원저 ISSN 1226-2854 초음파팬텀 (ATS-539) 을이용한의료용초음파장비의성능검사 ( 대구지역을중심으로 ) - Performance Testing of Medical US Equipment Using US Phantom(ATS-539) (Focusing on Daegu Region) - 한국건강관리협회대구지부 대구보건대학교방사선과 1) 김도형 권덕문 1) 국문초록 초음파장비는인체병변의유무를검사하는의료장비로서정확한의료영상정보를제공해야한다. 의료용초음파장비성능측정을위해초음파팬텀 (ATS-539) 의측정방법과기준으로대구지역의료기관의초음파장비성능의실태를알아보고, 초음파팬텀을이용한장비성능검사의기본자료를제시하고자한다. 초음파팬텀의측정방법과기준인불응영역, 수직거리정확성측정, 수평거리정확성측정, 축방향 / 측해상도, 민감도, 회색조및동적범위를사용하였다. 그리고국소영역, 기능적해상도를추가해서총 8개항목으로측정하고평가하였다. 결과분석을위해평균, 표준편차, 빈도및백분율을제시하였고, Mann-Whiney test 와 t-test 를실시하였으며, 유의수준은 0.05 로하였다. 본연구의결과는다음과같다. 1. 초음파팬텀측정결과는총 35대중합격은 31대 88.6%, 불합격은 4대 11.4% 였다. 2. 합격기준이제시되지않은국소영역과기능적해상도 4 mm가통계적으로유의하게합격군과불합격군간의평균의차이가있었다. 3. 불합격한장비의평균사용연수는 7.25 년으로합격한장비 4.13 년보다차이가있었다. 대구지역내임상에실제사용되는의료용초음파장비의성능실태를파악해보았고, 합격기준이제시되지않은 2항목에대한기초자료를제시하였다. 초음파장비사용연한이장비성능과관계가있었다. 의료용초음파장비성능검사를위한초음파팬텀측정은장비의최적의성능유지를위하여제도적인대책마련이필요하다. 중심단어 : 초음파장비, 초음파팬텀 (ATS-539), 성능 * 접수일 (2014 년 10월 30일 ), 심사일 (2014 년 11월 7일 ), 확정일 (2014 년 12월 1일 ) * 본연구는한국건강관리협회학술연구사업의일환으로이루어졌음. 교신저자 : 김도형, (701-824) 대구광역시동구신천 3 동 128-1 한국건강관리협회영상검사과 Tel : 010-9545-5963 E-mail : azza1@hanmail.net - 295 -
방사선기술과학 Vol. 37, No. 4, 2014 Ⅰ. 서론 최근의료기술의지속적인발전으로새로운첨단기능을갖춘우수한성능의의료용초음파장비가개발되어사용되고있으며, 임상분야영역이더욱크게확대되어보편화되고있다 1). 초음파검사의질을향상시키기위하여인력 ( 검사자및판독자 ) 에대한지속적인교육이중요하다. 또한의료용초음파진단장치도계속적인품질관리를통해진단가치가있는정확하고, 우수한영상을제공하여임상진료에도움이되는정보를제공해야한다. 2004 년부터의료기관에사용중인 CT, MRI, 유방촬영장치는특수의료장비의설치및운영에관한규칙에의거하여품질관리가시행되고 2) 있지만, 의료용초음파장비의품질관리는이뤄지지않고있는실정이다. 적절한품질관리가제도적으로이뤄지지않는다면진단가치가낮은부적절한품질의검사장치가사용됨은물론검사의질도저하가되어국민건강에큰문제를발생시킬수있다. 따라서초음파검사의품질관리에대한인력, 장치, 임상영상등에대한기준과규제가속히마련되어정확한초음파검사의품질관리가되어야한다 3). 의료용초음파진단장치의품질관리에있어서팬텀측정은장비의전반적인성능을평가하기에는부족한면도있지만, 현재까지는가장객관적인평가방법을제공하고있다 4). 최근초음파팬텀을이용한초음파장비성능검사에관한국내선행연구를보면 2003 년에대한초음파의학회및대한영상의학회에서다목적초음파팬텀 (ATS-539) 을표준팬텀으로채택하였고 5), 2008 년에김표년등이국내사용중인의료용초음파장비의팬텀영상을아날로그- 디지털변환기를이용하여영상을저장후평가하여검사기준과합격률에관하여보고하였다 6). 그해에보건복지부국립암센터에서초음파검사의품질관리를위하여발간한 간암검진질지침 에서초음파팬텀측정항목및방법을보고하였다 7). 2012 년부터국가암검진사업에대한국민들의신뢰와만족도를높이고암검진의질향상을위해국립암센터에서 국가암검진질향상교육 을홈페이지에서온라인교육으로초음파팬텀측정항목및방법을제시하였다 8). 여러외국에서도초음파팬텀측정항목및방법을정하여보고하였지만 9,10) 초음파장비의영상품질관리의기준으로표준화되지는못하고있는실정이다. 그원인은의료용초음파장비의주관적인해석요소와표준화되지못한평가기술에있다고하였다 11). 그래서객관성을보완하고자정량적인방법으로 SNR 과초음파팬텀을이용해서초음파장비의성능을평가하는노력도있었다 12). 