자기공명영상(MRI) 원리와 검사 개요

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자기공명영상(MRI)

 

자기공명영상(MRI)에서는, 아주 자세한 영상을 생성하기 위해 강한 자기장 및 매우 고주파의 라디오파를 이용합니다. MRI는 X-레이를 이용하지 않으며 보통 매우 안전합니다.

 

MRI 원리

조직 내 양성자(양으로 전하된 원자의 일부)는 특정하게 배열되어 있지 않습니다. 그러나, MRI 스캐너처럼 강한 자기장에 둘러싸일 때, 양성자는 자기장과 함께 정렬합니다. 그리고 스캐너에서 라디오파의 펄스가 방출되고, 이에 따라 양성자가 일시적으로 정렬에서 벗어납니다. 양성자가 다시 자기장과 함께 정렬할 때는 에너지(신호라 불림)를 방출합니다. 그 신호의 강도는 조직마다 다릅니다. MRI 스캐너는 이러한 신호를 기록합니다. 신호를 분석하고 영상을 생성하기 위해 컴퓨터를 이용합니다.

 

자기공명영상(MRI) 절차

검사자는 라디오파 펄스, 자기장의 강도 및 방향, 기타 요소들을 변경함으로써 다양한 조직들이 스캔상에 나타나는 방식을 바꿀 수 있습니다. 예를 들어, 지방조직이 한 종류의 스캔에서는 어둡게, 다른 종류에서는 밝게 나타납니다. 이러한 각기 다른 스캔은 상보적 정보를 제공하며, 따라서 종종 한 가지 이상을 획득합니다.

가돌리늄이 함유된 조영제(상자기성 조영제)를 정맥이나 관절 내로 주사할 수 있습니다. 가돌리늄 조영제는 영상을 보다 명확하게 만드는 방식으로 자기장을 변화시킵니다.

검사 전에, 대상자는 대부분 또는 모든 의류를 제거하고 버튼, 스냅, 지퍼 또는 기타 금속이 들어있지 않은 가운을 입도록 제공받습니다. 모든 금속 물체(열쇠, 장신구, 핸드폰 등)와 자기장의 영향을 받을 수 있는 기타 물체(신용카드와 시계 등)는 MRI 검사실 밖에 두어야 합니다

MRI 검사를 위해 대상자는 강한 자기장이 나오는 대형 튜브 모양 스캐너의 좁은 내부 안으로 들어가는 전동 테이블 위에 눕습니다.

대상자는 영상을 촬영할 때 가만히 누워있어야 하며 때로는 호흡을 참아야 할 수도 있습니다. 스캐너에서는 커다란 쿵쿵거리는 소음이 생기므로, 대상자는 헤드폰이나 귀마개를 착용하도록 제공받을 수 있습니다. 스캔은 20-60분 소요될 수 있습니다. 검사 후, 대상자는 즉시 일상적인 활동을 시작할 수 있습니다.

 

MRI 사용

MRI는 의사가 연조직에 대한 보다 자세한 정보를 필요로 할 때, 예를 들어, 뇌, 척수, 근육 및 간의 이상을 영상화하고자 할 때 컴퓨터 단층촬영(CT)보다 선호됩니다. MRI는 이러한 조직의 종양을 식별하는 데 특히 유용합니다.

 

MRI는 다음과 같은 용도로도 사용됩니다.

 뇌종양과 뇌농양을 구별하는 뇌의 특정 분자 측정

여성 생식기관의 이상과 고관절과 골반의 골절 식별

의사들이 관절 이상(슬관절 인대 또는 연골의 파열 등) 및 염좌를 평가할 수 있도록 도움

의사들이 출혈과 감염을 평가할 수 있도록 도움 제공

MRI는 또한 CT의 위험성이 높을 때 사용됩니다. 예를 들어, CT에 사용되는 요오드성 조영제에 반응이 있었던 사람이나 임산부(방사선에 의해 태아에게 문제가 발생할 수 있으므로)에게는 MRI가 선호될 수 있습니다.

 가돌리늄 조영제를 정맥 내로 주사한 후 실시된 MRI는 의사들이 염증, 종양 및 혈관을 평가하는 데 도움을 줍니다. 이러한 조영제를 관절 내로 주사하는 것은 의사들이 관절 이상, 특히 복합적인 경우(슬관절 인대 및 연골의 부상 또는 퇴행 등)에 대해 보다 명확한 영상을 얻는 데 도움을 줍니다.

