CT 검사 시 스캔 범위 내 상지 유무에 따른 영상의 질 평가(LUNG MAN 포함) Evaluation of Image Quality According to Presence or Absence of Upper limbs in Scan Field of View During CT Examinations (Including LUNG MAN)원문보기
본 연구의 목적은 흉 복부 다중검출기전산화단층촬영(multi-detector computed tomography; MDCT)에서 상지를 머리 위로 위치 잡이 할 수 없는 경우 흉 복부에서 거리에 따른 인공유무를 평가하고자 하였다. 128-채널 MDCT로 흉 복부 CT를 위한 인체대상과 흉부 팬텀을 현재 임상에서 검사하고 있는 조건(120 kVp, 110 mAs, standard algorithm)으로 검사하였다. 인체 검사 시 한번은 팔을 머리 쪽으로 올리고 검사하고, 팔을 내린 후 동일한 조건으로 한 번 더 검사하였다. 흉부 팬텀 실험은 환자와 동일한 조건으로 검사를 하고, 상지팬텀을 흉 복부에서 일정한 거리(0, 3, 7 cm)를 두고 검사하였다. 목적하는 부위에 관심영역을 설정하여 CT 값, 노이즈, 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하여 평가하였다. 인체를 대상으로 획득한 영상에서 노이즈는 팔을 올렸을 때와 비교하여 팔을 내렸을 때 지방, 갈비뼈, 근육 모두에서 증가하였다(0.79, 47.8, 27%). 팬텀 영상에서도 상지를 아래로 내렸을 경우 근육, 폐 실질에서 노이즈가 증가하였다(31.2, 9.4%). 또한 상지의 위치가 흉 복부에서 멀어질수록(0, 3, 7 cm) 노이즈가 감소하였다. 근육에서 노이즈는 상지가 흉부와 붙어있을 경우(0 cm)를 기준으로 3 cm, 7cm 떨어졌을 때 5, 25.12% 감소하였고, 폐실질에서 5.6, 15.35% 감소하였다. 흉 복부 CT 촬영 시 갠트리 내 검사 이외의 부위(상지 등)가 위치할 경우 흉 복부로부터 약 3 cm 이상 거리를 유지시킨 후 검사를 진행하면 발생할 수 있는 인공음영을 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구의 목적은 흉 복부 다중검출기전산화단층촬영(multi-detector computed tomography; MDCT)에서 상지를 머리 위로 위치 잡이 할 수 없는 경우 흉 복부에서 거리에 따른 인공유무를 평가하고자 하였다. 128-채널 MDCT로 흉 복부 CT를 위한 인체대상과 흉부 팬텀을 현재 임상에서 검사하고 있는 조건(120 kVp, 110 mAs, standard algorithm)으로 검사하였다. 인체 검사 시 한번은 팔을 머리 쪽으로 올리고 검사하고, 팔을 내린 후 동일한 조건으로 한 번 더 검사하였다. 흉부 팬텀 실험은 환자와 동일한 조건으로 검사를 하고, 상지팬텀을 흉 복부에서 일정한 거리(0, 3, 7 cm)를 두고 검사하였다. 목적하는 부위에 관심영역을 설정하여 CT 값, 노이즈, 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하여 평가하였다. 인체를 대상으로 획득한 영상에서 노이즈는 팔을 올렸을 때와 비교하여 팔을 내렸을 때 지방, 갈비뼈, 근육 모두에서 증가하였다(0.79, 47.8, 27%). 팬텀 영상에서도 상지를 아래로 내렸을 경우 근육, 폐 실질에서 노이즈가 증가하였다(31.2, 9.4%). 또한 상지의 위치가 흉 복부에서 멀어질수록(0, 3, 7 cm) 노이즈가 감소하였다. 근육에서 노이즈는 상지가 흉부와 붙어있을 경우(0 cm)를 기준으로 3 cm, 7cm 떨어졌을 때 5, 25.12% 감소하였고, 폐실질에서 5.6, 15.35% 감소하였다. 흉 복부 CT 촬영 시 갠트리 내 검사 이외의 부위(상지 등)가 위치할 경우 흉 복부로부터 약 3 cm 이상 거리를 유지시킨 후 검사를 진행하면 발생할 수 있는 인공음영을 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다.
The purpose of this study was to evaluate whether or not there was artifact when the upper limb could not be lifted to the top of the head during multi-detector computed tomography(MDCT) scans of the chest and abdomen. Contrast radiography of the human and chest phantom was performed with 128channal...
