외래진료시 외부병원 영상조회를 위한 DICOM 뷰어 프로그램의 개발과 성능 분석
이학종1・김현철2・양지현1・김상태3
1서울대학교 의과대학, 분당서울대학교병원 방사선과
2Optimum RFID
3분당서울대학교병원 의료정보팀
Development and Performance Analysis of New DICOM Viewer for Referred Patients with Outside CD
H.J. Lee1, H.C. Kim2, J.H. Yang1, S.T. Kim3
1Department of Radiology, Seoul National University College of Medicine, Seoul National University Bundang Hospital
2Optimum RFID
3Seoul National University Bundang Hospital Medical Informatics team
= Abstract =
Purpose: To develop the software for outside CD and to analyze the performances of the software for reducing time delay and inconvenience of users.
Materials and Methods: The new software for effective and convenient displaying outside CD was developed by authors. From 25 September 2005 to 30 September, 49 CDs which have outside med- ical images were included in our study. The numbers of modalities and images were analyzed. The time intervals from CD insertion into CD ROM to viewing the first images of outside CD were evaluat- ed. The time intervals were subdivided as two; from CD insertion into CD ROM to the display of work- list, from the display of worklist to the display of the first image. Also, the frequencies of clicks needed for the displaying the first images were also evaluated. The software made by authors and the other one made by vendors and embedded in CD were compared about time intervals and frequencies of clicks. Statistical analysis was performed using paired t test.
Results: The most common modality was MR occupying 35 (71%) out of 49 CDs. Simple exams in- cluding CR and DR was 28 (57%), CT was 24 (49%). Ultrasound, nuclear medicine, angiography, and endoscopy were 10 (20%), 7 (14%), 4 (8%), and 5 (10%), respectively. The mean interval from CD ROM to first image were 41 seconds with imbedded software, and 32.9 seconds with our own soft- ware, with statistically significant differences (p=0.007). Less clicks were needed with our own soft- ware (0.77) compared with imbedded software (1.7) with statistical significance (p<0.001).
Conclusion: Using our new software designed for OPD patients’displays outside CD quickly, and lessens the click frequencies compared with viewing software made by vendors and imbedded in CD.
It would be one of solutions for rapid and effective management of patients with outside CD.
Key words: PACS, DICOM, out-patient data, IHE
통신저자: 이학종, (463-707) 경기도 성남시 분당구 구미동 300 번지, 분당서울대학교병원 진단방사선과 Tel: 031-787-7605, Fax: 031-787-4011, E-mail: [email protected]
1. 서 론
우리나라는 PACS환경이 비교적 일찍 그리고 광범위하게 보 급되어 있다. 2004년 현재 건강보험심사평가원 통계에 의하면 PACS는 우리나라 311개 의료기관에 설치 운영되고 있으며 종 합전문 요양기관의 88.1%, 종합병원의 59.8%, 병원의 23.4%
가 PACS를 운영하고 있어 세계적으로 PACS가 많이 보급되 어 있다 [1].
이러한 PACS 환경으로 말미암아, 환자들이 병원을 옮기게 되면 환자차트의 기록과 함께 PACS에서의 의료영상을 CD로 담아가는 경우가 많다. 따라서 3차병원 혹은 대학병원에서는 CD에 담겨져 있는 외부병원의 영상자료를 어떻게 하면 효과 적으로 임상의들에게 보여줄 수 있을까 하는 것이 해결해야 할 문제로 떠오르게 되었다. 더구나 외래에서의 경우에는 대기 환 자들이 많고 일분 일초가 바쁜 때이며 이때 외부병원에서 가 져온 CD가 잘 열리지 않아 환자 진료가 지체 되거나 진료용 PC가 다운되는 경우에는 환자들의 불편도 많아지고 또한 병원 서비스에 대한 불만도 좋지 못하게 된다.
