The Study of Technical Error Analysis on BMD Using DEXA

이중 에너지 X선 흡수 계측법을 이용한 BMD 검사 시 발생할 수 있는 기술적인 오류 분석

Purpose: This study was conducted to search for the type of technical error in DEXA(dual-energy X-ray absorptiometry) and the effect of error to measurement of BMD. Materials and Methods: The changes of BMD($g/cm^2$, T-score) by patients information(Age, Weight, Height, Manopause age) input error and Confirming ROI error were investigated. Using spine phantom, we canned 10 times by age(5, 10), weight(10, 20 kg), height(5, 10 cm), manopause age(5, 10) increase & decrease respectively. Scanning region(L-spine, femur, Forearm) of 10 patients was calculated by changing ROI respectively. Analysis of difference for mean(precision 1%) were carried out. Results: The error of patient information(Age, Weight, Height, Manopause age) was not changed differently. In confirming ROI, the BMD and T-score of L-spine involving T-12 was decreased to $0.063\;g/cm^2$, 0.3 and involving L-5 increased to $0.077\;g/cm^2$, 0.5. In narrowing 1 cm of vertical line of ROI, the BMD and T-score decreased to $0.006\;g/cm^2$, 0.1 and in 2 cm, $0.021\;g/cm^2$, 0.15, each. In hip ROI, Upper and left shift(0.5 cm) of line was not influenced BMD and T-score. In 0.5 cm lower shift(lesser trochanter below), the BMD and T-score increased $0.031\;g/cm^2$, 0.3 and in 1 cm $0.094\;g/cm^2$, 0.65, each. In forearm ROI, the BMD and T-score decreased $0.042\;g/cm^2$, 0.9 involving 1 cm lower wrist. And expanding 1 cm of vertical line, the BMD and T-score decreased $0.008\;g/cm^2$, 0.1 and in 2 cm, $0.021\;g/cm^2$, 0.3, each. The L-spine, hip, forearm ROI error was changed differently. Conclusion: There are so many kinds of technical error in BMD processing. Errors according to age, weight, height, manopause age did not influent to $BMD(g/cm^2)$ and T-score. There are mean differences BMD and T-score in confirming ROI. For the precision exam, in L-spine processing, L1-4 have to confirmed without shift of ROI vertical line. In hip processing, the ROI have to included greater trochanter, femur head and lesser trochanter. In forearm processing, the ROI have to included wrist, radius and ulnar.

연구목적: 이중 에너지 X선 흡수 계측법(DEXA, dual-energy X-ray absorptiometry)을 이용한 골다공증 진단 시 발생할 수 있는 기술적인 오류의 유형을 분석하고, 골밀도(BMD, bone mineral density) 값에 미치는 영향에 대해 알아보고자 실시하였다. 연구대상 및 방법: 환자 정보(연령, 체중, 신장, 폐경연령) 입력 오류와 관심영역(ROI, region of interest) 설정에 대한 오류로 나누어 연구하였다. 환자정보 입력 오류는 연령과 폐경연령을 5살, 10살 많게 또는 적게 입력하고, 신장과 체중도 동일한 조건으로 증감하며 입력하여 척추팬텀으로 각각 10회씩 스캔하였다. ROI 설정 오류는 폐경기 여성 10명을 대상으로 스캔을 실시하여 요추부, 고관절부, 전완으로 나누어 ROI를 변화시키며 $BMD(g/cm^2)$, T-score 값을 얻었고, 각각의 결과 값으로 정밀도 1%를 적용하여 평균에 대한 차이 분석을 실시하였다. 결 과: 연령과 신장, 체중 폐경연령에 대한 환자 정보 입력 오류는 정밀도 1%에서 유의하지 않게 나타났다. ROI 설정 오류는 요추부 ROI 설정 시 ROI 기준선을 좌우 1 cm, 2 cm 좁혔을 때 평균 $0.006\;g/cm^2$, 0.1 그리고 $0.021\;g/cm^2$, 0.15 감소하였다. 제 12흉추를 포함하였을 때 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 평균 $0.063\;g/cm^2$, 0.3 감소하였고, 제 5번 요추를 포함하였을 때 각각 $0.077\;g/cm^2$, 0.5 증가하였다. 고관절 관심영역을 대퇴골두 위쪽 또는 좌측으로 0.5 cm 이동하였을 때의 결과 값은 평균에 대한 차이를 보이지 않았다. 하지만 소전자 아래쪽 0.5 cm, 1 cm 이동하였을 때의 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 $0.031\;g/cm^2$, 0.3 그리고 $0.094\;g/cm^2$, 0.65로 증가하였다. 전완의 관심영역을 수근부 아래쪽, 위쪽으로 1 cm으로 이동하였을 때 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 $0.042\;g/cm^2$, 0.9 감소 또는 $0.096\;g/cm^2$, 0.40 증가하였다. 좌우 기준선이 1 cm, 2 cm 넓어질 때 $BMD(g/cm^2)$, T-Score는 평균 $0.008\;g/cm^2$, 0.1 증가 또는 $0.021\;g/cm^2$, 0.3으로 증가하였다. 결 론: 골밀도 측정 시 발생할 수 있는 기술적인 오류는 다양하며, 오류에 따라 정상 BMD 값과 T-score에 변동이 있음을 알 수 있었다. 환자정보 입력과정에 발생할 수 있는 연령과 체중, 신장, 폐경 연령에 따른 입력오류는 BMD와 T-score에 영향을 미치지 않았으나 일반적 골밀도 검사 시에는 중요한 요소이다. ROI 지정 오류 시에는 BMD 값과 T-score에 유의한 차이가 있었다. 정확한 골밀도 검사를 위해서는 환자 정보에 대해서도 자세한 파악이 있어야 하겠지만 검사자의 기술적 지식이 결과 값에 영향을 미치게 됨을 충분히 인지하고 검사에 임하여야 하겠다.