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문제 정의
- ASIR 기법을 이용한 체질량 지수에 따른 관전압 적용에 관한 관련된 연구는 없었기에 본 연구의 목적은 ASIR 기법을 이용한 체질량 지수와 관전압 변화에 따른 영상 평가 및 피폭선량을 알아보고자 하였다.
- 따라서, 본 연구에서는 심장검사 시 ASIR 40%를 적용하여 검사해 보았으며, 체질량 지수 따라 관전압을 변화 시킴으로 영상의 질에 미치는 영항과 피폭선량 감소에 대해 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 사용한 장비는 64-MDCT(LightSpeed VCT Xte, GE Healthcare, Milwaukee, USA)를 이용하였으며, 후향적심전도 동조화를 사용하였다. 심장 영상 재구성을 위한 workstation으로는 Advatage workstation(Version 4.
- 35 sec로 설정하였다. 검사 범위를 기관분기부(Carina) 하방 1 cm부터 심저부(Heart base)까지로 하였으며, 조영제는 초당 5 cc, 총 70 cc 를 주입한 후 연속적으로 생리 식염수를 초당 5 cc, 총 40 cc를 주입하였다. CT 검사 전 nitroglycerin을 설하 투여하였다.
- 검사 범위를 기관분기부(Carina) 하방 1 cm부터 심저부(Heart base)까지로 하였으며, 조영제는 초당 5 cc, 총 70 cc 를 주입한 후 연속적으로 생리 식염수를 초당 5 cc, 총 40 cc를 주입하였다. CT 검사 전 nitroglycerin을 설하 투여하였다. 관전압은 A군과 C군은 100 kVp, B군과 D군은 120 kVp, 관전류 300 mA 로 검사하였다.
- CT 검사 전 nitroglycerin을 설하 투여하였다. 관전압은 A군과 C군은 100 kVp, B군과 D군은 120 kVp, 관전류 300 mA 로 검사하였다.
- 정량적 분석 방법으로 CT 값(number)을 측정하여 잡음(noise) 정도를 분석하였다. 대동맥 중심부에 20mm2의 관심영역(region of interest, 이하 ROI)을 설정 하였으며, 나머지 우관상동맥 (Rightcoronary artery, 이하 RCA), 좌전하행동맥(Left anterior desending artery, 이하 LAD) 혈관 부분은 가능한 큰 8mm2의 관심영역을 설정 한 후, CT값(number)측정하여 평균값과 표준편차를 분석하였다[그림 1].
- 정량적 분석 방법으로 CT 값(number)을 측정하여 잡음(noise) 정도를 분석하였다. 대동맥 중심부에 20mm2의 관심영역(region of interest, 이하 ROI)을 설정 하였으며, 나머지 우관상동맥 (Rightcoronary artery, 이하 RCA), 좌전하행동맥(Left anterior desending artery, 이하 LAD) 혈관 부분은 가능한 큰 8mm2의 관심영역을 설정 한 후, CT값(number)측정하여 평균값과 표준편차를 분석하였다[그림 1].
- 정성적 분석 방법으로 관상동맥의 우관상동맥(RCA), 좌전하행동맥(LAD) 부분의 영상의 질을 1 ～ 5점으로 분석하였으며, 영상의학과 심장전문 판독의를 포함한 영상의학과 판독의 2명과 영상의학과 전공의 1명이 분석하였다.
- 모르겠다 (3점), 4. 혈관의 형태가 구분되지 않는다 (2점), 5. 혈관의 형태가 보이지 않는다 (1점) 의 5등급으로 나누어 평가 하였으며, 정확도를 위해 동일한 판독용 모니터를 이용하여 평가하였으며, 평가자 논문과 관련된 내용은 암시하지 않았다.
대상 데이터
- 2010년 4월부터 2010년 9월까지 건강 검진을 목적으로 심장 CT 검사를 내원한 80명의 성인을 대상으로 후향적 연구를 하였다. 연령분포는 36세에서 71세로 평균 연령은 53.
- CT 검사 시 측정한 신장과 체중으로 체질량 지수를 계산하였으며, 체질량지수가 25 이하인 성인 40명, 체질량 지수가 25 이상인 성인 40명이었다[표 1].
