선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그러나다양한3차원 의료영상기기를 이용하여 단일구조물에 대한 용적 측정에 대한 연구는 미미하다. 따라서 본 연구에서는 전립선비대증 진단에서 가장 중요한 전립선 용적을 측정하는데 있어 2차원 US 영상, 3차원 US 영상 그리고MRI, CT를 이용한 용적을 측정 및 비교 . 분석하여 각각의 유용성을 평가하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 전립선비대증 진단에서 가장 중요한 전립선 용적을 측정하는데 있어 2차원 US 영상, 3차원 US 영상 그리고MRI, CT를 이용한 용적을 측정 및 비교 . 분석하여 각각의 유용성을 평가하고자 하였다.
제안 방법
- 3차원 US 영상을 이용한 가상 전립선 용적측정은 획득한 3 차원 용적 자료 (slice thickness: 1 mm, gap: 4.0 mm, 15 slices)를 QLAB program (Version 7.0, Philips medical system)에 이 용하여 연속적 단면적 합산법으로 측정하였다 (Fig. 4). 이때 검사의 정확성을 위해 US 검사를 시행하는 초음파 전문방사선사 는 전립선 모델의 용적을 모르는 상태에서 3회 반복 측정하여 평균 값과 표준편차 값을 구하였다.
- US를 이용한용적측정은2차원 영상자료를 이용한방법과3 차원 영상자료를 이용한 방법으로시행하였다. 2차원 US 영상을 이용한 가상 전립선 용적측정은 비교적 정확한 방법으로 알려진 타원체 부피 공식 법을 이용하였다[21].
- 끓는 증류수 200 戒에 곤약가루 (회처럼 먹는 곤약, 밀양한천) 10 g을섞고 기포가 발생하지 않도록 저어서 녹인 후, 곤약 용액을 다양한 모양의 풍선에 주사기를 이용하여 주입한 후 상온에서 식힌다. 그리고 가상 전립선 모델들의 실제 부피는 아르키메데스의 원리를 이용하여 생리식염수가 담긴 비이커에담아 원하는 부피가 되도록 굳은 곤약을 제거하면서 제작하였다. 이때 전립선 비대증의 용적 변화에 맞추어 20 "~100 皿까지 각각 5 皿의 부피 변화를 주어서 총 17개의 가상 전립선 모델을 제작하였다 (Fig.
- 전립선 모델의 역치 (threshold) 값은 실험적으로 얻은 600을 상한 값으로 하고 -650을 하한 값으로 지정하였다. 그리고 수작업을 통해서 전립선의 경계를 지정하고, 역치 값 안에 포함된 단면적을 연속적으로 소프트웨어에서 자동 합산하였다. 이 방법은 전립선 모델의 용적을 정량적으로 측정하기 때문에 2회 측정으로 평균 값과 표준편차 값을 구하였다 (Fig.
- 얻어진 3차원 영상 자료는 의료영상저장전송시스템 (picture archiving and communication system; PACS)인 Impax Enterprise (Agfa, Mortsel, Belgium)을 이용하여 저장과 전송하였다.
- 전립선 모델은 정상 성인 전립선의 형태를 바탕으로 좌우 대칭이며 요도 이하가 평평하거나 오목한 형태로 제작하였다. 모델의 재질은 선행된 전립선 용적 측정 연구들에서 일반적으로 사용된 곤약을 이용하였다[20].
- 탐촉자 (probe)는 C9-5MHz 와 3D 9-3MHz 각각 2개의 탐촉자를 이용하여 2 차원, 3차원 US 영상을 획득하였다. 특히, US 영상은 시술자의 개인적인 역량 차이가 있기 때문에 기존의 2차원 검사 방법을 시행하여 3차원 US 영상과 비 교하였다. US 장비를 이용한 측정은 5년 이상 초음파실 경 력의 초음파 전문방사선사 2명 이 시행하였다.
- 7 g을 섞고 기포가 발생하지 않도록 자석막대를 이용하여 약 30-40 분 저으면서 녹인 후, 한천용액을 미리 준비한 용기에 1/2 정도 채운 후(이때, 기포가 생기지 않게 주의한다) 상온에서 식혔다. 한천용액이 반고형 상태로 굳은 후미리 제작한 전립선 모델을 한천 표면에 올려놓고 모델 하부의 일부분을 반고형 상태의 한천에 밀어 넣은 다음 나머지 용액을 추가하여 모델을 넣은 후 용적을 측정하고, 상온에서 식혀 최종 전립선 모델을 만들었다.
대상 데이터
- 그리고 가상 전립선 모델들의 실제 부피는 아르키메데스의 원리를 이용하여 생리식염수가 담긴 비이커에담아 원하는 부피가 되도록 굳은 곤약을 제거하면서 제작하였다. 이때 전립선 비대증의 용적 변화에 맞추어 20 "~100 皿까지 각각 5 皿의 부피 변화를 주어서 총 17개의 가상 전립선 모델을 제작하였다 (Fig. 1).