대개의 경우 외부병원 CD는 내부에 영상을 보기 위한 자체 프로그램을 가지고 있으나 타 병원의 PACS 의 사용법에 그렇 게 익숙하지 않은 임상의 들에게는 생소한 프로그램들이 많아 서 외부 영상을 조회하는 경우 불편함을 느끼게 되고 또한 조 회 시간도 많이 걸리게 된다. 그렇다고 해서 외래 초진환자의 외부 병원 영상을 확인하지 않으면 이전에 시행하였던 검사를 다시 시행하여야 하여 중복 검사의 경제적 손실을 감수하여야 한다. 또한 이전 병력에 대한 정확한 정보를 얻기가 힘들 수 있 으므로 외래 초진환자의 외부병원 영상을 진료시 확인하는 것 은 아주 중요한 진료 과정 중의 하나이다.
이에 본 연구에서는 외래 진료시 외부 병원의 영상 CD를 조 회할 때의 CD 디스플레이 시간지연, 사용자의 프로그램 생소 함에 따른 불편 등을 없애고자 외부병원 영상 조회 전용 프로 그램을 개발 하고 그 성능을 분석하는 데에 있다.
2. 대상 및 방법
2005년 9월 25일부터 9월 30일까지 1주간 외래에서 조회 한 49개의 외부병원의 영상 CD 를 대상으로 하였다. 우선 각 CD에 담겨진 영상의 종류와 매수를 분석하였다. 각 CD에 담 겨져 있는 영상의 종류를 자기공명영상(MR), 단순촬영(CR, DR), 컴퓨터 단층 촬영(CT), 초음파(US), 핵의학(NM), 혈관 조영영상 및 투시영상(XA, RF), 그리고 내시경사진 및 기타의
7가지로 나누어서 각 검사 건수 및 영상 숫자를 조사하였고 전 체를 100%로 했을 때의 백분율을 구하였다.
본 연구자들은 외부 영상을 조회해 볼 수 있는 프로그램 (any CD v 1.0)를 개발 하였다. CD에 담겨진 각 병원의 고유 프로 그램을 이용하였을 때와 본 연구자들이 자체 개발한 프로그램 (any CD v 1.0)을 이용한 경우에서의 원하는 영상을 불러올 때까지의 시간과 클릭 횟수를 분석하였다.
영상을 불러올 때까지의 시간은 다시 두 가지로 분류하여 CD ROM이 구동하여 worklist를 띄우는 시간과 worklist 중 원하 는 검사를 클릭하였을 때 원하는 영상의 첫째 이미지가 디스 플레이 되는 시간으로 나누어서 분석하였다. 또한 원하는 검사 의 영상을 띄우기 까지의 클릭 횟수를 측정하였다. 각 CD내에 내장된 자체 PACS 프로그램을 이용한 경우와 자체 개발한 프 로그램(any CD v 1.0)을 이용한 경우에서의 각 분석결과가 통 계적으로 유의한 차이를 보이는 지를 확인하였다. 통계처리는 paired t test를 이용하였으며 p<0.05 인 경우를 통계적으로 유 의한 것으로 판정하였다.
3. 결 과
3.1. 프로그램 (any CD v 1.0) 의 개발과 기능
본 연구자들이 개발한 프로그램은 한번 인스톨을 하면 그 이 후로는 CD를 새로이 넣기만 해도 자동으로 detect하게끔 하였 다. 우선 CD내에 DICOMDIR 파일을 먼저 찾도록 하여 환자의 검사 항목 및 modality, 그리고 검사날짜 등이 디스플레이 되 도록 하였다 (Fig. 1).
Fig. 1. Any CD v 1.0 프로그램으로DICOMDIR 파일을 읽어서 검사list를 display 하는 화면. 원하는 검사를 더블클릭 함으로써 영상을 디스플레이 할 수 있다. 만약 포맷의 차이 등의 이유로worklist에서 해당 검사가 보이지 않으면“Display All”이라는 버턴(동그라미 표시)을 누름으로써DICOM 파 일 뿐만 아니라 다양한 포맷의 영상을 모두 다 찾을 수 있다.
