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1 별지제 15 호서식 관리번호 기본사 695 용역연구사업연구결과보고서 사업명과제명주관연구기관주관연구책임자 국문 영문 의료기기평가관리 초음파골밀도측정기의성능평가와한국여성정상기준연구 Study on Quality Assessment of Quantitative Ultrasound and Korean Female Normative Data 기관명소재지대표을지대학교의과대학대전시중구용두2동김용일 성명소속및부서전공 양승오영상의학교실영상의학 총연구기간 2005 년 6 월 15 일 년 11 월 30 일 (5.5 개월 ) 총연구비 50,000 천원 연구년차 연구기간 연구비 1차년도 천원 2차년도 천원 총참여연구원 7명 ( 책임연구원 : 1명, 연구원 : 3명, 연구보조원 : 2명, 보조원 :1명) 년도용역연구개발사업에의하여수행중인연구과제의연구결과보고서를붙임과같이제출합니다. 붙임 : 1. 연구결과보고서 15부 ( 필수배포기관 20부제외 ) 년 12 월 27 일 주관연구책임자양승오 ( 인또는서명 ) 주관연구기관장총장김용일 ( 직인 ) 식품의약품안전청장귀하 210 mm 297 mm ( 일반용지 60g/ m2 ( 재활용품 ))

2 제출문 식품의약품안전청장귀하 이보고서를 초음파골밀도측정기의성능평가와한국여성정상기준연구 ( 을지대학교 의과대학 / 양승오 ) 과제의연구결과보고서로제출합니다 주관연구기관명 : 을지대학교의과대학 주관연구책임자 : 양승오 제 1세부과제명 : ( 제1세부연구기관 / 세부과제책임자 ): 제 2세부과제명 : ( 제2세부연구기관 / 세부과제책임자 ): 제 3세부과제명 : ( 제3세부연구기관 / 세부과제책임자 ): 위탁과제명 : ( 위탁연구기관 / 위탁연구책임자 ): - 1 -

3 목 차 Ⅰ. 연구개발결과요약문 ( 한글 ) 초음파골밀도측정기의성능평가와한국여성정상기준연구 ( 영문 ) Study on Quality Assessment of Quantitative Ultrasound and Korean Female Normative Data Ⅱ. 총괄연구개발과제연구결과제1장총괄연구개발과제의최종연구개발목표 제 2 장총괄연구개발과제의최종연구개발내용및방법 제 3 장총괄연구개발과제의최종연구개발결과 제 4 장총괄연구개발과제의연구결과고찰및결론 제 5 장총괄연구개발과제의연구성과 제 6 장참고문헌 * 별첨자료

4 연구결과보고서 요약문 연구과제명초음파골밀도측정기의성능평가와한국여성정상기준연구중심단어초음파골밀도측정기, 성능평가, 한국여성정상기준주관연구기관을지대학교의과대학주관연구책임자양승오연구기간 배경과목적 : 국내에시판된 모든 QUS( 정량적 초음파법 ) 의 기기 정밀도 측정. 정상성인 ( 주로 여성 ) 의 BUA( 광역 초음파감쇠 ) 와 SO S( 초음파속도 ), stiffness( 경질도 ) 등 자 료 확보. DX A( 이중에너지골밀도측정법 ) 를병행하여, 상관관계 파악. 국내실정에 적합한 QUS( 정량적 초음파법 ) 기기의 성능평가와 진단 기준 구축. 방법과결과 : 국내에널리 쓰이는 대표적인 QUS 기종 5개 이상을 선정하여, 각 기종의 정밀도를 팬텀과 자원자를 이용하여 측정하고 정밀도 등을 분석하여 성능을 평가. 배제기준이없는 정상 성인 여성의 BUA 와 SOS, stiffness 등 자료 획득 ( 각 연령대별로 20 명이상을 포함하여 4개 병원에서 각각 시행 ). 동시에골다공증 진단의 표준법인 DXA를 병행하여, 그 상관관계를 파악. 참여한병원 DXA의 정밀도 : 0.44 ~ 1.10% (ESP 팬텀 사용 ) 5 종의 QUS-SO S의 정밀도는 ~ 2. 76%, 3종의 QUS- BUA의 정밀도는 ~ % 5종의 QUS-SOS 와 요추골밀도와의 상관계수는 ~ 0.526, 3종의 QUS-BUA 와 요추골 밀도와의 상관계수는 ~ 모든기종에서 시행한 검사 결과의 정상분포도를 도시하였음. 결론 : QUS기기의성능 평가와 진단기준을 구축하며 동 기기의 임상적 유효성 평가기준 확보. 고령화사회 대비 필수 의료기기로서의 위치 제고. QUS 성능의 검증으로 골다공증 진단 진료 체제 정비와 의료의 질 향상. 추적검사로골절과의 상관관계를 파악하여 QUS 의 진단기준을 구축할 필요성 제기. 다양한기종의골밀도측정기가사용되고있는실정을감안하여, 정도관리를위한규격화 된팬텀의제작과정상골밀도치의국내보급이필요함

5 Summary Title of Project Study on Quality Assessment of Quantitative Ultrasound and Korean Female Normative Data Key Words Quantitative Ultrasound, Quality Assessment, Female Normative Data Institute Eulji University Hospital Project Leader Seoung-Oh Yang Project Period Quantitative ultrasound(qus) is one of the major tools for evaluating skeletal metabolic status, bone mineral density(bmd) and fracture risk in osteoporosis. Because of relative portability of the equipment, ease of use, lack of ionizing radiation and low cost, QUS has widely used especially among primary care physicians. However the appropriate roles of QUS in the management of osteoporossis is not clear and the diagnostic cut-off value for the specific QUS devices are not determined, so the confusion is existing to diagnose osteoporosis using QUS compared with dual energy x-ray absorptiometry(dxa) results. The purpose of this study is to establish the precision data among different QUS devices and DXA, correlation coefficients between DXA(L-spine BMD) basic normative data for Korean women to be used on the population. After survey of the national status of QUS utilization, five most popular QUS device was included for the study. Only women who met all inclusion criteria and none of the exclusion criteria with informed consents were included in the statistical analysis. Precision of QUS devices was taken by duplication of the test in 30 examinees or triplication of the test in 15 examiness according to the hospital. All the precision for DXA was made using European Spine Phantom(ESP) which is made up of water equivalent plastics and epoxy resins and bone-equivalent tissues are simulated by adding calcium hydroxyapatite to the water-equivalent materials. It is composed of three vertebrae which vary in mineral density and cortical thickness. Results are as follows: 1. Precisions of DXA using European Spine Phantom(ESP) among the four University Hospitals varied from 0.44 to 1.10%. 2. Precisions of speed of sound(sos) in five QUS devices in-vivo varied 0.20 to 2.76%. 3. Precisions of broadband ultrasound attenuation(bua) in three QUS devices in-vivo varied 1.71 to 3.51%. 4. Correlation coefficients between L-spine BMD and SOS varied to Correlation coefficients between L-spine BMD and BUA varied to Certain QUS device showed very low correlation and poor precision, so accurate assessment of the device quality is mandatory to enhance the accuracy of osteoporosis diagnosis. Clinical role of QUS and diagnostic criteria should be determined after including more normal volunteers and patients with osteoporosis by nationwide prospective study

