MRI Brain에서 Axial FLAIR를 촬영하는 이유

뇌척수액은 어둡게, 뇌 병변은 더 선명하게 보는 핵심 시퀀스

Brain MRI 프로토콜을 보면 T1, T2, DWI, SWI와 함께 Axial FLAIR가 자주 포함됩니다. 일반 T2 영상도 수분이 증가한 병변을 밝게 보여주는데, 굳이 FLAIR를 추가하는 이유는 무엇일까요?

핵심은 간단합니다.

Axial FLAIR는 밝게 보이는 뇌척수액(CSF) 신호를 억제하여, 뇌실 주변이나 뇌 표면에 가까운 병변을 더 잘 보이게 만드는 영상입니다.

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FLAIR란 무엇인가?

FLAIR는 Fluid-Attenuated Inversion Recovery의 약자입니다.

기본적인 영상 대비는 T2-weighted image와 비슷합니다. 따라서 수분 함량이 증가한 부종, 염증, 탈수초성 병변, 허혈성 변화와 신경교증은 대체로 밝은 고신호로 나타납니다.

그러나 일반 T2 영상에서는 뇌척수액도 매우 밝게 보입니다. 이 때문에 뇌실이나 뇌고랑 주변에 있는 작은 병변이 밝은 CSF 신호에 묻힐 수 있습니다.

FLAIR는 긴 inversion time을 이용해 자유수분인 CSF 신호가 0에 가까워지는 시점에서 영상을 획득합니다. 그 결과:

• 뇌척수액은 어둡게 보이고
• 비정상적으로 수분이 증가한 뇌조직은 밝게 유지되며
• 뇌실 주변과 피질 인접 부위의 병변 대비가 높아집니다.

즉, FLAIR는 단순히 물을 밝게 보는 영상이 아니라, 정상적인 자유수분은 지우고 비정상적인 조직 수분은 남겨서 보는 시퀀스라고 이해할 수 있습니다.

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왜 Axial plane으로 촬영할까?

Axial plane은 한 번에 좌우 대뇌반구를 비교하기 쉽고, 뇌 전체를 위에서 아래 방향으로 연속적으로 평가하기에 적합합니다.

Axial FLAIR를 통해 다음 부위를 효율적으로 확인할 수 있습니다.

• Periventricular white matter
• Deep and subcortical white matter
• Juxtacortical region
• Basal ganglia와 thalamus
• Brainstem과 cerebellum
• Cortical sulci와 subarachnoid space

좌우 대칭 구조를 한 화면에서 비교할 수 있기 때문에 미세한 비대칭성, 국소 부종, 백질 고신호 병변을 찾는 데도 유리합니다.

또한 일정한 axial 기준면으로 반복 촬영하면 이전 검사와 병변의 크기 및 개수 변화를 비교하기 쉬워집니다. 다발성경화증이나 만성 백질질환의 추적검사에서 동일한 slice orientation이 중요한 이유입니다.

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Axial FLAIR에서 주로 확인하는 병변

1. 뇌실 주변 백질병변

Axial FLAIR의 가장 대표적인 용도입니다.

일반 T2에서는 뇌실 안의 CSF가 밝기 때문에 뇌실 주변의 작은 고신호 병변이 잘 구분되지 않을 수 있습니다. FLAIR에서는 CSF가 어두워져 다음과 같은 병변이 더 뚜렷해집니다.

• 만성 소혈관 허혈성 변화
• 백질 고신호 병변
• 탈수초성 병변
• 뇌실 주변 신경교증
• 수두증과 연관된 transependymal CSF flow

다만 백질 고신호가 보인다는 사실만으로 특정 질환을 진단할 수는 없습니다. 환자의 연령, 병변 위치와 모양, 임상증상 및 다른 시퀀스를 함께 평가해야 합니다.

2. 다발성경화증과 탈수초성 질환

FLAIR는 다발성경화증에서 나타나는 다음 병변을 확인하는 데 중요합니다.

• Periventricular lesion
• Juxtacortical lesion
• Subcortical white matter lesion
• Corpus callosum 주변 병변
• Brainstem 및 cerebellar lesion

Axial FLAIR는 백질병변의 전체적인 분포와 좌우 위치를 평가하는 데 유용합니다. Corpus callosum과 callososeptal interface 병변은 sagittal FLAIR에서 더 쉽게 보일 수 있으므로, 탈수초성 질환 프로토콜에서는 axial과 sagittal FLAIR가 함께 사용되기도 합니다.

3. 뇌경색과 허혈성 변화

급성 뇌경색의 초기 확인에는 DWI와 ADC가 핵심입니다. FLAIR는 DWI를 대체하는 영상이 아닙니다.

다만 시간이 지나면서 발생하는 조직 부종은 FLAIR에서 고신호로 나타날 수 있습니다. 따라서 DWI와 FLAIR를 함께 보면 병변의 시간적 변화와 범위를 파악하는 데 도움이 됩니다.

만성 뇌경색에서는 다음과 같은 소견을 확인할 수 있습니다.

