유방영상검사에서 영상의 농도와 대조도를 증가시키고, 피폭선량을 감소시키면서 진단적 가치가 높은 영상을 만들기 위해 압박대를 이용하여 압박이 필요하다.
본 연구는 유방영상검사에서 정확한 진단을 위해 사용하는 압박대에 관한 연구로써 새로운 압박대의 모양과 기능을 변형 개발하였고, 재질을 평가하기 위해 방사선 투과선량과 Image J를 통한 각 Pixel값을 기존의 폴리카보네이트와 플라스틱 계열, 카본(Carbon)을 대상으로 비교 평가 하였다. 또한 개발된 압박대와 기존에 사용하는 압박대로 유방영상검사 시 전체면적과 유두후방선길이의 증가율과 영상의 평탄도를 비교 평가 하였으며, 유방보형물 삽입 환자 모형의 인체팬텀을 자체 제작하여 보형물 파손을 방지하면서 유방면적의 증가율과 ID(Implant Displacement; ID)-back 영상에서 보형물의 존재 범위를 비교 평가 하였다.
유방 압박대의 재질은 5가지 물질을 비교 평가하였으며, 개발한 압박대의 유용성 평가는 총 10명의 환자를 대상으로 영상을 획득하여 비교 평가 한 결과 다음과 같이 나타났다.
새로 개발한 압박대의 모양과 기능은 흉벽과 접촉면적을 최대로 하기 위하여 흉벽에 접촉하는 압박대면의 중심을 10㎜의 곡률반경으로 제작하였으며, 흉벽과 밀착을 충분하게하고 환자의 고통을 줄일 수 있도록 압박대 틀을 이중으로 제작하여 후면 쪽에 스프링 작용의 기능으로 30㎜의 유동성을 높일 수 있도록 개발하였다.
압박대 재질의 투과 선량값을 비교하기 위해 압박대를 제거 후 측정한 값은 8.552m㏉가 측정되었고, 각 재질에 따라 투과된 선량은 PC 6.308m㏉, PMMA 6.223m㏉, HOMO-PP 7.207m㏉, PET 5.766m㏉, CARBON 7.218m㏉가 측정되었다. Image J를 통한 각 물질을 통과한 선량의 Pixel 값은 압박대를 제거하여 방사선 감약없이 측정된 영상은 975.795 가 측정되었고, 각 재질에 따른 Pixel 값은 PC 829.104, PMMA 818.428, HOMO-PP 888.994, PET 792.845, CARBON 897.118 으로 측정되었다.
개발된 압박대를 사용하여 유방영상검사의 전체면적 평균 증가율은 CC에서 9.65%, MLO에서 평균 6.96% 증가하였고, 유두후방선길이의 평균 증가율은 CC에서 9.18%, MLO에서 4.55% 증가하였으며, 흉곽 측 유방조직 길이의 평균 증가율은 CC에서 3.97% 증가하는 것으로 측정되었다. 또한, 각각의 압박대를 적용하여 얻은 영상의 평탄도(Surface plot)에서 비슷한 형태를 보여주어 개발한 압박대가 대조도나 화질의 저하없이 기존의 압박대보다 더 많은 유방조직을 포함하고 있는 것으로 나타났다.
유방보형물 삽입 환자 모형의 인체팬텀 영상을 획득한 결과는 기존의 압박대로 검사한 back 영상에서 지름 약 1.01㎜의 보형물이 보였으나 개발한 압박대로 검사한 back 영상에서는 보형물이 나타나지 않았다.
또한, 보형물 삽입 환자 모형의 인체팬텀 영상에서 전체면적은 push-CC에서 10.09%, back-CC에서 3.88% 증가하였고, 유두후방선길이는 push-CC에서 3.41%, back-CC에서 1.64% 증가하였으며, 흉벽측 유방조직 길이는 push-CC에서 3.53%, back-CC에서 6.57%로 증가하여 측정되었다.
이와 같은 결과는 현재 사용하고 있는 유방 압박대의 재질인 폴리카보네이트보다 방사선투과성과 Pixel값이 더 좋은 재질이 많은 것을 확인 할 수 있었다. 특히 HOMO-PP는 투명하면서도 강도도 비슷한 재질로 폴리카보네이트를 대체할 수 있는 재질로 평가되었으며, 카본은 불투명하지만 가장 좋은 압박대 재질로 평가되었다.
