복부검사에 있어 관전압 제어 software의 유용성에 관한 연구

이종옥(Jong Ok Lee),이혜진(Hye Jin Lee),김홍식(Hong Sik Kim),임기빈(Ki Bin Im),강성호(Sung Ho Kang),임재식 대한CT영상기술학회 2012 대한CT영상기술학회지 Vol.14 No.1

I. Purpose The purpose of this study is to compare and analyze quantitatively and qualitatively dose and image quality between the group using no tube voltage control software and the group using tube voltage control software and noise reduction software and so examine the usefulness of examination methods using tube voltage control software and noise reduction software. II. Materials and methods Among the patients who had visited this Hospital and had received abdominal CT examinations from June to July 2011, this study selected 100 patients using no tube voltage control software and 100 patients using tube voltage control software. 1. Dose By using the total CTDIDLP values indicated on the monitor after examinations, this study compared and analyzed the doses between the group using no tube voltage control software and the group using tube voltage control software. 2. Quality of image This study divided the group using no tube voltage control software and the group using tube voltage control software and noise reduction software simultaneously and so compared their contrast noise ratio(CNR). This study selected 50 patients by each group at random and so measured aorta, portal vein, liver, and psoas muscle for CNR. CNR was calculated by the following formula(Formula-1). (Target HU - Target Noise)/Target Noise, (Aorta HU - Aorta Noise)/ Aorta Noise (식-1) 3. Noise reduction software validation This study evaluated the usefulness of noise reduction software by using diluted contrast agents. In order to obtain the range similar to 50~300, that is, the mean value of aorta, portal vein, liver, and psoas muscle, which was used in clinical studies, this study diluted physiological saline 40 ml and contrast agent 1.5, 1.2, 1.0, 0.8, 0.5, and 0.2 ml in 6 syringes, and then acquired the control groups which were regarded as references. In order to evaluate tube voltage control software and noise reduction software, this study decreased gradually exposure conditions and so acquired the experimental groups which increased HU and noise value. The control groups as reference images acquired their images in the condition of 120 kVp and 200 mAs. The experimental groups for comparison acquired their images in the condition of 100 kVp and 100 mAs. The experimental groups used noise reduction program and so recomposed images by 5 stages and then were compared with the control groups for noise values. III. Result The mean age, scan range and CTDIDLP value of the group using no tube voltage control software were Age 59.6, 495.1, and 468mGycm. In contrast, the mean age, scan range and CTDIDLP value of the group using tube voltage control software were Age 58.4, 494.7, and .265.6mGycm. In order to test the significance between groups, this study conducted independent T-test. According to such results, gender (p=0.462) and range(p=0.948) showed no significant difference. However, mean CTDIDLP values decreased by 43% in the group using tube voltage control software and also showed the statistically significant difference(p=0.000). According