확산강조영상의 정량적 영상 바이오마커 정립을 위한 팬텀 기반 품질 평가 및 프로토콜 표준화 연구

Abstract

배경: 현성 확산 계수(ADC)를 신뢰할 수 있는 바이오마커로 사용하기 위해서는 MRI 장비 성능과 임상 촬영 프로토콜을 검증하는 것이 필수이다. 이 연구에서는 상용 팬텀을 사용하여 확산 강조 영상(DWI)에 대해 다양한 MRI 장비와 임상 뇌 프로토콜을 검증하고, 검증된 프로토콜을 환자에게 적용하여 영상 질을 확인하고자 한다. 방법: 정량화 영상 바이오마커 연합(QIBA)의 확산 팬텀과 클라우드 기반 분석 도구를 사용하여 네 가지 다른 MRI 스캐너와 임상 뇌 프로토콜의 성능을 검증하였다. ADC 측정의 정확성과 반복성은 QIBA 프로파일의 성능 지표를 이용하여 평가하였다. 검증된 임상 뇌 프로토콜은 17 명의 환자에게 적용되었으며, 환자영상에서 이미지 품질과 ADC 반복성을 평가하였다. 결과: 네 가지 MRI 스캐너 모두 ADC 측정에서 높은 정확도(ADC 편향, -2.3% – -0.4%), 기준 ADC 값과의 우수한 선형 상관관계(기울기, 0.9 – 1.0; R², 0.999 –1.000), 높은 단기 반복성(변동 계수[wCV], 0% – 0.3%)를 보였다. 임상 프로토콜 또한 높은 정확도(ADC 편향, -3.1% – -0.7%)와 견고한 반복성(wCV, 0% – 0.1%)으로 QIBA 요구 사항을 충족하였다. 검증된 임상 프로토콜을 사용하여 얻은 뇌 DWI 는 우수한 이미지 품질(평균 점수 ≥ 2.9)과 좋은 반복성(wCV, 1.8-2.2)을 보였다. 결론: DWI 의 종합적인 표준화 과정은 QIBA 요구 사항에 부합하였으며 ADC 측정이 다양한 MRI 장비와 임상 프로토콜에서 매우 정확하고 반복 가능함을 입증하였다.