Abstract
Purpose: To evaluate the tracing of optic nerve tract using manganese enhanced magnetic resonance Imaging. Materials and Methods: After injecting $30{\mu}l$ of $MnCl_2(1mol)$ (1 mol) Into the retina of female New Zealand white rabbit, the contrast enhancements at major anatomical structures of optic nerve tract were evaluated by high resolution T1-weighted Images 12 hours, 24 hours, and 48 hours after $MnCl_2(1mol)$ Injection using 3D FSPGR (Fast Speiled Gradient Recalled echo) pulse sequence at 1.5T clinical MR scanner with high performance gradient system. Also, for quantitative evaluation, the signal-to-noise ratios of circular ROI on anatomical locations were measured. Results: The major structures on the optic nerve tract were enhanced after injecting $MnCl_2(1mol)$. The structures, which showed enhancement, were right optic nerve, optic chiasm, left optic tract, left lateral geniculate nucleus, left superior colliculus. The structures on the contralateral optic pathway to the right retina were enhanced whereas the structures on the ipsilateral pathway did not show enhancement. Conclusion: The Mn transport through axonal pathway of optic nerve sys)em was non- invasively observed after injecting injecting $MnCl_2$ at the retina, which is the end terminal of optic nerve system. This Mn transport seems to occur by voltage gated calcium $(Ca^{2+})$ channel and In case of direct Injection Into the retina, the fast transpori pathway of voltage gated calcium channel seems to be responsible for Mn transport.
목적: 망간 조영증강 자기공명영상을 이용하여 시신경경로의 활성화를 추적해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 뉴질랜드 암컷 흰색 토끼의 망막에 $30{\mu}l$의 $MnSl_2(1mol)$ 용액을 주입한 후 고성능 경사자계 시스템이 장착된 임상용 1.5 기기에서 3D FSPGR 펄스열을 사용하여 고해상도 T1-강조영상을 망간 주입 후 12시간, 24시간, 48시간에 각각 획득한 후 시신경경로의 주요 해부학적 구조물에서의 조영증강을 관찰하였다. 또한 정량적 평가를 위하여 해부학적 위치에 동일한 원형의 관심영역을 정하여 신호강도를 측정 한 후 배경 잡음의 신호강도와의 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio)를 구하였다. 결과: 망간 주입 후 시신경 경로상의 주요 구조물들이 조영증강 되었다 조영 증강된 주요 구조물로는 오른쪽 시신경(optic nerve), 시각교차(optic chiasm), 왼쪽 시신경 경로(optic tract), 왼쪽 가쪽 무릎핵(lateral geniculate nucleus), 왼쪽 상구(superior colliculus) 등 오른쪽 망막의 대측(contralateral) 시신경 경로상의 구조물이었으며 동측(ipsilateral) 시신경 경로는 조영증강을 보이지 않았다. 결론: 시신경계의 말단부위인 망막에 $MnCl_2$를 주입한 후 시신경계의 축삭을 통한 망간이온의 전파를 비침습적으로 관찰 할 수 있었다. 이러한 망간이온의 전파는 전압 개폐성 칼슘채널을 통하여 일어나는 것으로 여겨지며 특히 망막에 직접 주입하는 경우 전압 개폐성 칼슘채널의 빠른 이동 경로를 이용하는 것으로 추측된다.
(Department of Diagnostic Radiology, College of Medicine, Kyungpook National University)