The purpose of this study was to evaluate whether or not there was artifact when the upper limb could not be lifted to the top of the head during multi-detector computed tomography(MDCT) scans of the chest and abdomen. Contrast radiography of the human and chest phantom was performed with 128channal MDCT. Under the same conditions(120 kVp, 110 mAs, standard algorithm)both hands lifted up and put down each time in the human experiment. In the chest phantom experiment, the radiography was carried out when the upper limb phantom was adjusted at a certain distance(0, 3, 7 cm) from the chest phantom. Subsequently, the values of Noise, CT number, SNR, and CNR were measured in the field of concern. The noise value of fat, rib, and muscle increased when the arm was lifted in humans(0.79, 47.8, 27%). Furthermore, when the upper limb was lowered, the noise value of muscle and lung increased in the phantom(31.2, 9.4%). In addition, the noise value of the muscles and lung decreased by 5, 25.12% and 5.6, 15.35% as the upper limb moved about 0,3,7cm away from the chest. When the chest and abdominal radiography were performed, in the case of the presence of other parts outside the inspection area, the probability of artifact was minimal while the distance was more than 3cm away from the upper limb to the chest and abdomen.
The purpose of this study was to evaluate whether or not there was artifact when the upper limb could not be lifted to the top of the head during multi-detector computed tomography(MDCT) scans of the chest and abdomen. Contrast radiography of the human and chest phantom was performed with 128channal MDCT. Under the same conditions(120 kVp, 110 mAs, standard algorithm)both hands lifted up and put down each time in the human experiment. In the chest phantom experiment, the radiography was carried out when the upper limb phantom was adjusted at a certain distance(0, 3, 7 cm) from the chest phantom. Subsequently, the values of Noise, CT number, SNR, and CNR were measured in the field of concern. The noise value of fat, rib, and muscle increased when the arm was lifted in humans(0.79, 47.8, 27%). Furthermore, when the upper limb was lowered, the noise value of muscle and lung increased in the phantom(31.2, 9.4%). In addition, the noise value of the muscles and lung decreased by 5, 25.12% and 5.6, 15.35% as the upper limb moved about 0,3,7cm away from the chest. When the chest and abdominal radiography were performed, in the case of the presence of other parts outside the inspection area, the probability of artifact was minimal while the distance was more than 3cm away from the upper limb to the chest and abdomen.
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문제 정의
CT 검사 시 스캔범위 내 상지의 유무에 따른 인공음영이 발생하여 영상의 질 저하가 있어, 이를 감소시킬 수 있는 방안으로 상지를 피사체로부터 일정거리를 띄우고 스캔할 경우 영상에서 인공음영을 줄일 수 있을 것으로 판단하였다. 그래서 본 연구의 목적으로 단일기관에서 팬텀과 인체를 대상으로 팔을 몸으로부터 각각 0cm, 3 cm, 7 cm 떨어뜨려 검사했을 때 영상의 질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
본 연구는 일반적인 CT검사 시 촬영하고 있는 촬영조건(120 kVp, 110mAs)을 설정하고 인체대상과 흉부 팬텀으로 CT검사 시 팔을 머리 위로 올린 상태와 피사체로부터 일정거리를 띄우고 스캔한 경우 영상에서 인공음영을 줄일 수 있을것으로 판단된다. 실험결과 갠트리 내에 관심영역의 노이즈, CT number, SNR, CNR 값을 비교하여 영상의 질을 평가하였다.
제안 방법
본 연구는 일반적인 CT검사 시 촬영하고 있는 촬영조건(120 kVp, 110mAs)을 설정하고 인체대상과 흉부 팬텀으로 CT검사 시 팔을 머리 위로 올린 상태와 피사체로부터 일정거리를 띄우고 스캔한 경우 영상에서 인공음영을 줄일 수 있을것으로 판단된다. 실험결과 갠트리 내에 관심영역의 노이즈, CT number, SNR, CNR 값을 비교하여 영상의 질을 평가하였다. 그 결과, 아티팩트를 줄이기 위해 노출 조건을 높이는 것은 환자가 받는 선량이 증가하므로 바람직하지 않다[2].
인체에 대한 실험은 Supine position, fit first로 하고, 양 팔을 머리 위로 올린 후 CT 검사 시 일반적으로 촬영하고 있는 촬영조건(120kVp, 110mAs, standard algorithm)으로 검사하였다. 팔을 올린 상태로 먼저 검사한 후, 환자의 팔을내려 몸에 붙인 후 같은 조건으로 검사하였다.
정성적 평가는 영상의학과 경력이 풍부한 방사선학전공 교수 3명이 블라인드 테스트를 하여 standard algorithm를 적용시킨 기준 영상과 비교하였을 때, 우수(3점), 보통(2점), 나쁜(1점), 아주 나쁜(0점)으로 평가하였다. 환자 대상 실험에서 보통이라는 의견이 없었고, 나쁨과 아주 나쁨으로 평가 되었다.
