[논문]Cone Beam형 CT와 파노라마 영상에서 하악궁의 영상 왜곡 분석

정천수; 이기흔

doi:10.7742/jksr.2013.7.4.301

Cone Beam형 CT와 파노라마 영상에서 하악궁의 영상 왜곡 분석
Analysis of Image Distortion by Mandibular Arch Form in Cone Beam CT and Panoramic Image 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.7 no.4, 2013년, pp.301 - 305

초록
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Cone Beam CT 데이터를 3차원 컴퓨터 프로그램을 이용하여 기존의 파노라마 영상과 재구성된 파노라마 영상을 재현해서 악궁형태에 따른 치아의 왜곡을 분석하고자 하였다. Cone Beam CT의 횡단면 영상과 재구성 파노라마에서 측정된 치아의 직경은 전치부에서 구치부로 갈수록 큰 변화없이 일치되는 것을 알 수 있었다. 하지만 파노라마는 전치부에서 약간의 왜곡이 보이다가 구치부로 갈수록 왜곡이 더 심한 것을 알 수 있었다. 환자 개개인의 악궁에 맞게 재구성된 파노라마가 일반적으로 사용되는 파노라마 촬영보다 왜곡이 더 감소한다는 것을 알 수 있었다. 또한 파노라마는 전치부에서 구치부로 갈수록 왜곡이 더 심해지는 것을 알 수 있었는데, 이 또한 재구성된 파노라마 영상에서는 왜곡이 감소한다는 것을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This thesis intends to analyze tooth distortion by mandibular arch form by reproducing existing panorama image and reconstructed panorama image of Cone Beam CT data with the three-dimensional computer program. The diameter of tooth measured in Cone Beam CT's cross-section image and reconstructed panorama was synchronized without any big change from incisors to posteriors. But, panorama showed serious distortion as going to posteriors after showing a little distortion in incisors. The panorama reconstructed for patients' individual arch showed reduced distortion than panoramas used generally. In addition, panorama showed serious distortion from incisors to posteriors and it means that distortion is reduced in reconstructed panorama.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 CBCT 데이터를 3차원 컴퓨터 프로그램을 이용하여 기존의 파노라마 영상과 재구성된 파노라마 영상을 재현해서 악궁 형태에 따른 치아의 왜곡을 분석함으로 치과 치료 시 해부학적으로 좀 더 유용한 정보를 얻고자 한다.
본 연구에서는 CBCT를 촬영한 후 데이터를 3차원적 컴퓨터 프로그램을 이용하여 각 환자의 악궁에 맞게 재구성하고 치아의 직경을 측정하여 파노라마와 비교하여 영상의 왜곡을 알아보고자 하였다.

제안 방법

하악 치열을 촬영한 후 Sagittal, Coronal, Paraxial, Oblique plane을 실시간으로 Axial 영상의 Quality와 유사하게 재구성하는 기법인 MPR(Multi Planar Reformation) 영상을 획득하였다. Axial 영상에서 우측 제2대구치에서 좌측 제2대구치까지 표준 한국인 자료에 근거한 성인 대표 악궁대로 촬영된 파노라마 영상과 각 환자의 악궁대로 수직 절단면 영상을 얻은 후 치관 직경을 측정하고 비교하였다(Fig. 1-4)^[10].
CBCT 장치는 DCT-90-P IMPLAGRAPHY Dental CT system(Vatech, Korea)을 사용하였고, 촬영조건은 관전압 85kVp, 관전류 7mA, 촬영 시간은 24초이다.
본 연구에서는 CBCT를 통해 환자의 악궁에 맞게 파노라마를 재구성한 후 파노라마와 CBCT의 횡단면 영상에서 치관의 직경을 측정하였다.
하악 치열을 촬영한 후 Sagittal, Coronal, Paraxial, Oblique plane을 실시간으로 Axial 영상의 Quality와 유사하게 재구성하는 기법인 MPR(Multi Planar Reformation) 영상을 획득하였다. Axial 영상에서 우측 제2대구치에서 좌측 제2대구치까지 표준 한국인 자료에 근거한 성인 대표 악궁대로 촬영된 파노라마 영상과 각 환자의 악궁대로 수직 절단면 영상을 얻은 후 치관 직경을 측정하고 비교하였다(Fig.