초음파장비는인체내질병의유무를검사하는의료장비로서정확한의료영상정보를제공해야하므로장비성능에대한평가는표준화된방법과기준으로반드시이루어져야한다. 본연구는의료용초음파장비성능측정을위해국립암센터 국가암검진질향상교육 에서소개된초음파팬텀 (ATS-539) 의측정방법과기준으로대구지역의료기관의초음파장비성능이어떤지실태를알아보고, 초음파팬텀을이용한초음파장비성능검사에있어참고가될수있는기본자료를제시하고자한다. Ⅱ. 대상및방법 1. 대상본연구는 2014 년 5월 ~9 월까지대구지역에서사용하고있는의료용초음파장비를대상으로성능검사를초음파팬텀 (ATS-539) 으로측정하였다. 초음파장비의측정대상은지역의료기관에서실제사용하고있는장비와대학에서초음파실습용으로사용되는장비를대상으로실시하였고, 제조사는 5개사의 10종류총 35대의디지털초음파장비를대상으로하였다. 측정용탐촉자는복부용 3.5MHz 컨백스탐촉자 (convex probe) 를사용하였다. 장치의사용연식은 10년이초과되고, 사용이적은아날로그초음파장비는연구대상에서제외하였다. 2. 연구방법 1) 초음파팬텀 (ATS-539) 을이용한 8가지측정항목및방법초음파장비성능검사에품질관리는장비의성능을최적화하여항상영상의질을일정하게유지시키고, 사용에따르는정기적인영상의질저하를점검하는데있다. 초음파장치의영상이항상일정한품질의영상을유지하기어려운이유중에하나는매일비교할수있는동일환자가없어초음파영상의획일성을평가하기어렵기때문이다. 이를보완하기위한방법으로영상의질을측정하기위하여인체와비슷한음파속도 (1,540 m/s 또는 1,450 m/s) 를가진조직등가물질로제작된여러가지초음파팬텀을사용한다. 본연구에서도의료용초음파성능측정을위해대한초음파의학회및대한영상의학회에서채택한조직등가물질로제작된초음파팬텀을이용하였다 (Fig. 1). 초음파팬텀을이용한성능측정방법과기준은 2012 년 - 296 -
초음파팬텀 (ATS-539) 을이용한의료용초음파장비의성능검사 ( 대구지역을중심으로 ) 국립암센터국가암검진의질향상교육중에 간초음파의정도관리 에서소개된 6가지항목인불응영역 (Dead zone), 수직거리정확성측정 (Vertical accuracy measurement), 수평거리정확성측정 (Horizontal accuracy measurement), 축방향 / 측해상도 (Axial/lateral resolution), 민감도 (Sensitivity), 회색조및동적범위 (Gray scale & dyna mic range) 를사용하였다. 그리고 2008 년보건복지가족부의국립암센터에서발간한 간암검진질지침 에기재된초음파팬텀의측정항목및방법에서 8가지항목중합격기준이제시되지않은국소영역 (Focal zone), 기능적해상도 (Functional resolution) 를 2가지측정항목을추가로넣어서총 8개항목으로대구지역의료용초음파장비를대상으로측정하고평가하였다. 초음파팬텀검사는초음파검사관련임상경험이많은방사선사가측정하였고, 초음파팬텀영상의항목별평가는영상의학전문의, 초음파담당대학교수, 측정을담당한방사선사로구성하였다. 평가결과는평가위원 3명중 2명이상같은평가가나오면평가결과를기록하였고, 서로상이한경우재평가를하여기록하였다. Fig. 2 Dead Zone (2) 수직거리정확성측정 (Vertical accuracy measurement) (Fig. 3) 초음파검사에서수직거리정확성측정은정확한진단을하는데중요한인자이며, 구조물의크기, 깊이, 부피를정확하게표시한다. 수직의표적은 17개이고, 표적의중앙간의거리는 1.0±0.1 cm이다. 가능한모든초점을사용하고수직선이화면의중앙에위치하도록스캔하여영상을얻었으며, 각점마다의거리를측정하는것은시간이많이요구되므로 1 11 cm까지의 10 cm의거리를측정하여평가하였다. Fig. 1 Figure of measuring US phantom (ATS-539) (1) 불응영역 (Dead zone) (Fig. 2) 불응영역은팬텀과초음파탐촉자의표면에서부터최초로확인할수있는에코까지의거리를말하며, 그측정은첫번째표적이 2 mm 에서마지막표적은 10 mm 까지이고, 표적의수는 9개이다. 초점을근거리에위치시키고 5번째에코가화면중앙에위치하도록영상을얻어서 9개의에코가모두분리되어나타나는지에대하여평가를하였다. Fig. 3 Vertical accuracy measurement (3) 수평거리정확성측정 (Horizontal accuracy measurement) (Fig. 4) 수평거리는초음파진단에있어정확한진단을위해구조물의크기와부피를정확하게표현하기위해사용하며, - 297 -
