[논문]심장 혈관계 시스템의 교육 모형 고안

원도연; 정홍문; 정재은; 이준하

doi:10.7742/jksr.2014.8.3.117

[국내논문] 심장 혈관계 시스템의 교육 모형 고안
The Design of Cardiovascular System Model Equipment for Education 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.8 no.3, 2014년, pp.117 - 121

원도연 (대구보건대학교 방사선과) , 정홍문 (대구보건대학교 방사선과) , 정재은 (대구보건대학교 방사선과) , 이준하 (영남대학교 의공학과)

초록
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심장의 모양 및 혈관에 관한 의료학적 지식습득은 의료인 및 의료기사들과 같은 의료전문인들에게는 필수적 요구사항이다. 심장의 모형을 통한 의료지식의 습득은 환자의 생명과도 직결되는 중요한 사항이기 때문에 보다 정확한 의료지식이 필요하다. 따라서 심장모양 및 심장혈관질환에 대한 다양한 의료교구재의 연구 및 개발이 필요하다. 이번 연구에서 만들어진 심장 및 심장혈관의 투시 모형장비를 사용하여 심장 혈류의 투시조영시의 볼 수 있는 방사선학적 사진 영상을 미리 습득할 수 있으며, 또한 투시 조영 중 환자의 자세의 따른 심장의 위치와 모형을 미리 예측해 볼 수도 있다. 결론적으로 우리가 고안한 심장혈관 투시 장비를 사용하여 심장혈관의 해부학적 지식을 미리 습득함으로서 면허 취득 후에 임상생활에 있어서의 심장혈류에 관한 정확한 이해에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The understanding of medical knowledge regarding cardiac shape and cardiovascular system is essentially required for a medical personnel as well as a medical technician. Correct acquisition of medical knowledge through cardiac miniature model is very critical because it is directly related to a patient life. therefore replica model is necessary for the education regarding cardiac and cardiovascular system. In this study anatomical cardiovascular system on fluoroscopy can be shown by cardiac and cardiovascular fluoroscopy replica model. Also, it helps to understand a cardiovascular radiograph. Consequentially medical personnel and medical technician are able to take advantage of this equipment to understand cardiovascular fluoroscopy system.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

의료인이나 의료기사가 되고자하는 교육적 커리큘럼에서 사진으로 혹은 임상실습에서만 보아야 하는 심장과 심혈관의 해부학적 모형과 위치를 투시영상에서 볼 수 있는 것과 같은 방사선 사진을 구현하는데 중점을 두었다. 더 나아가서 심장혈관 투시 방사선사진을 환자의 해부학적 자세를 구현해 내고 유추 할 수 있는 모의 C-Arm과 환자의 해부학적 위치에 따라 볼 수 있는 심혈관의 투시상황에서의 혈관위치를 재현하고자 하였다. 마지막으로 이번 연구에서 개발한 모의 팬텀이 교육적인 자료로 충분히 쓰일 수 있다는 자료로 재시하기 위해 설문조사를 통해 교육적 가치의 유효성을 조사하였다.
그러나 이러한 심혈관의 투시영상은 임상실습 또는 방사선 사진을 통해서만 볼 수 있다는 단점을 가지고 있다. 이번연구는 모의 C-Arm 장비를 개발하여 심장의 모양이나 심장의 흐르는 혈류를 직접이해하고 해부학적 자세를 적용 시킬 수 있는 교육용 팬텀을 개발하는데 중점을 두었다. 의료인이나 의료기사가 되고자하는 교육적 커리큘럼에서 사진으로 혹은 임상실습에서만 보아야 하는 심장과 심혈관의 해부학적 모형과 위치를 투시영상에서 볼 수 있는 것과 같은 방사선 사진을 구현하는데 중점을 두었다.