6 총괄연구개발과제연구결과 제1장최종연구개발목표 1.1 목표 연구배경 골다공증이국민의관심을끌게되었으며, 골다공증의조기발견을위해사용되는골밀도측정기의수요가증가되고있다. 우리나라도 65세이상의인구가 350 만명이넘어고령화시대에접어들었으므로, 골절예방을위한객관화된정량적진단법이널리이용되어의료경제학적측면과삶의질 (quality of life; QOL) 향상이라는목적을위해골다공증의예방에노력을기울여야할때이다. 그럼에도불구하고의료기관이경쟁적으로초음파골밀도측정기를도입하여사용중이지만, 골밀도측정기에대한올바른성능평가의기준이미흡하며, 한국인정상수치도대규모프로젝트로시행된바가없는상황이다. 국내에서이용되고있는초음파골밀도측정기에대한검사기준을개선 보완키위한정밀도설정이절실하며방사선골밀도측정기의결과와의비교와한국여성의정상초음파골밀도결과를얻고자이연구를계획하였다. 현재개원가를포함한의료기관에서이용되는초음파골밀도측정기 (QUS) 의성능표준 화가미비된바, 기기마다의진단기준이상이하여골다공증진단과치료에막대한혼 선이초래되고있음. 골밀도는나이, 성별, 종족간의정상평균값과비교하여서해석되는것이일반적이므로 다양한 QUS 기종에의한진단과정확한한국인정상진단기준이확립되어야만, 골다공 증진단에서의유용성이파악될수있음. 현재임상에서이용되는골밀도 (bone mineral density; BMD) 의정량적측정법으로는다음표 1 의방법들로정리할수있으며, 표 2 는여러종류의초음파골밀도측정법의종류이다 1-7)

7 표 1. 정량적골밀도측정법 (Types of B one Densitometry) 방사선흡수법 (Radiographic absorptiometry; RA), 이중에너지방사선흡수법 (Dual energy X-ray absorptiometry; DXA), 정량적전산화단층촬영 (Quantitative CT; QCT, pqct), 정량적초음파 (Quantitative US; QUS) 정량적자기공명영상 (Quantitative MR; QMR) 표 2. 정량적초음파측정기의종류 (O verview of Quantitative Ultrasound Devices) Manufacturer/Device Coupling Imaging QUS Parameter Attenuation Velocity Other Calcaneus (trabecular bone) Lunar/ Achilles (Plus) Water Stiffness Hologic/ UBA 575+ Water Hologic/ Sahara Gel QUI McCue/ Cuba Clinical Gel Osteometer/ DTU-one Water DMS/ UBIS-3000 Water Aloka/ UXA-300 Water Via x-ray - + BMD/ Elasticity Tibia (cortical bone) Myriad Soundscan 2000 Gel Finger phalanges (trabecular and cortical bone) IGEA DBM Sonic 1200 Gel US bone profile score 여성에서의골밀도치의해석은표 3과같이 T-score를이용하는데, 이는특정인과젊은어른들의정상최대골밀도치와의차이를정상골밀도의표준편차로나누어얻어내는숫자이다. 따라서정상치의확립은진단의정확성을가늠하는척도가된다. 표 3. T-score 를성인여성에서적용한 WHO 의진단기준 (WHO diagnostic criteria) 1 정상은 -1이내의 T-score, 2 골결핍혹은낮은골밀도군은 -1에서 -2.5이내의 T-score, 3 골다공증은 -2.5이하의 T-score, 4 심한골다공증은 -2.5이하의 T-score를보이면서, 동시에한부위이상의비외상성골절 (fragility fracture) 이동반될때 - 6 -

8 1.1.2 연구목적과범위 국내에시판된모든 QUS( 정량적초음파법 ) 기기정밀도측정 정상성인 ( 주로여성 ) 의 BUA( 광역초음파감쇠 ) 와 SO S( 초음파속도 ), stiffness( 경질도 ) 등자료확보 DXA( 이중에너지골밀도측정법 ) 를병행하여, 상관관계파악. 국내실정에적합한 QUS 기기의성능평가와진단기준구축 1.2 총괄연구개발과제의목표달성도 국내에시판된 모든 QUS( 정량적초음파법 ) 기기정밀도측정 : - 국내에서 다빈도로 이용되는 QUS 에 대한 정밀도 측정 완료. - 향후 골밀도 측정기의 신규 도입과 활용에 있어 기기 정밀도에 관한 근거 제공이 가능 정상성인 ( 주로여성 ) 의 B UA( 광역초음파감쇠 ) 와 SO S( 초음파속도 ), stiffness( 경질도 ) 등자료확보 : - 정상인의 연령대별 20명이상의 자료 확보 - 올 연구의 자료를 활용하여 많은 자원자를 대상으로 확대할 수 있음. DX A( 이중에너지골밀도측정법 ) 를병행하여, 상관관계파악 : - 모든 QUS 변수와 요추 골밀도의 상관관계 획득 - 두병원에서 대퇴골골밀도를 동시에 측정하여 QUS 변수와 대퇴 골밀도의 상관관계 획득 - 외국문헌 보고의 상관관계와 비교하여 검토할 수 있는 자료 확보 - 향후 골절의 유병률을 알기 위한 기초 자료로 이용 가능 - 진단기준의 차별화 필요성 인지 국내실정에 적합한 QUS 기기의성능평가와진단기준구축 : - 각 기기의 정밀도 파악이 중요한 성능 평가의 하나이지만, 이 연구에서 결론을 얻어 내기에는 제한적임 - 진담 기준의 구축을 위해서 골다공증과 골감소증의 환자를 대상으로 대규모 임상 연구가 요청됨 - 7 -

9 1.3 국내 외기술개발현황 국외연구동향 (1) 정량적초음파 (QUS) 의원리초음파의성질은반사 (reflection) 와투과 (transmission) 로측정된다. 그림 1과같이두개의 transducer(sending/ receiving) 를측정물체의양쪽에위치시키고측정한다. 피질골의초음파속도 (speed of sound; SOS) 만을측정하는기계는두개가하나의 unit로되어있다. 해면골을반영하는기계는종골과슬개골에서측정하며피질골을반영하는기계는경골에서측정하고해면골과피질골모두를반영하는기계로는손가락을측정하는것이있다. QUS의종류에는물이필요한 (immersion technique; waterbath) 것과 coupling gel이필요한것 (contact technique) 의두종류가있다. QUS의변수로는초음파의속도와연관된 SOS, ultrasound velocity through bone(uvb) 과초음파의주파수에따른감쇠와연관된 broadband ultrasound attenuation(bua) 이있다 1, 8). BUA는 db/mhz를단위로하여골의물리적밀도와압축력 (compressive force) 을반영하며, SOS는 m/sec를단위로골의탄성도, 골의세기를반영한다. 초음파상의감쇠효과는해면골의분리정도와연결정도에의해영향을받으며해면골의방향에의존적이어서압축된해면골의축을따라서가장크게된다. 또한초음파감쇠는해면골의골용적과밀접한관계를가지며, 종골에서측정한 BUA가척추와대퇴골의 DXA 골밀도와유의한상관관계가있다 9, 10). 그림 1. 정량적초음파측정법 (QUS) 방법 (Diagram of QUS mechanism): 한쪽트랜스듀서에서나온 MHz 정도의넓은폭의저주파초음파가피측정물체를통과한후, 수신트랜스듀서로초음파속도와감쇠정도를측정한다. 왼쪽그림은종골을물속에담그고측정하는 water bath system이고, 오른쪽은물을사용하지않고 gel을이용하는 contact system으로초음파통과속도를재는방법이다