to the results of comparing with CNR which was set up as the reference in order to measure the quality of images, the group using tube voltage control software increased HU and noise values in comparison with the group using no tube voltage control software. The group using both tube voltage control software and noise reduction software simultaneously could decrease noise values without changing HU values greatly in comparison with the group using only tube voltage control software and also showed statistically significant results. Also, according to the results of comparing noise values, in using the noise reduction software of Stage 2-3, the noise value similar to that of the control group could be obtained. IV. Conclusion This study tried to examine whether using tube voltage control software could decrease dose and using noise reduction software could decrease the occurrence of no 복부 CT검사에 있어 관전압 제어 software를 사용하지 않은 그룹과 관전압과 noise reduction software를 적용한 그룹의 선량과 영상의 질을 정량, 정성적으로 비교 분석하여 관전압과 noise reduction software를 적용한 검사 방법의 유용성에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법 2011년도 6~7월까지 본원에 내원하여 복부 CT검사를 시행한 환자 중 관전압 제어 software를 사용하지 않고 검사를 시행한 환자 100명과 관전압 제어 software를 적용하여 검사를 시행한 환자 100명을 무작위로 선정하였다. 1. 선량 검사 후 모니터에 표시되는 Total CTDIDLP 값을 사용하여 관전압 제어 software를 사용하지 않은 그룹과 관전압 제어 software를 사용한 그룹의 선량을 비교 분석하였다. 2. 영상의 질 관전압 제어 software를 사용하지 않은 그룹과 관전압 제어와 noise reduction software를 동시에 사용한 두 그룹으로 나누어 contrast noise ratio(이하 CNR)를 비교하였다. 각 그룹당 50명을 무작위로 선정하였으며 CNR은 Aorta, Portal vein, Liver, Psoas muscle을 측정하였다. CNR은 아래의 식으로 구하였다 (식-1). (Target HU - Target Noise)/Target Noise, (Aorta HU - Aorta Noise)/ Aorta Noise (식-1) 3. Noise reduction software validation 조영제 희석 Sample을 이용하여 Noise reduction software의 유용성을 평가하였다. 임상연구에서 사용된 Aorta, portal vein, liver psoas muscle의 평균 HU값인 50~300과 유사한 범위를 얻기 위해 6개의 syringe에 생리식염수 40ml와 조영제 1.5, 1.2, 1, 0.8, 0.5, 0.2 ml를 희석한 후 기준이 되는 대조군을 구하였다. 관전압 제어 software와 noise reduction software의 평가를 위해 노출조건을 점차적으로 감소시켜 HU와 noise값이 증가된 실험군을 구하였다. 기준 영상인 대조군은 120 kVp, 200 mAs, 비교를 위한 실험군은 100 kVp, 100 mAs 조건에서 영상을 획득하였고, 실험군은 noise reduction 프로그램을 이용하여 5단계로 영상을 재구성한 후 대조군의 noise 값과 비교 분석하였다. 결과 관전압 제어 software을 사용하지 않은 그룹의 평균나이, 스캔범위, CTDIDLP 값은 59.6세, 495.1, 468.5mGyㆍcm이었고, 관전압 제어 software을 사용한 그룹은 58.4세, 494.7, 265.6mGyㆍcm이었다 그룹 간 유의성 검증을 위해 실시한 independent T-test 결과, 성별(p=0.462)과 range(p=0.948)에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 평균 CTDIDLP 값은 관전압 제어 software를 사용한 그룹에서 43% 감소하였으며 통계적으로도 유의한 차이(p=0.00)를 보였다. 영상의 질을 측정하기 위해 기준으로 설정한 CNR을 기준으로 결과를 정리하면 관전압 제어 software를 사용하지 않은 그룹과 비교하여 관전압 제어 software를 사용한 그룹에서 HU값과 Noise값이 증가되었고, 관전압 제어 software를 사용환 그룹과 비교하여 관전압 제어 software와 noise reduction software를 함께 사용한 그룹에서 HU값의 큰 변화없이 Noise를 감소시킬 수 있었으며, 통계적으로도 유의한 결과를 나타냈다 또한, 실험군의 Noise 값을 비교한 결과 2-3단계 Noise reduction. software 적용 시 대조군과 유사한 Noise 값을 얻을 수 있었다. 결론 관전압 제어 software를 이용한 선량감소 효과와 저 관전압 사용으로 인한 noise의 발생을 software 처리과정을 통해 감소시켜 영상의 진단적 가치를 유지할 수 있는가를 알아보고자 하였다. 관전압 제어 software의 사용으로 인해 선량을 40% 정도 감소시킬 수 있었으며, noise 제거 software의 적용은 저 관전압 사용으로 인한 영상의 noise 증가를 관전압 제어 software를 사용하지 않고 촬영한 영상의 noise와 비슷한 수준으로 감소시킬 수 있었다. 따라서 복부 CT 검사에 있어 관전압 제어 software와 noise 제거 software의 적용은 진단적 영상의 질을 담보함과 동시에 선량을 감소시킬 수 있는 방법일 것이다.

