석입니다. 히스토그램으로부터 특정 부위의 평균값, 분산, 왜도, 90% 백분위수가 도출되며, 이를 통해 신체의 해당 조직을 반영하는 부위의 신호 강도 패턴을 특성화할 수 있습니다. 한 픽셀의 그레이 레벨 값과 그 이웃 픽셀의 그레이 레벨 값 사이의 공간적 변화 및 상관 관계는 조직의 질감을 반영할 수 있습니다.17,18 이웃 픽셀은 의료 영상에서 어떤 방향으로든 정의될 수 있습니다. 예를 들어, 많은 픽셀이 특정 방향에서 동일한 계조를 갖는 경우 관심 영역은 균일한 생물학적 조직으로 구성될 수 있습니다. 그레이 레벨 변화의 정도, 무작위성 또는 픽셀 분포의 불균일성을 계산할 수 있으며 이러한 질감 특징은 병리학에서 여러 조직의 퇴화, 괴사 및 혼합을 반영할 수 있습니다. 따라서 텍스처 분석은 엔트로피 및 그레이 스케일 불균일성과 같은 다양한 매개변수를 제공하며 모든 영상 양식, 시퀀스 및 병리학에 적용할 수 있습니다(그림 2).17,18,31,32 텍스처 분석은 이미 심장 MRI 분야에서 사용되어 심근 조직 변화를 식별할 수 있었습니다.16,31,32 급성 발병 증상을 나타내는 심근염을 평가하기 위해 T2 매핑과 질감 분석의 조합도 수행되었습니다.33 이 경우 질감 분석은 심근 T2 값을 반영하는 회색 수준에 적용됩니다. 텍스처 분석의 장점은 풍부한 매개변수, 과거 이미지 시리즈의 회고적 분석을 허용하는 추가 이미징 시퀀스의 필요성 부족, 개방형 액세스 소프트웨어의 존재 등입니다.17,18 텍스처 분석에는 단점이 있을 수 있습니다. : 매개변수가 너무 많으면 임상 루틴에서 사용하기 어렵고 정량적 데이터에 과적합될 수 있습니다. 따라서 인공지능을 이용한 질감 분석이나 경험적으로 제공되는 200개 이상의 매개변수 중에서 몇 가지 매개변수를 선택해야 합니다.32 또한 질감 분석에 의해 제공된 비정상 변수와 일치하는 심근의 병리학적 변화를 결정하는 것도 어렵습니다.
정량적 심근 T2 심근경색의 임상적 적용과 관련성
T2-가중 심장 MRI는 "급성" 심근 손상과 심근 부종을 식별할 가능성이 있기 때문에 급성과 만성 심근경색을 구별하는 데 유용합니다(그림 1).9 T2- 가중 및 LGE 영상은 중재로 구제할 수 있는 위험 부위를 나타냅니다. 그러나 위험 부위를 식별하는 심장 MRI의 능력에 대해서는 일부 논란이 있습니다.34 또한 급성 심근경색증에서 심근 부종은 다음과 같은 나쁜 예후를 시사할 수 있습니다. 심근 흉터가 없는 환자라도.35 T2 매핑 및 질감 분석은 급성 심근 경색을 식별하고 급성 및 만성 경색을 구별하는 데 사용되었습니다(그림 3).31,36 이러한 기술은 다음과 관련된 심근 부종의 정량적이고 정확한 식별을 제공합니다. 관상동맥 질환(그림 4).
