• 제목/요약/키워드: 계산방법

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하천 관리를 위한 원격탐사 자료 기반 식생 분류 기법 (Vegetation classification based on remote sensing data for river management)

  • Lee, Chanjoo;Rogers, Christine;Geerling, Gertjan;Pennin, Ellis
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.6-7
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    • 2021
  • 하천에서의 식생 활착은 지형, 생태, 수리학 등의 학문 분야 뿐만 아니라 하천 관리 실무에서도 중요한 이슈 중에 하나로서 하천 식생 문제는 홍수 관리와 생태계 보전이라는 상반되는 가치의 조화에 직결된다. 국내에서는 2000년대 이후 댐 하류 조절하천, 부영화된 소규모 지류하천, 4대강 사업 대상지 고수부지 등 다양한 조건에서 하천 식생 활착과 육역화 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 하천 내의 식생 분포를 원격탐사 자료를 기반으로 분류하는 기법을 제안하고 이를 내성천에 적용한 결과를 제시하였다. 내성천은 2014년부터 최근까지 지속적으로 식생 활착이 발생하여 하천 경관이 변화한 대표적인 사례 하천이다. 원격탐사 자료는 유럽항공우주국(ESA)에서 운영 중이며, Google Earth Engine에서 제공하는 Sentinel 1, 2 위성 영상을 사용하였다. 지상 참값(ground truth)으로는 수역, 사주, 초본, 목본 등을 포함한 8가지 유형으로 구분되어 있는 2016년 내성천 지표 피복 자료를 사용하였다. 분류를 위한 방법은 머신러닝 알고리듬의 하나인 랜덤 포레스트 분류 기법을 사용하였으며, 미리 선정된 10개 폴리곤 영역으로부터 1,000개의 표본을 추출하여 1/2씩 나누어 훈련 및 검증 자료로 사용하였다. 검증 자료 기반의 정확도는 82~85 %로 나타났다. 훈련을 통해 수립한 모형을 2016~2020년 자료에도 적용하여 연도에 따른 식생역의 변화 과정을 제시하였다. 본 논문의 기술적 한계와 개선 방안을 고찰하였다. 이 기법은 정량적인 식생 분포를 제공함으로써 하천에서의 홍수위 계산, 식생-수리모델링 등의 기술 분야 뿐만 아니라 간벌이나 하천 식생 회춘 유도(rejuvenation)과 같은 식생의 실무적 관리 측면에서도 활용도가 클 것으로 판단된다.

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수신함수와 표면파 분산의 연합 역산을 사용한 강원도 지역 하부의 지각속도구조 분석 (Analysis of Crustal Velocity Structure Beneath Gangwon Province, South Korea, Using Joint Inversion of Receiver Functions and Surface Wave Dispersion)

  • 황정연;장성준
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.277-291
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    • 2023
  • 강원도 지역과 그 주변에 설치된 21개의 광대역 지진관측소 하부에 대한 지각속도구조를 분석하기 위해 2019년 3월 18일부터 2022년 12월 31일 사이에 발생한 139개 원거리 지진자료(Mw ≥ 5.8, 진앙거리 30° - 90°)에 H-κ 중합법을 적용하여 각 관측소 하부에서의 모호면 깊이와 Vp/Vs 비를 추정하였다. H-κ 중합법으로 추정한 모호면 깊이는 24.9 - 33.2 km, Vp/Vs 비는 1.695 - 1.760으로 나타났으며, 추정한 Vp/Vs 비를 수신함수와 표면파 분산의 연합 역산에 적용하여 각 관측소 하부에 대한 1차원 지각속도 모델을 획득하였다. 이에 따른 모호면 깊이는 25.9 - 33.7 km로 H-κ 중합법과 유사한 결과를 보여주었고, 두 방법의 모호면 깊이 결과는 에어리의 지각평형설을 대체적으로 따르는 일치된 양상을 보인다. 1차원 지각속도 모델 해석 결과 태백산 분지에 위치한 일부 관측소의 직하부에서 P파 속도 5 km/s 이하의 저속도층이 2 km 두께로 존재함을 확인하였으며, 강원도 북부에 위치한 CHNB, GAPB 관측소도 같은 결과를 보이는데 이 관측소들은 신생대에 생성된 퇴적층 위에 위치하고 있다. SH2B 관측소는 퇴적층 위에 위치하지 않음에도 불구하고 표층의 P파 속도가 낮게 나왔으며, 이는 기반암의 풍화와 같은 여러 요인으로 인한 것으로 보인다. 계산된 1차원 모델들을 살펴볼 때 모든 관측소의 4 - 12 km 깊이 사이에서 깊어짐에 따라 속도가 감소되는 속도역전층이 관측되었고, 이중 일부 관측소의 하부 10 km 부근에서 암석의 밀도차로 인한 것으로 여겨지는 중간지각 불연속면이 나타났다.