- MRI는 Gyroscan Intera 1.5 Tesla (Philips medical system, Netherlands)를 사용하였다. Scan parameter로서 field of view (FOV)는 130x130 mm°] 51 repetition time (TR)은 600 msec, echo time (TE)은 11 msec, 단면의 두께는 3 mm, 간격 은 0.
- MRI와CT에서 획득한 데이터는 연속 단면적 합산을 이용한 용적 계산이 가능한 3차원 영상 구현 소프트웨어 Rapidia (Version 2.8, INFINITT, Korea)를 이용하였다. 전립선 모델의 역치 (threshold) 값은 실험적으로 얻은 600을 상한 값으로 하고 -650을 하한 값으로 지정하였다.
- 사용하였다. Scan parameter는 collimation0] 40x0.675 mm이고 thickness와 increment는 각각 2 mm와 1mm 그리고 120 kVp, 250 mAs 로 주사하여 데이터를 획득했다. US 장비 는 IU-22 Ultrasound system (Philips medical system, Netherlands)!: 사용하였다.
- 특히, US 영상은 시술자의 개인적인 역량 차이가 있기 때문에 기존의 2차원 검사 방법을 시행하여 3차원 US 영상과 비 교하였다. US 장비를 이용한 측정은 5년 이상 초음파실 경 력의 초음파 전문방사선사 2명 이 시행하였다.
- 모델의 재질은 선행된 전립선 용적 측정 연구들에서 일반적으로 사용된 곤약을 이용하였다[20]. 끓는 증류수 200 戒에 곤약가루 (회처럼 먹는 곤약, 밀양한천) 10 g을섞고 기포가 발생하지 않도록 저어서 녹인 후, 곤약 용액을 다양한 모양의 풍선에 주사기를 이용하여 주입한 후 상온에서 식힌다.
- US 장비 는 IU-22 Ultrasound system (Philips medical system, Netherlands)!: 사용하였다. 탐촉자 (probe)는 C9-5MHz 와 3D 9-3MHz 각각 2개의 탐촉자를 이용하여 2 차원, 3차원 US 영상을 획득하였다. 특히, US 영상은 시술자의 개인적인 역량 차이가 있기 때문에 기존의 2차원 검사 방법을 시행하여 3차원 US 영상과 비 교하였다.
데이터처리
- 5. Pearson's correlation coefficient between each measurement of mdalities and the prostate phantom volume.
- 0 for Windows, SPSS, Chicago, IL USA)로 통계학적 분석을 실행하였다. 각각의 장비에서 측정된 용적과 실제 용적과의 비교는paired t-test를 人용하여 확인했으며 상관계수 (r, Pearson's correlation coeflBcient) 를 사용하여 상관관계를 분석하였고, 여러 군 간 용적의 분산분석은 one-way analysis of variance (ANOVA)의 F-test를 시 행하여 집단간의 분산검정을하였다. 이 때, 통계적인 유의성eP 값이 0.
- 결과데이터는 SPSS software (SPSS 15.0 for Windows, SPSS, Chicago, IL USA)로 통계학적 분석을 실행하였다. 각각의 장비에서 측정된 용적과 실제 용적과의 비교는paired t-test를 人용하여 확인했으며 상관계수 (r, Pearson's correlation coeflBcient) 를 사용하여 상관관계를 분석하였고, 여러 군 간 용적의 분산분석은 one-way analysis of variance (ANOVA)의 F-test를 시 행하여 집단간의 분산검정을하였다.
- 05보다 크게 나오면 그룹들 사이에 유의한 차이가 없다고 분석하였다. 또한 Bland and Altman plot을 사용하여 각 검사의 평균값과의 차이와 분포를 비 교하였다.
- 그리고 수작업을 통해서 전립선의 경계를 지정하고, 역치 값 안에 포함된 단면적을 연속적으로 소프트웨어에서 자동 합산하였다. 이 방법은 전립선 모델의 용적을 정량적으로 측정하기 때문에 2회 측정으로 평균 값과 표준편차 값을 구하였다 (Fig. 2).
- 4). 이때 검사의 정확성을 위해 US 검사를 시행하는 초음파 전문방사선사 는 전립선 모델의 용적을 모르는 상태에서 3회 반복 측정하여 평균 값과 표준편차 값을 구하였다.
이론/모형
- 영상자료를 이용한 방법으로시행하였다. 2차원 US 영상을 이용한 가상 전립선 용적측정은 비교적 정확한 방법으로 알려진 타원체 부피 공식 법을 이용하였다[21]. 이 방법은 전립선 용적의 축 상면 (axial plane)과 시상면 (sagittal plane)의 양단층상 (biplane) 에서 타원체 부피 구하는 측정법으로 공식은 아래와 같다(Fig.
성능/효과
- 2명의 초음파 전문방사선사에 의해 획득한2차원 US 영상의 가상 전립선 용적은 유의한 차이가 없었다 (p = 0.872). 그리고 각각의 장비에서 측정한 용적과실제용적eTable 1과 같다.
