학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 수의과대학 수의학과, 2019. 2. 윤정희.Oxygen-induced cerebrospinal fluid (CSF) hyperintensity artifact is inevitable condition for anesthetized animals for MRI. The aim of this study is to experimentally confirm the occurrence of this artifact on low field (LF) MR, and determine the proper fraction of inspired oxygen (FiO2) which is safe and does not induce the artifact in canine brain FLAIR MRI.
Six healthy dogs underwent the FLAIR sequence MR scans under general anesthesia with inhalation of FiO2 of 21%, 30%, 50%, 70%, and 100%. Signal intensity (SI) ratio was calculated as SI value of CSF spaces divided by SI value of normalizing regions. SI ratios of 21% FiO2 images were significantly different from those of 100% FiO2, which means that the artifact occurred in the images of 100% FiO2. SI ratios of 30% FiO2 were not significantly different from those of 21% FiO2 in all CSF spaces, and were significantly different from those of 100% FiO2 in cerebral sulci, 3rd ventricle, interpeduncular cistern, mesencephalic aqueduct, and subarachnoid space in the 1st cervical vertebra (P < 0.05). All dogs had normal partial pressure of oxygen in arterial blood (PaO2) during inhalation of FiO2 30%, while two dogs had low PaO2 during inhalation of 21% FiO2.
In conclusion, these findings are consistent with the hypothesis that high FiO2 induces CSF hyperintensity artifact on FLAIR images of LF MR. Proper FiO2 for obtaining images with less artifact is considered 30% FiO2 in brain FLAIR MRI in dogs with normal respiratory function.본 연구에서는 저자장 자기공명장치에서 산소로 인한 뇌척수액 공간의 고신호 허상이 발생하는 것을 확인하고, 개에서 뇌 액체감쇠역전회복 영상을 촬영할 때에 이 허상을 유발하지 않으면서도 안전한 마취를 시행할 수 있는 적절한 흡입산소농도를 확인하고자 하였다.
여섯 마리의 건강한 개를 사용하여, 한 마리에서 흡입산소농도를 21%, 30%, 50%, 70%, 100%로 증가시키면서 액체감쇠역전회복 영상을 각각 촬영하였다. 신호 강도 비율은 뇌척수액 공간의 신호 강도 값을 같은 정규화 공간의 신호 강도 값으로 나누어 계산하였다.
실험 결과, 모든 뇌척수액 공간에서 흡입산소농도 100% 영상의 신호 강도 비율은 21% 영상과 비교하여 유의적으로 높았다 (P < 0.05). 흡입산소농도 30%의 영상은 100%의 영상과 비교하였을 때에, 총 7개 중 5개 공간(대뇌 고랑, 제3뇌실, 경간수조, 중뇌 수도관, 경추 1번 수준 지주막하 공간)에서 유의적인 차이를 보였다 (P < 0.05). 총 6마리의 실험견 중 흡입산소농도 30%를 공급할 때에 모두 정상 수준의 동맥혈산소분압을 유지하였으나, 흡입산소농도 21%를 공급하였을 때에는 두 마리에서 정상보다 낮은 동맥혈산소분압이 확인되었다.
결론적으로, 저자장 자기공명장치의 액체감쇠역전회복 영상에서 고농도 산소로 인한 뇌척수액의 고신호 허상이 나타나는 것을 확인하였으며, 정상 호흡기능을 가진 개의 뇌 FLAIR 자기공명영상 촬영 시 유의적으로 허상을 감소시키고 동맥혈산소농도를 정상 수준으로 유지할 수 있는 적절한 흡입산소농도는 30%인 것으로 판단하였다.I. Introduction ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1
II. Materials and Methods ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3
1. Animals ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3
2. MR scanning ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3
3. Image analysis ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 5
4. Statistics ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 6
III. Results ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 9
IV. Discussion ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 16
V. References∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 21
VI. Footnotes ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 24
VII. Abstract in Korean ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 25Maste