[논문]혈관조영장비의 테이블-피사체간 거리 변화에 따른 혈관측정 정확도 연구

김승기

doi:10.17946/jrst.2019.42.6.435

Abstract ▼ AI-Helper

This is to study the accuracy of the actual size according to the TOD(table object distance; TOD) change when measuring blood vessels using angiography equipment, and to help the optimal selection of the device used accordingly. Balls similar to the size of common vessels were calibrated with TOD us...

This is to study the accuracy of the actual size according to the TOD(table object distance; TOD) change when measuring blood vessels using angiography equipment, and to help the optimal selection of the device used accordingly. Balls similar to the size of common vessels were calibrated with TOD using 30 mm, 20 mm, 10 mm, 5 mm and acrylic phantoms, catheter calibration from 0 cm to 10 cm, 20 cm and 30 cm, respectively. It was measured whether there was a change in the measured value according to the change. The equipment used was GE Innova 3131 IQ equipment, and the image reconstruction method was GE AW4.7 post processing program. Two radiotechnologists were scanned three times by catheter calibration method and 3DRA(3dimension rotational angiography; 3DRA) volume rendering method. The independent sample T-test showed 0.981 (p> 0.05) to verify the significance between the two observers. As a result, in case of catheter calibration, the error rate at TOD 0 mm and 10 mm is within ± 10%, but when the TOD is changed to 20 mm and 50 mm respectively, the tolerance is ± 10% except for 30 mm ball exceeded. On the other hand, 3DRA was included within the tolerance range of ± 10% overall even when the TOD was changed from 0 mm to 50 mm. In the catheter calibration method, the larger the TOD, the larger the error range, and the 3DRA method was able to measure vascular vessels accurately close to the actual measurement without any consideration of the TOD.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이에 본 연구는 여러 가지 크기가 정해진 볼을 이용해 TOD를 변화시켜 catheter calibration 측정법과 3DRA를 이용한 측정값을 실제 크기와 비교하여 측정값이 어느 정도 일치하는지를 알아보고 실제 그 결과를 토대로 임상에서 혈관크기의 정확도를 높여 그에 따라 사용하는 기구(device)에 대한 최적의 선택을 돕기 위함이다.

제안 방법

인체 대표 혈관과 비슷한 크기의 볼을 제작하여 catheter calibration 방법과 3DRA 방법으로 각각에 TOD를 변화하여 측정하여 그 값을 비교하여 차이가 있는지를 검증하였다.
정면 상에서 영상의 정중앙에 위치시킨 후 측면 상(lateral view)에서는 영상의 중앙에 놓지 않고 table높이를 조절하지 않아 TOD 변화에 따른 영상의 왜곡이 있는지를 평가하였다. 3D는 VR 기법으로 40deg/sec, 확대율은 DFOV 16.
10 ㎜, 15 ㎜, 20 ㎜, 30 ㎜ 각각의 볼을 아크릴 홀더에 넣어 고정하고, 아크릴 평판 팬텀을 이용하여 TOD를 변화하여 각각의 방법으로 볼을 영상의 정중앙에 위치시키고 각각 3회 촬영하여 볼의 크기를 측정한다. 촬영조건은 3DRA와 동일하게 FOV(field of view; FOV) 30×30 ㎝, SID(source-image distance; SID) 119 ㎝으로 하여 정 정면 상(true AP position)에서 table높이를 iso center로 고정시킨 후 TOD 0 ㎜, 10 ㎜, 20 ㎜, 50 ㎜으로 변화시켜 catheter calibration 방법과 3DRA방법으로 실험하였으며, 3DRA방식에서는 측면 상(lateral view)은 TOD를 고려하기 위해 table 높이를 움직이지 않았고 그 때문에 TOD 50 ㎜ 이상에서는 영상에 모두 포함되지 않아 TOD를 50 ㎜ 까지만 변화시켰다. 촬영된 영상은 post processing AW4.

대상 데이터

본 연구에 사용된 혈관조영장비는 Innova 3131-IQ angiography image system(GE Healthcare, France)장비를 사용하였고, post processing을 위해 AW4.7 volumeshare5 workstation이 사용되었다 [Fig. 1].

데이터처리

각 측정 방식에 따른 차이 값의 유의성 평가를 위해 통계 분석 프로그램 IBM SPSS ver. 20을 이용하여 독립표본 T-test를 통해 측정방법 별 실제 값과 측정치의 평균, 오차율을 각각 비교하여 정확도를 검증하였다.

이론/모형

방사선사 2인이 catheter calibration방법과 3DRA 방법으로 각각 3회 촬영하여 측정하였다. 관찰자간 유의성을 검증하기 위해 독립표본 T-test 결과 t=-.