대상 데이터

2012년 10월부터 2013년 3월까지 치과병원에 내원해서 CBCT 촬영한 환자 10명을 대상으로 하였다. 환자군은 영상에 불필요한 영향이 미치지 않게 보철 및 교정을 하지 않은 환자로 선별하였다.
CBCT 장치로 환자를 촬영한 후 Vatech 에서 제공하는 프로그램인 EZimplant Dental3D-Professional을 하였고, 교합평면에 대한 수직 절단면 영상(Cross-Sectional image)을 얻어 실험 자료로 사용하였다.
2012년 10월부터 2013년 3월까지 치과병원에 내원해서 CBCT 촬영한 환자 10명을 대상으로 하였다. 환자군은 영상에 불필요한 영향이 미치지 않게 보철 및 교정을 하지 않은 환자로 선별하였다.

성능/효과

CBCT로 촬영된 횡단면을 기준으로 재구성된 파노라마와 표준 파노라마를 비교한 결과, 중절치에서 CBCT는 4.87mm, 재구성 파노라마는 4.84mm, 파노라마는 5.21mm로, CBCT와 재구성 파노라마는 0.03mm의 작은 오차범위를 보이며 측정되었으나, 파노라마는 0.34mm의 비교적 큰 오차범위로 측정이 되었다.
CBCT의 횡단면 영상과 재구성 파노라마 영상에서 치관의 직경은 약 0.03mm 정도의 작은 오차로 거의 같은 길이로 측정이 되었으며, 파노라마는 약 0.95mm 정도의 큰 오차로 영상의 왜곡이 발생하는 것을 알 수 있었다. 이는 한국인 자료에 근거한 성인 대표 악궁 크기대로 설정된 파노라마보다 각 환자의 악궁에 맞춘 재구성된 파노라마의 영상이 더 정확함을 알 수 있다.
CBCT의 횡단면 영상과 재구성 파노라마에서 측정된 치아의 직경은 전치부에서 구치부로 갈수록 큰 변화없이 일치되는 것을 알 수 있었다. 하지만 파노라마는 전치부에서 약간의 왜곡이 보이다가 구치부로 갈수록 왜곡이 더 심한 것을 알 수 있었다(Fig 5,6).
그 결과 재구성된 파노라마 영상이 CBCT의 횡단면 영상과 거의 일치하고, 파노라마는 많은 왜곡이 일어난 것을 알 수 있었다. 이는 검사 시 피사체와 필름간의 거리가 클수록 확대가 많이 나타나고, 초점에서 벗어난 거리에 따라 영상이 차이가 있을 것으로 예상되기 때문에 해부학적 구조에 맞게 알맞은 검사방법을 채택해야 하는 것으로 사료된다.
그리고 다면 영상 재구성 시 전통적 CT보다 상의 왜곡이 없이 모든 방향에서의 정확한 영상을 얻을 수 있고 우수한 해상도와 적은 방사선 조사, 그리고 촬영의 편이성을 가진다. 또한, 여러 각도로 영상의 변화가 가능하여 국소부위에서 악골 전체에 대한 관찰을 할 수 있고, 악골 중에서 원하는 부위를 지정하여 촬영할 수 있다는 장점을 가진다.
첫째, CBCT를 통한 검사가 정확하지만, 파노라마에 비해 검사비용이 20～30배 정도 비싸다는 점이다. 둘째, CBCT의 피폭선량 역시 파노라마에 비해 유효선량이 5-11배 이상의 차이를 보이고 있다^[10]. 따라서 치과 방사선 검사 시 촬영부위와 질환에 따른 적절한 방법을 찾아야 할 것으로 사료된다.
본 연구에서 알 수 있듯이 환자의 개개인의 악궁에 맞게 재구성된 파노라마가 일반적으로 사용되는 파노라마 촬영보다 왜곡이 더 감소한다는 것을 알 수 있었다. 또한 파노라마는 전치부에서 구치부로 갈수록 왜곡이 더 심해지는 것을 알 수 있었는데, 이 또한 재구성된 파노라마 영상에서는 왜곡이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
그리고 다면 영상 재구성 시 전통적 CT보다 상의 왜곡이 없이 모든 방향에서의 정확한 영상을 얻을 수 있고 우수한 해상도와 적은 방사선 조사, 그리고 촬영의 편이성을 가진다. 또한, 여러 각도로 영상의 변화가 가능하여 국소부위에서 악골 전체에 대한 관찰을 할 수 있고, 악골 중에서 원하는 부위를 지정하여 촬영할 수 있다는 장점을 가진다. 이와 같이 CBCT 촬영은 치과적 특성상 미세한 부위까지 관찰 가능하고 고해상도와 높은 공간 분해능 때문에 치과 영역에서 임상적으로 폭넓게 적용되고 있다^[7-9].
본 연구에서 알 수 있듯이 환자의 개개인의 악궁에 맞게 재구성된 파노라마가 일반적으로 사용되는 파노라마 촬영보다 왜곡이 더 감소한다는 것을 알 수 있었다. 또한 파노라마는 전치부에서 구치부로 갈수록 왜곡이 더 심해지는 것을 알 수 있었는데, 이 또한 재구성된 파노라마 영상에서는 왜곡이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
본 연구에는 몇가지 제한점이 있다. 첫째, CBCT를 통한 검사가 정확하지만, 파노라마에 비해 검사비용이 20～30배 정도 비싸다는 점이다. 둘째, CBCT의 피폭선량 역시 파노라마에 비해 유효선량이 5-11배 이상의 차이를 보이고 있다^[10].

