[논문]컬러 도플러 초음파에서 Twinkling artifacts의 유용성

심현선; 권경태

doi:10.5392/jkca.2016.16.10.291

컬러 도플러 초음파에서 Twinkling artifacts의 유용성
Usefulness of Twinkling Artifacts in Color Doppler Ultrasonography 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.16 no.10, 2016년, pp.291 - 298

심현선 (고려대학교 보건과학대학 방사선학과) , 권경태 (동남보건대학교 방사선과)

초록
AI-Helper

연구의 목적은 컬러 도플러 초음파를 이용하여 twinkling artifact(AT)의 발생 강도를 비교함으로서 요로결석 진단에 twinkling artifact의 유용성을 알아보고자 In vitro와 In vivo로 진행되었다. In vitro 실험은 수조에 도토리묵을 넣고 도토리묵의 표면에 물질을 올려놓고 컬러 도플러 초음파를 시행하여 twinkling artifact의 발생 정도를 실험하였다. In vivo 실험은 요로결석 환자 31명(신장결석 ; 16명, 요관결석: 15명)을 대상으로 하였다. In vitro 및 In vivo 검사에서 twinkling artifact 발생 강도는 0에서 3등급으로 분류하였다. In vitro 검사에서 표면이 거친 소금, 나사, 큐빅 물질에서 높은 등급의 twinkling artifact가 발생하였다. 회색도(B-mode) 영상에서 요로결석 검출률은 신장에서 37%, 요관에서 60%로 나타났다. 모든 요로결석 환자에서 twinkling artifact 발생하였다. 컬러 도플러 초음파에서 twinkling artifact 발생 정도는 물질의 표면의 거칠기와 관계가 있었다. 회색도 영상에서 요로결석이 분명하게 검출이 되지 않고 twinkling artifact가 발생한다면 요로결석 확진할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of the study was to investigate the diagnostic value of the color Doppler twinkling artifact in disease of urinary system. The intensity of twinkling artifact(TA) with color Doppler was classified into 3 levels, 0(non-TA) to 3(distinct TA). In the in vitro study, acorn jelly with various materials on top was examined using color Doppler at B-mode sonography in a water bath for TA. 31 patients with diagnosis of urinary calculi(renal stones 16, urinary stones 15) based on B-mode sonography were studied in vivo for TA. The materials with rough surfaces such as salt, screw and cubics at B-mode sonography with color Doppler contributed to causing TA. At B-mode sonography without color Doppler 37% of renal stones and 60% of ureter stones were detected. but at B-mode sonography with color Doppler TA was demonstrated for all cases. Superficial roughness of materials affected occurrence of TA at B-mode sonography with color Doppler. Therefore, TA at B-mode sonography without color Doppler could play a role in confident diagnosis of the disease of urinary system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구에서는 컬러 도플러 초음파를 이용하여 In vitro 실험에서 재료의 종류에 따른 TA의 발생 강도와 요로결석 환자에서 TA의 발생 강도를 비교하여 회색도(B-monde) 영상에서 잘 검출되지 않은 요로 결석 진단의 유용성을 알아보고자 한다.
본 연구의 목적은 컬러 도플러 초음파를 이용하여 대상물질 사이의 twinkling artifact의 발생강도를 비교하여 요로결석 진단에 TA의 유용성을 알아보고자 하였다. 실험은 In vitro와 In vivo로 진행되었으며 고식적 아날로그 장비와 최신 디지털 장비를 사용하였다.

가설 설정

Ureteral stone in ureterovesical junction. A. Transabdominal ultrasound shows an weak echogenic stone(arrow) without posterior acoustic shadow. B.
Renal stone. A. Transabdominal ultrasound shows one small echogenic stone with weak posterior acoustic shadow(arrow) within a dilated calyx. B.
Transabdominal ultrasound shows an weak echogenic stone(arrow) without posterior acoustic shadow. B. Color Doppler ultrasound shows twinkling artifact behind an echogenic stone.
Transabdominal ultrasound shows one small echogenic stone with weak posterior acoustic shadow(arrow) within a dilated calyx. B. Color Doppler ultrasound shows twinkling artifact immediately behind an echogenic stone.

