게이트심장혈액풀 스캔에서 자동 관심영역 설정과 수동 관심영역 설정 모드의 비교 분석에 관한 고찰

Study the Analysis of Comparison with AROI and MROI Mode in Gated Cardiac Blood Pool Scan

목적 : 게이트심장혈액풀 스캔의 각 단위 영상에서 심실내 방사능치를 측정하여 좌심실의 시간-방사능 곡선을 구하여 심박출계수를 구하고 있다. 이를 위하여 좌심실과 배후방사능 관심영역을 정해야 하는데 올바른 관심영역 설정은 심박출계수의 정확도와 밀접한 관련이 있다. 관찰자에 의한 수동 관심영역을 설정 시 시간이 많이 걸리고 많은 경험을 필요로 하며 주관적인 측면이 포함되어 관찰자간의 오차가 발생하는 이유로 대부분의 컴퓨터에는 자동 및 반자동으로 각 단위영상 내 좌심실 외형을 그릴 수 있는 방법이 있다. 본 연구에서는 자동 관심영역 설정과 수동 관심영역 설정에 따른 좌심실 심박출계수를 비교 분석하여 컴퓨터 자동 관심영역 설정 방법이 수동 관심영역 설정보다 객관적이고 재현성이 높은 방법으로 이용될 수 있는지를 알아보고자 하였다. 실험재료 및 방법 : 항암화학요법 치료 대상 환자 33명을 대상으로 PHILIPS사의 ADAC laboratories, Argus Single head Gamma Camera를 이용하여 영상을 획득하였으며, 사용된 방사성 의약품은 체내 표지법을 이용하여 $^{99m}Tc$-RBC를 사용하였다. 영상획득 조건은 다중 게이트 획득 방식으로 매 R-R간격마다 서로 상응하는 단위 영상을 600초 동안 계수치를 얻어 24개의 단위영상을 획득하였다. 앙와위 자세에서 좌전사위 30~45도, 10~20도의 미측경사(caudal tilt) 조건으로 영상 획득 한 후 방사선사 3명이 각각 1회씩 컴퓨터 자동관심영역 설정 모드와 수동 관심영역 설정 모드를 이용하여 좌심실의 심박출계수를 구하여 비교 분석하였다. 결과 : 컴퓨터 자동 관심영역 설정과 수동 관심영역 설정 방법에서의 좌심실 심박출계수 평균은 각각 $65.8{\pm}5.9%$와 $71.4{\pm}12.4%$였다. 두 평균 간의 차이는 $5.5{\pm}9.9%$로 두 관심영역 설정 방법 간의 유의한 차이가 있었다(p=0.003). 또한 관찰자간의 신뢰도 검정에서는 수동 관심영역 설정 방법으로 분석하였을 때 보다 자동 관심영역 설정 방법이 관찰자간 일관성이 높은 것으로 나타났다($\gamma^{MROI}=0.793$, Cronbach's $\alpha$ $M^{ROI}=0.911$ Vs $\gamma^{AROI}=0.964$, Cronbach's $\alpha^{AROI}=0.986$). 영상분류에 따른 분석에서는 최적 중격상에서 두 관심영역 방법에 따른 좌심실 심박출계수는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며(${\Delta}LVEF^{BSV}=0.7{\pm}2.3%$, p=0.233), 좌심실 분리가 잘 안 된 영상에서는 좌심실 심박출계수가 자동 관심영역 설정방법에서 더 높게 나타나는 차이를 보였다(${\Delta}LVEF=10.9{\pm}11.4%$, p=0.001). 또한 신뢰도 검정에서는 두 관심영역 설정 방법 모두 좌심실 분리가 잘 안 된 영상보다 최적 중격상에서 일관성이 높게 나타났다(수동 관심영역 설정 방법 $\gamma^{BSV}=0.836$, Cronbach's $\alpha^{BSV}=0.936$ Vs $\gamma=0.748$, Cronbach's $\alpha=0.888$ / 자동 관심영역 설정 방법 $\gamma^{BSV}=0.939$, Cronbach's $\alpha^{BSV}=0.978$ Vs $\gamma=0.948$, Cronbach's $\alpha=0.981$). 결론 : 최적 중격상을 획득하여 분석한다면 수동과 자동 관심영역 설정 방법 따른 좌심실 심박출계수가 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 수동과 자동 관심영역 설정 방법에 대한 일관성을 비교하였을 때 자동 관심영역 설정 방법에서 높은 일관성을 나타냈다. 결국 영상획득 시 좌심실 최적 중격상의 좌전 사위상을 획득하여 관심영역을 설정한다면 수동 관심영역 설정 방법보다 자동 관심영역 설정 방법이 객관적이고, 재현성이 높은 방법으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

Purpose: The objectives of this study were to compare the left ventricle ejection fraction (LVEF) from gated cardiac blood pool scan (GCBP) for analysis auto-drawing region of interest mode (AROI) and manual-drawing region of interest mode (MROI), respectively. To evaluation the relationships between values produced by both ROI modes. Materials and Methods: Gated cardiac blood pool scan using in vivo method Tc-99m Red Blood Cell were performed for 33 patients (mean age: $53.2{\pm}13.2\;y$) with objective of chemotherapy using single head gamma camera (ADAC Laboratories, Milpitas, CA). Left ventricular ejection fraction was automatically and manually measured, respectively. Results: There was significant difference statistically between AROI and MROI ($LVEF^{AROI}$: $71.4{\pm}12.4%$ vs. $LVEF^{MROI}$: $65.8{\pm}5.9%$, p=0.003). Intra-observer agreements in AROI was higher than MROI ($\gamma^{AROI}=0.964$, Cronbach's $\alpha^{AROI}=0.986$ vs. $\gamma^{MROI}=0.793$, Cronbach's $\alpha^{MROI}=0.911$), either. Additionally, there was no significant difference statistically at best septal view (${\Delta}LVEF^{BSV}=0.7{\pm}2.3%$, p=0.233), however statistically significant difference was found at badly separated septal view (${\Delta}LVEF=10.9{\pm}11.4%$, p=0.001). Moreover, Intra-observer agreements in best septal view was higher than badly separated septal view ($\gamma^{BSV}=0.939$, Cronbach's $\alpha^{BSV}=0.978$; $\gamma=0.948$, Cronbach's $\alpha=0.981$ at AROI, $\gamma^{BSV}=0.836$, Cronbach's $\alpha^{BSV}=0.936$; $\gamma=0.748$, Cronbach's $\alpha=0.888$ at MROI). Conclusion: When best septal view was acquired, LVEF by AROI and MROI indicated not different. Comparing Intra-observer agreements with AROI and MROI, the AROI tended to show higher. Therefore, it is considered that the AROI than MROI is valuable in reproducibility and objective when ROI analysis by acquire left ventricular of best septal view.