그러나 DICOM header정보의 부족, 잘못된 입력, DICOM 포 맷의 오류 등으로 인하여 DICOMDIR 파일에서 오류가 있는 경 우에는“Display All”이라는 버튼을 누름으로써 CD내에 있는 모든 영상을 찾을 수 있도록 하였다. 그러나“Display All”작 업은 CD 내의 모든 영상들을 찾아서 디스플레이 하여야 하므 로 시간이 많이 걸리게 된다. 따라서 DICOM DIR 에서 원하는 영상이 보이지 않는 경우에만 선택적으로 찾을 수 있게 하였 다 (Fig. 1).
대부분 외부 병원 CD는 외래 환자의 초진인 경우가 많고 임 상의들이 가장 먼저 보게 되므로 다양한 DICOM viewer의 기 능을 보이는 것 보다는 DICOM viewer로서의 기본적인 기능 만을 두어서 작동시간이 빠르게 하였다. 그러나 윈도우 레벨, 밝기, 영상 디스플레이 포맷, 거리 측정 등 가장 많이 쓰이는 필수적인 기능들은 마우스의 우측 버튼을 클릭함으로써 쉽게 작동시킬 수 있게 하였다 (Fig. 2). 원하는 파일이 있는 경우 DICOM 및 JPEG 파일의 형태로 원하는 폴더에 저장할 수 있 게 하였다.
3.2. 외부 병원 CD 영상들의 modality 및 영상 숫자 분석 49개의 외부병원 CD 영상들의 modality 및 영상의 숫자는 표 1과 같다. MR이 35건(71%) 으로 가장 많았고 CR과 DR 을 포함한 단순촬영 28건(57%), CT가 24건(49%), 초음파 10 건(20%), 핵의학과 영상 7건(14%), 혈관조영술 및 투시 4건 (8%), 내시경 및 기타 5건(10%) 이었다.
영상의 숫자는 MR이 6172개로 전체 영상 숫자의 67%를 차 지하였고 CT가 2415개로 26%, 혈관조영 및 투시 영상이 326 개로 4%, 초음파가 138개로 2%, 단순촬영이 59개로 1%, 내 시경 영상과 핵의학 영상이 각각 28개, 18개로 1% 미만의 분 포를 보였다.
3.3. CD 내 내장된 프로그램과 자체 개발 프로그램 (any CD v 1.0)의 비교
CD내에 내장된 프로그램과 본 연구자들이 자체 개발한 프 로그램(any CD v 1.0)의 성능 비교는 표 2, 표 3, 표 4에 나 타내었다. CD ROM이 구동하여 worklist를 띄우는 시간은 CD 에 내장된 프로그램을 사용한 경우 평균 33.7 초, any CD 를 이용한 경우 평균 29. 6 초, p 값은 0.20으로 그 차이는 통계 적으로 유의하지 않았으나 띄워진 worklist에서 클릭 후 첫번 째 영상이 디스플레이 되는 시간은 각각 평균 7.2 초, 3.3 초 로 유의한 차이를 보였다 (p<0.01).
Fig. 2.디스플레이 된 영상의 실례. 오른쪽 마우스를 클릭함으로써win- dow level, zoom in, zoom out, format 등의 기본적인 기능을 실행할 수 있다.
화면의 우측 상단에는 영상 불러오기 상태를 표시하여 유저가 현재의 상 황을 파악할 수 있게 하였다(화살표).
