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문제 정의
- 5) 그러나 피폭에 대한 인식과 시간 등 실제적으로 과거에서부터 현재까지 일반적인 평면영상으로 얻은 폐 관류 스캔방법을 이용하여 결과를 산출하고 있다. 본 논문에서는 정량성이 우수한 SPECT/CT의 Q-Metrix 프로그램을 활용하여 실제 많이 이용되고 있는 평면영상의 두 가지 결과 산출 방법에 대한 상관관계 및 각 엽의 차이를 비교 평가하고자 한다.
제안 방법
- ScanRange는 40 cm으로 Body Contour를 설정하여 Detector를 최대한 가깝게 하였다. CT 촬영조건을 관전압(120kVp)와 관전류(40mAs)으로 thickness는 2.5 mm로 적용하여 영상을 획득하였다. 영상의 Processing은 GE사 Xeleris 3.
- SPECT/CT에 대한 분석은 추적자의 흡수율을 정량화를 위해 Q-Metrix Program (GE Healthcare, USA)을 이용하였다. Camera Sensitivity, 환자의 키와 몸무게, Measuredtracer activity, Post injection measured 등 Scanparameter를 입력한 후 해부학적으로 뛰어난 CT영상에 직접 ROI를 설정하였다. 엽의 구분을 쉽게 하기 위하여 시상면(Sagittal)영상에서 Lung setting으로 전환시켜 이용하였고 2개의 Slice마다 ROI를 설정하였다(Fig.
- 1 Workstation(GE Healthcare,USA)을 이용하여 평면 폐 관류 영상의 두 가지 방법인 전후방법(Anterior Posterior, AP)과 후방사면 방법(PosteriorOblique, PO)을 분석하였다. 각 엽에 대하여 관심 영역(Region of interests, ROI)을 설정하고 각각의 비율에 대한 흡수율을 구하였고. 평면 영상의 정확한 설정과 구분을 위하여 X-ray영상, 일반적인 CT 및 3Dimension영상 등을 참조하여 관심영역을 설정하였다.
- 대상 군에 대하여 검사 설명 후 검사 전 환자는 5분간 누운 자세를 유지한 후 99mTc-MAA(macro aggregated albumin)185 MBq (5 mCi)를 천천히 직접 정맥 주사하였다. 중력에 의한 혈류 공급의 차이를 줄이기 위하여 주사 후 5분간 누운 자세를 유지한 후 검사 직전 흉부에 있는 금속성 물질을 제거하였다.
- Camera Sensitivity, 환자의 키와 몸무게, Measuredtracer activity, Post injection measured 등 Scanparameter를 입력한 후 해부학적으로 뛰어난 CT영상에 직접 ROI를 설정하였다. 엽의 구분을 쉽게 하기 위하여 시상면(Sagittal)영상에서 Lung setting으로 전환시켜 이용하였고 2개의 Slice마다 ROI를 설정하였다(Fig. 5). 체적에 대한 정보는 관심부피(Volume of interest, VOI)를 이용하여 평면보다 정확한 3차원적 Volume에 대한 데이터를 얻어 흡수율을 분석하였다(Fig.
- 영상 분석은 Xeleris 3.1 Workstation(GE Healthcare,USA)을 이용하여 평면 폐 관류 영상의 두 가지 방법인 전후방법(Anterior Posterior, AP)과 후방사면 방법(PosteriorOblique, PO)을 분석하였다. 각 엽에 대하여 관심 영역(Region of interests, ROI)을 설정하고 각각의 비율에 대한 흡수율을 구하였고.
- Tc-MAA(macro aggregated albumin)185 MBq (5 mCi)를 천천히 직접 정맥 주사하였다. 중력에 의한 혈류 공급의 차이를 줄이기 위하여 주사 후 5분간 누운 자세를 유지한 후 검사 직전 흉부에 있는 금속성 물질을 제거하였다. 평면 폐 관류 검사를 먼저 진행 하였으며, 폐 하엽 부위의 관찰과 흉부 X선과의 비교를 용이하기 위하여 기본적인 자세는 선 자세나 앉은 자세로 하였다.
- 5). 체적에 대한 정보는 관심부피(Volume of interest, VOI)를 이용하여 평면보다 정확한 3차원적 Volume에 대한 데이터를 얻어 흡수율을 분석하였다(Fig. 6).
- 각 엽에 대하여 관심 영역(Region of interests, ROI)을 설정하고 각각의 비율에 대한 흡수율을 구하였고. 평면 영상의 정확한 설정과 구분을 위하여 X-ray영상, 일반적인 CT 및 3Dimension영상 등을 참조하여 관심영역을 설정하였다. 후방사면 방법의 결과인 lung segment ratio를 구하기 위해서 전면, 후면영상 오른엽과 왼 엽에 사각형의 ROI를 설정하였고, 구하고자 하는 엽에 대하여 전체 엽의 대한 Count를 나누어 백분율로 나타내고 전면, 후면에 대한 %를 제곱근하여 기하학적 산술평균을 나타내었다.