심장 CT 검사에 있어 심흉곽비를 이용한 Test bolus의 scan delay time 설정에 관한 연구

김권수(Kwon Soo Kim),김송이(Song Yi Kim),임기빈(Ki Bin Im),강성호(Sung Ho Kang),임재식(Jae Sik Lim) 대한CT영상기술학회 2015 대한CT영상기술학회지 Vol.17 No.1

Purpose : Test bolus method presents no regular guide line even though it is generally used method. It is implemented the method of estimating maximum HU value in ascending aorta after setting nearly 10 seconds delay time. But this scan method is hard to operate accurate scan because of relatively long holding breath time of patient despite average time of getting maximum HU value is nearly 20 seconds. Therefore, in Cardiac CT scan, we want to find out proper delay time in test bolus method by comparison evaluation about correlation of maximum HU value of ascending aorta and time after previewing cardio-thoracic ratio in SPR(scan projection radiography) phase. Materials and methods : This study used Somatom Definition Flash 128 Channel DS Source(Siemens Health-care, Germany). The data was acquired from 130 patients(men:72 person, women:58 person, average age:58.83) who got Cardiac CT scan in university hospital(2014.1~2014.7). To estimate maximum HU value of ascending aorta, 10cc contrast media and 30cc saline was sequentially injected 5cc/sec. After 8 seconds from injection, time of getting maximum HU value of ascending aorta in time change was estimated. Heart size, heart rate, cardiac disorder is independent variable. Result was quantitatively and qualitatively analyzed. Results : After quantitative analysis, time of maximum HU value in ascending aorta was estimated 19.02±2.91 in cardio-thoracic ratio under 0.49, 19.81±4.77 in cardio-thoracic ratio under 0.5~0.59, 25.3±6.94 in cardio-thoracic ratio under 0.6~0.69, 28.98±7.1 in cardio-thoracic ratio under 0.7~0.79, 34.75±1.5 in cardio-thoracic ratio over 0.8. It shows significance difference in correlation analysis (r=.580 p<0.001). But in cardio-thoracic ratio, it shows negative correlation with maximum HU value in ascending aorta (r=-.458 p<0.001). Additionally, cardio-thoracic ratio has significance difference in patient cardiac disorder (p=.000). And time of getting maximum HU value in ascending aorta has significance difference (p=.000). However, Heart rate has no correlation with other variable. Time of getting maximum HU value in ascending aorta is most influenced from cardio-thoracic ratio, maximum HU value in ascending aorta, cardiac disorder (p<0.05),. In summary, the Most influenced cause of time of getting maximum HU value in ascending aorta is cardio-thoracic ratio (β=33.652, p=.000). It was increased 3.3652 seconds when cardio-thoracic ratio increased 0.1. In case of patient who has cardiac disorder (β=3.486, p=.021), it has 3.486 seconds longer than patient who has no cardiac disorder in time of getting maximum Hu value in ascending aorta. Conclusion : From previewing Cardio-thoracic ratio of patient from SPR image before getting Cardiac CT scan, considering Cardio-thoracic ratio under 0.6 has 19.89 seconds Test bolus delay time in average, Cardio-thoracic ratio over 0.6 has 0.1 increase makes 3 seconds increase in Test bolus delay time would reduce inconvenience in respiratory deficient of patient. And it also reduce movement of thoracic, it would be contributed to successful Cardiac CT scan using Test bolus method getting accurate maximum HU value in ascending aorta. 