지진하중을 받는 I형 곡선거더 단경간 교량의 대리모델 기반 전역 민감도 분석 (Surrogate Model-Based Global Sensitivity Analysis of an I-Shape Curved Steel Girder Bridge under Seismic Loads)

  • 전준태;손호영;주부석
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.976-983
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    • 2023
  • 연구목적: 지진하중을 받는 교량 구조물의 동적 거동은 지진파의 특성 혹은 재료 및 기하학적 특성과 같은 많은 불확실성에 영향을 받는다. 하지만 모든 불확실성 인자가 교량 구조물의 동적 거동에 중요한 영향을 미치진 않는다. 영향성이 낮은 불확실성 인자까지 고려한 확률론적 내진성능 평가는 많은 계산비용이 요구되기 때문에 교량의 동적 거동에 미치는 영향을 고려하여 불확실성 인자는 식별되어야 한다. 따라서 본 연구는 I형 곡선 거더를 갖는 단경간 교량의 동적 거동에 영향을 미치는 주요 매개변수를 식별하기 위해 전역민감도 분석을 수행하였다. 연구방법: 지진파의 불확실성과 곡선 교량의 재료 및 기하학적 불확실성을 고려하여 유한요소 해석을 수행하였으며 해석결과를 기반으로 대리모델을 작성하였다. 결정계수와 같은 성능평가지료를 이용하여 대리모델을 평가하였으며 최종적으로 대리모델 기반의 전역 민감도 분석을 수행하였다. 연구결과: 지진하중을 받는 I형 곡선 거더의 응력응답에 가장 큰 영향을 미치는 불확실성 인자는 최대지반가속도(PGA), 교각의 높이(h), 강재의 항복응력(fy) 순으로 나타났다. PGA, h, fy의 주효과 민감도 지수는 각각 0.7096, 0.0839, 0.0352로 나타났으며 총 민감도 지수는 각각 0.9459, 0.1297, 0.0678로 나타났다. 결론: I형 곡선 거더의 응력응답은 입력운동의 불확실성에 대한 영향성이 지배적이며 각 불확실성 인자 사이의 교호작용에 큰 영향을 받는다. 따라서 입력운동의 개수 및 intensity measure과 같은 입력운동의 불확실성에 대한 추가적인 민감도 분석과 곡선거더의 개수 및 곡률과 같은 구조적 불확실성까지 고려한 총 민감도 분석은 필요하다.

키오스크 소비자의 만족수준 연구: Kano, Timko, PCSI 방법론을 중심으로 (A Study on Kiosk Satisfaction Level Improvement: Focusing on Kano, Timko, and PCSI Methodology)

