A Study on the Effect of Heart rate based Left Ventricular Global Function on the Time of Contrast Enhancement

서충범(Choong-Beom Seo),남태현(Tae-Hyun Nam),채희창(Hee-Chang Chae),김성관(Seong-Gwan Kim),서은희(Eun-Hee Seo),대창민(Chang-Min Dae) 대한CT영상기술학회 2021 대한CT영상기술학회지 Vol.23 No.1

목적: 심장 기능 지표와 조영 증강 시간 간의 일정한 상관관계가 성립하는지 알아보고 이를 통해 심장의 기능에 따른 예상 조영 증강 시간을 구하고자 하였다. 대상 및 방법: 심장 기능 평가의 적정성을 확인하기 위해 팬텀 연구를 선행하였다. 임상 연구로 CCTA를 시행한 273명의 환자들을 대상으로 조영제 주입 속도에 따라 두 그룹으로 나누어 다양한 심장 기능을 측정하고 조영 증강 시간를 비교하는 후향적 연구를 진행하였다. 심장 기능 지표는 심박동수, 심박출량, 심장박출지수, 초당 심장박출지수, 좌심실 구혈률, 심박동수에 따른 초당 좌심실 구혈률을 사용하였다. 결과: 팬텀 연구에서 ECG 동조 관전류 변조로 측정한 용적의 변화율은 0.1 % 이하로 심장 기능 측정의 적정성을 확인하였다. 후향적 연구 결과 심장의 기능을 나타내는 지표들 중 심박동수에 따른 초당 좌심실 구혈률이 조영 증강 시간과 명확한 음의 상관관계(P<0.01)를 나타내고 가장 높은 신뢰도를 나타냈다. 이를 통해 조영 증강 시간과의 상관관계에서 회귀식을 통해 예상 조영 증강 시간을 도출하였으나 회귀식은 성립하지 않았다. 결론: 조영 증강 시간과 심박동수에 따른 초당 좌심실 구혈률은 명확한 상관관계를 가지나 다양한 인자의 복합적인 상호작용으로 이루어지는 조영 증강 시간을 심장의 기능만으로 예측할 수는 없었다. 추후 체내 순환 인자들의 영향에 대한 연구가 지속된다면 환자의 상태를 기반으로 한 조영 증강 검사가 가능할 것으로 사료된다. Purpose: It was intended to find out whether a constant correlation between the cardiac function and the contrast enhancement time was established and to obtain the estimated contrast enhancement time according to the cardiac function. Material and Method: A phantom study was preceded to verify the adequacy of cardiac function evaluation. A retrospective study of 273 patients who performed CCTA was conducted to measure cardiac function and compare contrast enhancement time. Cardiac functional indicators used Heart Rate, Cardiac Output, Cardiac Index, Cardiac Index per second, Left Ventricular Ejection Fraction, and Left Ventricular Ejection Fraction per second based on heart rate. Results: In the phantom study, the change rate of volume measured by ECG based tube current modulation was less than 0.1%. A retrospective study found the Left Ventricular Ejection Fraction per second based on heart rate showed a clear negative correlation with contrast enhancement time (P<0.01) and the highest reliability. Through this, the expected contrast enhancement time was derived from the regression equation in correlation with the contrast enhancement time, but the regression equation was not established. Conclusions: The contrast enhancement time and Left Ventricular Ejection Fraction per second based on heart rate were clearly correlated, but the contrast enhancement time, which consists of the complex interactions of various factors, could not be predicted by the cardiac function alone. If the study of the effects of circulating factors in the body continues, it is believed that contrast enhanced CT based on the patient s condition will be possible.

The Study of the Usefulness of Breathing method using Straw for Larynx CT Examination

채희창(Hee-Chang Chae),남태현(Tae-Hyun Nam),서충범(Choong-Beom Seo),김성관(Seong-Gwan Kim),권순안(Soon-Ahn Kwon),대창민(Chang-Min Dae) 대한CT영상기술학회 2019 대한CT영상기술학회지 Vol.21 No.2

