[논문]체적골밀도 측정법 동향: 수술부위 골밀도 분석

이연수

doi:10.7742/jksr.2022.16.1.53

초록
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CT영상을 기반으로 한 QCT는 CT장비와 컴퓨터영상처리기술의 발전과 함께 적은 방사선 투과양으로도 체적골밀도를 측정할 수 있는 방향으로 크게 발전하고 있다. 방사선 의료영상을 대표적인 골밀도 측정법인 이중방사선흡수계수법(DXA)은 척추나 근위대퇴골과 다른 뼈와의 상관성이 떨어지는 경우가 많고질량효과에 의한 부정확성의 근본 원인을 가지고 있기 때문에 체적골밀도측정법인 단일에너지CT영상을 이용한 QCT법이 가장 보편적인 정확한 골밀도 측정법이다. 이중에너지CT의 사용은 단단한 뼈와 동시에 종양이나 연부조직의 이상을 같이 볼 수 있는 영상을 얻을 수 있게 되어 QCT 골밀도와 함께 특정연부조직이나 장기를 검사할 수 있어 그 사용이 더욱 늘어날 것으로 예상된다. 임상수술이나 추적검사가 필요한 위치에 사용자가 해부학적으로 특정한 형상체적에 대한 국부골밀도측정 방법도 병원의 임상현장에서 활용할 기술로 대두되고 있다.

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DEXA, as the standard areal bone mineral density (aBMD) measurement method, often shows an insuficient correlation between aBMDs of the measured bones and referring bones and is inaccurate due to the mass effect. In contrast, quantitative computer tomography (QCT), as a volumetric BMD (vBMD) measure...

DEXA, as the standard areal bone mineral density (aBMD) measurement method, often shows an insuficient correlation between aBMDs of the measured bones and referring bones and is inaccurate due to the mass effect. In contrast, quantitative computer tomography (QCT), as a volumetric BMD (vBMD) measurement method, is being advanced so that it uses less radiation before, owing to improved CT device and computer imaging technology. Because dual-energy CTs can modulate the image signals showing tumor or specific chemicals as well as the ability to measure vBMD, they are expanding their application. For pre-checking vBMD of surgeon-specific bone volume at implantation candidate sites, a finite element creation-based local vBMD measurement technique was developed. The local vBMD measurement function for surgeon-specific shape volumes will be added to clinical imaging systems.

주제어

표/그림 (3)

그림 Fig. 1. Dual-energy CTs. (a) ssDLDECT (the single source dual-layer detector dual-energy CT is manufactured by Siemens Co. (b) ssVSDECT (the single source Fast kVp-switching dual-energy CT) is manufactured by GE or Canon, (c) dsDECT (the Dual source dual-energy CT) is manufactured by Philips.
그림 Fig. 2. Anatomically reproducible local vBMD measurement of the humeral head at an anchoring site for the rotator cuff tendon fixation. (a) an intact humeral head on that rotator cuff tendons have kept strong attachment, (b) a humeral head on that rotator cuff tendons have been torn 1 year ago. Because the right humerus model could be transformed into a left humerus by using the mirroring function, an anatomiccaly identical comparison of bilateral humeral head models was possible.
그림 Fig. 3. The process scheme for vBMD and Young's modulus calculation. The empirical regression equations, i.e. vBMD-HU and HU-Material Properties, are obtained through experimental measurements. The empirical equations are utilized in assigning a point-wise vBMD or material properties to each finite element.

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문은 현재 사용되고 있는 의료영상 기반 골밀도 측정법의 기술적인 측면을 장단점, 한계 측면에서 최신의 기술동향을 분석하고자 한다. 특히, 최근 CT를 이용한 영상진단에서 예전보다 많은 조직의 상태를 가능하게 한 이중에너지 CT와 이를 이용한 체적골밀도 측정법의 용어를 체계적으로 정리하였다.
특히, 최근 CT를 이용한 영상진단에서 예전보다 많은 조직의 상태를 가능하게 한 이중에너지 CT와 이를 이용한 체적골밀도 측정법의 용어를 체계적으로 정리하였다. 상용화되지 않은 기술이지만 임상적으로 중요한 위치에 특정한 체적형상에 대한 국부 체적골밀도를 측정하는 방법에 대해서는 본 저자의 연구를 통해 설명하고자 한다.

제안 방법

본 논문은 현재 사용되고 있는 의료영상 기반 골밀도 측정법의 기술적인 측면을 장단점, 한계 측면에서 최신의 기술동향을 분석하고자 한다. 특히, 최근 CT를 이용한 영상진단에서 예전보다 많은 조직의 상태를 가능하게 한 이중에너지 CT와 이를 이용한 체적골밀도 측정법의 용어를 체계적으로 정리하였다. 상용화되지 않은 기술이지만 임상적으로 중요한 위치에 특정한 체적형상에 대한 국부 체적골밀도를 측정하는 방법에 대해서는 본 저자의 연구를 통해 설명하고자 한다.

성능/효과

CT영상을 기반으로 한 QCT는 CT장비와 컴퓨터 영상처리기술의 발전과 함께 적은 방사선 투과량으로도 체적골밀도를 측정할 수 있는 방향으로 크게 발전하고 있다. 특히 이중에너지CT의 사용은 단단한 뼈와 동시에 종양이나 연부조직의 이상을 같이 볼 수 있는 영상을 얻을 수 있게 되어 QCT 골밀도와 함께 특정 연부조직이나 장기를 검사할 수있으므로 이중에너지CT는 그 사용이 더욱 늘어날 것으로 예상된다. 치과나 정형외과적 임플란트 수술과 그 추적검사를 위해, 지정한 위치에 해부학적으로 특정한 형상체적에 대한 국부골밀도측정 방법은 머지않아 방사선 촬영실의 CT장비 혹은 영상분석실의 컴퓨터, PACS 네트워크에 기능으로 추가되어 임상적으로 다양하게 활용될 것이다.

후속연구

특히 이중에너지CT의 사용은 단단한 뼈와 동시에 종양이나 연부조직의 이상을 같이 볼 수 있는 영상을 얻을 수 있게 되어 QCT 골밀도와 함께 특정 연부조직이나 장기를 검사할 수있으므로 이중에너지CT는 그 사용이 더욱 늘어날 것으로 예상된다. 치과나 정형외과적 임플란트 수술과 그 추적검사를 위해, 지정한 위치에 해부학적으로 특정한 형상체적에 대한 국부골밀도측정 방법은 머지않아 방사선 촬영실의 CT장비 혹은 영상분석실의 컴퓨터, PACS 네트워크에 기능으로 추가되어 임상적으로 다양하게 활용될 것이다.

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