低磁場磁気共鳴イメージングを用いた流体減衰反転回復シーケンス上の酸素誘発性イヌ脳脊髄液の高輝度化の低減のための適切な霊感酸素の割合

Proper fraction of inspired oxygen for reduction of oxygen-induced canine cerebrospinal fluid hyperintensity on fluid attenuation inversion recovery sequence using low-field magnetic resonance imaging.

• Moonjung Jang
• Jaewoo Hwang
• Jihye Nam
• Dalhae Kim
• Wongyun Son
• Inhyung Lee
• Mincheol Choi
• Junghee Yoon

抄録

麻酔動物の体液減衰反転回復（FLAIR）磁気共鳴（MR）画像では、酸素誘発性脳脊髄液（CSF）の高強度アーチファクトが避けられない。本実験では、低磁場磁気共鳴画像（MRI）上でのこのアーチファクトの発生を確認し、イヌの脳MRIでこのアーチファクトを誘発しない安全な触発酸素（FiO）の割合を決定することを目的とした。6匹の健康なイヌを対象に、21％、30％、50％、70％、100％FiOの全身麻酔下で脳FLAIR MRスキャンを実施した。信号強度（SI）比は、CSF空間のSIを正規化領域のSIで割ったものとして計算した。21％FiO画像のSI比は100％FiO画像と有意に異なっており，100％FiO画像にはアーチファクトが存在することが示唆された．30% FiO 画像の SI 比は、いずれの CSF 空間においても 21% FiO 画像の SI 比と有意な差はなかったが、30% FiO 画像の SI 比は、21% FiO 画像の SI 比と有意な差があった。しかし、脳溝、第三脳室、海綿体間嚢、中脳帯水管、および第一頚椎レベルのくも膜下腔では、100％FiO画像のSI比と有意に異なっていた（P＜0.05）。30%FiO吸入時の動脈酸素分圧（PaO）は全ての犬で正常であったが、21%FiO吸入時のPaOは2頭で低値であった。我々の知見は、高FiOは犬の低磁場FLAIR MR画像上のCSF高強度アーチファクトを誘導するという仮説を支持するものである。30％のFiOは、犬の少ないアーチファクトと脳FLAIR MR画像を得るために適切である。

Oxygen-induced cerebrospinal fluid (CSF) hyperintensity artifact is inevitable in fluid attenuation inversion recovery (FLAIR) magnetic resonance (MR) images of anesthetized animals. This experimental study aimed to confirm the occurrence of this artifact on low-field magnetic resonance imaging (MRI), and to determine the fraction of inspired oxygen (FiO) that is safe and does not induce this artifact in canine brain MRI. Six healthy dogs underwent brain FLAIR MR scans under general anesthesia with 21%, 30%, 50%, 70%, and 100% FiO. The signal intensity (SI) ratio was calculated as the SI of CSF spaces divided by that of normalizing regions. The SI ratios of 21% FiO images were significantly different from those of 100% FiO images, indicating the presence of artifacts on 100% FiO images. The SI ratios of 30% FiO images were not significantly different from those of 21% FiO images for any of CSF spaces. However, they were significantly different from those of 100% FiO images in the cerebral sulci, third ventricle, interpeduncular cistern, mesencephalic aqueduct, and subarachnoid space at the level of the first cervical vertebra (P<0.05). All dogs had normal partial pressure of arterial oxygen (PaO) during inhalation of 30% FiO, while two dogs had low PaO during inhalation of 21% FiO. Our findings support the hypothesis that high FiO induces CSF hyperintensity artifact on low-field FLAIR MR images in dogs. FiO of 30% is appropriate for obtaining brain FLAIR MR images with fewer artifacts in dogs.