방사선기술과학 Vol. 37, No. 4, 2014 각에코간의수평거리는 2 cm 이고허용오차범위는 2 cm±1 mm 이다. 이연구에서는종선거리를측정한영상에서수평거리 8 cm거리의근거리횡선거리를측정하여평가하였다. 의횡거리를측정하여초점으로인해측정점이얼마나집속되는지초점율을측정하였다. 6 cm 깊이측정점의횡거리 (in focus) 초점율 (%) = 100 분자보다 4 cm 뒤에있는측정점의횡거리 (out focus) Fig. 4 Horizontal accuracy measurement Fig. 6 Focal zone (4) 축방향 / 측해상도 (Axial/lateral resolution) (Fig. 5) 축방향 / 측해상도는근접한두물체를구별하는능력을말하며축방향및측해상도로나눌수있다. 이연구에서는종선거리를측정하는영상에서 11개의측정점이모두뚜렷이분리되어육안적으로식별이가능한가에대하여평가를하였다. (6) 민감도 (Sensitivity) (Fig. 7) 민감도는특정깊이에있는작은구조물의약한에코를발견해내는능력으로예민도또는최대투과깊이라고도한다. 8 mm 크기의무에코성구조물이중앙에일렬로배열되도록영상을얻으며깊이 16 cm에서 7번째구조물까지보이는지평가하였다. Fig. 5 Axial and lateral resolution Fig. 7 Sensitivity (5) 국소영역 (Focal zone) (Fig. 6) 측정방법은종선거리를측정하는지점에서한개의초점을 6 cm 깊이에위치한후초점깊이에위치한측정점의횡거리를측정하고이보다 4 cm 뒤에위치한측정점 (7) 기능적해상도 (Functional resolution) (Fig. 8) 기능적해상도측정방법은여러개의초점을사용하여 3 mm 크기의무에코성구조물이중앙에수직으로위치하 - 298 -
초음파팬텀 (ATS-539) 을이용한의료용초음파장비의성능검사 ( 대구지역을중심으로 ) 도록얻은영상에서낭성구조물의뚜렷이구분되고겉모양이 180 이상에서연속적으로유지되는경우를 8 mm, 6 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm 크기별로그숫자를기록하였다. 2) 초음파팬텀측정영상의료용초음파장비의성능을알아보고자 8가지측정항목을포함하는아래와같은 6장의영상을얻었다. (1) 불응영역 (2) 수직거리정확성측정및수평거리정확성측정 (3) 축방향 / 측해상도및국소영역 (4) 민감도 (5) 기능적해상도 (6) 회색조와동적범위 3) 초음파팬텀측정영상의획득과정 Fig. 8 Functional resolution (8) 회색조와동적범위 (Gray scale & dynamic range) (Fig. 9) 회색조는수신된에코의진폭에따라밝기를다르게표시하는것이고, 밝기는가장낮은회색조부터최대밝기까지에코신호를조절하여나타내는것이다. 초음파팬텀을옆으로두고구조물이수평으로배열하도록한후 6 개의구조물이한화면에모두나타나도록구조물의중앙이되도록영상을얻었다. 각각의구조물이뚜렷이구분되도록하여경계선이 180 이상에서연속적으로원형을유지하는구조물의수를기록하였다. Fig. 9 Gray scale & dynamic range (1) 의료용초음파장비는사용하는기관마다장비모델마다정상성인의간 (liver) 스캔조건이다르기때문에동일한정상성인의간을스캔하여최적의조건을조정한후초음파팬텀을측정하였다. 탐촉자는복부용컨백스탐촉자 (convex probe) 를사용하였고깊이는 16 cm로측정하였다. (2) 초음파팬텀영상을기재된측정방법대로 6장의영상을얻었다. (3) 의료용초음파장비에서초음파팬텀으로측정된영상을 DICOM 파일로저장매체 (USB 또는 CD) 에저장하였다. (4) PACS(INFINITT) 에서저장매체에있는파일을불러서 5M 화소의 BARCO 판독용 LCD 모니터로항목별기준에의거해평가하였다. 4) 초음파팬텀측정영상의합격기준국립암센터 국가암검진질향상교육 홈페이지에있는간초음파의정도관리와표준검사법의강의자료에서소개된초음파팬텀측정영상의 6개항목합격기준을아래와같이사용하였다 8). 추가항목인국소영역과기능적해상도에대해서는합격기준은없었지만측정기록을하였다. (1) 불응구역 9개가모두구분되어야합격이다. (2) 수직거리정확성측정은 2번째와 12번째표적거리가 10±0.5 cm 이내여야합격이다. (3) 수평거리정확성측정은 1번째에서 5번째표적의중앙에서의거리가 8±0.6 cm 이내여야합격이다. (4) 축방향 / 측해상도는 11개의표적을모두구분되어야합격이다. (5) 민감도는 8 mm 크기의원형구조물이 7개까지보여야합격이다. (6) 회색조와동적범위는다른에코의구조물이 180 도 - 299 -