- 중력에 의한 혈류 공급의 차이를 줄이기 위하여 주사 후 5분간 누운 자세를 유지한 후 검사 직전 흉부에 있는 금속성 물질을 제거하였다. 평면 폐 관류 검사를 먼저 진행 하였으며, 폐 하엽 부위의 관찰과 흉부 X선과의 비교를 용이하기 위하여 기본적인 자세는 선 자세나 앉은 자세로 하였다. 후면 영상(Posterior view; POST) 600만counts 기준으로 전면(Anterior, ANT), 우측면(Right lateral, RT-LAT), 좌측면(Left lateral; LT-LAT), 우후사면(Right posteriorobilque, RPO), 좌후사면(Left posterior obilque, LPO)순서대로 시간으로 설정하여 영상을 획득하였다(Fig.
- 14로 설정하였다. 평면 폐 관류검사 직후 환자는 기본자세로 누운 자세에서 양팔을 머리 위로 거상한 자세로 고정하여 SPECT/CT를 시행하였다. SPECT는 시계반대방향으로 Step and shot mode로 flame당 15초로 3°씩 회전 시켰으며, Matrix size는 128 X 128이고 Zoom factor는 1.
- 평면 폐 관류 검사를 먼저 진행 하였으며, 폐 하엽 부위의 관찰과 흉부 X선과의 비교를 용이하기 위하여 기본적인 자세는 선 자세나 앉은 자세로 하였다. 후면 영상(Posterior view; POST) 600만counts 기준으로 전면(Anterior, ANT), 우측면(Right lateral, RT-LAT), 좌측면(Left lateral; LT-LAT), 우후사면(Right posteriorobilque, RPO), 좌후사면(Left posterior obilque, LPO)순서대로 시간으로 설정하여 영상을 획득하였다(Fig. 2). 검사는 저에너지 고 해상력조준기를 사용하였으며, Matrixsize는 256 X 256이고 Zoom factor는 1.
- 평면 영상의 정확한 설정과 구분을 위하여 X-ray영상, 일반적인 CT 및 3Dimension영상 등을 참조하여 관심영역을 설정하였다. 후방사면 방법의 결과인 lung segment ratio를 구하기 위해서 전면, 후면영상 오른엽과 왼 엽에 사각형의 ROI를 설정하였고, 구하고자 하는 엽에 대하여 전체 엽의 대한 Count를 나누어 백분율로 나타내고 전면, 후면에 대한 %를 제곱근하여 기하학적 산술평균을 나타내었다. 후방사면영상은 해부학적으로 고려하여 RPO영상은 3엽으로 LPO영상은 2엽으로 나누고 위와 마찬가지로 백분율을 만든 다음 기하학적 평균을 곱하여 분수로 나타내어 각각의 엽에 대한 흡수율을 얻었다(Fig.
대상 데이터
- 2). 검사는 저에너지 고 해상력조준기를 사용하였으며, Matrixsize는 256 X 256이고 Zoom factor는 1.14로 설정하였다. 평면 폐 관류검사 직후 환자는 기본자세로 누운 자세에서 양팔을 머리 위로 거상한 자세로 고정하여 SPECT/CT를 시행하였다.
- 실험에 이용된 장비는 Discovery NM/CT 670 scanner(GE Healthcare, USA)이며 대상 환자는 2015년 5월 1일부터 2016년 9월 13일까지 폐암 진단을 받고 본원에 내원한 수술 전 폐암환자 50명을 대상으로 시행하였다(Fig. 1). 성별은 남자32명, 여자18명을 대상으로 환자 평균연령은 61.
데이터처리
- SPECT/CT영상과 평면영상간의 상관계수를 비교하였고, 각각의 엽에 대한 차이 비교에는 대응표본T-검정(Paired sample T-test)를 사용하여 평균±표준편차를 나타내었다.
이론/모형
- SPECT/CT에 대한 분석은 추적자의 흡수율을 정량화를 위해 Q-Metrix Program (GE Healthcare, USA)을 이용하였다. Camera Sensitivity, 환자의 키와 몸무게, Measuredtracer activity, Post injection measured 등 Scanparameter를 입력한 후 해부학적으로 뛰어난 CT영상에 직접 ROI를 설정하였다.
- 5 mm로 적용하여 영상을 획득하였다. 영상의 Processing은 GE사 Xeleris 3.1Workstation에서 OSEM(iterative ordered subsetexpectationmaximization)방식 (iteration : 5, subset : 8)으로 Volumetric MI Software를 이용하여 재구성하였다.
