미세 기포 초음파 조영제를 이용한 토끼의 하모닉 초음파 신관류 영상과 99mTc-DTPA 신관류 영상의 비교 : 초음파 기법과 조영제 농도의 평가

Abstract

The purpose of this study is to determine the appropriate contrast concentration and ultrasound scan technique on harmonic ultrasound for the ideal renal perfusion image compared with a renal perfusion image using 99mTc-DTPA. Twenty rabbits tested for the renal perfusion image using 99mTc-DTPA were injected at 3 different concentrations of contrast (200 mg/ml, 300 mg/ml, and 400 mg/ml) and evaluated by 2 different scan techniques (intermittent and continuous scan). The renal perfusion image was observed on coded harmonic angio US (LogiQ 700 Expert Series; GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin, USA) for 100 sec. Six different combination methods were applied as follows; method 1: 200 mg/ml contrast with intermittent scan, method 2: 200 mg/ml contrast with continuous scan, method 3: 300 mg/ml contrast with intermittent scan, method 4: 300 mg/ml contrast with continuous scan, method 5: 400 mg/ml contrast with intermittent scan, and method 6: 400 mg/ml contrast with continuous scan. Renal perfusion images obtained through harmonic ultrasound were converted into renal perfusion curve and Tpeak by QuantiCon (GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin, USA) program and compared with that of renal perfusion images using 99mTc-DTPA. Three specialists in the Radiology Department judged the obtained image quality. All data were analyzed by Spearman correlation analysis. Tpeak on the renal perfusion image using 99mTc-DTPA was 6.3±0.9 sec. On intermittent scan, Tpeak was 13.8±1.6, 14.8±1.7, and 15.2±2.0 sec in different levels of contrasts (200, 300, and 400 mg/ml respectively). On continuous scan, Tpeak was 6.5±1.1, 6.6±1.0, and 6.4±0.7 sec in 200, 300, and 400 mg/ml of contrasts respectively. The Correlation coefficients for Tpeak were 0.6067 (p=0.0046), 0.7504 (p=0.0001), 0.6977 (p=0.0006), 0.7349 (p=0.0002), 0.6199 (p=0.0036), and 0.8017 (p=0.0001) in method 1 through 6. Method 6 (400 mg/ml contrast with continuous scan) had the highest correlation coefficients. Intermittent scan was better quality than continuous scan on renal perfusion image. In particular, method 5 (400 mg/ml contrast with intermittent scan) was best quality among them. In conclusion, the renal perfusion image obtained on harmonic ultrasound in response to microbubble contrast agent was similar to the renal perfusion image using 99mTc-DTPA. Continuous scan on harmonic ultrasound had high correlation with the renal perfusion image using 99mTc-DTPA, whereas intermittent scan was better image quality than continuous scan. ; 99mTc-DTPA (diethylenetriamine pentaacetic acid)를 이용한 신관류 (renal perfusion image) 영상과 비교하여 초음파 조영제를 이용한 하모닉 초음파 검사에서 최적의 신관류 영상을 얻기 위해 적절한 조영제 농도와 초음파 스캔 법을 알아보고자 하였다. 20 마리의 토끼를 대상으로 99mTc-DTPA를 이용한 신관류 영상을 얻었다. 이후 각각의 토끼에 대하여 초음파 조영제 SH U 508A (Levovist; Schering AG, Berlin, Germany) 4.0g를 말초 정맥에 주사한 후 초음파 기기 LogiQ 700 Expert Series (GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin, USA)를 이용하여 하모닉 영상 기법 (coded harmonic angio ultrasound, CHA US)으로 조영제 주입 후 100초 까지 신관류 영상을 얻었다. 초음파 조영제를 이용한 하모닉 초음파 신관류 영상은 3가지의 조영제 농도 (200 mg/ml, 300 mg/ml, 400 mg/ml)와 두 가지의 스캔 법 [간헐적 영상 (intermittent scan) 과 지속적 영상 (continuous scan)]을 적용하여, 각각의 토끼에 대해 6가지 방법 (방법 1: 조영제 농도 200 mg/ml 와 간헐적 영상 기법, 방법 2: 조영제 농도 200 mg/ml 와 지속적 영상 기법, 방법 3: 조영제 농도 300 mg/ml 와 간헐적 영상 기법, 방법 4: 조영제 농도 300 mg/ml 와 지속적 영상 기법, 방법 5: 조영제 농도 400 mg/ml 와 간헐적 영상 기법, 방법 6: 조영제 농도 400 mg/ml 와 지속적 영상 기법)으로 신관류 영상을 얻었다. QuantiCon (GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin, USA) 프로그램을 이용하여 초음파에서 얻은 신관류 영상을 신관류 영상 곡선으로 전환하여, 99mTc-DTPA 신관류 영상 곡선과 신관류가 최고에 이르는 시간 (time peak, Tpeak)을 비교하였다. 두 신관류 영상 곡선간의 상관관계는 Spearman correlation analysis로 평가하였다. 또한, 3명의 방사선과 전문의가 합의하여 6가지 방법에 의한 초음파 신관류 영상의 화질을 정성적으로 평가하였다. 99mTc-DTPA를 이용한 신관류 영상에서 Tpeak 는 6.3±0.9 sec 였다. 간헐적 초음파 하모닉 영상 기법에 의한 Tpeak 는 조영제 농도가 200, 300, 400 mg/ml인 조건에서 각각 13.8±1.6 sec, 14.8±1.7 sec, 15.2±2.0 sec였다. 지속적 초음파 하모닉 영상 기법에서는 각각 6.5±1.1 sec, 6.6±1.0 sec, 6.4±0.7 sec였다. Tpeak에 대한 두 기법간의 상관계수 (rs)는 조건 1~6 까지 에서 각각 0.6067 (p=0.0046), 0.7504 (p=0.0001), 0.6977 (p=0.0006), 0.7349 (p=0.0002), 0.6199 (p=0.0036), 0.8017 (p=0.0001)으로 400 mg/ml의 조영제 농도로 지속적 기법으로 얻은 초음파 신관류 영상 조건에서 가장 높았다. 미세 기포 초음파 조영제를 이용한 하모닉 초음파 신관류 영상 화질의 비교에서는 간헐적 영상 기법이 지속적 영상 기법보다 우수하였으며, 특히 방법 5가 가장 우수한 것으로 평가되었다. 본 연구에서는 미세 기포 초음파 조영제를 이용한 하모닉 초음파 기법으로 99mTc-DTPA를 이용한 신관류 영상과 유사한 영상을 얻을 수 있었다. 지속적 영상 기법이 99mTc-DTPA를 이용한 신관류 영상 곡선과 보다 높은 상관관계를 보였으나, 영상화질의 평가에서는 고농도의 간헐적 영상 기법이 우수하였다.