제안 방법

연구에 사용된 장비는 고식적 초음파 장비(SonoAce 6000C, Medison, Korea)와 최신 초음파 장비(LogiQ P5, GE, USA)가 사용되었다. 사용된 고식적 초음파 장비 컬러 이득(color gain)을 30～40dB 범위로 조정하고 펄스반복주파수(PRF)는 2.0kHz로 조정하였다. 탐촉자는 3.
첫 번째 실험은 수조(40*35*30cm)에 물을 가득 담고 도토리묵(20*10*7cm)을 물속에 넣는다[Figure 2]. 선별된 3cm 이하의 사암조각, 소금 돌, 조약돌, 나사, 큐빅, 유리 조각, 쇠구슬, 유리구슬, 현무암 조각, 화강암 조각을 하나씩 도토리묵의 표면에 올려놓고 컬러 도플러 초음파로 TA의 발생 정도를 알아보았다. 도토리묵 표면과 탐촉자와 간격은 5cm 유지 하였다.
본 연구의 목적은 컬러 도플러 초음파를 이용하여 대상물질 사이의 twinkling artifact의 발생강도를 비교하여 요로결석 진단에 TA의 유용성을 알아보고자 하였다. 실험은 In vitro와 In vivo로 진행되었으며 고식적 아날로그 장비와 최신 디지털 장비를 사용하였다.
컬러 도플러 초음파로 대상물질의 TA의 발생 정도를 실험하였다[Figure 3]. 실험은 고식적 초음파 장비와 최신 초음파 장비를 사용하여 2회에 걸쳐 실험하였다.
환자를 대상으로 한 실험에서 우측 신장을 스캔하기 위해서는 바로 누운 자세에서 간을 음향창(acoustic window)으로 검사하거나 좌측으로 돌아눕게 한 자세에서 검사하였다. 좌측 신장 스캔을 하기위해 바로 누운 자세에서 비장(spleen)을 음향창으로 검사하거나 우측으로 돌아누운 자세에서 검사하였다. 중부 요관결석이 의심되는 환자는 초음파 장비의 영상의 깊이는 10cm 조정하고 왼사위(LPO) 자세에서 스캔하였다[Figure 4].
초점(focus)은 도토리묵 가장 위쪽 표면에 맞추었다. 컬러 도플러 초음파로 대상물질의 TA의 발생 정도를 실험하였다[Figure 3]. 실험은 고식적 초음파 장비와 최신 초음파 장비를 사용하여 2회에 걸쳐 실험하였다.
환자를 대상으로 한 실험에서 우측 신장을 스캔하기 위해서는 바로 누운 자세에서 간을 음향창(acoustic window)으로 검사하거나 좌측으로 돌아눕게 한 자세에서 검사하였다. 좌측 신장 스캔을 하기위해 바로 누운 자세에서 비장(spleen)을 음향창으로 검사하거나 우측으로 돌아누운 자세에서 검사하였다.
하부요관은 방광을 음향창으로 하여 결석을 검출하였다. 후방음향음영을 동반 결석이 검출되거나 결석이라 생각 되는 곳에 컬러 도플러 사용하여 TA의 발생 정도를 알아보았다.

대상 데이터

선별된 재료들은 사암조각, 소금 돌, 조약돌, 나사, 큐빅, 유리 조각, 쇠구슬, 유리구슬, 현무암 조각, 화강암 조각 등이 었다[Figure 1]. 두 번째 연구 대상은 급성 복부통증 호소하여 내원한 환자를 중심으로 신장 수집계 결석 16명, 요관 결석 15명 총 31명(남:17, 여:14)을 대상으로 하였다.
첫 번째 연구 대상은 In vitro 방식으로 각기 다른 표면과 구성 성분을 가진 재료들이 사용되었다. 선별된 재료들은 사암조각, 소금 돌, 조약돌, 나사, 큐빅, 유리 조각, 쇠구슬, 유리구슬, 현무암 조각, 화강암 조각 등이 었다[Figure 1]. 두 번째 연구 대상은 급성 복부통증 호소하여 내원한 환자를 중심으로 신장 수집계 결석 16명, 요관 결석 15명 총 31명(남:17, 여:14)을 대상으로 하였다.
0cm이었다. 실험에서 사용되었던 재료들은 고식적 초음파 장비와 최신 초음파 장비 모두에서 후방음향음영(posterior acoustic shadowing)이 동반된 고에코로 나타났다. 도토리묵과 물과의 경계면에 의해 거울 허상(mirror artifact)이 나타났다.
연구에 사용된 장비는 고식적 초음파 장비(SonoAce 6000C, Medison, Korea)와 최신 초음파 장비(LogiQ P5, GE, USA)가 사용되었다. 사용된 고식적 초음파 장비 컬러 이득(color gain)을 30～40dB 범위로 조정하고 펄스반복주파수(PRF)는 2.
첫 번째 연구 대상은 In vitro 방식으로 각기 다른 표면과 구성 성분을 가진 재료들이 사용되었다. 선별된 재료들은 사암조각, 소금 돌, 조약돌, 나사, 큐빅, 유리 조각, 쇠구슬, 유리구슬, 현무암 조각, 화강암 조각 등이 었다[Figure 1].
0kHz로 조정하였다. 탐촉자는 3.5MHz의 곡선 배열형 탐촉자를 사용하였다. 최신 초음파 장비의 컬러 이득은 42dB, 펄스반복주파수(PRF) 는 4.