성능/효과
- Q-Metrix 방법과 전후 방법(Anterior Posterior; AP)과의 일치 상관관계에서는 right middle lobe는 0.035로 흡수율이 증가되어 가장 낮은 상관관계를 보였고, rightupper lobe는 0.224, right lower lobe는 0.447로 흡수율이 감소되었다(Fig. 9). 왼 엽에서 left upper lobe는 0.
- Q-Metrix 방법을 기준으로 후방사면 방법(POMethod)을 비교한 결과 right upper lobe는 평균 3% 감소였고, right lower lobe에서 3% 증가하였으며 P<0.05로 통계적으로 유의한 차이가 있었다.
- SPECT의 위치정보와 CT영상의 해부학적으로 폐 구역을 설정한 Q-Metrix 방법과 해부학적인 구역을 구분하는 후방사면 방법(Posterior Oblique, PO)과의 흡수율에 대한 일치 상관관계를 분석한 결과 오른 엽에서 Right upper lobe(RUL)는 0.663, Right middle lobe (RML)는 0.623,Right lower lobe (RLL)는 0.702로 높은 상관관계를 보였다(Fig. 7). 왼 엽에서 Left upper lobe (LUL)는 0.
- 각 엽의 차이를 비교한 결과는 Q-Metrix방법 평균±표준편차는 right upper, middle, lower lobe순서대로 각각 20.12±6.21, 10.86±3.83, 24.57±7.80이고 leftupper, lower lobe는 각각 24.34±6.47, 20.12±7.11로 나타났다.
- 3). 과거에서부터 이용되어 왔던 전후 방법의 결과인 lung segmentratio는 오른 엽, 왼 엽에 각각 3개의 사각형의 ROI를 설정하여 흡수율을 구하였고 왼 엽은 해부학 구조 상 2엽으로 구분되어 왼쪽 중간 엽(Left middle lobe, LML)은 왼쪽 위 엽(Left upper lobe, LUL)로 포함시켜 결과를 산출하였다(Fig. 4).
- 본 논문에서 Q-Metrix방법에 대한 평면영상의 두 가지 방법 간에는 차이가 있는 것으로 보였다. 전후 방법(AP Method)은 영상에 대한 재현성이 좋았으며 결과 산출 시 보다 쉽게 관심영역을 설정할 수 있었다.
- 그러나 right middlelobe에 대한 흡수율이 과대평가 되었으며 상대적으로 rightmiddle lobe와 right lower lobe에 대한 흡수율이 낮아졌고, 모든 엽에서는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 일치흡수율 상관관계에서는 후방사면 방법(PO Method)이 전후방법보다 4배 정도의 높은 상관관계를 보였다. 후방사면 방법은 oblique영상을 활용하여 엽에 대한 흡수율이 과대, 과소평가 되는 것을 줄일 수 있었다.
- 10). 전체적인 상관계수는 Q-Metrix 방법을 기준으로 후방사면 방법은 0.795로 높은 상관관계를 보였고, 전후 방법은 0.161로 낮은 상관관계를 보였다(Fig. 11).
- 본 논문에서 Q-Metrix방법에 대한 평면영상의 두 가지 방법 간에는 차이가 있는 것으로 보였다. 전후 방법(AP Method)은 영상에 대한 재현성이 좋았으며 결과 산출 시 보다 쉽게 관심영역을 설정할 수 있었다. 그러나 right middlelobe에 대한 흡수율이 과대평가 되었으며 상대적으로 rightmiddle lobe와 right lower lobe에 대한 흡수율이 낮아졌고, 모든 엽에서는 통계적으로 유의한 차이가 있었다.
- 12, Table 1). 전후 방법(APMethod)을 비교한 결과는 right upper lobe는 평균 9% 감소였고, right lower lobe에서 7% 감소하였고 right middle lobe에서 평균 16% 증가하였다. 왼 엽에서도 leftupper lobe는 4%증가, left lower lobe에서 5% 감소를 나타냈다.
후속연구
- 또한 right middle lobe에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 결과 산출 시SPECT/CT의 Q-Metrix방법을 활용하면 정확한 결과 값 계산에 도움이 될 것이며, SPECT/CT 검사를 시행하지 않거나 planar image를 얻었을 때 후방사면 방법(PO Method)을 이용하면 보다 실용적인 구역 산출 결과 값을 기대할 수있을 것으로 생각된다. 그리고 폐 관류 검사 시 다양한 방법을 통해 보다 많은 환자에 대한 데이터 분석뿐만 아니라 환자호흡에 대한 보정이 필요해 보였다.
- 그리고 폐 관류 검사 시 다양한 방법을 통해 보다 많은 환자에 대한 데이터 분석뿐만 아니라 환자호흡에 대한 보정이 필요해 보였다. 또한 객관적인 방법으로 관심영역을 설정한다면 보다 정확한 결과를 산출할 수 있을 것이라 사료된다.
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