CT 검사에서 조영제의 혈관외유출 예방을 위한 EDA 시스템 개발의 예비 보고 The Development of Extravasation Detection Accessory System for the Preventive Contrast Media Extravasation in the Computed Tomography: A Preliminary Report원문보기
CT 검사에서 조영제의 혈관외유출을 예방하기 위해 EDA시스템을 증폭기, ADC, 스트레인 게이지로 구성하여 개발하였고, 스트레인 게이지의 신호의 수치를 나타내도록 프로그램을 설계하였다. 신호비율은 500/1000 sec, 분해능 값은 0에서 4,096범위로 표시하고, 입력범위 $0{\sim}5$ V이다. 혈관외유출 검출 문턱 값은 50으로 하였고, 10 간격으로 조정하도록 하였다. 개발된 EDA 시스템을 성인 50명을 대상으로 적용하였다. 2명의 환자에서 혈관외유출이 검출되었고, 조영제 주입속도는 2.0 mL/sec, 2.5 mL/sec, 압력은 137 psi, 158 psi, 혈관외유출된 조영제 용량은 22 mL, 25 mL였다. 설정된 주입 조영제에 비해 20% 정도의 적은 용량이 혈관외유출되었다. 개발된 EDA 시스템은 소량의 조영제를 검출하여 혈관외유출을 예방하는 효과가 있다.
CT 검사에서 조영제의 혈관외유출을 예방하기 위해 EDA시스템을 증폭기, ADC, 스트레인 게이지로 구성하여 개발하였고, 스트레인 게이지의 신호의 수치를 나타내도록 프로그램을 설계하였다. 신호비율은 500/1000 sec, 분해능 값은 0에서 4,096범위로 표시하고, 입력범위 $0{\sim}5$ V이다. 혈관외유출 검출 문턱 값은 50으로 하였고, 10 간격으로 조정하도록 하였다. 개발된 EDA 시스템을 성인 50명을 대상으로 적용하였다. 2명의 환자에서 혈관외유출이 검출되었고, 조영제 주입속도는 2.0 mL/sec, 2.5 mL/sec, 압력은 137 psi, 158 psi, 혈관외유출된 조영제 용량은 22 mL, 25 mL였다. 설정된 주입 조영제에 비해 20% 정도의 적은 용량이 혈관외유출되었다. 개발된 EDA 시스템은 소량의 조영제를 검출하여 혈관외유출을 예방하는 효과가 있다.
To assess the ability of an extravasation detection accessory (EDA) system to detect clinically important extravascular injection of iodinated contrast material delivered with an automated power injector. Fifty patients referred for contrast material enhanced body computed tomography studied in a pr...
To assess the ability of an extravasation detection accessory (EDA) system to detect clinically important extravascular injection of iodinated contrast material delivered with an automated power injector. Fifty patients referred for contrast material enhanced body computed tomography studied in a prospective, observation study in which the EDA system was used to identify and interrupt any injection associated with clinically Important extravasation. The presence or absence of extravasation was definitively established with multi-detector CT at the injection site (injection rate, $2.0{\sim}2.5$ mL/sec). There were two true positive, extravasation volumes $22{\sim}25$ mL. The EDA system had sensitivity in the detection of clinically important extravasation. The EDA system is easy to use, safe, and accurate In the monitoring of intravenous injections for extravasation, which may prove especially useful in CT applications.
To assess the ability of an extravasation detection accessory (EDA) system to detect clinically important extravascular injection of iodinated contrast material delivered with an automated power injector. Fifty patients referred for contrast material enhanced body computed tomography studied in a prospective, observation study in which the EDA system was used to identify and interrupt any injection associated with clinically Important extravasation. The presence or absence of extravasation was definitively established with multi-detector CT at the injection site (injection rate, $2.0{\sim}2.5$ mL/sec). There were two true positive, extravasation volumes $22{\sim}25$ mL. The EDA system had sensitivity in the detection of clinically important extravasation. The EDA system is easy to use, safe, and accurate In the monitoring of intravenous injections for extravasation, which may prove especially useful in CT applications.