데이터처리
- 관심영역의 CT값의 평균값은 평균값은 독립표본검정(t-test, SPSS win 12.0)을 이용하였고, P값이 0.05 이하일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다.
- 통계방법으로는 ANOVA 검정(ANOVA test, SPSS win 12.0)을 이용하였고, P값이 0.05 이하일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다.
- 유효선량(effective dose)을 평가하였고, 유효선량의 계산은 DLP(dose length product, 이하 DLP)값에 EUR 16262(European guide)[표 2]에서 권고하는 DLP당 흉부 검사 시 유효선량비 0.017을 곱하여 계산하였다[그림 2].
- 피폭선량 분석 통계방법으로는 독립표본검정(t-test, SPSS win 12.0)을 이용하였고, P값이 0.05 이하일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다. 피폭선량에 측정된 DLP값은 CTDIvol 값을 length로 곱해준 것으로 scan중 환자가 받은 총 Dose양을 나타낸다.
이론/모형
- 사용한 장비는 64-MDCT(LightSpeed VCT Xte, GE Healthcare, Milwaukee, USA)를 이용하였으며, 후향적심전도 동조화를 사용하였다. 심장 영상 재구성을 위한 workstation으로는 Advatage workstation(Version 4.4, GE, USA)를 이용하였다. 조영증강영상을 얻었다.
성능/효과
- 영상의 정량적 분석 결과로 영상 잡음은 ASIR 적용하지 않고 체질량 지수 25이하이며 관전압 100kVp로 촬영한 A군은 494 ± 32 HU, ASIR 40% 적용하고 체질량 지수 25이하이며 관전압 100 kVp로 촬영한 C군은 482 ± 48 HU로 나타났다.
- 정성적 평가방법으로 관상동맥 분절별로 임상평가한 결과 평균값은 A군은 4.13±0.2, B군은4.18±0.1, C군은 4.1±0.2, D군은 4.15±0.1로 A군, B군, C군, D군 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었으며(P<0.05), 모든 군에서 진단에 적절한 영상을 보였다[표 4][그림 3][그림 4].
- 또한 B군과 D군의 상관관계를 분석한 결과 유의확률은 0.01(P<0.05)으로써 B군과 D군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, ASIR 적용하지 않은 B군이 ASIR 40%를 적용한 D군보다 노이즈가 유의하게 높았다.
- A군과 C군의 상관관계를 분석한 결과 유의확률은 0.01(P<0.05)으로써 A군과 C군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, ASIR 적용하지 않은 A군이 ASIR 40%를 적용한 C군보다 노이즈가 유의하게 높았다.
- ASIR 적용하지 않고 체질량 지수 25 이상이며 관전압 120 kVp로 촬영한 B군은 510 ± 45 HU, ASIR 40 % 적용하고 체질량 지수 25 이상이며 관전압 120 kVp로 촬영한 D군은 480 ± 82 HU로 나타났다[표 3].
- 피폭선량의 분석 결과로서 네군의 유효선량은 A군은 8.6±0.9, B군은 14.9±0.4, C군은 5.8±0.5, D군은 10.1±0.6 mSv 이였다[표 5].
- A군과 C군의 상관관계를 분석한 결과 유의확률은 0.01(P<0.05)으로써 A군과 C군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, ASIR 40%를 적용한 C군이 ASIR 적용하지 않은 A에 비하여 피폭선량이 32.6 % 감소하였다.
- 또한 B군과 D군의 상관관계를 분석한 결과 유의확률은 0.01(P<0.05)으로써 B군과 D군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, ASIR 40%를 적용한 D군이 ASIR 적용하지 않은 B군에 비하여 피폭선량이 32.2% 감소하였다.
- 영상 잡음의 경우 ASIR 적용하지 않고 체질량 지수 25이하이며 관전압 100kVp로 촬영한 A군과 ASIR 40% 적용하고 체질량 지수 25이하이며 관전압 100 kVp로 촬영한 C군사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, A군이 C군보다 노이즈가 유의하게 높았다. 또한, ASIR 적용하지 않고 체질량 지수 25 이상이며 관전압 120 kVp로 촬영한 B군과 ASIR 40% 적용하고 체질량 지수 25 이상이며 관전압 120 kVp로 촬영한 D군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, B군이 D군보다 노이즈가 유의하게 높았다.