제안 방법

Fig. 1의 이미지 설계를 바탕으로 하여 장비의 지지 장치, 튜브, 환자테이블 등의 위치를 파악하고 5:1로 축소한 각각의 사이즈를 바탕으로 Fig. 2와 같이 시스템 모형으로 설계하였다.
국내에 사용 중인 장비의 대표적인 브랜드인 지멘스, 필립스, GE사의 혈관조영 및 중재적 시술장비를 모델로 하여 Fig. 1과 같은 교육용 모델의 이미지를 설계하였다.
더 나아가서 심장혈관 투시 방사선사진을 환자의 해부학적 자세를 구현해 내고 유추 할 수 있는 모의 C-Arm과 환자의 해부학적 위치에 따라 볼 수 있는 심혈관의 투시상황에서의 혈관위치를 재현하고자 하였다. 마지막으로 이번 연구에서 개발한 모의 팬텀이 교육적인 자료로 충분히 쓰일 수 있다는 자료로 재시하기 위해 설문조사를 통해 교육적 가치의 유효성을 조사하였다.
평가는 표와 같이 설문지를 개발하여 전국 방사선(학)과 혈관과 관련된 교수 5명, 방사선과 학생 5명으로부터 각 5점 척도로 평가를 받았다. 설문지 개발내용은 모형의 와관, 회전검사, 상항이동검사, 전원공급장치에 대한 평가 등을 포함하였다.
실제장비의 제네레이터는 건전지로, 튜브의 X선 조사는 LED 광원장치를 이용한 빛의 투사로 하여 개발하였다. 제네레이터는 AA형 1.
심장동맥의 영상이 검출기의 투영되어 그림자로 묘사될 수 있도록 흰색바탕의 이미지스크린으로 처리하였다.
이번연구는 모의 C-Arm 장비를 개발하여 심장의 모양이나 심장의 흐르는 혈류를 직접이해하고 해부학적 자세를 적용 시킬 수 있는 교육용 팬텀을 개발하는데 중점을 두었다. 의료인이나 의료기사가 되고자하는 교육적 커리큘럼에서 사진으로 혹은 임상실습에서만 보아야 하는 심장과 심혈관의 해부학적 모형과 위치를 투시영상에서 볼 수 있는 것과 같은 방사선 사진을 구현하는데 중점을 두었다. 더 나아가서 심장혈관 투시 방사선사진을 환자의 해부학적 자세를 구현해 내고 유추 할 수 있는 모의 C-Arm과 환자의 해부학적 위치에 따라 볼 수 있는 심혈관의 투시상황에서의 혈관위치를 재현하고자 하였다.
실제장비의 제네레이터는 건전지로, 튜브의 X선 조사는 LED 광원장치를 이용한 빛의 투사로 하여 개발하였다. 제네레이터는 AA형 1.5V 건전지 4개를 사용하여 총 6V의 전원 공급장치를 이용하였으며 빛의 밝기는 가변저항을 이용하여 전류의 공급량을 조절하는 방법을 사용하였다. LED 광원장치는 모델명 CREE XML-U2 장착하였다.
튜브와 검출기가 있는 부분과 환자테이블이 있는 부분으로 제작하였다. 튜브 및 검출기가 있는 지지대는 위쪽의 검출기와 아래쪽의 튜브를 지지하는 C-arm을 본체의 지지장치와 상하좌우회전과 상하이동이 가능하도록 기능적인 면을 추가하여 제작하였으며, 반대쪽 환자테이블모형은 방사선은 인체를 투과하지만, 빛을 이용하여 심장혈관을 나타내기 위해 아크릴판을 사용하여 제작하였으며, 실제장치와 같이 상하이동이 가능하도록 제작하였다. 회전 및 움직임기능에 있어서는 고정장치는 고정형나사를 이용하였으며, 대부분의 재질은 철이며, 두가지 색으로 도색하였다.
튜브와 검출기가 있는 부분과 환자테이블이 있는 부분으로 제작하였다. 튜브 및 검출기가 있는 지지대는 위쪽의 검출기와 아래쪽의 튜브를 지지하는 C-arm을 본체의 지지장치와 상하좌우회전과 상하이동이 가능하도록 기능적인 면을 추가하여 제작하였으며, 반대쪽 환자테이블모형은 방사선은 인체를 투과하지만, 빛을 이용하여 심장혈관을 나타내기 위해 아크릴판을 사용하여 제작하였으며, 실제장치와 같이 상하이동이 가능하도록 제작하였다.

