전산화단층촬영장치를 이용한 뇌 혈관조영 검사에서 관전압 변화에 따른 방사선량과 영상의 질 평가 The Evaluation of the Radiation Dose and Image Quality Through the Change of the Tube Voltage in Cerebral CT Angiography원문보기
다중검출기전산화단층촬영장치(Multi-Detector Computed Tomography; MDCT)를 이용한 뇌혈관 진단을 위해 뇌혈관전산화단층촬영검사(Brain Computed Tomography Angiography; BCTA)검사 시 동일한 조영제 주입 후 관전압 변화에 따라 변화되는 뇌동맥의 CT Number 값을 통해 방사선량과 영상의 질 변화를 알아보고자 하였다. BCTA검사를 받기 위해 내원한 환자 50명을 대상으로 각 25명씩 두 그룹으로 나누어 관전압(A그룹: 80kVp, B그룹: 120kVp)을 제외한 모든 조건을 동일한 조건[Beam Collimation $128{\times}0.6mm$, Pitch 0.6, RotationTime 0.5s, Slice Thickness 5.0 mm, Increment 5.0 mm, Delay Time 3.0s, Care Dose 4D(Demension ; D)]으로 하여 검사를 실시하였다. 얻어진 모든 영상에서 좌 대뇌동맥, 우대뇌동맥, 후 대뇌동맥, 뇌 실질조직 등 네 부위에 관심영역(Region of Interest; ROI)을 설정하여 의료영상 저장 전송 시스템(Picture Archiving Communications System; PACS, G3, Infinitt, Korea)에서 CT Number 값을 측정하여 정량적 평가와 정성적 평가, 유효선량을 비교 하였다. BCTA검사에서 얻어진 각각의 영상에서 CT Number를 이용한 영상평가 결과 80kVp로 검사한 영상이 120kVp 검사에 비해 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR) 18%, 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio; CNR)가 19%이상 높게 나타났다. 그리고 피폭선량의 경우 관전압 80kVp에서 120kVp를 적용한 영상에 비해 50% 이상 감소됨을 확인할 수 있었다. A그룹(25명)은 관전압 80kVp로 촬영을 하였으며 B그룹(25명)은 관전압 120kVp로 검사를 하여 영상의 화질 및 선량을 비교 평가하였다. 기존의 고관전압과 비교하여 관전압을 낮게 설정하여 검사할 경우 진단에 영향 없이 방사선량을 감소시킬 수 있어 매우 유용하리라 판단된다.
다중검출기전산화단층촬영장치(Multi-Detector Computed Tomography; MDCT)를 이용한 뇌혈관 진단을 위해 뇌혈관전산화단층촬영검사(Brain Computed Tomography Angiography; BCTA)검사 시 동일한 조영제 주입 후 관전압 변화에 따라 변화되는 뇌동맥의 CT Number 값을 통해 방사선량과 영상의 질 변화를 알아보고자 하였다. BCTA검사를 받기 위해 내원한 환자 50명을 대상으로 각 25명씩 두 그룹으로 나누어 관전압(A그룹: 80kVp, B그룹: 120kVp)을 제외한 모든 조건을 동일한 조건[Beam Collimation $128{\times}0.6mm$, Pitch 0.6, Rotation Time 0.5s, Slice Thickness 5.0 mm, Increment 5.0 mm, Delay Time 3.0s, Care Dose 4D(Demension ; D)]으로 하여 검사를 실시하였다. 얻어진 모든 영상에서 좌 대뇌동맥, 우대뇌동맥, 후 대뇌동맥, 뇌 실질조직 등 네 부위에 관심영역(Region of Interest; ROI)을 설정하여 의료영상 저장 전송 시스템(Picture Archiving Communications System; PACS, G3, Infinitt, Korea)에서 CT Number 값을 측정하여 정량적 평가와 정성적 평가, 유효선량을 비교 하였다. BCTA검사에서 얻어진 각각의 영상에서 CT Number를 이용한 영상평가 결과 80kVp로 검사한 영상이 120kVp 검사에 비해 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR) 18%, 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio; CNR)가 19%이상 높게 나타났다. 그리고 피폭선량의 경우 관전압 80kVp에서 120kVp를 적용한 영상에 비해 50% 이상 감소됨을 확인할 수 있었다. A그룹(25명)은 관전압 80kVp로 촬영을 하였으며 B그룹(25명)은 관전압 120kVp로 검사를 하여 영상의 화질 및 선량을 비교 평가하였다. 기존의 고관전압과 비교하여 관전압을 낮게 설정하여 검사할 경우 진단에 영향 없이 방사선량을 감소시킬 수 있어 매우 유용하리라 판단된다.