10 전향적연구에따르면족부의초음파측정이 DXA로예견된상대적위험도만큼이나대퇴골골절을예견할수있다고하였다. 초음파검사가비침습적이고, 경제적이며골의질적인면을일부반영하는검사로유용성이기대되고있다. 종골에서측정한 BUA는 DXA로종골을측정한골밀도치와 r= 의상관관계를보인다. BUA와 SOS자체도서로약 55% 만이골의성질중같은부분을반영하고나머지는다른부분을나타내는것으로생각된다. BUA와 SOS는모두여성에서연령이증가하면서감소한다. QUS는여러검사법중의한가지로골다공증의진단에보완적으로쓰여골의질을평가하거나, 폐경기전후의정상여성의선별검사로유용하다. 그러나해부학적영상이결여되어발생하게되는재측정오차등을해결하기위해영상이가능한 QUS 기종이개발되어있다 10). (2) DXA 의기본원리 DXA의원리는방사선이인체를투과할때투과물질의방사선투과율 ( 흡수량 ) 의차이를측정함으로써투과물질의밀도를산출하는방식을이용한다. 연조직을투과하는저에너지와골조직을투과하는고에너지의방사선을이용하여동위원소보다증가된광전자유입 (photon flux) 을가능하게하여해상도가향상되었고, 초기 DXA장치는단일검출기와 pencil beam으로구성되었지만, 이후다중검출기와 fan beam을장착한장치로발전하여검사시간도단축되었다. 일정에너지 ( kvp) 만을투과시켜주는 K-edge filter법이나직접두종류의에너지를방출하는방법이있다 11-13). DXA로검사결과보고는연령, 성별, 종족을맞춘평균치 ± 2 표준편차와비교하기쉽게하며, z-score, T-score, percentile, 기계의종류에따른차를줄이기위한표준골밀도 (sbmd) 등이포함된다. 그림 2는요추부골밀도의 DXA 영상이다. 그림 2. DXA 로측정하는요추부골밀도사진 (L-spine imaging using DXA): 대개 L1-4 혹은 L2-4의골밀도의평균치와표준편차를 g/cm 2 으로나타낸다

11 국내연구동향 초음파골밀도측정법의임상적용과그결과가발표된논문은있지만, 많은기종을대상 으로한정밀도평가와국내정상치확립을위한연구는아직되어있지않은실정이다. 공동연구로수행해야할필요성 일반적으로골다공증의연구는피검자의모집 (recruitment) 과분석과정에서골다공증의진단과치료에관여하는다수의연구자가참여하여전국적인데이터베이스와네트워크를구축하여, 그결과의통계적해석과신뢰도검증에참여하는것이필요하다고인정된다. 이연구에서는 4개대학병원에서여러가지종류의 QUS를이용하여표준화된성능평가기준을획득하고, 나아가대규모의한국인정상골밀도데이터베이스 (DB) 구축이가능해져지역병원간의상호연구네트워크의구축에큰의의가있다

12 제 2 장최종연구개발내용및방법 2.1 연구내용 - 발표된문헌을중심으로 QUS 의기본원리를살펴보고그각종변수 (parameters) 가골절을예측하 는데얼마큼기여하는지와이중에너지방사선흡수법 (DXA) 으로측정한골밀도 (BMD) 와는어떤상 관관계가있는지를연구. - 국내에시판되어사용중인초음파를사용하는골밀도측정기 (QUS) 를우선적으로기종 에대한성능평가의기준작성, 한국인의정상표준골밀도작성을위한기초자료를 얻고자한다 연구방법 기초준비 - 의료기관과기계판매사를상대로한 QUS의공급상황파악 - 식약청의공문을통한모든 QUS 기기의확보 - 적합한팬텀의확보및이용 정밀도측정 - 기기정밀도의획득 : 4개병원에서 DX A와식약청을통해확보된 QUS 검사기기및기존병원의 QUS 기기의정밀도 (on site precision) 를구한다. 자원자에서획득하는생체내정밀도는 30명의자원자를두번에걸쳐재위치과장을거쳐측정한결과로얻었다. 이와함께 QUS의팬텀이있는경우는팬텀을사용하여 30번씩이틀에걸쳐재위치시키고검사를시행하여 % 변이계수 (coefficient of variation; CV) 를계산한다. - DXA 정밀도측정을위해서는수산회인화석 (hydroxyapatite) 이나알루미늄을뼈대용 물로사용하고, 인체연조직을본뜨기위해 epoxy-resin 이나플라스틱블록을외부에감싸게 만든것이많이이용된다 14,15). 크기나모양도테두리인식방법 (edge detection methodology) 에따라다양하므로, 여러가지밀도를사용하는것이필요하다 ( 그림 3)

13 그림 3. 유럽형척추팬텀 ( 좌 ) 과이를스캔한 DXA 영상 ( 우 ). (European Spine Phantom and its DXA image) 이연구에서사용한 ESP가인체유사도, 일관성, 상호보정에뛰어나며, DXA의정밀도는이틀에걸쳐하루에 30번씩재위치시키며총 60회측정한결과를사용하였다. ( 별첨자료가, 나참조 ) 정상골밀도측정 - 정상지원자에서의골밀도측정을통한성능평가 ( 배제기준은별첨자료다. 참조 ) (1) QUS: 주로종골을사용할것이고, 기종에따라손뼈등의다른부위를측정할수도있다. (2) DXA: GE-Lunar사의 P rodigy (G E -Lunar, M adison, W I, USA) 와 QDR-4500A(Hologic, Waltham, MA, USA) 두가지기종으로요추부골밀도를표준지침에서술된방법에준하여측정한다. 자료분석 (1) 팬텀을사용한기기성능평가법 - Shewart chart의사용법 ( 그림 4) 병리실험검사등의결과분석에널리이용되는 Shewart 밀도측정결과를분석하여기기의 pass 여부를결정한다. ch art 를이용하여팬텀을사용한골

14 그림 4. Sh ewart control ch art. 하루열번씩팬텀을스캔하고 Shewart rule 을적용하 여판정한다. 화살표 1은열번모두아래로치우치는경우이며화살표 2는 - 1.5% (3 SD) 를벗어나는잘못된경우를표시한다. - 정밀도 (Precision): 반복측정하여같은값을보이는정도를평가한다. 표준편차를평균하여변이계수를구한다 (Coefficient of Variation) 16). (2) 인체내정상치의기종간상관관계 QUS의여러변수와 DX A요추골밀도의결과가모두유효한자원자를대상으로 MS-Excel에입력하여, SP SS로정상치의평균과표준편차, 각골밀도치의상관관계 (correlation coefficient) 등을계산한다

15 (3 ) 한국인정상골밀도표준데이터의작성 대상 : 임신중이거나, 갑상선이나부갑상선질환당뇨병, 류마티스관절염등의병을앓은적이있는경우와골수종등의뼈에생기는암종을앓은적이있거나, 장기간 (6달이상 ) 의입원생활을한적이있는경우와에스트로겐이나기타골다공증약제를복용한사람과스테로이드, 헤파린제재를오래사용한적이있거나비외상성골절이있었던사람을제외한자원자 ( 별첨자료다참조 ) 14) 방법 : 20대, 30대 40대, 50대, 60대, 70대이상의여섯연령층에서각 50명정도 ( 통계적의미의최소치는 20-30명 / 20대와 30대를좀더많이시행할예정 ) 의자원자를 4개병원에서 QUS와 DXA( 척추와대퇴골 ) 의두곳데이터를획득하여정상치와표준편차의통계분석을한다. ( 상관관계분석 )

