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문제 정의
- 따라서 호흡운동을 고려하지 않으면 내장지방 면적 측정에 많은 오류가 있을 수 있지만 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 피검자들이 검사 시 시행하는 호흡운동의 흡기와 호기의 변화가 복부지방에 의한 비만도 측정에 얼마나 많은 영향을 주는지 평가 하고자 한다.
- 본 연구에서는 호흡운동의 차이로 내장지방 면적의 변화로 인한 복부 비만도의 정량적인 측정값이 변한다는 점을 알 수 있었다. 따라서 혈압의 수축기와 이완기를 동시에 측정하는 것처럼 흡기위상과 호기위상을 같이 계측하여 복부비만도를 판정하는 것을 제안한다. 또한 본 연구결과에서 일반적으로 비만도를 판정하는 BMI와 Broca 지수, 그리고 복부 비만도는 유의한 차이를 보이고 있었다.
제안 방법
- CT를 이용한 복부 지방 검사 시 시행하는 호흡 조절은 흡기와 호기 후 숨 참음으로 각 2회 시행했으며 검사시작 전에 자동녹음 방송으로 피검자들에게 알려주었다. 영상의 획득범위는 호흡 운동에 의해서 움직이는 배꼽의 위치를 넓게 잡기 위해 요추 3 번에서부터 요추 5 번까지 볼륨 데이터를 획득하였다.
- 이때 호흡에 의한 움직임 인공물이 생겼다면 실험 데이터에서 제외하였다. 그리고 흡기 때의 전체지방 면적과 호기 때의 전체지방 면적을 뺀 결과값이 음수가 나오면 피검자의 호흡조절 오류로 판정하였다.
- CT를 이용한 지방 계측법에서 복부의 전체지방 계측은 배꼽을 지나는 CT 영상의 수직 횡단면을 선택하여 지방에 해당하는 CT값 (−250 ~ −50)을 설정한 후 화소기반기법(pixel based method)에 의해 자동적으로 측정하였다(그림 1). 내장지방 계측은 같은 위치의 영상에서 복강 내 지방과 피하지방을 분리 하기 위해 복막을 경계로 안쪽을 내장지방 면적, 바깥쪽을 피하지방의 면적으로 나누어 각각의 면적(cm2 )을구하였다. 그 결과 내장지방 면적이 100 cm2 이하면 정상, 100~200 cm2 이면 경도 내장지방비만, 200 cm2 이상이면 중증 내장지방 비만으로 정의하였다.
- 9 mGray이었다. 얻어진 영상자료는 표준의료영상(digital imaging and communications in medicine, DICOM) 파일로 획득하였으며, 의료영상저장전송 시스템(picture archiving and communication system, PACS)인 Impax Enterprise (Agfa, Mortsel, Belgium)을 이용하여 저장과 전송을 하였다. 복부 CT 영상 분석도구는 Rapidia 2.
- 따라서 촬영 위치를 배꼽부위로 잡는 것에 대해 비만 정도에 따라 그 위치가 변하기 때문에 요추 4~5 번에서 측정해야 한다는 주장도 있다[26]. 이러한 점을 보완하기 위해 본 연구에서는 다중검출기 전산화단층영상(multidetector computed tomography, MDCT) 장치를 이용하여 배꼽의 위치를 중심으로 요추 3 번에서부터 요추 5 번까지 볼륨 데이터를 획득하여 호흡운동에 의해 변할 수 있는 배꼽의 위치를 3차원 프로그램에서 일괄되게 확보하였다. 본 연구 결과에 의하면 피검사자의 검사 시 호흡에 대한 주의를 소홀히 하여 4 명 중 1 명 꼴로 호흡조절에 실패하였다.
- 영상의 획득범위는 호흡 운동에 의해서 움직이는 배꼽의 위치를 넓게 잡기 위해 요추 3 번에서부터 요추 5 번까지 볼륨 데이터를 획득하였다. 호흡방법은 배꼽부위의 복부 전체지방 면적을 흡기 후 숨 멈춤을 하고 검사하고 동일한 검사조건으로 같은 위치의 부위에서 호기 후 숨 멈춤을 하고 복부 횡단면 영상을 획득하였다. 이때 호흡에 의한 움직임 인공물이 생겼다면 실험 데이터에서 제외하였다.
대상 데이터
- 이들은 현재 질병을 가지고 있지 않은 정상인들로 선발했으며, 본 연구 목적에 대해 동의를 하고 참가하였다. 계측에 이용한 CT는 16 Channel CT (MX8000, Philips Medical system, Netherlands)을 사용 하였다. 검사조건으로는 관전압 120 kVp, 관전류량 50 mAs, 영상의 크기(matrix size)는 픽셀(pixel)당 0.