방사선기술과학 Vol. 37, No. 4, 2014 이상에서원형이면서뚜렷하게 4개이상보여야합격이다. 3. 자료분석 본연구의자료분석은 SPSS 16.0 를활용하였으며, 대상의일반적특성및초음파팬텀측정항목의결과분석은평균, 표준편차등의기초통계량과빈도및백분율을제시하였다. 초음파팬텀측정 6개항목합격군과국소영역, 기능적해상도와의결과분석을위해평균의차이를알아보고자 Mann-Whiney test 를활용하였다. 장비사용연수에따른초음파팬텀합격에관한분석을위하여 t-test 를실시하였으며, 유의수준 0.05 를기준으로유의성을검정하였다. Ⅲ. 결과 1. 의료용초음파장비의일반적특성 의료용초음파장비를사용하는대구지역의료기관별로보면대학교실습실 3대 8.6%, 대학병원 5대 14.3%, 병원 6대 17.1%, 의원 9대 25.7%, 전문검진센터 12대 34.7% 를대상으로초음파팬텀측정을하였으며, 제조사는총 35대초음파장비중 5개사의 10종류디지털초음파장비를대상으로하였다. 초음파장비의사용연수는평균 4.49±2.43년이고, 4년 5년미만이 9대 25.7% 로가장많았고, 1년미만 6대 17.4%, 3년 4년미만 5대 14.3%, 1년 2년미만과 5년 6 년미만, 6년 7년미만이 3대 8.6% 였고, 2년 3 년미만과 7년 8년미만 2대 5.7%, 8년 9년미만과 9년이상이 1대 2.9% 였다 (Table 1). Table 1 General characteristics of medical US Equipments (n= 35) Variable institutions College US Lab University Hospital Hospital Clinic Screening Center Manufacturer A B C D E n(%) 3(8.6) 5(14.3) 6(17.1) 9(25.7) 12(34.3) 4(11.4) 5(14.3) 4(11.4) 20(57.1) Equipment model a b 5(14.3) c d 7(20.0) e 4(11.4) f 3(8.6) g 5(14.3) h 3(8.6) i j Used Equipment Years* 4.49±2.43 1year less than 1 2year less than 2 3year less than 3 4year less than 4 5year less than 5 6year less than 6 7year less than 7 8year less than 8 9year less than 9 10year less than *Classification: mean±sd 2. 초음파팬텀측정결과 6(17.1) 3(8.6) 5(14.3) 9(25.7) 3(8.6) 3(8.6) 1(2.9) 1(2.9) 초음파팬텀의측정항목및방법으로대구지역의료기관의의료용초음파장비를대상으로검사한결과는다음과같다. 초음파팬텀의합격기준은최근국립암센터의국가암검진질향상온라인교육중에 간초음파의정도관리 에서소개된 6가지항목인불응영역, 수직거리정확성측정, 수평거리정확성측정, 축방향 / 측해상도, 민감도, 회색조및동적범위을사용하여합격과불합격군으로분류하였다. 총 35 대중합격은 31대 88.6% 이고, 불합격은 4대 11.4% 였다 (Table 2). Table 2 초음파팬텀측정결과 Variable mean±sd Measurement items 1. Dead Zone 8.94±0.24 2. Vertical accuracy measurement 10.06±0.17 3. Horizontal accuracy measurement 8.29±0.15 4. Axial/lateral resolution 10.80±0.68 5. Focal zone 86.20±7.34 6. Sensitivity 7 7. Functional resolution 8 mm size 7 6 mm size 7 4 mm size 11.69±2.88 3 mm size 8.94±1.86 2 mm size 3.71±1.13 8. Gray scale & dynamic range 5.94±0.24 Pass state (6 kinds items) Pass group* 31(88.6) Fail group* 4(11.4) *Classification : n(%) - 300 -