목적 : 일반적으로 사용되는 Test bolus 기법의 경우 지연시간에 대한 일정한 guide line이 제시되어 있지 않고 대략10초 전 후의 검사 지연시간을 설정한 후 상행 대동맥의최대 HU 값을 측정하는 방식으로 이루어지고 있다. 그러나 이러한 검사방법은 최대 HU 값에 도달하는 평균시간이 대략 20초 전후 임을 감안하면 피검자가 호흡을 참는 시간이 상대적으로 길어 정확한 검사가 이루어지기 어렵다. 따라서 심장 CT 검사에 있어SPR(scan projection radiography) 단계에서 심흉곽비를 미리 측정한 후 시간 변화에 따른 상행 대동맥의 최대 HU 값과의 상관관계를 비교 평가하여test bolus 기법의 적정한 검사지연 시간을 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 2014년 1월부터 2014년 7월까지 서울시내 일개 대학병원에서 Cardiac CT 검사를 시행한 성인 남녀 130명(남: 72명, 여:58명, 평균연령:58.83)을 대상으로 Somatom Definition Flash 128 Channel Dual Source(Siemens Health-care, Germany)CT 를 사용하여 연구를 진행하였다. Scan delay time을 결정하는 상행대동맥의 최대 HU 값을 측정하기 위해조영제10cc와생리식염수30cc를 초당 5 cc의속도로 순차적으로 주입한 후 8초 뒤Test bolus기법을 사용하여심장크기, 심박동수, 환자의 심질병을 독립변수로 시간변화에 따른 상행 대동맥의 최대 HU값 도달시간을 구한 후결과를정량, 정성적으로 비교 분석하였다. 결과 : 정량적 분석결과 상행 대동맥의 최대 HU 값에 도달하는 시간은 심흉곽비 0.49 이하에서 19.02±2.91, 0.5~0.59 이하에서19.81± 4.77, 0.6~0.69 이하에서 25.3±6.94, 0.7~0.79 이하에서 28.98±7.1, 0.8 이상에서 34.75±1.5로 측정되었으며 상관분석결과유의한 차이를 보였다(r=.580 p<0.001).그러나 심흉곽비의 경우 상행 대동맥의 최대 HU값과는 부적인 상관관계를 보였다(r=-.458 p<0.001). 이외에 환자의 심장 질병유무에 따라 심흉곽비가유의한 차이(p=.000)를 보였고, 상행 대동맥의 최대 HU 값에 도달하는 시간 또한 유의한 차이(p=.000)가 있는 것으로 나타났다.그러나 심박동수는 다른 변수들과 상관관계가 없는 것으로 나타났으며 전체적으로 상행 대동맥의 최대 HU값에 도달하는 시간에 미치는 영향은 심흉곽비, 상행 대동맥의 최대 HU 값, 질병의 영향이 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며(p<0.05), 요약하면상행 대동맥의 최대 HU 값에 도달하는 시간에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로는 심흉곽비(β=33.652, p=.000)로 심흉곽비가 0.1증가할 때 마다 3.3652초 증가하는 것으로 나타났다. 이외에 판막질환(β=3.486, p=.021)을 가지고 있는 환자의 경우 심질환이 없는 환자에 비해 상행 대동맥의 최대 HU 값에 도달하는 시간이 3.486초 증가하는 것으로 나타났다. 결론 : 심장 CT 검사 전 SPR 영상에서 심흉곽비를 미리 확인함으로써 test bolus의 지연시간을 0.6미만에서는 평균 19.89초, 0.6이상에서 0.1씩 증가할 때 마다 3초 이상 증가시켜 피검자의호흡부족으로 인한 불편을 해소함과 동시에 흉곽의 움직임을 최소화 하여 정확한 상행 대동맥의 최대 HU 값을 구하는데 있어 임상적으로 유용한 검사이라 사료된다.

단측 CT Shoulder 검사 시 반대 측 상지 거상 유무에 따른 영상 질 및 유용성 평가

주병욱(Byoung Uk Joo),서동원(Dong Won Seo),임기빈(Ki Bin Im),강성호(Sung Ho Kang),임재식(Jae Sik Lim) 대한CT영상기술학회 2015 대한CT영상기술학회지 Vol.17 No.1

Purpose : Generally, during a two-sided shoulder CT scan, the patient is either in a supine position or in a neutral position in a hand supinated state. During a one-sided scan, the patient also is set in a supine position or a neutral position. This study will compare the image quality of the shoulder CT scans when it is taken with the patient in a supine position with their opposite upper extremity elevated and when it is not, to see if there exists any usefulness of the opposite upper extremity elevation during a shoulder CT scan. Materials and Methods : The images used are one-sided shoulder CT scans taken from February to August of the year 2014 with the use of Somatom Sensation 64 MDCT (Simens, Enlarge, Germany), with a total of 100 patients (47 males, 53 females, average BMI 23.99), 100 patients (experimental group) with opposite upper extremity elevated, and 40 patients (control group) without their opposite upper extremity elevated. The