목적: 후두 CT검사에서 후두부의 움직임 인공물을 제한하기 위해 보조기구를 이용한 호흡법의 유용성에 대해 연구하고자 하였다. 대상 및 방법: 연구를 위해 64 MDCT와 3D 워크스테이션을 사용하였다. 빨대를 다른 세 가지 각도로 적용한 두경부 팬텀을 스캔하였다. CT number와 noise를 측정하기 위해 4곳의 해부학적 위치에 관심영역을 설정하였다. CT number와 noise의 기준값은 ±5%로 설정하였다. 임상 연구는 성문상부, 성문부, 성문하부의 면적 평가와 성문부분에서의 성문각의 변화, 이상동의 확장 및 후두실의 묘출능력을 측정하였다. 5점 척도로 정성적으로 평가하였다. 결과: 팬텀 연구에서 측정된 CT number와 noise는 기준값인 ±5%를 만족하였다. 임상 연구에서 정량적 평가 결과 성문상부 및 성문하부의 변화율은 각 각 22.6%, 8.7% 증가하였으나, 성문부는 18.2% 감소하였다. 성문각의 변화율은 10.1% 감소하였다. 이상동은 28.1% (좌), 26.2% (우) 증가하였다. 후두실은 실험군 50명에서 나타났다. 정성적 평가에서 빨대를 이용한 호흡법을 사용하였을 때 motion artifact가 발생하지 않았다. 결론: 빨대를 이용한 호흡법은 충분한 진단학적 정보를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 후두의 고품질 영상이 병기 결정에 도움을 주어 적절한 치료 방법의 선택에 도움이 될 것이다. Purpose: The study purpose was to investigate the usefulness of straw-blow method to limit the motion artifact of the larynx. Material and Method: 64 MDCTs and a 3D workstation were used for this study. In phantom study, we scan a head phantom with three different angles of straw. We set area of interests at the four anatomical location to measure CT number and noise. The reference value of CT number and noise is set to ±5%. In clinical study, assessment of supraglottis, glottis, subglottis and the glottic angle, the vertical distance of the pyriform sinus and the appearance of laryngeal ventricle were measured. In addition, five points scale method was used as a qualitative analysis. Results: In phantom study, measured CT number and noise were satisfied reference value of ±5%. In clinical study, quantitative assessment results showed that the change rate of supraglottis and subglottis area increased by 22.6% and 8.7%, while the glottis area decreased by 18.2%. The rate of change in the glottic angle decreased by 10.1%. the pyriform sinus increased by 28.1% (left) and 26.2% (right). the laryngeal ventricle was shown that 50 cases in the experimental group. Qualitative evaluation showed that motion artifact didn’t occur with straw-blow method. Conclusions: Straw-blow technique can provide sufficient diagnostic information. Furthermore, high quality image of larynx will be helpful for decision-making of appropriate treatment plan.

관상동맥 CT 혈관조영술에서 ECG Window Acquisition 단위 변환을 통한 선량 및 화질 평가에 관한 연구

조장우(Jang-Woo Jo),채희창(Hee-Chang Chae),서충범(Choong-Beom Seo),서은희(Eun-Hee Seo),대창민(Chang-Min Dae),김태은(Tae-Eun Kim) 대한CT영상기술학회 2022 대한CT영상기술학회지 Vol.24 No.2

본 연구의 목적은 동 리듬 환자와 심방세동 환자의 관상동맥 CT 혈관조영술에서 기존의 상대적 지연 스캔 단위를 절대적 지연 스캔 단위로 변환함으로써, 영상의 화질 저하 없이 선량을 최소화 할 수 있는 방법이 무엇인지 알아보고자 하였다. 연구대상 및 방법은 흉부 팬텀과 ECG simulator를 이용하여 동 리듬과 불규칙한 심박수를 만들어 팬텀 연구를 진행하였다. 임상연구는 동 리듬 환자 90명과 심방세동 환자 76명을 대상으로 진행하였다. 절대적 지연 스캔은 환자의 평균 심박수를 기준으로 단위 변환 후 검사를 진행하였다. 관심영역 설정 후 정량적 화질 평가를 하였으며, 임상 연구에서는 관찰자 2명이 정성적 평가를 진행하였다. Dose information에 기록된 CTDIvol 및 DLP로 선량 평가를 진행하였다. 팬텀 연구 결과 동 리듬, 심방세동군 모두 대조군과 실험군 사이의 정량적 화질 평가 값의 유의한 차이를 보이지 않았다. 불규칙한 심박수 79에서 실험군의 CTDIvol은 대조군 대비 18% 감소하였으며, DLP는 대조군 대비 17.4% 감소하였다.(P<0.05) 임상 연구 결과 모든 관심영역에서 대조군과 실험군 사이의 정량적 화질 평가 값에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 동 리듬 환자의 대조군과 실험군 사이의 CTDIvol, DLP는 유의한 차이를 보이지 않았다. 심방세동 환자의 실험군 CTDIvol은 대조군 대비 33% 감소하였으며, DLP는 대조군 대비 30% 감소하였다.(P<0.05) 결론적으로 심방세동 환자의 관상동맥 CT 혈관조영술 검사 시 환자의 평균 심박수를 기준으로 ECG window acquisition 단위를 milliseconds로 변환 후 검사 범위를 설정하여 검사한다면, 영상 화질의 변화를 최소화하며 환자선량 감소에 큰 도움이 될 것으로 사료된다. The purpose of this study was to evaluate radiation dose and image quality compared to those of the relative delay scan when using an absolute delay scan after converting the ECG window acquisition unit in coronary CT angiography. We used chest phantom and ECG simulator through the phantom study. Patient study was conducted on 90 sinus rhythm patients and 76 atrial fibrillation patients. The absolute delay scan was performed after unit conversion based on the average heart rate. After setting the region of interest, quantitative evaluation of image quality was made, qualitative evaluation was made by two observers. The dose was evaluated using the CTDIvol and DLP. There were no significant differences in quantitative values in terms of the phantom study. At an irregular heart rate 79, the CTDIvol of the experimental group decreased by 18% compared to the control group, the DLP decreased by 17.4% compared to the control group.(P<0.05) As a result of patient study, there were no significant differences in quantitative values in terms of the patient study. The CTDIvol of the artrial fibrillation experimental group decreased by 33% compared to the control group, the DLP decreased by 30% compared to the control group.(P<0.05) As a result, when examining coronary CT angiography of patients with atrial fibrillation, it will help reduce the patient’s dose without affecting the image quality if the scan range is set after converting the ECG window acquisition unit to milliseconds based on the average heart rate.