성능/효과

두 가지 측정방법 중 TOD가 증가할수록 오차율이 커지는지에 대한 유의성 검증을 위해 독립표본 T-test 결과 t=-.9.71, p=.000(p<0.05)로 TOD가 증가할수록 catheter calibration방법이 3DRA방법보다 오차범위가 커지는 것으로 확인되었다[Table 3].

후속연구

다만 측정하는 사람에 따라 조금씩 차이가 날 수 있고 보여 지는 영상의 히스토그램 조절, 그리고 확대율에 따라 오차가 생길 수 있음으로 그 오차를 줄이기 위해 표준화된 프로토콜을 정하고 정해진 방법으로 장비의 정도관리를 통해 최대한 정확하게 측정 할 수 있도록 하여 임상에 근무하면서 혈관조영장비를 이용한 혈관측정방법을 이해하고 측정방법에 따른 특성과 오차 인자를 파악한다면 시술 시에 사용되어지는 각종 기구들의 선택에 도움이 될 것으로 사료된다.
본 연구의 제한점으로는 현재 운용중인 모든 회사의 혈관 조영장비를 실험하지 못해 객관성이 부족하며, 실험 횟수를 30회 이상 하지 못하여 그 결과의 데이터를 통한 통계자료의 정확성이 떨어진다는 점이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	각종 혈관중재 시술에 사용되는 기구는 어떤 것들이 있는가?	혈관조영술을 이용한 인터벤션(intervention) 시술은 의학의 발달과 더불어 컴퓨터 소프트웨어의 급속한 발전으로 점점 치료의 비중이 높아지고 있다. 최근에는 장비의 영상처리능력과 각종 혈관중재 시술에 사용되는 카테터(catheter), 풍선(balloon), 스텐트(stent) 등의 기구(device)들이 다양화와 업그레이드, 그리고 최소 침습(minimal invasive)으로 치료가 가능한 장점이 있어 점차 증가하는 추세이다[1]. 혈관조영장비를 이용한 혈관측정 방법에는 크게 두 가지로 전통적인 catheter calibration방법과 삼차원 회전 혈관조영술(3dimension rotational angiography; 3DRA)을 이용하는 방법이 있으며, catheter calibration방법은 영상에 포함된 catheter의 정해진 직경을 대입해서 보정하는 방법으로 간단하여 많이 사용했으나[2], 소프트웨어의 눈부신 발전으로 인해 근래에는 대부분에서 3DRA를 이용하여 볼륨렌더링(volume rendering; VR)을 이용하여 측정하는 방법을 사용하고 있다.
	3DRA 측정방법이 문제가 있다고 생각하는 이유는?	특히 뇌동맥자루를 측정하여 적당한 코일을 삽입한다던지, 좁아진 혈관에 정상혈관의 크기를 측정하여 확장형 풍선의 크기를 측정하거나 그곳에 스텐트를 설치 할 때는 정확한 측정이 요구된다. 그러나 3DRA를 이용하여 측정하는 방법에는 그 측정 방법이나 영상정보에 대한 정확한 규정이 없으며 특히 TOD를 고려하지 않기 때문에 생길 수 있는 오차에 대한 정확성과 재현성에 문제가 있을 수 있다. 또한 장비 회사에 따라 대략 6개월을 주기로 3D calibration을 하지만 대부분 장비의 SID변화와 spin speed에 대해 시행하고, 영상평가에 대한 정확한 tool을 가지고 있지 않은 게 현실이다.
	삼차원 회전 혈관조영술(3dimension rotational angiography; 3DRA)이란?	혈관조영장비를 이용한 혈관측정 방법에는 크게 두 가지로 전통적인 catheter calibration방법과 삼차원 회전 혈관조영술(3dimension rotational angiography; 3DRA)을 이용하는 방법이 있으며, catheter calibration방법은 영상에 포함된 catheter의 정해진 직경을 대입해서 보정하는 방법으로 간단하여 많이 사용했으나[2], 소프트웨어의 눈부신 발전으로 인해 근래에는 대부분에서 3DRA를 이용하여 볼륨렌더링(volume rendering; VR)을 이용하여 측정하는 방법을 사용하고 있다. 3DRA 방법은 1970년대부터 일부에서만 제한적으로 사용이 되었으나[3], 최근에는 혈관에 대한 입체적이고 정확한 정보를 제공해 줌으로 겹쳐 보이는 해부학적 구조인 혈관의 길이나 직경을 측정해야 하는 대부분의 경우에서 사용되어지고 있다[4-6]. 그러나 3DRA에서는 테이블-피사체간 거리((table object distance; TOD)를 전혀 고려하지 않으며, 영상평가에 대한 장비 회사에 따라 정확한 프로토콜, calibration방법이나 기준이 마련되어져 있지 않아 자칫 잘못하면 측정의 오류가 발생할 수 있다[7-10].

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