To image diagnosis in neurovascular diseases using Multi-Detector Computed Tomography(MDCT), injected the same contrast material when inspecting Brain Computed Tomography Angiography(BCTA) to examine radiation dose and Image quality on changing Cerebral Artery CT number by tube voltage. Executed an ...
To image diagnosis in neurovascular diseases using Multi-Detector Computed Tomography(MDCT), injected the same contrast material when inspecting Brain Computed Tomography Angiography(BCTA) to examine radiation dose and Image quality on changing Cerebral Artery CT number by tube voltage. Executed an examination with same condition[Beam Collimation $128{\times}0.6mm$, Pitch 0.6, Rotation Time 0.5s, Slice Thickness 5.0mm, Increment 5.0mm, Delay Time 3.0sec, Care Dose 4D(Demension ; D)] except for tube voltage on 50 call patients for BCTA and divided them into two groups (25 people for a group, group A: 80, group B: 120kVp). From all the acquired images, set a ROI(Region of Interest) on four spots such as left cerebral artery, right cerebral artery, posterior cerebral artery and cerebral parenchyma to compare quantitative evaluation, qualitative evaluation and effective dose after measuring CT number value from Picture Archiving Communications System(PACS). Evaluating images with CT number acquired from BCTA examination, images with 80 kVp was 18% higher in Signal to Noise Ratio and 19% in Contrast to Noise Ratio than those with 120 kVp. It was seen that expose dose was decreased by over 50% with tube voltage 80 kVp than with 120 kVp. Group A (25 patients) was examination with tube voltage 80kVp while group B with 120 kVp to examine radiation dose and Image quality. It is considered effective to inspect with lower tube voltage than with conventional high kVp, which can reduce radiation dose without any affect on diagnosis.
To image diagnosis in neurovascular diseases using Multi-Detector Computed Tomography(MDCT), injected the same contrast material when inspecting Brain Computed Tomography Angiography(BCTA) to examine radiation dose and Image quality on changing Cerebral Artery CT number by tube voltage. Executed an examination with same condition[Beam Collimation $128{\times}0.6mm$, Pitch 0.6, Rotation Time 0.5s, Slice Thickness 5.0mm, Increment 5.0mm, Delay Time 3.0sec, Care Dose 4D(Demension ; D)] except for tube voltage on 50 call patients for BCTA and divided them into two groups (25 people for a group, group A: 80, group B: 120kVp). From all the acquired images, set a ROI(Region of Interest) on four spots such as left cerebral artery, right cerebral artery, posterior cerebral artery and cerebral parenchyma to compare quantitative evaluation, qualitative evaluation and effective dose after measuring CT number value from Picture Archiving Communications System(PACS). Evaluating images with CT number acquired from BCTA examination, images with 80 kVp was 18% higher in Signal to Noise Ratio and 19% in Contrast to Noise Ratio than those with 120 kVp. It was seen that expose dose was decreased by over 50% with tube voltage 80 kVp than with 120 kVp. Group A (25 patients) was examination with tube voltage 80kVp while group B with 120 kVp to examine radiation dose and Image quality. It is considered effective to inspect with lower tube voltage than with conventional high kVp, which can reduce radiation dose without any affect on diagnosis.
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문제 정의
두부 혈관 조영 전산화 단층 검사(Brain Computed Tomography Angiography, BCTA)의 경우 스캔(Scan) 시간이 짧고 체적 정보 수집이 (Volumetric Data Acquisition)이 가능하여 혈관만을 선택적으로 영상화한 것으로 일반 인구의 2 - 8%에서 나타나는 뇌혈관 질환인 두개 내 동맥류(Intracranial Aneurysm)와, 뇌경색(Infarction)의 진단에 많이 이용되고 있는 검사로 기존 뇌혈류 조영 검사(Cerebral Angiography)에 비해 비 침습적이며 여러 가지 합병증을 예방할 수 있는 검사이다4-6). 이에 본 연구에서는 MDCT를 이용하여 뇌졸중(Stroke)이 의심되는 경우 환자에게 시행하는 BCTA 검사 시 관전압 차이를 두어 조영제 주입 후 뇌 동맥의 CT Number 값을 이용, 영상의 질적 평가와 선량 변화를 평가 연구하고자 하였다.