초음파팬텀 (ATS-539) 을이용한의료용초음파장비의성능검사 ( 대구지역을중심으로 ) 3. 초음파팬텀측정항목에대한결과분석 1) 불응영역 (Dead zone) Table 5 US equipment on Horizontal accuracy measurement 초음파장비 35대중불응영역에서표적이 9개분리되어보이는 33대 94.3% 가합격이고, 불합격군은 8개분리되어보이는 2대 5.7% 였다 (Table 3). Table 3 on Detection of Dead Zone Targets dead zone targets 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Total 33 2 0 0 0 0 0 0 0 35 % 94.3 5.7 0 0 0 0 0 0 0 100 2) 수직거리정확성측정 (Vertical accuracy measurement) 수직거리정확성측정은초음파장비 35대모두 2번째와 12번째표적거리가오차범위 10±0.5 cm(9.5 10.5 cm) 이내에있어합격이었다 (Table 4). Table 4 US equipment on Vertical accuracy measurement 4) 축방향 / 측해상도 (Axial/lateral resolution) 축방향 / 측해상도은 11개의표적이모두구분되어서 32 대 91.4% 로합격이고, 불합격은 9개구분되는 2대 5.7%, 8개구분되는 1대 2.9% 이다 (Table 6). Table 6 on Axial/lateral resolution Axial/lateral resolution targets 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Total 32 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 35 % 91.4 0 5.7 2.9 0 0 0 0 0 0 0 100 5) 국소영역 (Focal zone) 국소영역은 2008 년보건복지가족부국립암센터에서발간한 간암검진질지침 에기재된초음파팬텀의측정항목및방법에서 8가지항목중합격기준이제시하지않아참고사항이다. 초음파장비 35대의초점율은 72.5 98% 였다 (Table 7). 3) 수평거리정확성측정 (Horizontal accuracy measurement) 수평거리정확성측정은초음파장비 35대모두 1번째에서 5번째표적의중앙에서의거리가오차범위 8±0.6 cm(7.4 8.6 cm) 이내에있어합격이었다 (Table 5). Table 7 on Focal zone Rate Focal zone Rate 70 74 75 79 80 84 85 89 90 94 95 100 Total 2 6 10 3 12 2 35 % 5.7 17.1 28.6 8.6 34.3 5.7 100-301 -
방사선기술과학 Vol. 37, No. 4, 2014 6) 민감도 (Sensitivity) 민감도에서초음파장비 35대모두깊이 16 cm로측정하여 8 mm 크기의원형구조물이 7개까지보여서합격이었다 (Table 8). 8) 회색조와동적범위 (Gray scale & dynamic range) 회색조와동적범위는 6개의구조물중 4개이상이보여야하는데 6개보이는것이 33대 94.3%, 5개보이는것이 2대 5.7% 로모두합격이었다 (Table 10). Table 8 on Detection of Sensitivity Targets Sensitivity targets 7 6 5 4 3 2 1 Total 35 0 0 0 0 0 0 35 % 100 0 0 0 0 0 0 100 Table 10 on Detection of Gray scale Targets Gray scale targets 6 5 4 3 2 1 Total 33 2 0 0 0 0 35 % 94.3 5.7 0 0 0 0 100 7) 기능적해상도 (Functional resolution) 기능적해상도에서원형구조물 8 mm, 6 mm 에서초음파장비 35대모두깊이 16 cm로 7개까지보였다. 구조물 4 mm 에서최대 16개부터최소 7개, 구조물 3 mm 에서최대 12개부터최소 5개까지보였으며, 구조물 2 mm 에서최대 6개부터최소 2개까지보이는것으로평가되었다 (Table 9). 3. 초음파팬텀합격군과국소영역, 기능적해상도와결과분석초음파팬텀 6가지항목의합격군, 불합격군과국소영역, 기능적해상도와의평균의차이를알아보고자 Mann- Whiney test를하였고, 기능적해상도 8mm, 6mm는모두합격하여서배제하였다. 국소영역과기능적해상도 4 mm 가통계적으로유의하게합격군과불합격군간의평균의차이가있었다 (Table 11). Table 9 on Detection of Sensitivity Targets Functional resolution targets 8 mm : 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Total 35 35 % 100 100 6 mm : 35 35 % 100 100 4 mm : 4 0 8 6 0 5 3 2 3 4 35 % 11.4 0 22.9 17.1 0 14.3 8.6 5.7 8.6 11.4 100 3 mm : 2 8 2 10 5 5 1 2 35 % 5.7 22.9 5.7 28.6 14.3 14.3 2.9 5.7 100 2 mm : 4 0 19 6 6 35 % 11.4 0 54.3 17.1 17.1 100-302 -