후속연구

앞으로 CBCT나 파노라마 검사에서 좋은 영상정보를 제공하기 위해 지속적인 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	치과 파노라마 촬영으로 무엇을 관찰할 수 있는가?	치과 파노라마(panorama) 촬영은 구강악안면의 넓은 해부학적 구조물을 관찰할 수 있다. 하지만 파노라마 촬영은 3차원적인 입체 구조물을 2차원 평면으로 투영하는 것이므로, 길이나 각도, 형태의 왜곡현상이 발생하여 정량적인 평가 시 부정확한 결과를 야기할 수 있다[1,2].
	치과 파노라마 촬영의 한계점은?	치과 파노라마(panorama) 촬영은 구강악안면의 넓은 해부학적 구조물을 관찰할 수 있다. 하지만 파노라마 촬영은 3차원적인 입체 구조물을 2차원 평면으로 투영하는 것이므로, 길이나 각도, 형태의 왜곡현상이 발생하여 정량적인 평가 시 부정확한 결과를 야기할 수 있다[1,2].파노라마 촬영은 경제적이고 전반적인 해부학적 구조를 시각화하고 많은 정보를 제공하기 때문에 임상에서 가장 많이 활용되는 검사이지만 해상도가 낮고 불규칙한 확대를 보이며 상의 왜곡이 있으며 판독 하는데 있어 해부학적 구조물을 명확하게 구별하기가 어려우며 인접 구조물이 서로 겹치는 문제가 있다.
	파노라마 촬영의 장점은?	하지만 파노라마 촬영은 3차원적인 입체 구조물을 2차원 평면으로 투영하는 것이므로, 길이나 각도, 형태의 왜곡현상이 발생하여 정량적인 평가 시 부정확한 결과를 야기할 수 있다[1,2].파노라마 촬영은 경제적이고 전반적인 해부학적 구조를 시각화하고 많은 정보를 제공하기 때문에 임상에서 가장 많이 활용되는 검사이지만 해상도가 낮고 불규칙한 확대를 보이며 상의 왜곡이 있으며 판독 하는데 있어 해부학적 구조물을 명확하게 구별하기가 어려우며 인접 구조물이 서로 겹치는 문제가 있다. 또한 횡단면에 대한 정보를 알 수 없기 때문에 해부학적 구조물을 평가하는데 적절하지 않다[3,4].

참고문헌 (11)

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Farman AG, "ALARA still applies", Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, pp.395-397, October, 2005.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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