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문제 정의
CT 검사에서 조영증강을 위한 IV 카테터의 정맥 삽입은 경험과 숙련된 간호사를 필요로 하고, 혈관외유출 발생이 높은 고위험도 환자들을 분류하여 사전에 혈관외유출을 예방하여야 한다. 그러므로 혈관외유출을 예방하기 위해 EDA 시스템을 발전하도록 지속적으로 개발하여 기능을 보완하도록 한다.
이러한 EDA 시스템을 CT 검사에서 환자의 IV (intravenous) 카테터 부위에 부착하여 조영제를 소량에서 검출하여 혈관외유출을 사전에 예방하는데 목적이 있다.
제안 방법
2). CT 검사를 위해 내원한 환자를 대상으로 수용성 조영제를 자동주입기를 이용하여 IV 카테터 부위에 EDA 시스템을 부착하여 혈관외유출을 검출하였고, 혈관외유출된 환자는 동의 하에 혈관외유출 부위를 CT 스캔하여 확인하였다.
CT 검사에서 조영제의 혈관외유출을 예방하기 위해 EDA 시스템을 개발하였다. EDA 시스템은 조영제의 혈관외유출을 예방하는 효과가 있어, 의료의 질 증대와 함께 검사에 대한 의료서비스 향상이 예상되며, 피검사자인 방사선사와 간호사는 혈관외유출에 대한 부담을 줄일 수 있는 효과가 예상된다.
EDA 시스템은 증폭기와 ADC (analog-digital converter), 스트레인 게이지(strain gage)로 구성하고, 신호를 검출할 수 있는 프로그램을 설계하였다(Fig. 2). CT 검사를 위해 내원한 환자를 대상으로 수용성 조영제를 자동주입기를 이용하여 IV 카테터 부위에 EDA 시스템을 부착하여 혈관외유출을 검출하였고, 혈관외유출된 환자는 동의 하에 혈관외유출 부위를 CT 스캔하여 확인하였다.
환자에게 주입된 혈관외유출 조영제 용량은 22 mL였다. 두 번째 사례에서는 간을 검사하였고, 조영제 주입속도 2.5mL/sec, 압력 158 psi이었고, 전주와(antecubital fossa) 부위의 정맥에서 혈관외유출이 있었다. 초기의 분해능 값은 984였으나, 10초 후에는 1, 038로 초기 값으로 설정된 분해능이 50 이상을 증가하여 '모니터에서 빨간색의 경고 등이 울려 조영 제 주입을 중지하였다(Table 4).
병렬 포트로 통신하였고, Windows XP에서는 주소를 직접 컨트롤하지 못하므로 범용으로 나와 있는 DlportlO Library를 사용하였다. 분해능 값의 범위는 10간격으로 200 까지 조정하도록 하였다. 조영제 주입 후 정맥부위에서 스트레인 게이지의 신호 값의 분해능이 혈관외유출이 되었을 때 경고 표시를 알려주는 혈관외유출 문턱(threshold) 값을 50으로 설정하였고(Fig.
혈관외유출을 감지하는 스트레인 게이지에서 신호를 EDA 시스템을 통해 분해능의 값에 따라 Windows color 및 progress bar의 값을 조정하였으며 신호 비율은 500/1000 sec, 12 bit ADC로 0에서 4, 096 범위로 분해능을 표시하고, 입력범위 0~5 V이다. 분해능이 시간적으로 변화하는 것을 기록하기 위해 프로그램에 데이터 저장기능을 만들어 텍스트 파일로 1초 간격으로 저장하였다(Fig. 5). 병렬 포트로 통신하였고, Windows XP에서는 주소를 직접 컨트롤하지 못하므로 범용으로 나와 있는 DlportlO Library를 사용하였다.
4b). 스트레인 게이지를 환자의 IV 카테터 부위에 외과용 테이프를 이용하여 부착하여 신호를 검출하였다(Fig. 4c).