초음파팬텀 (ATS-539) 을이용한의료용초음파장비의성능검사 ( 대구지역을중심으로 ) Table 11 p-value in Mann-Whiney test about Measuring Items of US phantom Focal zone Rate Functional resolution 4mm Functional resolution 3mm Functional resolution 2mm P 0.037 0.032 0.783 0.635 4. 장비사용연수에따른초음파팬텀합격에관한분석 대구지역장비사용연수에따른초음파팬텀합격률을분석한결과총 35대중초음파팬텀불합격한장비는사용연수가평균 7.25 년 4대 11.4% 였고, 합격한장비는평균 4.13년, 31대 88.6% 로 t-test 결과통계적으로유의하게차이가났다 (Table 12). Table 12 Analysis of the pass of the use of US phantom Years of Equipment Mean SD t P (%) Fail group 4(11.4) 7.25 2.500 2.617 0.013 Pass group 31(88.6) 4.13 2.217 Ⅳ. 고찰 특수의료장비의설치및운영에관한규칙에의거하여 2) CT, MRI, 유방촬영장치는품질관리가시행되고있지만, 의료용초음파장비의품질관리는제도적으로이뤄지지는않고있는실정이다. 초음파검사는특성상주관적인면이강한특성이있어서팬텀측정을통한성능검사에어려움이있다 13). 그러나최근국립암센터에서실시하는국가암검진질향상교육으로초음파팬텀측정항목및방법을제시하는등 7) 초음파성능에관한초음파팬텀관련연구들이국내에서도이루어지고있다 3-6,12-15). 2008 년에김표년등 6) 의연구에서초음파팬텀측정합격률은불응영역 91.7%, 축방향 / 측해상도 94.4%, 회색조와동적범위 76.9% 였고, 3가지종목합격률이 72.2% 였다. 본연구에서는합격기준이제시된 6항목에서합격 31 대 88.6%, 불합격 4대 11.4% 였고, 수직거리정확성측정, 수평거리정확성측정, 민감도, 회색조와동적범위 4항목에서모두합격이었다. 그리고불응영역은합격률은 94.3%, 축방향 / 측해상도는 91.4% 였다. 본연구에서는추가항목관련에서김표년등의연구와같이국소영역이평가항목으로선정되었지만, 기능적해상도에서는 8 mm 구조물이아닌 4 mm 구조물이평가항목으로선정되었다. 이처럼합격률이전반적으로증가한것과평가항목으로기능적해상도가 4 mm 구조물로낮아진결과는장비성능저하가예상되는사용연수가오래된아날로그초음파장비를대상에서제외시켰고, 장비의성능이과거보다우수해졌기때문이라고사료된다. 초음파장비의성능을좌우하는것중에탐촉자 (probe) 의중요성이크므로 16), 탐촉자의전자부품이나케이블의파손에서오는영상의불균일성이발생하는지알기위해영상균일성 (image uniformity) 에관한연구도추가적으로필요할것이라사료된다. 본연구에서평가항목으로선정된국소영역의초점율은 75% 이상일때합격률이 94.3%, 80% 일때는 77.2% 였고, 기능적해상도는 8 mm, 6 mm 구조물이 7개보여서모두합격이었고, 4 mm 구조물은 8개이상보이는합격률이 89.6% 였다. 평가항목으로선정된항목에대한합격기준을제안한다면국소영역의초점율이 75% 이상, 기능적해상도는깊이 16 cm에서 8 mm, 6 mm 구조물이 7 개가보여야하며, 4 mm 구조물이 8개이상보이도록평가되어야적합하다고사료된다. 대구지역초음파팬텀측정의연구대상장비는평균사용연수가 4.49 년이었고, 초음파팬텀측정에서불합격한장비는사용연수가평균 7.25 년이었다. 합격한장비의사용연수가평균 4.13 년으로불합격한장비와차이가났고, 이는장비성능과장비사용연수가통계적으로유의하였다는것을알수있었다. 이는장비구입후보통 2 3년간장비업체의무상유지보수로장비의 QC관리의용이함과최신장비의우수성및내구성이우수한것으로사료된다. 본연구는대구지역의료용초음파장비를대상으로했지만대구지역전체에대한지역성과여러제조사장비의특성및장비등급에따른성능차이의다양성에대해대표성을가지는데는한계가있었고, 초음파는특성상주관적인면이강해서측정과결과평가에대한재현성에제한점이있었다. 하지만대구지역내임상에실제사용되는 10년이하의료용초음파장비에대해서대한초음파의학회및대한영상의학회에서채택한초음파팬텀 (ATS-539) 을이용하여최근보건복지가족부국립암센터에서발간한간암검진질지침의측정항목및방법으로합격기준이제시된 6개항목에대한장비의성능평가를하여대구지역의료기관의 - 303 -