• Gliosis
• Encephalomalacia 주변 고신호
• Volume loss
• 오래된 lacunar infarct 주변 변화

4. 뇌종양과 주변 부종

뇌종양 주변의 vasogenic edema는 FLAIR에서 밝게 보입니다. 특히 병변이 뇌실이나 피질 가까이에 있을 때 CSF 신호가 억제되면서 병변의 범위가 더욱 잘 드러날 수 있습니다.

FLAIR에서는 다음을 평가할 수 있습니다.

• 종양 주변 부종의 범위
• 비조영성 T2/FLAIR 고신호 영역
• 침윤성 종양이 의심되는 주변 조직 변화
• 수술 또는 방사선치료 이후의 gliosis
• 이전 영상과 비교한 비조영성 병변의 변화

그러나 FLAIR 고신호만으로 종양세포 침윤과 단순 부종을 정확히 구분하기는 어렵습니다. 조영증강 T1, DWI, perfusion 및 spectroscopy 등의 영상과 함께 해석해야 합니다.

5. 뇌염과 기타 염증성 질환

뇌염이나 염증성 질환에서는 피질, 피질하 백질, 변연계 또는 뇌간에 비정상적인 FLAIR 고신호가 나타날 수 있습니다.

특히 temporal lobe, insula, cingulate gyrus, thalamus 등의 신호 변화를 확인하는 데 사용됩니다. 다만 초기 뇌염에서는 MRI가 정상일 수 있으며, FLAIR 소견만으로 감염 원인을 특정할 수는 없습니다.

6. 뇌고랑과 지주막하 공간의 비정상 신호

정상적인 CSF는 FLAIR에서 어둡게 보여야 합니다. 따라서 뇌고랑이나 지주막하 공간이 비정상적으로 밝게 보이면 다음 가능성을 고려할 수 있습니다.

• 지주막하출혈
• 수막염 또는 염증성 변화
• 높은 단백질 농도의 CSF
• Leptomeningeal disease
• 조영제 유출 또는 혈액–뇌척수액 장벽 변화

하지만 CSF의 밝은 신호가 항상 병변을 의미하는 것은 아닙니다. CSF flow artifact, motion, 불완전한 fluid suppression, 산소 공급, 자장 불균일성 때문에 가성 고신호가 발생할 수 있습니다.

따라서 급성 지주막하출혈이 의심되는 상황에서 FLAIR만으로 출혈을 배제해서는 안 되며, CT와 SWI 또는 GRE 등의 결과를 함께 확인해야 합니다.

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T2와 FLAIR의 핵심 차이

일반 T2에서는 CSF와 수분이 증가한 병변이 모두 밝게 보입니다.

반면 FLAIR에서는:

• CSF는 어둡게 억제되고
• 부종과 백질병변은 밝게 유지되며
• 뇌실 및 뇌고랑에 인접한 병변의 conspicuity가 증가합니다.

따라서 FLAIR는 T2를 완전히 대체하기보다는 서로 보완합니다. Posterior fossa의 작은 병변이나 일부 infratentorial lesion은 일반 T2에서 더 잘 보일 수 있으므로 두 시퀀스를 함께 비교하는 것이 중요합니다.

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촬영 시 확인해야 할 영상 품질

좋은 Axial FLAIR 영상에서는 lateral ventricle, third ventricle, fourth ventricle 및 cortical sulci의 CSF가 전반적으로 어둡게 억제되어야 합니다.

테크놀로지스트가 확인해야 할 주요 사항은 다음과 같습니다.

• Convexity부터 foramen magnum까지 전체 뇌 포함
• 좌우 대칭적인 slice prescription
• 뇌실과 뇌고랑의 균일한 CSF suppression
• Basal cistern과 fourth ventricle의 flow artifact 여부
• 환자 움직임과 pulsation ghosting
• 두개저 및 posterior fossa의 불완전한 suppression
• 이전 검사와 비교 가능한 slice angle과 coverage

2D FLAIR에서는 CSF pulsation artifact가 발생할 수 있습니다. 3D FLAIR는 얇은 isotropic voxel을 사용할 수 있어 다양한 방향으로 재구성할 수 있고, 일부 CSF flow artifact를 줄이는 장점이 있습니다.

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정리

Axial FLAIR를 MRI Brain에 추가하는 가장 중요한 이유는 밝은 CSF를 어둡게 억제하여 주변의 비정상적인 뇌조직 신호를 더 선명하게 보기 위해서입니다.

특히 다음 병변을 평가하는 데 중요한 시퀀스입니다.

• 뇌실 주변 및 피질 인접 백질병변
• 다발성경화증과 탈수초성 질환
• 뇌경색 이후의 부종과 gliosis
• 뇌종양 주변 부종과 침윤성 변화
• 뇌염과 염증성 병변
• 지주막하 공간의 비정상 신호

다만 FLAIR 하나만으로 병변의 성격을 확정할 수는 없습니다. DWI·ADC, T1, T2, SWI 또는 GRE, 조영증강 영상과 함께 비교해야 정확한 진단 정보를 얻을 수 있습니다.

결국 Axial FLAIR는 단순히 프로토콜에 추가되는 보조 영상이 아니라, CSF 주변에 숨어 있는 뇌 병변을 찾아내는 Brain MRI의 핵심 시퀀스라고 할 수 있습니다.