EDA 시스템을 설계하여야 한다. 이러한 요구를 충족시키기 위해서 스트레인 게이지를 이용하여 EDA 시스템을 제작하였고, 데이터를 증폭기를 이용하여 증폭하고, 신호의 디지털로 변환하기 위해 직렬전송 ADC (MAX 187, Maxim, Japan), 안정적인 저항 값의 출력 변화를 이용하여 혈관외유출을 검출하는 EDA 시스템을 설계하였다(Fig. 3). 환자의 정맥주사부위에 부착한 스트레인 게이지로부터 발생된 전위차는 증폭기 (LCT-I420, CAS, Seoul, Korea)를 사용 센서의 신호 값을 증폭한다.
9~7 mL의 용량 차이를 보였다. 이에 CT 검사에서는 조영제를 정맥에 주입하여 검사하는 경우에 혈관외유출을 예방하기 위해 조영제 주입 위치에 혈관외유출 검출기를 부착하여 검사하도록 한다. 이러한 검출기 적용은 경제적, 시간적으로 어려움이 수반되기는 하나, 혈관외유출을 예방하기 위한 최선의 방법으로 도입 설치하여 CT 검사에 사용하고, 환자의 임상적 증례에 따른 가이드라인에 따라 주의하여 혈관외유출을 예방하여 검사하도록 한다.
분해능 값의 범위는 10간격으로 200 까지 조정하도록 하였다. 조영제 주입 후 정맥부위에서 스트레인 게이지의 신호 값의 분해능이 혈관외유출이 되었을 때 경고 표시를 알려주는 혈관외유출 문턱(threshold) 값을 50으로 설정하였고(Fig. 6), 조영제 주입과정을 모니터링하도록 프로그램을 설계하였으며 (Fig. 7a), 분해능 초기 값과의 차이가 50 이상으로 문턱 값이 증가하면 빨간색의 경고가 표시되도록 프로그램을 개발하였다(Fig. 7b).
조영제 주입속도는 2.0~4.0 mL/sec 사이에서 주입하였고, 조영제 용량은 최소 90 mL에서 최대 170 mL로 손등(dorsum of hand)과 전주와(antecubital fossa) 정맥에 IV 카테터로 주입하여 검사하였다(Table 2).
0을 이용하였고, Win- dows에서 port 주소를 직접 제어할 수 있는 DlportlO Li- brary를 사용하였다. 혈관외유출을 감지하는 스트레인 게이지에서 신호를 EDA 시스템을 통해 분해능의 값에 따라 Windows color 및 progress bar의 값을 조정하였으며 신호 비율은 500/1000 sec, 12 bit ADC로 0에서 4, 096 범위로 분해능을 표시하고, 입력범위 0~5 V이다. 분해능이 시간적으로 변화하는 것을 기록하기 위해 프로그램에 데이터 저장기능을 만들어 텍스트 파일로 1초 간격으로 저장하였다(Fig.
환자의 진단을 위해 사용하는 조영제의 혈관외유출로 인한 의료의 질 저하와 환자의 신체 조직의 괴사 및 손상을 방지하고, 환자의 불만, 두려움을 감소하기 위해, 혈관외유출에 의한 예방을 위해 혈관외유출 검출기(Extravasation Detection Accessory, EDA) 시스템을 개발하였다. 이러한 EDA 시스템을 CT 검사에서 환자의 IV (intravenous) 카테터 부위에 부착하여 조영제를 소량에서 검출하여 혈관외유출을 사전에 예방하는데 목적이 있다.
대상 데이터
CT 검사를 위해 내원한 환자 50명(남자; 20, 여자; 30, 평균나이; 47세)을 대상으로 EDA 시스템을 적용하였다. 조영제 주입속도는 2.
EDA 시스템을 적용하여 검출한 혈관외유출은 2명이었고(Table 3), 나머지 48명에서는 혈관외유출이 발생하지 않고 CT 검사를 종료하였다. 혈관외유출 검출 첫 번째 사례는 복부를 검사하는 환자의 왼쪽 손등에 주입기를 이용하여 조영제를 주입하였을 때의 조영제 주입속도는 2.