제안 방법
BCTA 검사 후 재구성된 영상과 검사 프로토콜을 PACS로 전송 후 모니터에 표시된 동맥기 체적 피폭 선량(CT Dose Index, CTDIvol)과 선량 길이 곱(Dose Length Product, DLP)을 비교하였다(Figure2). DLP를 이용하여 유효선량(Effective Dose, ED)을 계산하였다.
BCTA검사는 조영제 사전 반응 검사(Skin Test) 후 전완 정맥(Antecubital Vein)에 메디컷(Medicut 18 G)을 삽입하여 실시하였다. 비이온성 요오드 조영제(Iobrix 350 mg I/mL, Accuzen)를 사용하여 조영제 자동 주입기(Dual Shot Auto Injector, Stellant, Medrad, Inc.
본원 두부 CT 영상 판독 경력이 풍부한 영상의학과 전문의 1명과 임상 경력 10년 이상인 방사선사 2명을 대상으로 기존 CT영상과 비교하여 해상력(Resolution), 대조도(Contrast), 영상의 포함범위 그리고 영상의 적정성 등을 종합하여 평가하였다. 평가는 PACS를 이용하여 Blind Test로 Good(3점), Moderate(2점), Bad(1점)으로 평가하였다.
남자 22명, 여자 28명 이었으며 평균 연령은 57세였다. 연구 대상은 두 그룹으로 구분하였으며 A그룹(25명)은 관전압 80kVp로 검사 하였고, B그룹(25명)은 관전압 120kVp로 검사하여 영상의 질 및 선량을 비교 평가하였다. 이때 검사대상자 모두 조영제 부작용은 없었다.
대상 데이터
2014년 5월부터 10월까지 6개월 동안 경상북도 북부지역 A병원에서 BCTA 검사를 위해 신경과, 신경외과, 응급실로 내원한 환자들 중 영상판독 결과 질환이 없는 50명의 환자들을 대상으로 후향적으로 조사하였다. 남자 22명, 여자 28명 이었으며 평균 연령은 57세였다.
2014년 5월부터 10월까지 6개월 동안 경상북도 북부지역 A병원에서 BCTA 검사를 위해 신경과, 신경외과, 응급실로 내원한 환자들 중 영상판독 결과 질환이 없는 50명의 환자들을 대상으로 후향적으로 조사하였다. 남자 22명, 여자 28명 이었으며 평균 연령은 57세였다. 연구 대상은 두 그룹으로 구분하였으며 A그룹(25명)은 관전압 80kVp로 검사 하였고, B그룹(25명)은 관전압 120kVp로 검사하여 영상의 질 및 선량을 비교 평가하였다.
이론/모형
본원 두부 CT 영상 판독 경력이 풍부한 영상의학과 전문의 1명과 임상 경력 10년 이상인 방사선사 2명을 대상으로 기존 CT영상과 비교하여 해상력(Resolution), 대조도(Contrast), 영상의 포함범위 그리고 영상의 적정성 등을 종합하여 평가하였다. 평가는 PACS를 이용하여 Blind Test로 Good(3점), Moderate(2점), Bad(1점)으로 평가하였다.
성능/효과
BCTA검사 시 기존에 사용하던 프로토콜과 비교하여 관전압을 낮게 설정하여 검사를 진행할 경우 SNR, CNR이 약 18 %이상 높게 나타났고, 방사선 피폭의 경우 영상의 질을 유지하고 진단에 영향을 미치지 않으면서 약 50% 정도 감소 됨을 확인할 수 있었다.
후속연구
이번 연구의 제한점으로는 연구대상이 한 지역에 한정되어 진행되었고, 대부분의 검사대상 연령이 고령 인구가 많다는 점과 관전압의 다양성이 부족한 점이며 향후 표본의 수와 다양한 연령층을 대상으로 연구를 진행하면 더욱 더 신뢰할 수 있는 자료가 될 것으로 기대된다.
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