유방영상검사 시 필수적인 압박대는 두께를 줄여 피폭선량을 줄이고 화질을 좋게 하지만 구조적인 문제 때문에 흉벽과 마찰을 일으켜 유방조직을 놓칠 수 있는 부분이 있다. 그러나 새롭게 개발한 유방 압박대는 유선형으로 제작되어 흉벽과 마찰을 줄일 수 있었으며, 스프링 장치의 추가로 인한 유동성으로 흉벽의 크기에 맞춰 앞뒤로 밀어낼 수 있기 때문에 최대한 유방조직을 많이 포함시킬 수 있는 것으로 나타났다.

In mammography it is necessary to press with compression paddle to increase the concentration and contrast of images and to make images of high diagnostic value with reduced exposure dose.
This study is related with the compression paddle that is used for exact diagnosis in mammography, and for it the shape and function of the compression paddle have been changed and developed, and for the evaluation of materials the values of radiolucency and each pixel through Image J was compared in existing polycarbonate, plastic series and carbon. The increasing rate of total area and posterior nipple line(PNL) and image surface plot in both of newly developed compression paddle and existing one were compared in mammography, and a human phantom representing the patient, who had breast prothesis inside her, was manufactured to prevent prothesis breakage and the increasing rate of breast area and the existence range of prothesis in ID(Implant Displacement; ID)-back images were compared.
5 materials were used for breast compression paddle, and the usefulness of the newly developed compression paddle was verified in 10 patients by taking and evaluating the images. The result was as followings:
The newly developed compression paddle was made in such a way that the center of compression paddle surface, which contacts chest wall, with the radius of curvature 1㎝ to maximize the contact area with chest wall and compression paddle frame was made in double structure to provide sufficient contact with chest wall and to reduce patient''s pain so that they can have 3㎝ open space by the function of springs in the back.
To compare the radiolucency dose of compression paddle material it was measured 8.552m㏉ after removing the compression paddle; and the value of the materials were PC 6.308m㏉, PMMA 6.223m㏉, HOMO-PP 7.207m㏉, PET 5.766m㏉, CARBON 7.218m㏉. The pixel value of the dose that passed each material through Image J was 975.795 after removing compression paddle without radiation attenuation; and the pixel value of each material were PC 829.104, PMMA 818.428, HOMO-PP 888.994, PET 792.845, CARBON 897.118.
When mammography was done with a developed compression paddle the averaged increasing rate of total area was 9.65% at CC, 6.96% at MLO; the averaged increasing rate of PNL was 9.18% at CC and 4.55% at MLO; the averaged increasing rate of breast length side chest wall was 3.97% at CC. And similar shapes were shown at image surface plot which was obtained from each of the compression paddles that newly developed compression paddle appeared to contain more breast tissues than existing one without degradation in contrast and quality of images.
The back image taken at the human phantom representing patients that have breast prothesis inside them showed 1.01㎜ diameter prothesis with existing compression paddle however, there was no prothesis in the back images taken with newly developed compression paddle.
And in the images of a human phantom representing patients that have prothesis inside them the total area increased 10.09% at push-CC, 3.88% at back-CC; PNL increased 3.41% at push-CC and 1.64% at back-CC; breast length side chest wall increased 3.53% at push-CC and 6.57% at back-CC. With this result it is verified that there are many materials that are better than polycarbonate, which is a currently used material for breast compression paddle, in radiolucency and pixel value. In particular, HOMO-PP is transparent and almost equal in strength that it can substitute polycarbonate, and carbon is evaluated as the best compression paddle though it is opaque.
The compression paddle, which is absolutely necessary at mammography, can reduce exposure dose and improve image quality by reducing the thickness however, breast tissues can be missed owing to the friction with chest wall from structural problems. But the newly developed breast compression paddle was streamlined that the friction with chest wall can be reduced and it can contain lots of breast tissues due to the addition of springs, which make it possible to move back and forth to match breast chest size.