- 수도권에 위치하고 있는 S대학병원에서 지원자 성인 66명을 대상으로 하였다(표 1). 이들은 현재 질병을 가지고 있지 않은 정상인들로 선발했으며, 본 연구 목적에 대해 동의를 하고 참가하였다.
- CT를 이용한 복부 지방 검사 시 시행하는 호흡 조절은 흡기와 호기 후 숨 참음으로 각 2회 시행했으며 검사시작 전에 자동녹음 방송으로 피검자들에게 알려주었다. 영상의 획득범위는 호흡 운동에 의해서 움직이는 배꼽의 위치를 넓게 잡기 위해 요추 3 번에서부터 요추 5 번까지 볼륨 데이터를 획득하였다. 호흡방법은 배꼽부위의 복부 전체지방 면적을 흡기 후 숨 멈춤을 하고 검사하고 동일한 검사조건으로 같은 위치의 부위에서 호기 후 숨 멈춤을 하고 복부 횡단면 영상을 획득하였다.
데이터처리
- BMI와 Broca을 호기 시 복부 CT와 흡기 시 복부 CT에 의해 측정된 비만도의 평균의 차이를 검정하기 위하여 ANOVA 분석을 실시한 결과 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(표 3,4). 차이가 있는 그룹을 확인하기 위하여 사후 분석을 실시하였다.
- 0 for Windows, SPSS, Chicago, IL USA)로 통계학적 분석을 실행하였다. Paired t-test를 통하여 복부 CT의 흡기와 호기 시 복부 전체지방 면적, 내장지방 면적, 피하지방 면적, 비만도를 비교하였다. 또한 호흡운동의 흡기와 호기 위상에 대해 내장지방 및 피하지방 면적과 복부 비만도의 상관성은 pearson 상관 분석을 시행하여 알아보았다.
- 결과데이터는 SPSS software (SPSS 15.0 for Windows, SPSS, Chicago, IL USA)로 통계학적 분석을 실행하였다. Paired t-test를 통하여 복부 CT의 흡기와 호기 시 복부 전체지방 면적, 내장지방 면적, 피하지방 면적, 비만도를 비교하였다.
- Paired t-test를 통하여 복부 CT의 흡기와 호기 시 복부 전체지방 면적, 내장지방 면적, 피하지방 면적, 비만도를 비교하였다. 또한 호흡운동의 흡기와 호기 위상에 대해 내장지방 및 피하지방 면적과 복부 비만도의 상관성은 pearson 상관 분석을 시행하여 알아보았다. 마지막으로 호흡운동이 복부 CT 비만도 측정과 BMI 그리고 Broca 지수를 비교 분석하기 위해 그룹 간에 일원배치분산분석(analysis of variance, ANOVA)을 실행하였으며 사후검증은 Dunnett T3 검정하였다.
- 또한 호흡운동의 흡기와 호기 위상에 대해 내장지방 및 피하지방 면적과 복부 비만도의 상관성은 pearson 상관 분석을 시행하여 알아보았다. 마지막으로 호흡운동이 복부 CT 비만도 측정과 BMI 그리고 Broca 지수를 비교 분석하기 위해 그룹 간에 일원배치분산분석(analysis of variance, ANOVA)을 실행하였으며 사후검증은 Dunnett T3 검정하였다. 도출된 모든 p 값이 0.
- BMI와 Broca을 호기 시 복부 CT와 흡기 시 복부 CT에 의해 측정된 비만도의 평균의 차이를 검정하기 위하여 ANOVA 분석을 실시한 결과 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(표 3,4). 차이가 있는 그룹을 확인하기 위하여 사후 분석을 실시하였다. 분산의 동질성 검정결과 이분산으로 분석되어 Dunnett T3검정을 실시한 결과 세 그룹간 모두 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다.
이론/모형
- CT를 이용한 지방 계측법에서 복부의 전체지방 계측은 배꼽을 지나는 CT 영상의 수직 횡단면을 선택하여 지방에 해당하는 CT값 (−250 ~ −50)을 설정한 후 화소기반기법(pixel based method)에 의해 자동적으로 측정하였다(그림 1).
- 얻어진 영상자료는 표준의료영상(digital imaging and communications in medicine, DICOM) 파일로 획득하였으며, 의료영상저장전송 시스템(picture archiving and communication system, PACS)인 Impax Enterprise (Agfa, Mortsel, Belgium)을 이용하여 저장과 전송을 하였다. 복부 CT 영상 분석도구는 Rapidia 2.8 Version (Infinitt, Korea) 라는 소프트웨어 프로그램을 사용하였다.
- 비만도 측정 방법은 체질량지수(body mass index, BMI, kg/m2 ) 측정법과 표준체중을 이용한 Broca 지수법, 그리고 복부 CT 측정법을 사용하였다.