  • 최재훈;김판수
    • 벤처창업연구
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    • 제17권4호
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    • pp.193-204
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    • 2022
  • 본 연구는 키오스크 사용자를 대상으로 소비자 만족 수준 측정 및 개선의 영향력 정도를 분석하였다. 현대에 이르러 기술의 발전과 온라인 환경의 개선으로 인해 단순노동 업무는 10여 년 후 사라질 확률이 90%가 임박한다. 국내 연구에서도 단순 노무 직종'이 약 36%의 확률로 진보된 기술에 영향을 받아 사라질 것으로 예측되며 기업으로서도 인력 구인과 인건비 등의 문제로 인해 점차 무인화를 진행하며 그 대체재로써 키오스크를 선호하고 있다. 특히 최근 전 세계적으로 큰 유행으로 번지고 있는 코로나19 바이러스로 인해 비대면 서비스에 대한 수요가 높아지며 키오스크 도입 경향은 더욱 가속화되어 세계시장에서 2021년 835억 원 규모로 성장하며 연평균 8.9%의 성장세를 보여주고 있다. 하지만, 이러한 키오스크의 무인이라는 특성으로 인해 일부 소비자는 여전히 사용에 어려움을 겪고 있으며 이러한 기술 사용이 익숙지 않은 소비자들을 중심으로 비대면 서비스 자체에 대한 거부감과 서비스 오류에 대한 불안감 등으로 서비스 공동 생산자에 대한 이해가 부족해 점원과 소비자 간의 역할 갈등을 유발하거나 기술 사용이 익숙한 세대와 서비스 제공 측면에서 불평등이 이루어지고 있다. 또한, 키오스크는 대표적인 기술 기반 셀프서비스 산업이기에 사용자가 불편함을 느끼거나 추가적인 노동을 한다고 여기면 전체적인 서비스 가치 하락을 경험하여 키오스크 산업 자체의 성장세를 억제할 수 있다는 점에서 소비자 중심의 키오스크 개선 방향성 연구는 중요하다. 이에 실제 사용자들을 중심으로 직접 사용함에서 중점 사항에 대한 인터뷰를 진행하여 디스플레이 배색, 글자 크기, 기기의 디자인, 기기의 크기, 내부 UI(인터페이스), 정보의 양, 인식 센서(바코드, NFC 등), 디스플레이 밝기, 자체 이벤트, 반응속도 항목을 추출하였다. 이후 설문을 활용하여 각 기대 평가 항목의 Kano 모델 품질 속성 분류를 진행하였으며 최빈값만을 고려하여 차순위의 통계적 의미가 무시된다는 Kano 모델의 단점을 보완하기 위하여 이를 정확한 수치로 계산할 수 있는 Timko의 고객 만족 계수를 활용하였으며 연구를 통해 키오스크 기대 평가 항목들의 개선 영향력을 최종적으로 분별하여 개선 우선순위를 도출하기 위하여 PCSI Index 분석을 추가로 진행하였다. 그 결과 개선의 영향력은 내부 UI(인터페이스), 글자 크기, 인식 센서(바코드, NFC 등), 반응속도, 자체 이벤트, 디스플레이 밝기, 정보의 양, 기기의 크기, 기기의 디자인, 디스플레이 배색 순으로 나타났으며 이를 통해 키오스크 기반 분야별 연구의 종합적인 비교 및 벤처 산업의 개선 방향성 설정에 이바지하고자 한다.

식품용 생분해성 합성수지제의 안전성 조사 (Investigation on the Safety of Biodegradable Synthetic Resins for Food)

  • 윤희정;전종섭;김영수;박성희;송서현;구은정;채선영;이명진
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.95-101
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    • 2024
  • 유통 중인 생분해성 합성수지로 만들어진 식품용 기구 및 위생용품 50건을 대상으로 '식품용 기구 및 용기·포장공전'의 기준·규격을 검사하였다. PLA 재질의 유아식기 1건에서 '과망간산칼륨소비량'이 20 mg/L으로 기준치(10 mg/L 이하)를 초과하였고, 그 외 모든 시료에서는 포름알데히드, 납, 비소 등이 기준·규격 이하로 안전한 수준이었다. 또한 가정에서 유아식기를 소독하는 방법의 안전성을 조사하기 위해, PLA 재질의 유아식기(n=21)에서 반복적인 열탕소독과 자외선 조사에 따른 이행량의 변화를 조사하였다. 반복적인 열탕소독이 자외선 조사에 비해 포름알데히드와 비소의 이행량이 많았으나, 이행량은 매우 낮은 수준이었다. 그리고 유아(만 1-3세) 기준으로 계산한 포름알데히드와 비소의 일일추정섭취량(EDI)은 최대 6.0×10-4mg/kg b.w./day 및 1.3×10-1 ㎍/kg b.w./day였으며, 이는 일일섭취한계량(TDI, 0.15 mg/kg b.w./day) 및 잠정주간섭취허용량(PTWI, 9.0 ㎍/kg b.w./week)의 0.40% 및 10.42%로 낮은 수준임을 확인하였다. 따라서 현 국내에서 유통되고 있는 식품용 생분해성 합성수지제는 안전한 수준임을 확인하였다.