대상 데이터

20대 2명, 30대 4명, 40대 4명으로 구성된 교수 5명 및 학생 5명으로부터 설문지를 받아보았다. 혈관계검사에 대한 교육을 받은 사람은 6명, 받지 않은 사람은 4명으로 나타났으며, 교육용모형을 이용한 시뮬레이션에서 실제 검사장비와 비교하였을 때 효율성은 적당하다와 거의 흡사하다가 각각 5명으로 나타났으며, 거의 대부분의 질문이 적당하다와 거의 흡사하다는 평가였다.
평가는 표와 같이 설문지를 개발하여 전국 방사선(학)과 혈관과 관련된 교수 5명, 방사선과 학생 5명으로부터 각 5점 척도로 평가를 받았다. 설문지 개발내용은 모형의 와관, 회전검사, 상항이동검사, 전원공급장치에 대한 평가 등을 포함하였다.
튜브 및 검출기가 있는 지지대는 위쪽의 검출기와 아래쪽의 튜브를 지지하는 C-arm을 본체의 지지장치와 상하좌우회전과 상하이동이 가능하도록 기능적인 면을 추가하여 제작하였으며, 반대쪽 환자테이블모형은 방사선은 인체를 투과하지만, 빛을 이용하여 심장혈관을 나타내기 위해 아크릴판을 사용하여 제작하였으며, 실제장치와 같이 상하이동이 가능하도록 제작하였다. 회전 및 움직임기능에 있어서는 고정장치는 고정형나사를 이용하였으며, 대부분의 재질은 철이며, 두가지 색으로 도색하였다.

성능/효과

설문지에 대한 분석결과를 토대로 교육모형에 대한 평가는 대부분 실제검사장비와 흡사하다는 평가였으며, 교수들의 평가에서 조도, 분해능, 균일성 및 대조도부분에서 약간 부적절하다는 평가가 있었다. 아울러 전반적인 만족평가와 활용도에 대해서는 대부분이 만족하며, 활용가치가 있을 것으로 판단되었으며, 약간의 보완점도 있어야 한다는 평가가 있었다.
설문지에 대한 분석결과를 토대로 교육모형에 대한 평가는 대부분 실제검사장비와 흡사하다는 평가였으며, 교수들의 평가에서 조도, 분해능, 균일성 및 대조도부분에서 약간 부적절하다는 평가가 있었다. 아울러 전반적인 만족평가와 활용도에 대해서는 대부분이 만족하며, 활용가치가 있을 것으로 판단되었으며, 약간의 보완점도 있어야 한다는 평가가 있었다.
혈관계검사에 대한 교육을 받은 사람은 6명, 받지 않은 사람은 4명으로 나타났으며, 교육용모형을 이용한 시뮬레이션에서 실제 검사장비와 비교하였을 때 효율성은 적당하다와 거의 흡사하다가 각각 5명으로 나타났으며, 거의 대부분의 질문이 적당하다와 거의 흡사하다는 평가였다. 하지만 조도, 분해능, 균일성 및 대조도 부분은 약간 부적절하다는 소수의 의견도 나타났다.
20대 2명, 30대 4명, 40대 4명으로 구성된 교수 5명 및 학생 5명으로부터 설문지를 받아보았다. 혈관계검사에 대한 교육을 받은 사람은 6명, 받지 않은 사람은 4명으로 나타났으며, 교육용모형을 이용한 시뮬레이션에서 실제 검사장비와 비교하였을 때 효율성은 적당하다와 거의 흡사하다가 각각 5명으로 나타났으며, 거의 대부분의 질문이 적당하다와 거의 흡사하다는 평가였다. 하지만 조도, 분해능, 균일성 및 대조도 부분은 약간 부적절하다는 소수의 의견도 나타났다.

