관상동맥 CT검사 시 운동 인공물 감소를 위한 SnapShot Freeze Mode의 유용성 평가 = The usefulness assessment of SnapShot Freeze Mode for motion-artifact decrease on coronary CT

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ⅰ. Purpose
Few many technologies are developed for decrease of radiation exposure by increasing usage of CTCA. Among the before, EKG gating technique is used mostly that able to correct images; using prospective EKG gating which can edit images of other phase if non-diagnostic image is acquired.
But, it has disadvantages that correction is impossible when pitch is false or heart-rate is irregular. Thus, not only additional contrast medium injection, but also radiation dose exposure is used by reexamination. We have evaluated the useful of the developed Snapshot Freeze mode for overcoming this limitation.
Ⅱ. Meterial and Methods
Discovery CT750 HD (GE Healthcare, Milwaukee, Wisconsin, USA), Low-contrast Artery Insert Phantom (Model76-715), and respiratory moving phantom (private product) are used. Low-contrast Artery Insert is located on moving phantom moving above and below. Phantom is scanned on the supposition that heart-rate is 40~70 bpm, and pitch is altered 0.18, 0.20, 0.22, 0.24. The standard of correction is evaluated by measure artery diameter. Snapshot Freeze Mode applied to twenty six patients who get non-diagnostic image of coming to AMC Health Screening Center.
Ⅲ. Result
In phantom study, the more artery diameter is increased as heart-rate increases, the more pitch and heart-rate are mismatches. It is mostly corrected by Snapshot Freeze Mode, but limited in case of severe artifacts. In clinical study, images corrected by Snapshot Freeze Mode are better than prospective ECG gating images. Results shows better correction degree in more than 67 bpm, but it couldn’t apply to all of frequency heart-rate. Axial images good at motion artifacts correction, but most sagittal images are inadequate for diagnosis because of step stair artifacts.
Ⅳ. Conclusions
The motion artifacts due to inappropriate respiration and irregular heart-rate have a bad effect on diagnosis using CTCA. For this reason, the prospective ECG gating technique which requires considerable radiation dose has been used, Meanwhile, Snapshot Freeze Mode available to dose reduction is used. Not Snapshot could decrease all of artifacts, but if we solve stair-step artifact on sagittal and shorten image reconstruction time, it is probably a valuable software on CTCA.

국문 초록 (Abstract)

목적
CTCA검사 시 심전도 동기화 기법이 많이 사용되어지는 데, 진단에 부적합한 영상을 얻었을 경우 후향적 심전도 동기화를 이용하여 다른 심주기의 영상을 재구성해 어느 정도 보정이 가능하다. 그러나 Pitch 사용이 맞지 않거나 환자의 심박수가 일정하지 않을 경우 보정이 불가능하여 추가적인 조영제 투여와 추가선량으로 재검사를 시행해야 한다는 단점이 있다. 이러한 한계를 보완하기 위해 개발된 기술 중, SnapShot Freeze 모드를 이용하여 그 유용성을 평가하였다.
대상 및 방법
CT 장비는 GE사의 Discovery CT750 HD(GE Healthcare, Milwaukee, Wisconsin, USA)을 사용하였고, Phantom은 Low-contrast Artery Insert(Model 76-715), 본원 방사선 종양학과에서 자체 제작한 respiratory moving phantom을 사용하였다. Phantom연구는 Moving Phantom위에 Low-contrast Artery Insert를 위치시키고, Moving Phantom을 상하(inferior-superior) 방향으로 움직이게 하여 심박수가 40~70 bpm일 때를 가정해 Pitch만 0.18, 0.20, 0.22, 0.24로 변경하며 촬영, Artery의 두께를 측정하여 보정정도를 평가하였다. 임상 연구는 본 원에 내원한 건진 환자 중 진단에 부적합한 영상을 얻은 26명을 대상으로 SnapShot Freeze Mode를 적용해, 후향적 심전도 동기화 영상과 비교 평가하였다.
결과
Phantom연구에서, 설정한 심박수와 Pitch값이 맞지 않을수록, 심박수가 높을수록 영상에서 측정한 Artery의 두께가 증가되었다. 대부분의 경우에서 Snapshot Freeze Mode에 의해 보정되었으며, 인공물의 정도가 심한 경우는 보정에 한계가 있었다. 임상연구에서 Snapshot Freeze Mode에 의해 보정된 영상은 비교대상이었던 후향적 심전도 동기화 영상과 비교하였을 때, 비슷하거나 더 좋은 결과를 보여주었다. 67 bpm 이상의 높은 심박수의 영역에서 더 나은 보정정도를 보여주었으나, 모든 경우의 심박수에서 SnapShot Freeze Mode 영상이 후향적 심전도 동기화 영상보다 월등하다 보기는 어려울 것으로 보인다. Axial 영상의 경우 motion artifact의 보정에 탁월한 효과를 보였으나, Sagittal 영상은 대부분 Stair-step artifact가 심해 임상적 진단 효율이 낮았다.
결론
호흡조절의 실패나 불규칙한 심박동수의 변화로 생기는 Motion artifact는 CTCA의 진단에 어려움을 준다. 이를 위해 사용되었던 후향적 심전도 동기화 기법은 많은 선량을 필요로 하였으나, SnapShot Freeze Mode를 사용함으로써 환자의 피폭선량 감소에 많은 도움이 되었다. 그러나 SnapShot Freeze Mode가 모든 경우의 artifact을 감소시킬 수 있는 것은 아니었으며, Sagittal 영상에서 생기는 stair-step artifact 보정문제를 해결하고, 영상재구성 시간을 단축시켜 적용한다면 CTCA검사에서 아주 유용한 소프트웨어가 될 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 대상 및 방법
• Ⅲ. 결과
• Ⅳ. 고찰
• Ⅴ. 결론
• 참고문헌
• 국문초록