데이터처리

In vitro 실험과 환자를 대상으로 한 요로결석에서의 TA 강도는 TA가 나타나지 않으면 0등급, 약하게 나타나면 1등급[Figure 5], 보통이면 2등급[Figure 6], 강하게 나타나면 3등급[Figure 7] 등 총 4등급으로 분류하였다. 고식적 초음파 장비와 최신 초음파 장비에 의해 나타난 TA의 등급을 SPSS 17.0을 이용하여 TA 등급 평균과 표준편차를 분석하고 Paired-Sample T-test로 검정하였다.

성능/효과

고식적 초음파 장비와 최신 초음파 장비의 TA 등급 간에 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
두 번째 실험에서 환자들의 신장결석(renal stone)의 평균 직경은 약 0.34～3.0cm, 요관결석(ureteral stone)은 0.2～2cm이었다. 실험에서 신장결석은 37%(6/16), 요관결석은 60%(9/15)에서 회색도 영상으로 분명하게 묘출되었다[Table 3].
05). 따라서 최신 초음파 장비에서 TA의 평균 등급이 높게 나타나므로 요로 결석 검출에 최신 초음파 장비가 더 유용하다는 것을알 수 있다[Table 2].
또한 최신식 디지털 장비를 사용하여 이전의 연구들을 재현하였을 경우 이전의 연구되었던 것보다 TA 발생이 많았는데 이는 이전의 연구가 고식 아날로그 장비를 이용하여 연구하였기 때문이라고 할 수 있다[6][11][13-15]. 따라서 최신 초음파 장비에서 더 강한 TA가 발생함을 확인할 수 있었다.
Chelfouh 등은 calcium oxalate 결석 중 monohydrate의 성분을 적게 포함할수록 TA의 발생률이 높았으며, 결석의 표면이 결정형인 결석 즉, 표면이 거친 결석에서 TA의 발생률이 높다[11]. 본 연구에서도 소금돌, 큐빅, 사암조각, 현무암조각 같이 거친 표면을 가진 대상에서는 모두 높은 등급의 TA가 발생하였다. 이것은 표면이 거친 결석에서 TA의 발생률이 높았던 Chelfouh 등의 실험과 비슷한 결과로 나타났다.
2～2cm이었다. 실험에서 신장결석은 37%(6/16), 요관결석은 60%(9/15)에서 회색도 영상으로 분명하게 묘출되었다[Table 3].
도토리묵과 물과의 경계면에 의해 거울 허상(mirror artifact)이 나타났다. 재료들 고유의 특성과 표면의 거칠기, 초음파와 물질과의 상호작용에 의해 여러 가지 형태의 에코를 가지는 TA가 발생되었다.

후속연구

또한 요로결석 환자들을 모두 최신 초음파 장비로만 검사가 이루어져 실제적인 고식적 초음파 장비와의 비교가 이루어지지 않았다. 따라서 환자를 대상으로 TA 발생에 대한 연구를 시행할 때 고식적 초음파 장비와 최신식 초음파 장비를 각각 사용하여 연구를 해야 할 것으로 생각한다.
본 연구의 제한점은 컬러 도플러 초음파에서 TA를 발생시키는 물질들이 인체에서 발생한 결석이 아닌 일반적인 물질로 실험하였다. 또한 요로결석 환자들을 모두 최신 초음파 장비로만 검사가 이루어져 실제적인 고식적 초음파 장비와의 비교가 이루어지지 않았다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	신장결석이 주로 존재하는 곳은?	또한 치료 후에도 재발률이 50%가 넘어 꾸준한 건강관리와 정기검진을 필요로 하는 질병이다[1]. 신장결석은 주로 신배(calyx)에 존재하며 대부분 무증상인 경우가 많다. 요관결석은 주로 신장에서 형성되어 요관으로 이동하게 된다.
	신장결석의 재발률은?	신장결석(renal stone)은 100명 중 5～10명 정도가 발병되는 비교적 흔한 질병이다[1]. 또한 치료 후에도 재발률이 50%가 넘어 꾸준한 건강관리와 정기검진을 필요로 하는 질병이다[1]. 신장결석은 주로 신배(calyx)에 존재하며 대부분 무증상인 경우가 많다.
	요관결석의 증상은?	요관결석은 주로 신장에서 형성되어 요관으로 이동하게 된다. 요관결석은 소변의 흐름에 장애를 일으키거나 허리 또는 옆구리 등에 격심한 통증을 발생시키고 요로감염, 수신증, 신부전(renal failure) 등의 증상과 조직 파괴가 일어나 혈뇨가 나타나는 경우도 있다. 신장 및 요관결석은 X-ray, 컴퓨터단층촬영(CT), 초음파(ultrasound) 검사에 의해 진단이 가능하다.