국소 치료 후 잔존 간세포암의 진단을 위한 LI-RADS 치료 반응 알고리즘과 Modified RECIST 기준 간 비교: 비교 연구를 대상으로 한 체계적 문헌고찰과 메타분석 (LI-RADS Treatment Response versus Modified RECIST for Diagnosing Viable Hepatocellular Carcinoma after Locoregional Therapy: A Systematic Review and Meta-Analysis of Comparative Studies)

  • 김동환;김보현;최준일;오순남;나성은
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권2호
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    • pp.331-343
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    • 2022
  • 목적 국소 치료 후 잔존 간세포암 진단을 위한 LI-RADS 치료 반응(liver imaging reporting and data system treatment response; 이하 LR-TR)과 modified Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (이하 mRECIST) 기준의 진단능을 체계적으로 비교한다. 대상과 방법 MEDLINE과 EMBASE에서 역동적 조영증강 CT 또는 MRI를 이용하여 LR-TR과 mRECIST의 진단능을 개인 내 비교한 원저를 검색하였다. 생존 종양에 대한 참조 표준은 수술을 통한 병리 진단을 사용하였다. 각 기준의 생존 카테고리에 대한 메타분석적 통합 민감도와 특이도는 bivariate random-effects model을 통해 계산하였고 bivariate meta-regression을 통해 비교하였다. 결과 총 다섯 개의 포함된 연구들에서(430명 환자들 및 631개 치료된 병변들), LR-TR 생존 카테고리의 병변별 통합 민감도와 특이도는 58% (95% 신뢰구간, 45%-70%)와 93% (95% 신뢰구간, 88%-96%)이었으며 mRECIST 생존 카테고리는 56% (95% 신뢰구간, 42%-69%)와 86% (95% 신뢰구간, 72%-94%)이었다. LR-TR 생존 카테고리는 mRECIST에 비하여 유의하게 높은 특이도를 보였으나(p < 0.01) 민감도는 유사하였다(p = 0.53). 결론 LR-TR 알고리즘은 국소 치료 후 병리학적 잔존 간세포암의 진단에 대하여 민감도의 유의한 차이 없이 mRECIST보다 높은 특이도를 보였다.

부인암을 가진 여성에서 유방암의 선별검사로서의 디지털 유방단층 촬영술 (Digital Breast Tomosynthesis as a Breast Cancer Screening Tool for Women with Gynecologic Cancer)

  • 김다훈;정진;차은숙;이지은;김정현
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권4호
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    • pp.886-898
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    • 2020
  • 목적 본 연구는 부인암을 가진 여성에서 유방암의 선별검사로서의 디지털 유방단층 촬영술을 평가하였다. 대상과 방법 부인암을 가진 환자들 중 검진 목적으로 디지털 유방단층 촬영술을 촬영한 환자들을 대상으로 후향적 연구를 시행하였으며 유방암 발견율, 소환율, 민감도, 특이도, 양성예측도를 계산하였다. 양성예측도 1은 모든 양성 선별검사 중 1년 이내에 조직 검사에서 유방암을 진단받은 환자의 백분율로 정의되었다. 양성예측도 2는 진단 검사에서 조직검사의 필요 판정을 받은 후(그리고 선별 검사에서 Breast Imaging Reporting and Data System 카테고리 4, 5를 받은 후) 1년 이내에 조직검사에서 유방암을 진단받은 환자의 백분율로 정의되었다. 양성예측도 3은 실제로 조직검사를 시행 받은 환자 중 1년 이내에 조직검사에서 유방암을 진단받은 환자의 백분율로 정의되었다. 검진으로 발견된 암의 각 경우에 대해 환자의 나이, 부인암의 종류, 유방 밀도, 영상의 특징, 최종 Breast Imaging Reporting and Data System 평가, 조직학적 유형, T 및 N 병기, 분자아형 및 Ki-67 지수를 분석했다. 결과 전체 508명 중 7개의 유방암이 발견되었으며 유방암 발견율은 1000건 당 암 13.8이었다. 민감도는 100%, 특이도는 83.2%였으며 위음성률은 1000건 당 0이었다. 양성예측도 1, 양성예측도 2, 양성예측도 3은 각각 7.7, 31.8, 31.8이었으며 소환율은 17.9%였다. 결론 본 연구에서 디지털 유방단층 촬영술은 높은 유방암 발견율, 높은 민감도, 높은 양성예측도를 보이며 T, N 병기가 낮은 초기 암에 대해 높은 발견율을 보였다. 따라서 부인암 환자와 같은 고위험군에서 유방암의 선별검사로서 디지털 유방단층 촬영술이 유용할 수 있다.