 

MRI의 변형

기능적 MRI

이 기법은 뇌가 활동할 때 발생하는 대사 변화를 탐지합니다. 따라서, 이는 대상자가 독서, 쓰기, 기억하기, 계산하기, 사지 움직이기 등의 특정 업무를 할 때 뇌의 어떤 부위가 활동하는지를 보여줄 수 있습니다. 기능적 MRI는 뇌 간질 수술을 계획하는 것과 같은 연구 및 임상 환경에서 사용할 수 있습니다.

 

관류 MRI

이 기법으로, 의사들은 특정 부위의 혈류를 추정할 수 있습니다. 이 정보는 뇌졸중 중에 뇌의 부위로 가는 혈류가 감소했는지 여부를 확인하는데 유용할 수 있습니다. 그리고 혈류가 증가한(예: 종양에서) 부위를 확인하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

 

확산 강조 MRI

이 기법은 기능이 정상적이지 않은 세포 내 수분의 움직임 변화를 감지합니다. 이는 주로 조기 뇌졸중의 식별에 이용됩니다. 그리고 특정 뇌질환을 검출하고 종양이 뇌로 퍼졌는지 확인하거나 뇌농양을 종양과 구분하는 데에도 사용됩니다. 뇌 이외의 다른 부위를 확인하기 위해 이 기법을 사용하는 것은 제한적입니다. 확산 강조 MRI는 대개 다른 기법과 결합하여 주로 뇌 부위의 종양을 평가합니다.

 

자기공명 분광법

이 기법은 고식적 MRI에서의 펄스보다는 거의 지속적으로 방출되는 라디오파를 이용합니다. 자기공명 분광법은 발작장애, 알츠하이머병, 뇌종양 및 뇌농양 등, 뇌 질환을 검진하는 데 이용됩니다. 이는 농양 내부의 죽은 조직파편과 종양 내부의 증식세포를 구별할 수 있습니다.

 이 기법은 또한 근육 및 신경계의 대사장애를 평가하는 데 사용된다.

 

자기공명 혈관조영술(MRA)

고식적 혈관조영술 및 CT 혈관조영술과 마찬가지로 MRA로 혈관의 세부 영상을 확인할 수 있다. 단, 비용은 더 비싸지만 MRA가 더 안전하고 시행하기에도 더 간편합니다. 종종, MRA는 조영제 주사 없이 실시할 수 있습니다.

자기 공명 혈관 조영술은 동정맥을 통한 혈류 또는 오직 한 방향으로의 혈류를 보여주며 따라서 동맥만 또는 정맥만 보여줄 수 있습니다. CT 혈관조영술에서와 같이, 혈관 외 모든 조직을 영상에서 제거하기 위해 컴퓨터를 사용합니다.

대체로 혈관의 윤곽을 나타내기 위해 가돌리늄 조영제를 정맥 내로 주사합니다. 검사자는 평가되고 있는 혈관 내에 가돌리늄이 집중되었을 때 영상을 촬영하도록 스캔 시간을 신중하게 맞춥니다.

MRA는 뇌, 심장, 복부 기관, 팔과 다리의 혈관을 평가하는 데 사용됩니다. 이는 다음을 검진하는 데 이용됩니다.

• 대동맥류
• 대동맥 박리
• 사지의 동맥 협착
• 사지 및 골반의 정맥 내 혈전
• 종양으로 가는 혈류
• 혈관에 영향을 미치는 종양

 

자기공명 정맥조영술

이 용어는 구체적으로 정맥의 MRA를 말합니다. 이는 종종 뇌로부터 혈액을 운반하는 정맥 내 혈전(대뇌 정맥혈전증)을 탐지하고 이 질환에 대한 치료의 효과를 모니터링하는 데 사용됩니다.

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에코 평면 진단 영상 촬영

이 초고속 기법은 수초 만에 영상 시퀀스를 생성합니다. 이 기법은 뇌, 심장 및 복부를 영상화하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 빠르기 때문에, 검사받고 있는 대상자의 움직임이 영상을 그다지 흐리게 하지 않습니다. 또한, 이 기법은 조직이 어떻게 기능하고 있는지에 대한 정보를 제공할 수 있습니다.

 그러나 특수 장비가 필요하며 기법의 특성상 고식적 MRI에 비해 특정 구조가 잘못 나타날 가능성이 더 많습니다.

 

MRI의 단점

CT에 비해 MRI에 필요한 시간이 더 깁니다. 또한 MRI는 CT에 비해 즉시 검사를 받을 수 있는 가능성도 더 낮습니다. 따라서, 중대한 손상 및 뇌졸중 등 응급상황에서는 CT가 더 나을 수 있습니다. MRI는 또한 CT보다 더 비쌉니다.