- 영상 잡음의 경우 ASIR 적용하지 않고 체질량 지수 25이하이며 관전압 100kVp로 촬영한 A군과 ASIR 40% 적용하고 체질량 지수 25이하이며 관전압 100 kVp로 촬영한 C군사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, A군이 C군보다 노이즈가 유의하게 높았다. 또한, ASIR 적용하지 않고 체질량 지수 25 이상이며 관전압 120 kVp로 촬영한 B군과 ASIR 40% 적용하고 체질량 지수 25 이상이며 관전압 120 kVp로 촬영한 D군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, B군이 D군보다 노이즈가 유의하게 높았다. 따라서, ASIR 40% 를 적용하여 검사하여도 영상의 질에는 부정적인 영향을 주지 않는다고 볼 수 있다.
- 따라서, ASIR 40% 를 적용하여 검사하여도 영상의 질에는 부정적인 영향을 주지 않는다고 볼 수 있다. 관상동맥 분절의 경우 ASIR를 적용하지 않은 A군과 B군 ASIR 40% 적용하여 촬영한 C군과 D군 모두 98%에서 진단에 적절한 영상을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다. ASIR를 적용한 C군이 A군보다 영상의 질의 평균 점수는 낮았다.
- 이는 ASIR 40%를 적용함으로써 선량을 줄이는 동시에 노이즈를 감소 시키기 위한 효과로 인해 다소 영상의 질이 낮아졌음을 생각해 볼 수 있다. 체질량 지수 25 이하인 환자에게 100 kVp로 낮추어 검사하는 동시에 ASIR 40% 적용함으로써 영상의 질 저하 없이 방사선 피폭량을 약 32.6 % 감소 시킬 수 있었다. 또한 체질량 지수 25 이상인 환자에게 120 kVP로 높아서 촬영함에도 불구하고 ASIR 40% 적용함으로써 영상의 질 저하 없이 방사선 피폭량을 약 32.
- 6 % 감소 시킬 수 있었다. 또한 체질량 지수 25 이상인 환자에게 120 kVP로 높아서 촬영함에도 불구하고 ASIR 40% 적용함으로써 영상의 질 저하 없이 방사선 피폭량을 약 32.2 % 감소 시킬 수 있었다.
- 결론적으로 64-MDCT를 이용한 심장 CT 검사에서 체질량 지수가 25 이하로 낮은 환자에서 관전압 100 kVp로 낮추어 검사하는 동시에 ASIR 40% 적용함으로써 영상의 질 저하 없이 방사선 피폭량을 약 32.6 % 감소 시킬 수 있었다. 또한 체질량 지수 25 이상인 환자에서 120 kVP로 높여서 검사하는 동시에 ASIR 40 % 적용함으로써 영상의 질 저하 없이 방사선 피폭량을 약 32.
- 6 % 감소 시킬 수 있었다. 또한 체질량 지수 25 이상인 환자에서 120 kVP로 높여서 검사하는 동시에 ASIR 40 % 적용함으로써 영상의 질 저하 없이 방사선 피폭량을 약 32.2 % 감소 시킬 수 있었다. 영상 재구성 기법의 개발과 하드웨어와 소프트웨어의 발전이 병행된다면, 훨씬 더 적은 선량으로도 검사가 가능할 것으로 생각된다.
후속연구
- 본 연구의 제한점은 건진 환자와 같은 비 질환군을 대상으로 하였고, 심장 박동수 65 ～ 75회 이내 안정된 환자들을 대상으로 하였다. 또한 체질량 지수에 따라 조영제 양을 조절하지 않고 동일하게 사용하였다.
- 또한 체질량 지수에 따라 조영제 양을 조절하지 않고 동일하게 사용하였다. 향후에는 비 질환군 및 질환군을 대상으로 연구한다면 더욱더 다양한 결과가 나타날 수 있을 것으로 생각한다.
- 2 % 감소 시킬 수 있었다. 영상 재구성 기법의 개발과 하드웨어와 소프트웨어의 발전이 병행된다면, 훨씬 더 적은 선량으로도 검사가 가능할 것으로 생각된다.
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