인체에 대한 실험은 Supine position, fit first로 하고, 양 팔을 머리 위로 올린 후 CT 검사 시 일반적으로 촬영하고 있는 촬영조건(120kVp, 110mAs, standard algorithm)으로 검사하였다. 팔을 올린 상태로 먼저 검사한 후, 환자의 팔을내려 몸에 붙인 후 같은 조건으로 검사하였다. 흉부 팬텀 CT스캔의 경우도 인체대상 촬영조건과 동일한 조건으로 총 4회 스캔하였다.
흉부 팬텀 CT스캔의 경우도 인체대상 촬영조건과 동일한 조건으로 총 4회 스캔하였다. 흉부 팬텀 옆에 상지 팬텀이 없을 경우, 흉부팬텀에 상지가 붙어있는 경우, 그리고 3㎝, 7㎝ 떨어진 상태에서 동일한 조건으로 스캔 하여 인체에 대한 흉부CT 영상에서 제 4번 갈비뼈 옆에 지방(fat; 7.49 ㎠), 어깨뼈 위의 근육(muscle; 14.6 ㎠), 제 4번 갈비뼈(rib; 2.69 ㎠)에 관심영역을 설정하고 흉부 팬텀 CT영상에서는 제 4번째 5번째 사이 위치하는 근육(muscle; 4.59 ㎠), 폐실질 조직(lung; 0.35 ㎠)에 관심 영역을 설정하여 잡음(noise), CT 값, 신호 대 잡음비(singnal to noise ratio; SNR), 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio ; CNR)를 측정하였다[Fig. 2], [Fig. 3]
대상 데이터
본 연구는 2017년 9월∼11월까지 대구 시내 영상의학전문 병원에서 흉부와 복부 CT를 검사한 환자 1명(남, 26살)과 흉부 팬텀(LUNG MAN, KYOTO KAGAKU CO. LTD.)을 이용하여 실험하였다.
)을 이용하여 실험하였다. 실험장치는 현재설치운영중인 128-채널 MDCT (Somatom DenfinitionAS+, Siemens, Germany)장치를 이용하였다. 영상재구성은 SAFIRE(Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction, Siemens, Germany)를 적용하였다[Fig.
데이터처리
상지를 올린 상태와 내린 상태에서의 노이즈 평가는 대응표본 T검정(statistical package for the social sciences, Inc, Chicago, IL, USA)을 통해 비교하였다. 팬텀에서의 각 팔의 위치에 대한 영상의 평가는 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 통해 비교하였다.
상지를 올린 상태와 내린 상태에서의 노이즈 평가는 대응표본 T검정(statistical package for the social sciences, Inc, Chicago, IL, USA)을 통해 비교하였다. 팬텀에서의 각 팔의 위치에 대한 영상의 평가는 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 통해 비교하였다. p-value 0.
CNR은 인체 대상의 경우 팔을 올릴 때 보다 내릴 때 지방과 갈비뼈에서 가장 높은 값을 나타냈고, 팔을 내렸을 때는 근육에서 높게 나타났다. 팔을 올릴 때 지방 값은 0이었다.
CT 검사 시 스캔범위 내 상지의 유무에 따른 인공음영이 발생하여 영상의 질 저하가 있어, 이를 감소시킬 수 있는 방안으로 상지를 피사체로부터 일정거리를 띄우고 스캔할 경우 영상에서 인공음영을 줄일 수 있을 것으로 판단하였다. 그래서 본 연구의 목적으로 단일기관에서 팬텀과 인체를 대상으로 팔을 몸으로부터 각각 0cm, 3 cm, 7 cm 떨어뜨려 검사했을 때 영상의 질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
결과를 보면 지방 – 5.24%, 근육 19.1%, 갈비뼈 0.54%로 감소하였다.
팬텀 스캔 영상에서도 갠트리 내 상지 팬텀이 위치할 경우 CTnumber 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 근육, 폐실질 조직에서 각각 약 992.9%, -1.16% 하였고, 갠트리 내 상지 팬텀의 위치가 흉부로부터 멀어질수록 관심영역 내 CTnumber가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 근육과 폐 실질 조직에서 CT number는 상지가 흉부와 붙어있을 경우(0㎝)를 기준으로 3㎝, 7 ㎝ 떨어졌을 때 각각 약 36.