 이외에 다음과 같은 단점도 있습니다.

• 폐소공포증 및 경우에 따라 MRI 스캐너 안 공간이 작고 밀폐되어 들어가기 어려움
• 자기장이 신체에 이식된 금속 장치에 미치는 영향
• 조영제에 대한 반응

 

협소하고 닫힌 공간과 관련된 문제

MRI 스캐너 내의 공간은 작고 폐쇄되어 있어, 어떤 이들, 심지어 보통은 제한된 장소에 대해 두려워하지 않는 이들조차 폐소공포증을 느끼게 만듭니다. 어떤 비만자들은 스캐너 내에 들어가는 데 어려움을 겪습니다.

 몇몇 MRI 스캐너(개방형 MRI 스캐너라 불림)는 측면이 개방되어 있고 내부 공간이 더 큽니다. 이러한 스캐너 속에서는, 사람들이 폐소공포증을 덜 느낄 수 있고, 비만자들이 보다 쉽게 들어갈 수 있습니다. 개방형 MRI에서 생성되는 영상은 자기 강도에 따라 폐쇄형 스캐너로 생성되는 것보다 열등할 수 있으나, 여전히 진단을 내리는 데 사용할 수 있습니다.

 MRI를 무서워하는 이들에게는 스캔 15-30분 전에 알프라졸람 또는 로라제팜 등의 항불안제를 투여할 수 있습니다.

 

자기장 효과

일반적으로 다음과 같은 경우 MRI를 사용하지 않습니다.

•  신체 특정 부위, 특히 눈의 특정 물질(파편 등)
• 강력한 자기장이 영향을 미칠 수 있는 이식장치

이러한 장치에는 심장 박동조율기, 제세동기, 달팽이 이식물, 동맥류 치료에 사용되는 자기 금속클립 등이 포함됩니다. MRI에 사용되는 자기장은 이식장치의 이동, 과열 또는 오작동을 야기할 수 있습니다. 장치가 이전 6주 이내에 이식된 경우 영향을 받을 가능성이 더 높습니다(장치를 제자리로 유지하는 데 도움을 줄 수 있는 흉터조직이 아직 형성되지 않았기 때문). 이러한 장치는 또한 MRI 영상을 왜곡시킬 수 있습니다.

 흔한 치과 임플란트, 인공 고관절, 척추를 곧게 하는 데 사용되는 강봉(rod) 등의 몇몇 장치는 MRI에 의한 영향을 받지 않습니다.

 MRI의 실시 전에, 어떠한 이식장치가 있는 이들은 의사에게 알려, 영상이 안전한지 여부를 결정할 수 있게 해야 한다.

 MRI 자기장은 매우 강력하며 항상 켜진 상태입니다. 따라서, 금속 물체(산소탱크 또는 IV폴대 등)가 검사실 입구 근처에 있는 경우, 그 물체가 고속으로 스캐너 안으로 끌려들어갈 수 있습니다. 평가 대상자가 손상을 입을 수 있고, 물체를 자석에서 분리하기가 어려울 수 있습니다.

 

MRI 조영제에 대한 반응

가돌리늄 조영제는 두통, 메스꺼움, 통증 및 주사 부위의 냉감, 미각의 왜곡 및 현기증을 유발할 수 있습니다.

이러한 조영제는 고식적 혈관조영술과 CT 혈관조영술에 사용되는 요오드성 조영제에 비해 중증의 반응을 유발할 가능성이 훨씬 낮습니다.

그러나, 이미 중증 신장 문제가 있거나 투석을 받고 있는 사람에게 가돌리늄 조영제를 사용할 경우 생명을 위협하는 중증 질환인 신종 전신 섬유화증이 발병할 수 있습니다. 신원성 전신섬유증에서는, 피부, 결합조직 및 기관이 비후됩니다. 피부에 붉은 색이나 짙은 색 반점이 나타날 수 있고, 피부가 당기는 것처럼 느껴질 수 있으며, 움직임이 어렵고 제한적이고, 기관이 제 기능을 하지 않을 수 있습니다. 이러한 장애가 발생하지 않도록 의사들은 다음과 같이 합니다.

•  대상자의 의무 기록을 점검하고 혈액 검사와 소변 검사를 실시하여 신장 기능이 어느 정도인지 확인합니다
• 필요한 경우에만 가돌리늄을 사용하고, 필요한 경우, 가능한 최저 용량과 가장 안전한 조영제를 사용합니다
• 중증 신장 문제가 있을 경우 다른 영상 검사를 고려합니다

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