방사선기술과학 Vol. 37, No. 4, 2014 초음파장비성능의실태를파악해보았고, 합격기준이제시되지않은 2항목에대한기초자료를제시한것과초음파장비사용연한이장비성능과관계가있음을도출한것에대해의의가있다. 향후초음파장비성능측정에관련된장비유지보수, QC, 팬텀측정시검사방법등여러요인들에대한연구가여러방면으로이루어져야할것이다. 그리고초음파성능측정을위한복부용검사의표준지침뿐만아니라요즘임상에서중요성이커지는 small part( 유방및갑상선등 ), 심장등여러초음파검사영역에서적용할수있는장비팬텀측정방법과기준들에대한연구도병행해서이루어져야할것이다. 또한본연구결과처럼사용연수가오래된의료용초음파사용은장비의성능과도관계가있어국민건강의중요한문제를발생시킬수있는데향후의료용초음파장비사용연수에대한가드라인제시에대한연구와의료계의자율적인인식전환, 정부의제도적인대책마련도필요할것으로사료된다. Ⅴ. 결론 초음파팬텀 (ATS-539) 을이용하여대구지역의료용초음파장비 5개사, 10종류 35대를대상으로측정해평가한결과는다음과같다. 1. 초음파팬텀측정결과합격 31대 88.6%, 불합격 4대 11.4% 였다. 2. 합격기준이제시된 6개항목에서수직거리정확성측정, 수평거리정확성측정, 민감도, 회색조와동적범위 4항목에서 35대 100% 합격이었다. 그리고불응영역은합격 33대 94.3%, 불합격 2대 5.7% 였고, 축방향 / 측해상도는합격 32대 91.4%, 불합격 3대 8.6% 였다. 3. 합격기준이제시되지않은 2항목에서국소영역과기능적해상도 4 mm 가통계적으로유의하게합격군과불합격군간의평균의차이가있었다. 4. 대구지역초음파장비사용연수에따른초음파팬텀합격률을분석한결과불합격한장비의평균사용연수는 7.25 년으로합격한장비 4.13 년보다차이가있었다. 의료용초음파장비성능검사를위한초음파팬텀측정은장비의최적의성능유지를하여초음파검사의질에큰영향을주는중요한문제이므로적절한품질관리를위해의료각계의인식제고와함께특수의료장비와같이법적제도적인기준과규제가필요하다고사료된다. 참고문헌 1. 강신홍 : 2차병원의초음파검사원가산정체계개발연구, 서울대학교보건대학원석사학위논문, 2005 2. 특수의료장비의설치및운영에관한규칙, 보건복지부령제235호, 2003 3. 강혜경 : 진단용초음파장비의팬텀을이용한정도관리에관한연구, 고려대학교석사학위논문, 2006 4. M. M. Goodsitt, P. L. Carson, S. Witt, D. L. Hykes, and K. J. M. Jr. Realtime: B-mode ultrasound quality control test procedures: Report of AAPM ultrasound task group, Med Phys, Vol.25, No.1, Issue.8, 1385-1406, 1998 5. 김표년, 김승훈, 김성문 : 숙제보고 in 대한초음파의학회제34차학술대회, 2003 6. Kim PN, Lim JW, KIM HC: Quality Assessment of Ultrasonographic Equipment Using an ATS-539 Multipurpose Phantom, J Korean Radio Soc, 58(5), 533-541, 2008 7. 보건복지가족부 : 국립암센터. Quality Guidelines of Liver Cancer Sceening, 2009 8. 국립암센터 : 국가암검진질향상교육 홈페이지 : http://education.ncc.re.kr 9. ATS Laboratories. Test performed. Bridgeport, CT: ATS Laboratories, Inc. 2000 10. ATS Laboratories. Clinical quality assurance phantoms: Multipurpose phantom model 539. Bridgeport, CT: ATS Laboratories, Inc., 2000 11. N. M. Gibson, N. J. Dudley, and K. A. Griffith: comp uterised quality control testing system for B-mode ultrasound, ultrasound in Medicine & Biology, 27(12), 2001 12. Kim MJ, Lee JS, Ko SJ: Evaluation of Image Quality using ATS-539 Phantom and SNR in the Ultrasonographic Equipment, Journal of Korea Contents Association, 13(8), 284-291, 2013 13. 