유방자기공명영상에서 추가적으로 발견된 유방 병소에 대한 조영증강 초음파의 정량적 분석을 통한 진단 능력 평가와 동적 조영증강 유방 자기공명영상 결과와의 비교 (Assessment of Additional MRI-Detected Breast Lesions Using the Quantitative Analysis of Contrast-Enhanced Ultrasound Scans and Its Comparability with Dynamic Contrast-Enhanced MRI Findings of the Breast)

  • 이세영;우옥희;신혜선;송성은;조규란;서보경;황순영
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권4호
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    • pp.889-902
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    • 2021
  • 목적 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소에 대한 조영증강 초음파의 진단능력을 평가하고 조영증강 초음파의 정량 분석을 사용하여 유방 동적 조영증강 자기공명영상과 유사한 운동 패턴 결과를 얻을 수 있는지 분석하였다. 대상과 방법 단일 센터 전향적 연구로 진행하였고, 총 71개의 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소가 포함되었다. 이러한 병소에 대해 조영증강 초음파를 시행하였고 Breast Imaging-Reporting and Data System (이하 BI-RADS)에 따라 분류하였다. 그리고 모든 병소의 BI-RADS 분류를 조직학적 결과와 비교하여 조영증강 초음파의 민감도, 특이도 및 진단 정확도를 계산하였다. 조영증강 초음파와 동적 조영증강 자기공명영상의 운동 패턴사이의 일치도는 가중 카파 분석을 사용하여 평가되었다. 결과 조영증강 초음파에서 총 46개의 병소가 BI-RADS 4B, 4C, 5로 분류되었고, 25개의 병소가 BI-RADS 3, 4A로 분류되었다. 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소에 대한 조영증강 초음파의 진단 능력은 84.9%의 민감도, 94.4%의 특이도 및 97.8%의 긍정적 예측값으로 우수하였다. 총 57/71 (80%) 병소는 조영증강 초음파와 동적 조영증강 자기공명영상 운동 패턴 결과가 일치하였고 가중 카파 값 0.66으로 좋은 일치도를 나타냈다. 부분 군 분석에서 양성 병소는 우수한 일치를 보였고(가중 카파 값 = 0.84), 관내암종은 좋은 일치를 보였다(가중 카파 값 = 0.69). 결론 MRI에서 추가 검출된 유방 결절에 대한 조영증강 초음파의 진단 능력은 우수했다. 양성 및 관내암종 병소에서 동적 조영증강 자기공명영상과 조영증강 초음파의 운동 패턴 결과는 좋은 일치도를 보였다.

