CT 관상동맥 조영술에서 환자의 심박동수 및 체질량 지수에 따라 심전도 동조화 방법과 관전압 변화에 따른 영상 평가와 피폭선량에 관한 고찰

• 영문명: Evaluation of Image Quality and Radiation Dose with Change of ECG Synchronization Method and Tube Voltage by Heart Rate and Body Mass Index in Coronary CT Angiography
• 발행기관: 대한CT영상기술학회
• 저자명: 박신호(Shin Ho Park) 구본승(Bon Seung Koo) 여상근(Sang Geun Yeo) 대창민(Chang Min Dae) 민관홍(Kwan Hong Min)
• 간행물 정보: 『대한CT영상기술학회지』대한전산화단층기술학회지 제13권 제2호, 251~264쪽, 전체 14쪽
• 주제분류: 의약학 > 방사선과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2011.10.30

국문 초록

목적 256-MDCT를 이용한 관상동맥 CT 조영술(Coronary CT angiography, 이하 CCTA)에서 환자의 심박동수(Heart rate, 이하 HR) 및 체질량 지수(Body mass index, 이하 BMI)에 따라 심전도 동기화 방법과 관전압 변화에 따른 영상 화질과 선량 평가에 대하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법 2010년 7월부터 8월까지 본원 건강증진센터를 방문하여 ECG-gated CCTA를 시행한 무증상 환자 208명을 대상으로 HR에 따라 심전도 동기화 방법을 변화시키고, BMI에 따라 kVp을 변화시켜 4개 군으로 나누었다. 장비는 256-MDCT(Brilliance iCT, Philips health care, Cleveland. OH. USA)를 사용하였고, phantom 연구에서는 관전압 변화에 따른 영상의 화질평가를 위해 American association of physicists in medicine(이하 AAPM) phantom을 사용하여, CT number와 noise값을 측정하였고, 선량측정을 위해 ionization chamber를 사용하여 CTDIvol(CT dose index volume) 값을 측정하였다. 임상 연구에서는 관전압 변화에 따른 영상의 화질평가를 위해, 관상동맥 근위부와 대동맥의 조영증강 정도, 잡음, 신호 대 잡음 비와 조영증강 대 잡음 비를 측정하였으며, 관상동맥 9분절의 영상의 질을 1~5점으로 평가하였고 4점과 5점을 진단에 적합한 것으로 하였다. 검사 종료 후 장비에서 제공하는 CTDIvol과 Dose Length Product(DIP)값을 이용하여 유효 선량으로 계산하여 선량감소효과를 평가하였다. 각 환자군 간의 영상의 질 지표와 방사선 피폭 량을 통계학적으로 분석하기 위해 Mann-whitney test를 이용하여 분석하였다. 결과 혈관의 조영 증강 정도는 A군이 B군보다 높았(group A, 452±74HU; group B, 333±45HU, p < 0.0001), C군이 D군보다 높았으며(group C, 441±77HU; group D, 355土75HU, p < 0.0001) 각각 유의한 차이가 있었다. 영상의 잡음은 A군과 B군 사이에 유의한 차이가 없었고(group A, 21土4HU; group B, 21土2HU, p=0.521), C군과 D군 사이에도 유의한 차이가 없었다(group C, 21±3HU; group D, 21±2HU, p = 0.561). 신호 대 잡음 비는 A군이 B군보다 높았고(group A, 22土4; group B, 17土3, p < 0.0001), C군이 D군보다 높았으며(group C, 21土4; group D, 17±4 HU, p < 0.0001), 각각 유의한 차이가 있었다. 조영 증강 대 잡음 비는 A군이 B군보다 높았고(group A, 17±3; group B, 12±2, p < 0.0001, C군이 D군보다 높았으며(group C, 16土4; group D, 12土3HU, p < 0.0001), 각각 유의한 차이가 있었다. 진단에 적합함을 평가한 영상 질의 평균 점수는 A군 4.6土0.4, B군 4.7土0.3, C군 4.3土0.5, D군 4.3土0.4으로 모든 군에서 진단에 적절한 영상을 보였다. 유효 선량은 A군 2.2±0.3 mSv, B군 4.4土0.4mSv, C군 8.6±1.2 mSv, D군 16.8±1.9 mSv로, 네 군 간의 각각 유의한 차이가 있었고(p < 0.0001), A군이 B군보다 약 50% 선량감소효과를 나타냈으며, C군이 D군보다 48.8%의 선량감소효과를 나타냈다. 결론 환자의 HR와 BMI를 기준으로 심전도 동기화 방법과 관전압을 적용할 때, HR가 70미만으로 유지되고 있는 환자에게 전향적 동조화 방식을 이용하고, BMI가 25 미만으로 낮은 환자에게 관전압을 100kVp로 낮추어 CCTA를 시행하면 영상의 질적인 저하 없이 진단에 적절한 영상을 얻을 수 있는 동시에 환자의 방사선 피폭선량을 효과적으로 줄일 수 있다.

영문 초록

I. Purpose To investigate image quality and radiation dose with different ECG synchronization method and tube voltage(kVp) by heart rate(HR) and body mass index(BMI) in coronary computed tomographic angiography(CCTA) which is using 256-multi-detector computed tomography(MDCT). II. Meterial and Methods This study was proceeded with 208 patients in our health promotion center. ECG-gated CCTA was practiced by different ECG method varied by HR and different kVp varied by BMI. The patients were divided into 4 groups by HR and BMI. 256-MDCT(Brilliance iCT, Philips health care, Cleveland. OH, USA) was used in this study. In phantom study, American association of physicists in medicine(AAPM) phantom was used to evaluate the image quality by kVp variation. Moreover CT number and noise was measured. To measure CTDIvol, Ionization chamber was used. In clinical research, attenuation and image noise of the aorta and coronary arteries was masured. and, the image quality of 9 coronary segmenrs was graded on a scale of 1-5, where grade 4 or 5 was considered to be diagnostic. Image quallity parameters and radiation dose were compared using a Mann-whitney test. III. Result Attenuation was higher in group A and B(group A, 452±74 HU; group B, 333±45 HU, p < 0.0001), group C and D(group C, 441±77 HU; group D, 355±75 HU, p < 0.0001). Noise was similar in group A and B(group A, 21±4HU; group B, 21±2HU, p=0.521), group C and D(group C, 21±3HU; group D, 21±2HU, p = 0.561). SNR and CNR were higher in group A and group B(group A, 22±4; group B, 17±3, p < 0.0001), (group A, 17±3; group B, 12±2, p < 0.0001), group C and group D(group C, 21±4; group D, 17±4HU, p < 0.0001), (group C, 16±4; group D, 12±3 HU, p < 0.0001). Each of them has significant differences. Mean score of image quality was 4.6±0.4 in group A, 4.7±0.3 in group B, 4.3±0.5 in group C and 4.3±0.4 in group D. Effective dose was 2.2±0.3 mSv in group A, 4.4±0.4mSv in group B, 8.6±1.2mSv in group C and 16.8±1.9mSv in group D, which bad significant differences in each of all 4 groups(p < 0.0001). Effective radiation dose reduced 50% in group A and group B, 48.8% in group C and group D. IV. Conclusions In patients with HR under 70 and prospective ECG gating technique, with BMI less than 25 and CCTA with 100 kVp lead to signification reduction in radiation exposure without degradation of image quality.

목차

Abstract

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 대상 및 방법

Ⅲ. 결과

Ⅳ. 고찰

Ⅴ. 결론

참고문헌

국문초록

키워드

역투영법 방사선량 ASIR IRIS CCTA BMI Radiation dose Prospective ECG gating Retrospective ECG gating