16 제 3 장최종연구개발결과 3. 1 QUS 의국내현황파악 - 심평원자료를 통한 국내 초음파측정기 현황 SO NO ST 한국 오스테오시스 Ach illes 미국 G E - L UNAR UBIS 300 프랑스 DMS SPUS 250 한국 휴먼테크피아 Sahara 90 미국 HOLOGIC Scan 한국 메디슨 P eg asus 80 프랑스 M E DlL I NK Cuba Clinical 60 영국 McCue Plc UBI 한국 이원솔루텍 O mnisense 2 0 이스라엘 SUNL I G H T Soundscan 10 이스라엘 MYRIAD ( 한자리 단위는 절삭 ) 심평원에따르면 300여대이상의초음파골밀도측정기가국내에등록되어있다. 이들중연구기간내에기기가회수되어실험이가능했던 5기종 ( 밑줄친기종 ) 에대한 결과가이보고서에제시되며, 이연구에포함되지않은기종은추가로연구하여서 지속적인결과를내야할것이다. 특이한사실은기계공급회사의자료에는한방병원과한의원에공급된골밀도측정 기가초음파골밀도를포함하여많이있음에도불구하고, 심평원에보험급여청구를 하는한방병원이나한의원은극히적다는사실로현행급여제도의문제점을암시하는 부분이다. ** 이하모든병원의결과와기종은기종의기밀에속하는부분이며실험결과의오차 가있을수있으므로, A, B, C, D 등의이름으로처리함.(D 병원은두기종의 QUS 를 연구했음 ) ** 별첨자료라, 마참조 ( 국내골밀도측정기와초음파골밀도측정기공급처명단 )

17 3. 2 DXA 의정밀도 A 병원 DX A 의인체내정밀도측정 : % (C V ) A 병원 DX A 의 E SP 팬텀정밀도측정 : % (C V )

18 B 병원 DX A 의 E SP 팬텀정밀도측정 : % (C V ) C 병원 DX A 의 E SP 팬텀정밀도측정 : % (C V )

19 D 병원 DX A 의 E SP 팬텀정밀도측정 : % (C V )

20 3. 3 QUS 변수의정밀도 A 병원 QUS/ SO S 의인체내정밀도측정 : % (C V ) B 병원 QUS/ SO S 의인체내정밀도측정 : % (C V )

21 C 병원 QUS 의 SO S/ 인체내정밀도측정 : % (C V ) 명을 3 번씩측정 D 병원 QUS- 1 의 SO S/ 인체내정밀도측정 : % (C V )

22 D 병원 QUS- 2 의 SO S/ 인체내정밀도측정 : % (C V )

23 A 병원 QUS/ B UA 의인체내정밀도측정 : % (C V ) B 병원 QUS/ B UA 의인체내정밀도측정 : % (C V )

24 C 병원 QUS/ B UA 의인체내정밀도측정 : % (C V ) D 병원 QUS 2 종은 B UA 결과가없는기종임. 표 4. DXA 와 QUS 의정밀도비교 (Precisions of DXA and QUS devices) QUS 병원 DXA 정밀도 (%) SOS 정밀도 (%) BUA 정밀도 (%) A 인체내 0.43 ESP 팬텀 B ESP 팬텀 C ESP 팬텀 D ESP 팬텀 0.56 D-1: 1.61 D-2:

25 3. 4 QUS 변수와골밀도와의상관관계 A 병원 20대 : 20명 30대 : 21명 40대 : 22명 50대 : 16명 60대 : 16명 70대 : 12명 총 : 107명 전체 L1-4 / BUA 상관관계 BUA L1-4 * 상관계수 : 0.509, BUA 정밀도 : 2.52% 전체 L1-4 / SOS 상관관계 SOS L1-4 * 상관계수 : 0.526, SOS 정밀도 : 0.32%

26 전체 L1-4 / BQI 상관관계 BQI L1-4 * 상관계수 : 전체 L1-4 / T-score 상관관계 * 상관계수 :

27 전체 BUA / SOS 상관관계 SOS BUA * 상관계수 :

28 B 병원 20대 : 35명 30대 : 39명 40대 : 69명 50대 : 54명 60대 : 33명 70대 : 26명 총 : 253명 전체 L1-4 / BUA 상관관계 BUA L1-4 * 상관계수 : 0.516, BUA 정밀도 : 3.51% 전체 L1-4 / SOS 상관관계 SOS L1-4 * 상관계수 : 0.265, SOS 정밀도 : 0.30%

29 BUA / SOS 상관관계 SOS SOS BUA * 상관계수 : Femur TOTAL / BUA 상관관계 BUA TOTAL * 상관계수 :

30 Femur TOTAL / SOS 상관관계 SOS TOTAL * 상관계수 :

31 C 병원 20대 : 21명 30대 : 22명 40대 : 39명 50대 : 30명 60대 : 25명 70대 : 23명 총 : 160명 전체 L1-L4/ BUA 상관관계 BUA L 1-4 * 상관계수 : 0.242, BUA 정밀도 : 1.71% 전체 L1-L4/ SOS 상관관계 SOS L 1-4 * 상관계수 : 0.304, SOS 정밀도 : 0.20%

32 전체 BUA / SOS 상관관계 SOS BUA * 상관계수 :

33 D 병원 20대 : 21명 30대 : 22명 40대 : 36명 50대 : 32명 60대 : 26명 70대 : 21명 총 : 158명 전체 L1-4/ O-SOS 상관관계 O-SOS L 1-4 * 상관계수 : 0.194, SOS 정밀도 : 1.61% Scan-SOS / L-1-4 상관관계 Scan-SOS L 1-4 * 상관계수 : 0.435, SOS 정밀도 : 2.76%

34 표 5. DXA 요추골밀도와 QUS변수의상관계수 (Correlation coefficients of L-spine BMD of DXA and QUS parameters) 병원 L 1-4 vs SOS L 1-4 vs BUA A B C D D-1: 0.194* D-2: (* : D- 1 은손목의원위부를측정하는기종임 )

35 3. 5 QUS 변수와골밀도의정상분포도 A 병원 DX A 요추골밀도정상분포 A- 요추골밀도정상분포 요추골밀도 계열 연령 A 병원 QUS/ SO S 의정상분포 A-SOS 의정상분포 SOS 계열 연령