인공지능 기반 임상의학 결정 지원 시스템 의료기기의 성능 및 안전성 검증을 위한 간 종양 표준 데이터셋 구축 (Construction of a Standard Dataset for Liver Tumors for Testing the Performance and Safety of Artificial Intelligence-Based Clinical Decision Support Systems)

  • 김승섭;이동호;이민우;김소연;신재승;최진영;최병욱
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권5호
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    • pp.1196-1206
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    • 2021
  • 목적 간 종양의 조영증강 컴퓨터단층촬영(이하 CT) 영상에 관한 인공지능 알고리즘의 성능과 안전성을 검증할 수 있는 표준 테스팅 데이터셋을 구축하고자 하였다. 대상과 방법 국내 4개 3차 의료기관의 복부 영상의학 전문가 4인이 모여 간 종양 진단 알고리즘의 성능과 안전성을 검증하기 위해 표준 데이터셋이 갖춰야 할 조건을 논의하였다. 각 기관마다 간세포암 75예, 전이암 75예, 그리고 양성 병변 30-50예씩 수집하여, 총 783명 환자의 CT 영상을 대상으로 하였다. 간세포암과 전이암의 경우 병리학적으로 확진된 경우만을 대상으로 하였다. 각 기관의 복부 영상의학 전문가들이 직접 환자의 임상정보를 추출하고 CT 영상에 관한 데이터 라벨링(labeling)을 수기로 시행하였다. CT 영상은 의료용 디지털 영상 및 통신(Digital Imaging and Communications in Medicine, DICOM) 파일로 저장하였다. 결과 복부 영상의학 전문가들이 수기 데이터 라벨링을 시행한 총 783 증례의 간 종양 조영증강 CT의 표준 데이터셋을 구축하였다. 알고리즘의 성능 및 안전성은 병변의 발견 여부 및 특성화의 정확도에 대해 민감도와 특이도를 계산하여 평가할 수 있다. 결론 본 연구에서 구축한 간 종양 조영증강 CT 영상의 표준 데이터셋은 임상의학 결정 지원시스템을 위한 기계학습 기반 인공지능 알고리즘을 평가하는 데에 활용될 수 있다.

주요 혈관 근처의 췌장 또는 췌장 주위 병변에 대한 초음파 유도하 경피적 중심 바늘 생검의 안전성과 효율성 (Safety and Efficacy of Ultrasound-Guided Percutaneous Core Needle Biopsy of Pancreatic and Peripancreatic Lesions Adjacent to Critical Vessels)

  • 정선화;강현지;이효정;김진실;이정경
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권5호
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    • pp.1207-1217
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    • 2021
  • 목적 췌장 및 췌장 주위의 주요 혈관에 인접한 병변에 대하여 초음파 유도하 경피적 중심 바늘 생검(ultrasound-guided percutaneous core needle biopsy; 이하 USPCB)의 안전성과 효능을 평가하였다. 대상과 방법 10년 동안 췌장(n = 98), 간문맥 근처 췌장 주위(n = 34), 또는 췌장 갈고리돌기 부위와 십이지장 제3부분과 인접한 대동맥주위(n = 30) 병변에 대하여 USPCB를 시행받은 162명의 환자의 검사 결과를 수집하였다. 초음파 유도하18게이지 바늘을 가진 자동 생검 총을 사용하였고, USPCB 결과는 수술 결과 또는 추적 관찰 영상과 비교하였다. USPCB의 진단 정확도 및 주요 합병증 비율을 계산했으며, 성공적인 생검의 예측을 위한 요인이 무엇인지 단변량 및 다변량 분석을 사용하여 평가하였다. 결과 USPCB에서 조직 병리학 진단은 149명(92%) 환자에서 일치했다. 주요 합병증은 장간막 혈종 4건과 십이지장 벽내혈종 1건이 발생했다(3%). 성공적인 생검을 위한 요인으로는 위 또는 장관을 통과하는 경로보다는 경장간막 경로를 이용할수록, 초음파상 표적 및 생검 경로가 잘 보일수록 등이 포함되었다. 또한 결과적으로 생검에 성공한 경우 생검 횟수가 더 적었다. 결론 USPCB는 주요 혈관에 인접한 췌장 및 간문맥 근처 췌장 주위 병변 또는 췌장 갈고리돌기 부위나 십이지장 제3부분과 인접한 대동맥 주위 병변의 조직학적 진단을 위한 높은 정확도 및 낮은 합병증 비율을 나타냈다.