후속연구

이번 연구에서 만들어진 심장혈관의 투시 모형장비를 사용하여 심장의 혈류의 투시조영시의 볼 수 있는 방사선학적 사진 영상을 미리 습득할 수 있으며, 투시 조영중에 환자의 자세의 따른 심혈관의 위치를 미리 예측해 볼 수도 있다. 그러나 몇 가지 보완사항이 있는데 설문조사에 따른 의견을 제시하자면 각도조절시의 어려운 점, 외관상의 보완점등이 제시되었으며, 이는 앞으로 보완되어야 할 것으로 사료된다. 또한 이미지의 완전한 개선과 심혈관뿐만 아닌 다른 장기를 적용시키는 팬텀을 사용하여 인체장기적용의 다양성도 제시하여 교육용으로 한층 더 보완된 장비개발을 해야 한다.
하지만 본 연구에서 고안된 장비는 충분한 교육적 가치를 가지고 있다는 의견이 더욱더 많다. 따라서 결론적으로 우리가 고안한 심장혈관 투시 장비를 사용하여 심장혈관의 모양을 미리 습득함으로서 면허 취득 후에 임상생활에 있어서의 심혈관에 관한 정확한 이해에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	신체 장기의 문제점을 보완하고자 어떠한 방안이 존재하는가?	인체의 해부 또는 장기의 모양 및 기능을 습득하고 연구함에 있어서 실물을 직접 보고 다루어보는 것이 중요하지만 이러한 신체 장기는 공급의 한계와 같은 다양한 문제점을 가지고 있다. 이를 보완하고자 현재 의료 교구재를 위한 장비들이 존재한다[1]-[3]. 의료인이나 의료기사분야 에서의 인체의 장기의 관한 기본적인 습득을 위해 배우는 과목은 인체해부학, 인체생리학, 인체병리학 등 이 존재하며 이러한 과목을 공부하여 신체 장기의 기본적인 구조를 파악하게 된다.
	인체의 질병을 진단하고 연구함에 있어서 무엇이 필수적인가?	인체는 다양한 장기들로 구성되어있다. 인체의 질병을 진단하고 연구함에 있어서 인체장기의 역할과 기능 및 모양을 습득하는 것은 질병을 진단함에 필수적으로 요구되어진다. 인체의 해부 또는 장기의 모양 및 기능을 습득하고 연구함에 있어서 실물을 직접 보고 다루어보는 것이 중요하지만 이러한 신체 장기는 공급의 한계와 같은 다양한 문제점을 가지고 있다.
	인체의 해부 또는 장기의 모양 및 기능을 습득하고 연구함에 있어서 필요한 신체 장기의 문제점은?	인체의 질병을 진단하고 연구함에 있어서 인체장기의 역할과 기능 및 모양을 습득하는 것은 질병을 진단함에 필수적으로 요구되어진다. 인체의 해부 또는 장기의 모양 및 기능을 습득하고 연구함에 있어서 실물을 직접 보고 다루어보는 것이 중요하지만 이러한 신체 장기는 공급의 한계와 같은 다양한 문제점을 가지고 있다. 이를 보완하고자 현재 의료 교구재를 위한 장비들이 존재한다[1]-[3].

참고문헌 (12)

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Mi Young Kim, Hwa Sun Kim, Shin Young Kim, "Association of Carotid Artery Intima-Media Thickness and Cardiovascular Risk Factors in Adult", Journal of radiological science and technology, Vol. 6, No.1, pp.25-30, 2013.
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Yeoun Su Jung, Bong Ryeol Lee, Han Jun Ryu, Min Kyu Park, Min Hee Kim, et. al., "Relationship between Antiphospholipid Antibodies and Major Adverse Cardiovascular Events after Drug-Eluting Stent Implantation in Patients with Acute Myocardial Infarction", Korean Journal of Medicine, Vol. 84, No. 5, pp. 681-689, 2013.

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Soo Gyoung Han , Myung Ho Jeong, Jung Ae Rhee, Jin Su Choi, Kee Hong Lee, et. al., "Clinical Impact of High Triglycerides and Central Obesity in Patients with Acute Myocardial Infarction who Underwent Percutaneous Coronary Intervention", Korean Journal of Medicine, Vol. 86, No. 2, pp. 169-178. 2014.

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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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