36 A 병원 QUS/ B UA 의정상분포 A-BUA 의정상분포 BUA 계열 연령

37 B 병원 DX A 요추골밀도정상분포 B-DXA 요추골밀도분포 요추골밀도 계열 연령 B 병원 DX A 대퇴골밀도정상분포 B-DXA 대퇴골밀도분포 대퇴골밀도 계열 연령

38 B 병원 QUS/ SO S 의정상분포 B-SOS 정상분포 SOS 계열 연령 B 병원 QUS/ B UA 의정상분포 B- BUA 정상분포 BUA 계열 연령

39 C 병원 DX A 요추골밀도정상분포 C-DXA 요추골밀도분포 요추골밀도 연령 C 병원 QUS/ SO S 의정상분포 C- SOS 정상분포 SOS 연령

40 C 병원 QUS/ B UA 의정상분포 C- BUA 정상분포 BUA 연령

41 D 병원 DX A 요추골밀도정상분포 요추골밀도정상분포 요추 (L1-4) 골밀도 계열 연령 D 병원 O - SO S 의정상분포 O-SOS 연령별분포 O-SOS 계열 연령

42 D 병원 SC AN- SO S 의정상분포 SCAN-SOS 의연령분포 SAN-SOS 1500 계열 연령 실제로이러한정상자료를임상에이요하기위해서는좀더많은피검자를확보하고, outlier( 돌출결과, 국외자 ) 나 sk ewness( 비대칭도 ) 등을보정할연구가요구된다 16, 17). 향후국내의다지역, 다기관에서전향적으로검사한많은자원자의연령대별로실제측정된골밀도나 QUS 변수값으로부터다항식회귀모형에서얻어진예측되는값을정하고, 라그랑즈승수검사 (Lagrange multiplier test) 등을사용하여다항식의차수를구하는전문적통계과정이요망된다

43 참고로작년에연구된식약청연구용역결과에따른총 명의 한국여성의 DX A 요추골밀도의정상분포도는다음과같다. 그림 5. 이중에너지방사선흡수법을이용한한국인여성의정상골밀도도표 (Korean female normative data using DXA)

44 < 참고자료 > 연령대에따른요추골밀도와대퇴골골밀도 T-score 의상관관계 L1-4 / TOTAL T-score 상관관계 (20 대 ) 5 4 T-score L1-4 * 상관관계 : L1-4 / TOTAL T-score 상관관계 (50 대 ) TOTAL L1-4 * 상관관계 :

45 L1-4 / Total Femur T-score 상관관계 (70 대 ) F-T 점수 L-T 점수 -4 * 상관관계 : D 병원에서시행한연령대에따른요추골밀도와대퇴골골밀도 T-score의상관관계는나이가젊은경우에비해가령화될수록상관계수가감소되는것을알수있다 (20대: 0.926/ 50대 : 0.568, 70대 : 0.380). 이는여성에있어서폐경기를전후한골밀도의감소가요추에서대퇴골에비하여급속히진행되는것으로이해할수있다. 따라서이연령대에서는두부위의골밀도를측정하는것이임상적정확성을유지할수있는방법이다

46 제 4 장연구결과고찰및결론 1950년대에이미초음파를이용하여뼈의물성평가가시도되었으나 1984년 Chris Langton이대퇴골골절을경험한골다공증여성의종골에서초음파의광역음파감쇠 (broadb and ultrasound attenuation, BUA) 를측정한이후본격적으로개발되었다. 그결과 1990년대부터여러종류의초음파측정기가임상적으로이용되고있다. 가격이저렴하고검사가간편하며공간을적게차지하는말단골밀도측정기의공통적인특징에추가하여방사선장애가없는것이장점이다. 미국 FDA 에서인정된검사방법으로 15여종이상이상품화되어사용되고있다. 정량적초음파측정법은많은대규모전향적연구에서폐경후여성의골절가능성을예측하는데유용하다는데의견이일치하고있다 QUS 의측정원리 사람이잘들을수있는음파영역은 khz이며, 20 khz 이상은초음파라고한다. 임상적으로흔히이용되는초음파영상기기는 1-10 MHz 영역의초음파를이용하는데비하여 QUS 에서는해면골에서음파가많이감쇠되기때문에 MHz의낮은영역을이용한다. 정량적초음파측정기 (QUS) 는탐촉자가발신용과수신용으로나누어져측정대상을사이에두고마주보는형태를보인다 ( 그림 6, 7). QUS 의종류에는물이필요한경우 (immersion technique; waterbath; wet type) 와 coupling gel 이필요한경우 (contact tech nique; dry type) 의두종류가있다. 이외에 QUS 기종마다초음파의음역범위가다르고탐촉자의종류, 크기도다양하다. 같은종골을측정하더라도기종마다측정하는부위 (region of interest; ROI) 가달라지므로 QUS 기종간의결과를직접비교할수없다. 최근에영상이가능한새로운기종이개발되어 QUS 의정밀도오차가개선되었다. 탐촉자 발신용 측정물체 수신용 온도조절수조 초음파발생기 컴퓨터 초음파분석기 그림 6. 정량적초음파측정법 (QUS) 의모식 (Diag ram of QUS): 발신용탐촉자에서 0.2~0.6(1.5) M Hz 의초음파가나와측정물체를통과한후, 수신탐촉자에서초음파의속도와감쇠정도를측정하여골밀도와구조를예측한다

47 4. 2 QUS 의측정치 (parameters) 1 ) 음파속도 (Speed of sound: Ultrasound transmission velocity) 뼈를통과하는음파의속도는뼈의밀도와질에의해영향을받는다. 초음파가골조직을전파해나가는속도는 m/s 단위로표시된다. 수학적으로골절에저항하는뼈의능력인 R은뼈가변성되는정도로나타낼수있는데, 외력 (F) 과그에저항하는탄력률 (E ; elastic modulus) 의관계로다음과같이표시될수있다. R = F / E 이탄력률 E 는골밀도와뼈의질에의해결정되며 E =K 2 이다. (K 는 뼈의 질을 표시하는 상수이며, 는 골밀도를 표시 ) 또한 초음파가 물질을 통과할 때의 속도 V는 거리와 시간에 의해 계산되어지며, 탄력률 (E) 과 물질 의 밀도 ( ) 로 다음과 같이 표시된다. 위공식을결합하면 가되어초음파의속도는뼈의질과골밀도의제곱근으로계산된다. 초음파의속도는그매질에따라상이하며피질골에서 3,000-3,600 m/sec, 해면골에서는대략 1,65 0-2,30 0 m/sec를보인다. 이초음파의속도측정을위해서는두지점을결정하고그사이의거리와음파가통과하는시간을재면된다. SO S는골의탄성도와골의세기를반영하며수치가높을수록뼈가강하다고평가한다. 즉조직의연결성이좋을수록통과속도가빨라지며골다공 증과같이연결성이나쁜경우속도가늦어진다 13). 2 ) 광역음파감쇠 (B roadb and ultrasound attenuation: B UA) QUS 의또다른변수로 BUA 가있는데, 이는음파가뼈를통과하면서그에너지가반사와흡수에의해소실되어가며, 음파의진동 (oscillation) 이감소하는양상을나타낸다. 뼈의구조가치밀하고골밀도가높을수록음파에너지가많이감소하고, 그단위는 db/mhz로나타낸다. 이감쇠는 MHz( KHz) 의저주파영역에서는주파수에따른직선형감쇠를보이고, 고주파영역에서는비선형 (nonlinear) 으로증가한다. 3 ) 합성변수 (composite parameter)