개발에 사용된 스트레인 게이지(AE-XXS300N-120, CAS, Seoul, Korea)의 크기는 a (30 mm), b (0.6 mm), c (40 mm), d (6 mm)를 사용하였다(Fig. 4b). 스트레인 게이지를 환자의 IV 카테터 부위에 외과용 테이프를 이용하여 부착하여 신호를 검출하였다(Fig.
성인 50명을 대상으로 EDA 시스템을 개발하여 적용하였고, 다양한 프로토콜을 이용하여 검사하였다. 환자의 성별과 나이, 조영제의 용량, 속도, 주입 시간, 압력, Ⅳ.
데이터처리
환자의 성별과 나이, 조영제의 용량, 속도, 주입 시간, 압력, Ⅳ.위치, 샘플링 데이터의 평균값을 구하였다. 바늘 크기는 18 게이지로 일정하게 하였고, 혈관외유출 검출 문턱 값은 50으로 고정하였다.
프로그램은 Microsoft Visual C+ + 5.0을 이용하였고, Win- dows에서 port 주소를 직접 제어할 수 있는 DlportlO Li- brary를 사용하였다. 혈관외유출을 감지하는 스트레인 게이지에서 신호를 EDA 시스템을 통해 분해능의 값에 따라 Windows color 및 progress bar의 값을 조정하였으며 신호 비율은 500/1000 sec, 12 bit ADC로 0에서 4, 096 범위로 분해능을 표시하고, 입력범위 0~5 V이다.
성능/효과
드물게 과민성 반응이 나타나 적절한 치료를 해야 하는 경우가 있으며, 극히 드물게 사망에 이르는 경우도 보고되었고, 또한, CT 검사에서의 조영제주입에 의한 혈관외유출의 합병증으로 많은 보고가 있었다. 4)조영제 주입에 의한 혈관외유출된 부위는 부종이 형성되고 손상 받은 주위의 조직은 경계가 뚜렷해지고 피부의 색깔 변화를 초래한다. Daniel 등5)은 혈관외유출이 생기는 경우 피하조직 내의 정맥혈류를 부분적으로 방해하여 결국에 동맥의 폐쇄로 인해 피부의 괴사를 초래한다고 보고하였고, Kim 등6)은 가토를 대상으로 혈관외유출의 괴사에 대한 실험적 연구를 하였고, Sistrom 등7)은 혈관외유출에 대한 28건의 사례를 보고하였다7)
바늘 크기는 18 게이지로 일정하게 하였고, 혈관외유출 검출 문턱 값은 50으로 고정하였다. 검사대상환자의 조영제 주입속도는 평균 2.51 mL/sec, 조영제 용량은 평균 125.20 mL, 조영제 주입 시간은 52.22 sec, 주사부위의 평균압력은 143.52 psi, 샘플링 데이터의 평균은 868.48로 조사되었다(Table 3).
본 연구에서 자체 개발된 EDA 시스템은 CT 조영제 22~ 25 mL 소량의 조영제를 사전에 검출하여 Birnbaum'%^ 차이는 9~7 mL의 용량 차이를 보였다. 이에 CT 검사에서는 조영제를 정맥에 주입하여 검사하는 경우에 혈관외유출을 예방하기 위해 조영제 주입 위치에 혈관외유출 검출기를 부착하여 검사하도록 한다.
후속연구
5 mL/sec에서 검출되었고, 조영제 주입속도와 혈관외유출 상관관계는 대상 환자수가 적어 상관관계를 산출할 수 없었다. 이번 연구는 예비보고로서 다음 연구에서는 대상 환자를 늘려 조영제 주입속도, 검사종목, 주사위치별로 EDA 시스템을 다양하게 하여 검사할 필요가 있다. 혈관외유출이 검출된 사례의 환자는 동의 하에 혈관외유출 부위를 스캔하였다.
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