유지영 : 종합병원에서사용중인초음파영상진단장치의성능 : ATS-539 다목적초음파팬텀을이용한성능측정, 전북대학교보건대학원석사학위논문, 2012 14. Han JH: Analysis of a performance that use of TE phantom in ultrasound systems, Journal of Korean Society of Medical Sonographers, 1(1), 41-50, 2010 15. Kim SJ, Kim DS, Choi CK: Problem and im- - 304 -
초음파팬텀 (ATS-539) 을이용한의료용초음파장비의성능검사 ( 대구지역을중심으로 ) provement device of ultrasound imaging quality control using ultrasound phantom, Journal of Korean Society of Medical Sonographers, 1(1), 13-19, 2010 16. Lee KS: Influence to the Doppler Image by the Defects of Piezoelectric Elements of the Probe of Medical Ultrasonic Scanners, Journal of Radiological Society and Technology, 37(2), 117-124, 2014 Abstract Performance Testing of Medical US Equipment Using US Phantom(ATS-539) (Focusing on Daegu Region) Do-Hyung Kim Deok-Moon Kwon 1) Daegu Branch, Korea Association of Health Promotion 1) Radiology, Daegu Health College This study is to provide accurate information as medical imaging equipment to check for the presence of body disease US equipment. We investigated the status of medical US equipment performance in Daegu and criteria US phantom (ATS-539) for US equipment performance measurements. The results in this study, 1. US phantom measurement results: The test passed rate were 88.6% and the failed rate were 11.4%. 2. The difference between the group of mean and the pass/failed groups were statistically significant. Focal zone and 4 mm functional resolution in the two items that are not present the passing standard. 3. The difference was statistically significant number of years and used equipment and pass the failed equipment (4.13 vs 7.25 years). We investigated the performance status of US equipment used in the clinical area in Daegu. The basis for the two items are not present this proposed passing standard. Equipment performance was associated with the number of years of using US equipment. It is necessary to maintain the best performance of the equipment phantom measurements for performance testing of US equipment. Key Words : US equipment, phantom (ATS-539), performance - 305 -