HU, Noise, and SNR values are found from the 20mm point of the superior (ROI 1), inferior (ROI 2), internal (ROI 3), and external (ROI 4) part from the humerus head to the center of the surgical neck being the standard. For quantitative analysis, the statistical package program (SPSS 19.0) and a 95% conficence interval are used. Results : For the control group, the average value of the HU, Noise, and SNR came out as ROI 1 56.17, 32.92, 3.53, ROI 2 57.55, 35.73, 3.62, ROI 3 52.44, 36.35, 3.28, ROI 4 51.55, 31.53, 3.22 respectively, and for the experimental group, the value came out as ROI 1 54.08, 30.43, 3.76, ROI 2 56.86, 34.76, 3.91, ROI 3 49.82, 35.37, 3.45, ROI 4 52.19, 29.80, 3.62 respectively. The results show that the HU and Noise value came out lower for the experimental group compared to the control group, and the SNR value came out higher for the experimental group. The results of the quantitative analysis show that gender (p=0.509) and BMI (p=0.722) statistically show no noticeable difference. Excluding the difference in statistics shown in the HU value of ROI 3 (p=0.03) and the SNR value of ROI 4 (p=0.004), all other statistics show no noticeable difference (p>0.05). Conclusion : Aside from the SNR value of ROI 4, the statistical data between the experimental and the control group showed no noticeable difference in value. However, the experimental group compared to the control group resulted in a higher value in SNR. As a result, if possible, it is useful for the patient to elevate their opposite upper extremity during a shoulder CT scan for more accurate results. 목적 : 일반적으로 양측 CT Shoulder 검사 시 환자 자세는 앙와위 자세(supine position) 또는 중립위 자세(neutral position)에서 손은 회외(supinate) 상태로 검사를 시행하며 단측 CT shoulder 검사에서도 대부분 앙와위 자세(supine position) 또는 중립위 자세(neutral position)로 검사를 시행한다. 본 연구에서는 단측 CT shoulder 검사에 있어 일반적으로 많이 취하는 앙와위 자세(Supine position, AP)와 검사 측 반대 상지를 거상하고 검사를 시행한 두 가지 검사방법의 영상의 질을 비교평가 하여 CT Shoulder 검사 시 반대 측 상지 거상 유무의 유용성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 사용하는 Somatom Sensation 64 MDCT (Simens, Enlarge, Germany)로 2014년 2월부터 8월까지 CT Shoulder 검사를 시행한 환자 중 검사 측 반대 상지를 거상하고 촬영한 환자 50명(실험군)과 검사 측 반대쪽 상지를 거상하지 않고 촬영한 환자 50명(대조군), 총 100명(남:47명,여자:53명, 평균BMI:23.99)을 대상으로 각 그룹의 단층영상을 획득한 후 Humerus head에서 Surgical neck의 중앙을 기준으로 상(ROI 1), 하(ROI 2), 안쪽(ROI 3), 바깥쪽(ROI 4) 각각 20 ㎜ 되는 지점의 HU, Noise 값과 SNR(신호대잡음비)을 구하였으며 정량적 분석을 위해 통계 패키지 프로그램(SPSS. 19.0)과 95% 신뢰구간을 사용하였다. 결과 : 대조군의 HU, Noise, SNR 평균값은 ROI 1에서 56.17, 32.92, 3.53이며 ROI 2에서 57.55, 35.73, 3.62이며 ROI 3에서 52.44, 36.35, 3.28이고 ROI 4에서 51.55, 31.53, 3.22로 측정되었다. 실험군의 HU, Noise, SNR 값은 ROI 1에서 54.08, 30.43, 3.76이며 ROI 2에서 56.86, 34.76, 3.91이며 ROI 3에서 49.82, 35.37, 3.45이고 ROI 4에서 52.19, 29.80, 3.62로 대조군에 비해 HU 와 Noise 값이 낮게 측정되었으며 SNR 은 높게 측정되었다. 정량적 분석결과 성별(p=0.509)과 BMI(p=0.722)에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며 ROI 3의 HU 값(p=0.03)과 ROI 4의 SNR 값(p=0.004)을 제외한 모든 부위에서 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 결론 : ROI 4의 SNR을 제외한 나머지 부위에서는 그룹 간 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나 대조군에 비해 실험군의 모든 부위에서 SNR이 높게 측정되어 단측 CT shoulder 검사에 있어 반대 측 상지의 거상이 가능한 경우 임상적으로 유용한 검사방법일 것이라 사료된다.