참고문헌 (15)

예석준, 유은상, 박윤규, "요로결석의 성분분석 : 20년간의 변화," 대한비뇨기과학회지, 제48권, p.1285, 2007.

상세보기
T. Alberto, M. Paolo, C. Fortunato, C. Luciana, A. Simeone, and T. Alberto, "Diagnostic value of colour Doppler twinkling artefact in sites negative for stones on B-mode renal sonography," Urol. Res., Vol.35, pp.313-317, 2007.

상세보기
J. Y. Lee, S. H. Kim, J. Y. Cho, and D. Han, "Color and power Doppler twinkling artifact from urinary stones: clinical observations and phantom studies," Am. J. Roentgenolgy, Vol.176, No.6, pp.1441-1445, 2001.

상세보기
F. W. Kremkau and K. J. W. Taylor, "artifact in Ultrasound imaging," J. Ultrasound Med., Vol.5, pp.227-230, 1986.

상세보기
A. Kamaya, T. Tuthill, and J. M. Rubin, "Twinkling Artifact on color Doppler sonography: Dependence on machine parameters and Underlying cause," Am. J. Roentgenolgy, Vol.180, pp.215-222, 2003.

상세보기
A. Rahmouni, R. Bargoin, A. Herment, N. Bargoin, and N. Vasile, "Color Doppler twinkling artifact in hyperechoic regions," Radiology, Vol.199, pp.269-271, 1996.

상세보기
신형철, "The Usefulness of Twinkling Artifact on ultrasonography in differential diagnosis of stone and air : in vitro study 초음파상 담도계 결석과 공기의 감별에 있어서 twinkling artifact의 유용성 : in vitro 연구," 순천향대대학원, 박사, pp.1-26, 2004.
A. James, "Essential of Ultrasound Physics," 1st ed. Mosby, Vol.109, 1996.
T. Tsao, R. Kang, Y. Tyan, M. Gueng, T. Lee, and S. Lee, "Color Doppler Twinkling Artifact related to Chronic Pancreatitis with Parenchymal Calcification," Acta Radiologica, Vol.47, pp.547-548, 2006.

상세보기
손철호, 이정현, 조경식, "색채도플러 초음파에서 발생하는 Twinkling 인공음영 : 생체 외 실험에서 결석의 종류와 인공음영 발생과의 관계," 대한초음파의학회지, 제21권, pp.213-218, 2002.
N. Chelfouh, N. Grenier, D. Higueret, H . Trillaud, O. Levantal, J. L. Pariente, and P. Ballanger, "Characterization of urinary calculi: in vitro study of "twinkling artifact"revealed by color-flow sonography," Am. J. Roentgenolgy, Vol.171, No.4, pp.1055-1060, 1998.

상세보기
M. Michael, F, Aigner, L. Pallwein, G. M. Pinggera, R. Neururer, P. Rehder, and F. Frauscher, "Sonographic Detection of Renal and Ureteral Stones. Value of the Twinkling Sign," International Braz J. Urol., Vol.35, No.5, pp.532-539, 2009.

상세보기
S. K. Aytac and H. Ozcan, "Effect of color Doppler system on the twinkling sign associated with urinary tract calculi," J. Clin. Ultrasound, Vol.27, pp.433-439, 1999.

상세보기
R. D. Jonathan, Mariam Kappil, J. W. William et al. "Sonographic Twinkling Artifact for Renal Calculus Detection: Correlation with CT," Radiology, Vol.259, No.3, pp.911-916, 2011.

상세보기
이재영, 김승협, 이학종, 김성현, "링 다운 현상에 의한 색 도플러 인공음영: 임상과 시험모델에서의 관찰," 대한초음파의학회지, 추계초록집, 제16 권, 1996.

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증