- US 영역에서 3차원 US 영상을 이용한 전립선 모델의 용적 측정은 기존의 2차원 영상을 이용한 용적보다 큰 차이 없이 측정이 가능하다는 것을 확인할 수 있었지만, 2 명의 초음파 전문방사선사가 측정한 용적의 오차범위에서는2 차원US 영상(3.85 威)보다 3차원 US 영상 (2.89 m妙에서 약 1 叫정도 오차 범위가 감소한 것으로 나타났다. 이는 전립선의 형태가 정확히 타원체가 아니고 근위부가 넓고 말단부는 좁은 밤톨 같은 형태이기 때문에 타원체로 가장하고 부피 를 계산하는 것보다 단면적 을 적 분하여 계산하는 것이 보다 정확한 값을 반영한 것이라고 판단된다.
- 가상 전립선 모델을 기준으로 각각의 장비 별 용적측정에 대한 유용성을 비교 결과로서, 우선 2차원 US 영상과실제 전립선 모델과의 비교에서는 95% 신뢰구간 (confidence interval, CI)의 lower limit는-10.3, upper limit는 12.6으로 나타났으며, 3 차원 US 영상과의 비교는 lower limit에서 -5.9, upper limit에서 10.2, CT에서는 lower limit에서 -16.6, upper limit에서 6.3, 마지막으로 MRI와의 비교에서는 lower limit에서 -11.6, upper limit에서 9.1 로 나타났다. 따라서 Bland and Altman plot-fr 이용한 각각의 장비별 95% CI를 비교하였을 때 3차원 의료영상기기를 이용한 용적측정 이 가상 전립선 모델의 실측치에 가까운 것으로 나타났으며 ANOVA를 이용한F-test 검정의 잔차 분산에서도 가상 전립선 모델과 비슷한 분포를 보이고 있다.
- 5). 각각의 장비에서 측정된 가상 전립선 모델용적과실제 전립선 모델의 용적과의 상관계수는모두0.9 이상으로 나타나 실제 전립선 모델의 용적과 높은 상관관계를 보였고, 긱기. 의상관계수 간의 통계학적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 1 로 나타났다. 따라서 Bland and Altman plot-fr 이용한 각각의 장비별 95% CI를 비교하였을 때 3차원 의료영상기기를 이용한 용적측정 이 가상 전립선 모델의 실측치에 가까운 것으로 나타났으며 ANOVA를 이용한F-test 검정의 잔차 분산에서도 가상 전립선 모델과 비슷한 분포를 보이고 있다. (F = 0.
- 그러나 전립선 절제술을 시행하는 경우가 드물고 정상인 아닌 전립선을 대상으로 한다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서 곤약을 이용한 전립선 모델은 US 소견상 연조직과 유사한 에코를 보여 실제 전립선 US 영상과 거의 같은 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 실제 전립선과 유사한 경도 (consistency) 및 탄력성 (elasticity)을 가지고 있어서 실제 경직 장 US를 이용한 부피 측정과 유사한 상황에서 부피 측정 실험을 시행할 수 있었다.
- 그리고 각각의 장비에서 측정한 용적과실제용적eTable 1과 같다. 용적측정의 유용성을 비교하기 위한 통계 분석에서 상관계수 (r)는 2 차원 US 영상과가상 전립선 모델과의 비교에서 r=0.998 (p = 0.001), 3 차원 US 영상과의 비교에서는 r = 0.999 (p = 0.001), CT와는 r = 0.992 (p = 0.001), MRI의 비교에서는r = 0.996 (p = 0.001) 로나타났다 (Fig. 5). 각각의 장비에서 측정된 가상 전립선 모델용적과실제 전립선 모델의 용적과의 상관계수는모두0.
후속연구
- 결론적 으로 3차원 의료영 상기기들을 이용한 용적 측정은 유의한 차이 없이 높은 상관관계를 가지고 있었으므로 각각의 의료영상기 기들의 장단점 을 파악하여 질환과 환자상태에 맞게 적용한다면 전립선 용적 측정의 유용성은 높을 것으로사료된다. 앞으로 전립선뿐만 아니라 다른 인체 장기의 정확한 용적 측정을 위한 연구를 통해 다양한 방면에서 응용될 수 있도록 해야 할 것이다.
- 이들 장비는 비침습적으로 3차원 영상을 보다 쉽고 빠르게 획득할 수 있다는 장점이 있지만 영상 후처리 하는데 많은 수작업이 필요하다는 단점도 있다. 또한 본 연구에서 3차원 의료영상기기들의 slice thickness가 다른 것은 장비 성 능의 차이로 인한 연구의 제 한점이 있지만 용적 측정에 큰 차이가 없었으므로 결과에 직접적인 영향을 주고 있지 않다고 사료된다.
- 전립선 용적 측정의 유용성은 높을 것으로사료된다. 앞으로 전립선뿐만 아니라 다른 인체 장기의 정확한 용적 측정을 위한 연구를 통해 다양한 방면에서 응용될 수 있도록 해야 할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.