48 SOS와 BUA 의두변수를단일화한합성변수를사용하기도하는데 Lunar 사의기기는 Stiffness index ', H ologic 사의기기는 QUI(quantitative ultrasound index )' 로명명하였다. Stiffness index 는 [0.67 BUA SO S] - 420, QUI 는 (BUA +SOS) - 571로계산된다. 합성변수의장점은온도에대한영향이상대적으로적고정밀오차를감소시키며 SOS, BUA 두개의변수를함께고려하여단순화시킨것이다. 그러나인위적인단위로뼈의어떤특성을반영하는지명확하지않은것이단점이다. 그림 7. 수조가내장되어있는형태의정량적초음파측정법 (P icture of wet- type QUS on site) 4 ) 측정치와골의질 DXA 는 X-선이통과하는경로에있는물질의양에의해서만영향을받는데비하여초음파는그특성상매질의조성, 밀도와구조에의해영향을받는것으로알려졌다. 따라서뼈의강도중골량외의다른특성을반영할것으로기대되어져왔다. 초기연구결과종골의 QUS 측정은골밀도와중등도의상관관계를나타내며골밀도와는독립적으로골의강도를반영한다고알려졌다. 즉 SOS는골밀도와소주골의수, 연결정도, 방향등과같은골의미세구조와연관이있고 B UA 도해면골의분리정도와연결정도에의해영향을받는다고하였다. B UA 는같은골조직에서해면골의방향에따라수치가달라지며이는동일한골밀도임을고려하면조직의구조적인측면을반영하는것으로이해되었다. 이런사실은실험적환경에서증명되었으나실제임상에서는한방향으로만측정하는제한점때문에대부분의 QUS 연구에서골밀도와독립적으로뼈의구조를반영한다는증거는많지않다. 또한 QUS 의측정오차가개선된최신기종을이용한최근연구에서동일한부위에서측정된골밀도와 QUS 측정치사이에는 의높은상관관계를보이므로골량과독립적으로골의다른특성을반영한다는내용에의문이제기되고있다. 따라서이론적근거와실험적연구결과에도불구하고초음파측정법이골의질을얼마나반영하는지에대해서는이견이있다

49 4. 3 QUS 변수와 DX A 로측정된골밀도와의연관성 QUS는 골밀도와 측정변수가 다르기 때문에 동일한 부위에서 측정한 골밀도 결과와 일치하지 않는 다. 종골에서 동시에 측정된 골밀도와 QUS 측정치는 r= 의 비교적 높은 상관관계를 나타내지 만, 종골에서 측정된 BUA 와 DXA로 측정된 요추 골밀도는 r= , 대퇴경부와는 r= 로 비교적 낮은 연관성을 나타낸다. 연구결과를 종합하면 요추와 r= , 대퇴골근위부와 r= 로 연구자마다 다양한 결과를 발표하고 있으나 대개 r값이 로 중등도의 상관관계를 나타낸다. 동일한 QUS 로 측정된 SOS와 BUA 사이에도 r = 정도의 중등도 상관관계를 보인 다. BUA 와 골밀도는 비선형 관계를 나타내어 뼈의 다공성 (porosity) 이 % 진행될 때 까지는 BUA 와 골밀도가 동시에 증가하다가 그 이후에는 골밀도가 증가함에 따라 BUA 는 오히려 감소한다. 이는 골감소증 영역에서는 BUA 와 골밀도가 비교적 높은 연관성을 보이지만 건강한 젊은 남성과 같 이 골밀도가 높은 경우에는 B UA 가 골밀도와 연관성이 낮을 수 있다. Stiffness 등 합성변수와 SOS 가 BUA 보다 중축골 골밀도와 더 높은 상관관계를 보인다 QUS 의정밀도와골절위험도예측 QUS 는 DXA기종에비하여정밀오차가높다. 정밀오차가높으면치료후경과관찰에사용할수없어임상적이용에제한을받는다. 정밀오차에영향을주는요인으로는연부조직의두께, 발뒤꿈치 (heel) 의두께, 종골의이소성 (heterogeneity), 측정부위의해부학적변이, 탐촉자의위치, 측정시발의위치및각도, 수조온도등여러인자가관여하며각기종마다정밀오차에차이가있다 ( 표 6) 18). 표 6. B UA와 SO S의 정밀도에 영향을 미치는 요소 (Th e I mpact of I nfluencing Factors on th e P recision of B UA and SO S) Impact on Precision Instrument stability BUA, SOS - Soft tissue: compression, marrow, subcutaneous fat SOS - Coupling medium: water temperature, water quality, SOS air bubbles, pads, gel - Bone properties: size, cortex BUA, SOS - Positioning BUA, SOS

50 많은연구결과 QUS 측정치는골절의발생위험도를잘반영하는것으로알려졌다. 여러단면연구 (cross- sectional study) 에서 BUA 가 1 표준편차감소하면척추골절위험도가 배증가하며 SOS 도유사한정도의변화를나타냈다. 일예로 5,665명의노인여성을대성으로시행된대규모연구에서 BUA 가 1 표준편차만큼감소할때마다대퇴부골절의비교위험도는 1.7로서대퇴경부골밀도가 1 표준편차만큼감소할때마다발생하는대퇴골절위험도인 1.8과유사하였다. 종단연구 (longitudinal study) 에서도 BUA와 SO S의 1 표준편차감소는대퇴골골절의상대위험도를각각 2.0, 1.7 배정도높인다고알려져있다. 표 7은 QUS 를사용하여우수한정밀도를얻기위한방법을정리한것이다. 표 7. 좋은정밀도를얻기위한방법 (P rocedures for Ach ieving G ood P recision) 기계제조회사로부터의사용법교육 2. 발고정기구등을포함한엄격한 protocol 준수 3. 측정부위를잘닦고시행할것 4. Dry type 에서는 gel을충분히사용할것 5. 기기의불규칙한변화 (drift) 를알기위한매주팬텀측정 6. 기기근처의일정한온도유지 ( 팬텀과함께보관 ) 19) QUS 의정도관리 (Quality Assurance) 방법 일반적으로정도관리는용인검사 (acceptance testing), 정규검사 (routine testing), 고위험시기검사 (critical event testing) 의세단계로나눈다. QUS 의경우는비교적안전하므로용인검사는기계회상의기준에따르면큰문제가없는것으로알려져있다. 다만기기의검사자가기계회사로부터교육을받은후에사람에서의정밀도조사를실시하는것은중요한단계이다. 이연구에서는기본적으로 30 명의피검자에서두번씩 측정하였고, 한병원에서는 15 명의피검자를세번씩측정하여 % CV 정밀도를구하였다 19). 정규검사는매일검사전에시행하는것이원칙이고, 기기의이동이나탐촉자가바닥에떨어지거나, 전압의불안정상태등이발생할경우에반드시재실시해야한다. 앞서언급한 Shewart chart 와 CUSUM charts 가정규검사의판정에이용된다. 가능하면일정한연구목적으로는동일기종의 QUS 를사용하는것이원칙이며, 기종간의상호보정에대한정해진규칙은아직없는형편이다. 표 8은 QUS 의결과애영향을미치는요인들을정리하였다