관상동맥 CT 혈관조영술에서 ECG Window Acquisition 단위 변환을 통한 선량 및 화질 평가에 관한 연구

조장우(Jang-Woo Jo),김태은(Tae-Eun Kim),채희창(Hee-Chang Chae),서충범(Choong-Beom Seo),서은희(Eun-Hee Seo),대창민(Chang-Min Dae) 대한CT영상기술학회 2022 대한CT영상기술학회 학술대회자료집 Vol.2022 No.1

Assessment of Aortic Annulus Dimensions for Patients with Hypertrophic Cardiomyopathy in Pre-TAVI Planning CT

송민철(Min-Cheol Song),김태은(Tae-Eun Kim),채희창(Hee-Chang Chae),서충범(Choong-Beom Seo),서은희(Eun-Hee Seo),대창민(Chang-Min Dae) 대한CT영상기술학회 2023 대한CT영상기술학회지 Vol.25 No.2

본 연구는 비후성 심근증 환자의 심장 주기에 따른 대동맥판륜의 형태학적 크기 변화를 측정하여 TAVI planning 3차원 영상처리시 대동맥판륜의 크기 측정 오류와 합병증을 최소화하고자 연구를 진행하였다. 2021년 4월부터 2022년 6월까지 본원을 내원하여 심전도 동조화 기법 TAVI planning CT 검사를 진행한 환자 중 심실중격 두께가 정상인 환자를 대조군 41명(78.92 ± 12.6세, 남성 44%), 비후성 심근증 환자를 실험군 31명(74.92 ± 10.8세, 남성 61%)으로 설정하였다. 심장 주기의 10% 간격으로 영상재구성하여 대동맥판륜의 면적, 둘레, 유효 직경, 면적 기반 직경, 둘레 기반 직경을 측정하여 비교 분석 하였다. 분석 결과, 심장 주기 동안 대동맥판륜의 면적, 둘레, 유효 직경, 면적 기반 직경, 둘레 기반 직경의 상대적인 변화는 각각 27.3%, 10.4%, 11.9% 12.6% 11.1%로 유의한 크기 변화를 나타냈다.(P<0.001) 대조군은 전체 심장 주기 중 수축기에서 대동맥판륜 각 측정인자의 최대값이 나타났으며, 실험군은 전체 심장 주기에서 측정 인자의 최대값이 불규칙적으로 나타났다. 또한 두 그룹 간 심장 주기 동안 대동맥판륜 측정 인자의 최대값 빈도 분포 분석 결과는 유의한 차이를 나타냈다.(P<0.05) TAVI 3차원 영상처리에 있어 비후성 심근증 환자의 경우 전체 심장 주기를 확인하여 대동맥판륜 크기가 가장 큰 심장 주기에서 측정하는 것이 정확한 크기의 인공판막 선택과 추후 합병증을 최소화하는데 큰 기여를 할 것으로 사료된다. The purpose of this study was to minimize the undersizing of aortic annulus size and reduce complications by analysis the size change of aortic annulus during the cardiac cycle in patients with hypertrophic cardiomyopathy. Patients were prospectively underwent an ECG-gated TAVI Planning CT. Retrospective study was conducted 41 normal group (78.92 ± 12.6 years; 44% males) and 31 hypertrophic cardiomyopathy group (74.92 ± 10.8 years; 61% males). The annulus plane was identified on reconstructions at 10% intervals of the cardiac cycle. Based on semi-automatically defined Aortic annulus, area, perimeter, effective diameter, area-derived diameter, perimeter-derived diameter were measured. The area, perimeter, effective diameter, area-derived diameter and perimeterderived diameter were significantly changes during the cardiac cycle with a relative change of 27.3%, 10.4%, 11.9%, 12.6% and 11.1% respectively. (all p < 0.001) During the cardiac cycles of groups normal and Hypertrophic myopathy, aortic annulus showed different dynamic changes. Different group showed a significant difference in the maximum values distribution plot. (p < 0.05) In patients with hypertrophic cardiomyopathy, reconstructing the entire cardiac cycle and selecting the largest annulus to TAVI planning is considered to contribute greatly to the accurate selection of the size of prosthesis in the procedure and minimizing TAVI complications.