성능/효과
- 계산된 결과가 비만도 20~29%이면 경도비만, 비만도 30~49%이면 중등도 비만, 비만도 50% 이상이면 고도비만으로 정의하였다.
- 내장지방 계측은 같은 위치의 영상에서 복강 내 지방과 피하지방을 분리 하기 위해 복막을 경계로 안쪽을 내장지방 면적, 바깥쪽을 피하지방의 면적으로 나누어 각각의 면적(cm2 )을구하였다. 그 결과 내장지방 면적이 100 cm2 이하면 정상, 100~200 cm2 이면 경도 내장지방비만, 200 cm2 이상이면 중증 내장지방 비만으로 정의하였다. 또한 피하지방 면적도 200 cm2 이하면 정상, 200~300 cm2 이면 경도 피하지방비만, 300 cm2 이상이면 중증 피하지방 비만으로 정의하였다[14].
- 동일 피검 자들에서 CT 검사 시 호흡운동에 의한 피하지방 면적의 변화는 흡기 시에 비해 호기 시에 3.03% 증가했으나 유의한 차이는 없었고(t = −0.47, p = 0.636), 내장지방 면적은 흡기 시에 비해 호기 시에 약 17.35% 감소하여 유의한 차이가 있었다(t = 2.03, p = 0.044).
- 따라서 혈압의 수축기와 이완기를 동시에 측정하는 것처럼 흡기위상과 호기위상을 같이 계측하여 복부비만도를 판정하는 것을 제안한다. 또한 본 연구결과에서 일반적으로 비만도를 판정하는 BMI와 Broca 지수, 그리고 복부 비만도는 유의한 차이를 보이고 있었다. 이는 신체 전체에 대한 비만도와 복부 부위만의 비만도는 서로 독립적이라고 해석할 수 있다.
- 이러한 점을 보완하기 위해 본 연구에서는 다중검출기 전산화단층영상(multidetector computed tomography, MDCT) 장치를 이용하여 배꼽의 위치를 중심으로 요추 3 번에서부터 요추 5 번까지 볼륨 데이터를 획득하여 호흡운동에 의해 변할 수 있는 배꼽의 위치를 3차원 프로그램에서 일괄되게 확보하였다. 본 연구 결과에 의하면 피검사자의 검사 시 호흡에 대한 주의를 소홀히 하여 4 명 중 1 명 꼴로 호흡조절에 실패하였다. 이는 호흡의 중요성을 인지하지 못한 것으로 판단된다.
- 그럼에도 불구하고 임상에서는 한 번의 숨 참음으로 복부 비만도를 평가하는 실정이다. 본 연구에서는 호흡운동의 차이로 내장지방 면적의 변화로 인한 복부 비만도의 정량적인 측정값이 변한다는 점을 알 수 있었다. 따라서 혈압의 수축기와 이완기를 동시에 측정하는 것처럼 흡기위상과 호기위상을 같이 계측하여 복부비만도를 판정하는 것을 제안한다.
- 차이가 있는 그룹을 확인하기 위하여 사후 분석을 실시하였다. 분산의 동질성 검정결과 이분산으로 분석되어 Dunnett T3검정을 실시한 결과 세 그룹간 모두 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 즉, 호기 시 복부 CT와 흡기 시 복부 CT가 가장 크고 다음은 BMI, Broca순으로 나타났다.
- 실험 참가자들의 호흡운동에 의한 흡기위상과 호기위상의 차이에 의한 복부 비만도는 흡기 시 평균 37.37 ± 11.80%, 호기 시 평균 32.24 ± 11.38%로 나타나 복부 비만도 측정값에 p = 0.012로 유의한 차이가 있었다(그림 4).
- 분산의 동질성 검정결과 이분산으로 분석되어 Dunnett T3검정을 실시한 결과 세 그룹간 모두 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 즉, 호기 시 복부 CT와 흡기 시 복부 CT가 가장 크고 다음은 BMI, Broca순으로 나타났다.
- 흡기 때의 전체지방 면적은 전체지방 면적을 계측한 결과 값을 뺀 결과, 평균 268.09 cm2 , 표준편차 93.00 cm2이었고 호기 때의 전체지방 면적은 평균 255.36 cm2 , 표준편차 88.07 cm2 이었다. 따라서 호흡운동에 의한 복부 전체지방 면적의 차이는 18.
후속연구
- 이는 신체 전체에 대한 비만도와 복부 부위만의 비만도는 서로 독립적이라고 해석할 수 있다. 따라서 복부 비만이 증가하는 폐경 이후의 여성과 60 세 이상의 고령에서는 CT로 복부 비만도를 검사함으로써 복부 비만에 의한 합병증을 예방 할 수 있을 것이다.
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