51 표 8. QUS 결과에영항에미치는요인 (Sources of V ariation in QUS R esults) 탐촉자의직경이상이한경우 2. 측정부위 ( 특히종골 ) 의물리적인차이 3. 탐촉자의초점여부 (focused 혹은 unfocused) 4. 이동시간 (transit time) 의정의 5. 속도 (velocity) 의정의 ( 뼈속도, 사지속도, time of flight 속도등 ) 6. 발부분의넓이 (heel width) 측정방법 7. BUA 계산을위한초음파영역대 (frequency range) 의다양함과알고리즘의차이 T- score 의중요성 골밀도를측정하여한국여성의정상치와각각의상관계수를구하는것은이들새로운방법의임상적용에아주중요하다. 여성에서의골밀도의해석은 T-score를이용하는데, 이는특정인과젊은어른들의정상최대골밀도와의차이를정상골밀도의표준편차로나누어얻어내는숫자이다. 따라서정상치의확립은진단의정확성을가늠하는척도가된다. 만일정상치가너무높게정해지면, 골다공증진단의위양성 (false positive) 이많아져너무많은사람에서골다공증으로진단할우려가있으며, 반대로정상치가너무낮으면위음성 (false negative) 이많아서골다공증의진단율이낮아지고예방측면에서그사회에나쁜결과가초래될수있다 이연구의결과분석과향후과제 참여한병원 DX A의 정밀도는 E SP 팬텀 사용한 결과가 ~ 1. 10% 로 우수하였다. ( 모든 병원에서 3년 이상 골밀도 분야 종사자가 검사하였다.) 5종의 QUS-SOS 의 정밀도는 0.20 ~ 2.76%, 3종의 QUS-BUA 의 정밀도는 1.71 ~ 3.51% 로 측정되었다. 다만 SOS 와 같이 그 값이 1,000이상으로 큰 경우는 표준화 CV(standardized precision error) 를 사용하는 것이 좋다는 보고들이 있으므로, 이의 도입을 고려해야 할 것이 다. 5종의 QUS-SOS 와 요추골밀도와의 상관계수는 ~ 0.526, 3종의 QUS-BUA 와 요추골밀 도와의상관계수는 ~ 로문헌과일치는편이었다 모든기종에서시행한검사결과의정상분포를도표화하였고이에대한보완과점진적인연구가필요하다고사료된다. 20)

52 제 5 장연구성과 5.1 활용성과 총괄과제명초음파골밀도측정기의성능평가와한국여성정상기준연구 총괄과제책임자양승오 / 을지대학교의과대학 / 영상의학 가. 연구논문 번호 논문제목 저자명 저널명 집 ( 권 ) 페이지 Impact factor 1 작성중 2 나. 학술발표 국내 / 국외 SCI 여부 번호 발표제목 발표형태 발표자 학회명 연월일 발표지국내 국제 / 년도발표예정 2 다. 지적재산권 번호출원등록 / 1 2 특허명출원 ( 등록 ) 인출원 ( 등록 ) 국출원 ( 등록 ) 번호 IPC 분류 라. 정책활용 기술적측면의기대효과 - 초음파골밀도측정기의성능표준화를통한진단의우수성을확보 - 표준화된성능평가의기준으로검사자와판독의사의오류를최소화 - 한국인골밀도측정의전국적네트워크를통한공유가가능 - 다양한골밀도측정기상호간의보정공식 (Cross calibration) 작성 정책적측면의기대효과 - 표준화된성능의초음파골밀도측정기를사용함으로써국민보건향상 - 일정수준에미달하는기종의사용금지를통한진단의정확성제고 - 골밀도측정기를취급하는국내외회사와의료기관, 대학간의공동연구의기초제공

53 마. 타연구 / 차기연구에활용 타연구및차기연구에활용된예를구체적으로기술함. 바. 언론홍보및대국민교육 언론홍보및대국민교육내용, 일자등을간략히기술함. - 후생일보메디컬오버저버등에골다공증진단에서의초음파측정기와 DXA의원리게재 사. 기타 임상시험, 관련 DB구축, 워크샾또는심포지움개최등의경우구체적으로기술함. - 이연구의자원자를 4개병원에서집중관리할수있는 DB 구축 - 향후장기적코호트연구등에좋은자료가될수있음 - 3 개도시 4개대학병원의네트워크형성으로국가적정상치연구의타당성확보가용이할수있음. 5.2 활용계획 QUS( 초음파골밀도측정기 ) 의성능평가기술확보. QUS 의평가를위한가이드라인개발에활용. QUS의제조자에게평가지침제공. 개원가를중심으로널리사용중인 QUS 기기의성능평가와진단기준을구축하여, 골다공증의진단과치료분야에증거근거의학 (EBM) 의준거를확고히하고고령화사회를대비한필수의료기기로서의위치제고를할수있을것. 국내에판매중인 QUS 성능의우위성를검증하여, 기준에맞지않는검사기의시장퇴출등을통한골다공증진단진료체제정비와의료의질향상이가능해질것임. QUS 기기의성능평가와진단기준을구축하며동기기의임상적유효성평가기준확보. QUS 기기의성능평가를우한팬텀의제작필요성검토. (electronic BUA phantom concept 등 )

54 제 6 장참고문헌 1) 양승오, 김영식, 이상일, 이수호외 3인. 초음파측정법에의한변수와이중에너지방사선흡수법으로측정한골밀도의상관관계. 대한폐경학회지 5(4): , ) 양승오. 이중에너지방사선흡수법의이해. 대한골대사학회지 3(2): , ) 양승오, 함수연. 골밀도측정법을이용한골다공증치료의경과추적. 대한내분비학회지 16: , ) 한인권, 임창훈, 정호연, 김상우, 한기옥, 민헌기. 피질골을측정하는초음파타입의골밀도측정. 대한골대사학회지 1995;2(1): ) 골다공증제3판, 대한골대사학회간행, 월 6) Genant HK, Engelke K, Fuerst T et al. Noninvasive assessment of bone mineral and structure: state of the art. J Bone Miner Res 11(6): , ) Genant HK, Block JE, Steiger P, Gluer CC, EttingerB, Harris ST. Appropriate use of bone densitometry. Radiology 170: , ) Gluer CC, Cummings SR, Bauer DC, Stone K, Pressman A, Mathur A, Genant HK. Osteoporosis: association of recent fractures with quantitative US findings. Radiology 1996; 199: ) Cleek TM, Lentle BC, Kendler DL, Aldrich JE, Robertson ST: "An anthropomorphic phantom for testing quantitative ultrasound systems". Osteoporosis International ) Cepollaro C, Gonnelli S, Montagnani A, Caffarelli Ca, Cadirni A, Martini S, Nuti R. In vivo performance evaluation of the Achilles Insight QUS device. J Clin Densitom 8(3): , ) Phillipov G, Seaborn CJ, Phillips PJ. Reproducibility of DXA: potential impact on serial measurements and misclassification of osteoporosis. Osteoporosis Int 12:49-54, ) Faulkner KG, McClung MR. Quality control of DXA instruments in multicenter trials. Osteoporosis Int 5: , ) Bonnick SL, Lewis LN. Bone densitometry for technologists. pp1-23, Totowa, Humana Press, ) Kalender WA. A phantom for standardization and quality control in spinal bone mineral measurements by QCT and DXA: design considerations and specifications. Med Phys 19(3): , ) Genant HK, Grampp S, Gluer CC, Faulkner KG, Jergas M, Engelke K, Hagiwara S, Van Kuijk C. Universal standardization for dual x-ray absorptiometry: patient and phantom cross-calibration results. J Bone Miner Res 9(10): , ) Leslie W, Caetano P, MacWilliam L, Finlayson G. Construction and validation of a population-based bone densitometry database. J Clin Densitom 8(1):25-30,