팬텀 스캔 영상에서도 갠트리 내 상지팬텀이 위치할 경우 노이즈가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 근육, 폐실질에서 각각 약 31.2%, 9.4% 증가하였고, 또한 갠트리 내 상지 팬텀의 위치가 흉부로부터 멀어질수록 관심영역 내 노이즈가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 근육과 폐 실질 조직에서 노이즈는 상지가 흉부와 붙어있을 경우(0 cm)를 기준으로 3 ㎝, 7 ㎝ 떨어졌을 때 근육에서 약 5%, 25.
인체 대상의 경우 팔을 올릴 때 보다 팔을 내리고 스캔한 영상에서 노이즈가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 지방, 갈비뼈, 근육에서 각각 약 0.79%, 47.8%, 27% 증가하는 것을 알 수 있었다. 팬텀 스캔 영상에서도 갠트리 내 상지팬텀이 위치할 경우 노이즈가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
54%로 감소하였다. 팬텀 스캔 영상에서도 갠트리 내 상지 팬텀이 위치할 경우 CTnumber 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 근육, 폐실질 조직에서 각각 약 992.
8%, 27% 증가하는 것을 알 수 있었다. 팬텀 스캔 영상에서도 갠트리 내 상지팬텀이 위치할 경우 노이즈가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 근육, 폐실질에서 각각 약 31.
팬텀 스캔영상에서도 팬텀에 상지가 붙어있는 경우에 근육과 폐실질 조직의 값이 가장 높았고, 상지가 흉부와 붙어있을 경우(0 cm)와 비교하여 7 cm 떨어졌을 때 SNR 값이 3 cm 떨어졌을 때 보다 감소율이 더 큰 것을 알 수 있었다[Table 3].
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
전산화단층촬영은 언제 개발되었는가?
전산화단층촬영(computed tomography: CT)은 1970년 개발 된 이래 우수한 진단 가치로 인하여 임상적인 응용이나 기술적인 성능 면에서 지속적으로 발전하고 있다. CT는 대조도와 분해능이 우수하기 때문에 다양한 임상분야에 응용되고, 검사에 따른 판독방법이 지속적으로 발전되고 있다.
CT가 다양한 임상분야에 응용될 수 있는 이유는 무엇인가?
전산화단층촬영(computed tomography: CT)은 1970년 개발 된 이래 우수한 진단 가치로 인하여 임상적인 응용이나 기술적인 성능 면에서 지속적으로 발전하고 있다. CT는 대조도와 분해능이 우수하기 때문에 다양한 임상분야에 응용되고, 검사에 따른 판독방법이 지속적으로 발전되고 있다. 그로 인해 CT는 진단의 정확도가 높고, 검사시간도 짧아지고 있어서 CT 건수가 매년 증가하고 있다.
CT 검사의 최소선량에 영향을 줄 수 있는 요인은?
CT 검사의 최종목표는 최소선량으로 정밀한 진단이 가능한 고화질의 영상을 실현하는 것이다. 또한 방사선량에 영향을 미치는 요인들은 노출기술 요인, 엑스선 빔 콜리메이션, 피치, 환자의 중앙 위치, 검출기 수 등에 의해 결정된다[5].
참고문헌 (11)
Seeram, E. Digital image compression: Radiologic technology, 2004; quiz640-2; Vol.76: 499-59
Seeram, E., & Seeram, D. Image postprocessing in digital radiology: a primer for technologists. Journal of Medical Imaging and Radiation Sciences, 2008; Vol.39: 23-41
Muyeon Yoo, Sam Park, Heuijung Jang, Hyojin Lee, et al. "Comparison of Image Quality and Dose According to the Arm Positioning in the Chest CT", J.Korwan.Soc. Radiology, February 2014; Vol.8: No.2
Jongwoong Lee, Doyeon Won, Jaeeun Jung, Hyeongyun Kim. "Study on Image Quality and Radiation Dose due to the Arm Position in the Abdomen/Pelvis CT" Journal of the Korean Society of Radiology, 2015 Vol.9(6): 337-342
DongWon Kang, HyeonSu Kim, SeongOk Park, JongSam Park, ByeongHyeon Yoo, KyeongSook Lee, et al. Computed Tomography Daihak Seorim, 2015; 167-68
Hyun Ju Kim, Jae Hwan Cho, Cheol Soo Park. "Evaluation of Image Quality in Low Tube-Voltage Chest CT Scan", Jounal of Radiation Protection, December 2010; Vol.35: NO.4
Tehrazadeh J, Bonk RT, Ansari A, & Mesgarzadeh M. "Efficacy of limited CT for nonvisualized lower cervical spine in patients with blunt trauma," Skeletal Radiology, 1994; 23: 349-52
Yeo DJ& KO IH, "A study on perception by examines of the radiology department about exposure to radioactivity", Journal of the Korean Society of Radiology, 2013;Vol. 7; No.7: 321-331
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