55 17) Leslie W, Metge C. Establishing a regional bone density program: lessons from the Manitoba experience. J Clin Densitom 6(3): , ) Gluer C-C, Blake G, Lu Y, et al. Accurate assessment of precision errors: how to assess the reproducibility of bone densitometry techniques. Osteoporosis Int 5: , ) Paggiosi M, Blumsohn A, Barkmann R, Eastell R. Effect of temperature on the longitudinal variability of quantitative ultrasound variables. J Clin Densitom 8(4): , ) Djokoto C, Tomlinson G, Waldman S, Grynpas M, Cheung A. Relationship among MRTA, DXA, and QUS. J Clin Densitom 7(4): ,

56 ( 별첨자료 ) 별첨자료가

57 별첨자료나. 팬텀을이용한 DXA 의정밀도연구방법 이연구에서는 3 종류의밀도를가지고피질골과해면골을본떠서수산회인화석 (Hydroxyapatite) 으로요추를만들었습니다. 유럽형척추팬텀 (European Spine Phantom; ESP) 이 ESP 를이용한 DXA 촬영영상은다음과같습니다. L3의하부에레이저안내선을위치시키고스캔하여 ( 아래에서위로스캔 ), 기계의자동 ROI 선정결과를출력하여결과물은보내주십시오. ( 이틀에걸쳐하루에 30번씩총 60번측정해주십시오. 매번재위치시킬때똑같은위치에두도록하시면됩니다.)

58 별첨자료다. 정상자원자의설문지양식

59 별첨자료라. 국내골밀도측정기공급 ( 혹은제작 ) 판매회사명단 동광메디텍서울특별시삼전동 풍연빌딩 3 층 ( ) 진원메디칼서울특별시영등포구도림 1 동 층 ( ) 원익서울특별시강남구역삼동 서우빌딩 8층 ( ) 박정배대리 ( ) 명성메디칼서울특별시송파구석촌동 ( ) 구천회이사 ( ) 한일하이코서울특별시강남구포이동 승화빌딩 502호 ( ) 유니텍서울특별시송파구문정동 73-1 칠성빌딩 4 층 ( ) 메디슨서울특별시강남구대치동 ( , 1118, 1258) 계림메디텍서울특별시강남구논현동 번지삼아빌딩 4 층 ( ) 동진메디칼경기도성남시분당구야탑동 담배인삼공사 605 호 ( ) 한림테크놀로지서울특별시강남구논현동 석상빌딩 6 층 ( ) 메디멕스서울특별시강남구도곡동 삼호빌딩 3 층 ( ) 에프티코리아서울특별시서초구서초동 대선메디칼서울특별시강남구삼성동 칠성빌딩 2 층 (T ) 동아이메징서울특별시강남구신사동 528 ( 보광빌딩 ) (T ) B.M Tech 경기도성남시분당구구미동 179 번지광림프라자 503 호 ( ) 아이솔테크놀로지경기도광주시오포읍능평리 203 번지

60 별첨자료마. 국내초음파골밀도측정기수입 ( 혹은제작 ) 판매회사명단 업종 업체명 형명 수입 하스피 Sound Scan Compact 수입 하스피 SOUNDSCAN 2000 수입 동진메디칼 SAHARA 수입 동아이매징시스템 Achilles+ 수입 명성메디칼 Cuba Clinical 수입 대웅상사 DBM SONIC 1200 수입 원익 UBIS 3000 수입 한일하이코 OSTEOSPACE 수입 동아이매징시스템 Achilles Express Ultrasonometer Reference Values 수입 메드멕스 CM-100 수입 아로카한국 AOS-100 수입 웅비메디텍 QUS-2 Calcaneal Ultrasonometer 수입 대웅상사 DBM Sonic BP 수입 코메코 Sunlight Omnisense âsystem 수입 진원메디칼 PEGASUS 수입 동아이매징시스템 Achilles InSight Ultrasonometer and Reference Values 수입 아로카한국 AOS-100NW 수입 프로소닉 SUNLIGHT OMNISENSE 7000S BONE SONOMETERS 수입 프로소닉 SUNLIGHT OMNISENSE 8000S BONE SONOMETERS, SUNLIGHT OMNISENSE 8000P BONE SONOMETERS 수입 프로소닉 SUNLIGHT BONAGE 수입 지이메디칼시스템코리아 Achilles Express 제조 메디슨 SCAN-8800, SCAN-6600 제조 비엠텍21 UBI 2001A, UBD 2002A 제조 오스테오시스 Sonost-3000 제조 닉산메디테크 Bone-110S 제조 휴먼테크피아 SPUS

61 총괄연구과제요약 과제 05012기본사695 공개가능여부고유번호사업명신기술의료기기사전관리체계구축및평가기술개발과제명초음파골밀도측정기의성능평가와한국여성정상기준연구성명양승오주민등록번호 연구책임자 소속기관명 을지대학교의과대학 전자우편 전화번호 연구목표 국내에시판된모든 QUS( 정량적초음파법 ) 의기기정밀도측정 정상성인 ( 주로여성 ) 의 BUA( 광역초음파감쇠 ) 와 SOS( 초음파속도 ), stiffness( 경질도 ) 등자료확보 DXA( 이중에너지골밀도측정법 ) 를병행하여, 상관관계파악. 국내실정에적합한 QUS 기기의성능평가와진단기준구축 연구내용 국내에널리 쓰이는 대표적인 QUS 기종 5개 이상을 선정하여, 각 기종의 정밀도를 팬텀과 자원자를 이용하여 측정하고 정밀도 등을 분석해 성능을 평가. 정상성인 ( 주로 여성 ) 의 BUA 와 SOS, stiffness 등 자료 획득. 동시에골다공증 진단의 표준법인 DXA를 병행하여, 그 상관관계를 파악. 참여한병원 DXA 의 정밀도 : 0.44 ~ 1.10% (ESP 팬텀 사용 ) 5종의 QUS-SOS 의 정밀도는 0.20 ~ 2.76%, 3종의 QUS-BUA 의 정밀도는 1.71 ~ 3.51% 5종의 QUS-SOS 와 요추골밀도와의 상관계수는 ~ 0.526, 3종의 QUS-BUA 와 요추골밀도와의 상관계수는 ~ 이들기종에서 시행한 DXA 와 QUS 결과의 정상분포를 도시하였음

62 연구성과 ( 응용분야및활용범위포함 ) QUS 기기의성능 평가와 진단기준을 구축하며 동 기기의 임상적 유효성 평가기준 확보 고령화사회 대비 필수 의료기기로서의 위치 제고 QUS 성능의 검증으로 골다공증 진단 진료 체제 정비와 의료의 질 향상 추적검사로골절과의 상관관계를 파악하여 QUS 의 진단기준을 구축할 필요성 제기. 다양한기종의골밀도측정기가사용되고있는실정을감안하여, 정도관리를위한 규격화된팬텀의제작과정상골밀도치의국내보급이필요함. 총괄참여연구원 성명주민등록번호성명주민등록번호 Keywords (5 개내외 ) 한글초음파골밀도측정기, 성능평가, 한국여성정상기준 영문 Quantitative Ultrasound, Quality Assessment, Female Normative Data 주1) 연구목표, 연구내용, 연구성과를서술형으로기재 2) 국가연구개발사업 DB를통한공개를희망하지않는경우공개가능여부란에 공개불가 " 로표시 3) 연구성과는그간의연구결과및기대성과를서술