Table 1. Outside CD contents analysis
검사건수 영상 수
MR 35 (71%) 6172 (67%)
Simple (CR, DR) 28 (57%) 059 (1%)
CT 24 (49%) 2415 (26%)
US 10 (20%) 138 (2%)
NM 07 (14%) 018 (0%)
XA, RF 4 (8%) 326 (4%)
ES, etc 05 (10%) 028 (0%)
Table 2. Display time
CDROM-Worklist (초) Worklist- First image (초)
Software in CD Any CD v 1.0 Software in CD Any CD v 1.0
MR 33.9 27.2 10.9* 2.0*
Simple (CR, DR) 35 30.7 5.6 5.4
CT 32.9 27.5 7.1* 3.9*
US 35.9 41.6 5.4* 1.8*
NM 30.7 29.7 2.3 2
XA, RF 26.3 20.8 5.5* 3.0*
ES, etc 35.2 35.4 3.2 2.6
*: statistically significant (paired t test, p <0.05)
그리고 CD ROM이 구동하여 원하는 영상이 display되는 시 간은 각각 평균 41초, 32.9 초로 유의한 차이를 보였다 (p=0.007). 클릭 횟수는 자체프로그램을 사용하는 경우 1.7회, any CD를 이용하는 경우 0.77회로 통계적으로 유의한 차이를 보였다 (p<0.01).
4. 고 찰
PACS의 활발한 보급에 따라서 환자 전달 체계에서의 진료 의 형태도 PACS의 영향을 받게 되었다. 즉, 이전에는 타병원 으로 환자가 이송되거나 옮길 때에는 의사소견서와 함께 필름 으로 된 영상을 전달하였고 이때 필름의 분실의 위험 및 주요 필름의 선택이라는 번거로운 작업들이 동반되어야 하였다. 그 러나 이제는 환자의 의료영상들이 담긴 CD로 더욱 편리하게 그리고 신속하게 환자의 영상을 전달 할 수 있게 되었다.
박 등의 연구에 의하면 3차 종합병원을 대상으로 하여 6개 월간의 타 병원 영상자료를 분석해 본 결과 필름을 가져오는 빈도는 점점 감소하는 추세 이었고 CD를 가져오는 경우는 점 점 더 증가하는 추세에 있다고 하였고 그러한 요인은 CD copy 인 경우 film copy에 비하여 많은 데이터를 저렴한 가격으로 만들 수 있고, 부피가 작고 보관이 편리하며 컴퓨터가 설치된 곳이면 어디든지 조회 가능하다는 장점이 있기 때문일 것으로 분석하였다 [2].
그러나 이러한 장점에도 불구하고 타병원으로부터 CD 영상 을 받는 경우 다음과 같은 문제점들이 생기게 되었다. 첫째, CD 를 여는데 걸리는 시간이 많이 걸려서 외래에서 환자를 진료 하는 데에 많은 지장이 생기게 되었다. 더구나 외래환자가 거 의 몇 분 단위로 예약이 잡혀 있는 대학병원 및 대형병원의 경
우에는 대기 환자들의 불만과 불편이 더욱 심화 되었다. 둘째, 대부분의 경우 영상 CD 마다 자체적으로 영상을 볼 수 있는 viewer가 내장되어 있으나 이런 viewer 프로그램들이 PACS 회사 마다 다르고 이러한 viewer 프로그램이 타 회사 제품인 경우 외래에서 진료하는 유저는 사용함에 불편함을 느끼게 되 었다. 따라서 유저에게 익숙한 프로그램을 이용한 외래영상 조 회가 필요하게 되었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 연구자들은 유저에게 익숙하고, 신속하게 영상을 조회해 볼 수 있는 프로그램을 설 치하여 CD 영상을 조회한다면 상기 문제점들을 해결 할 수 있 을 것으로 생각하고 본 프로그램을 제작하게 되었다.
본 프로그램은 영상을 보기 위해서 두 가지 방법을 이용하 였다. 하나는 가장 일반적이고 신속한 방법으로 CD내에 있는 DICOMDIR파일을 읽어서 CD 내 영상들에 대한 정보, 즉 modality, 검사날짜 등을 디스플레이 하도록 하였고 외래의 임 상의들은 그 중에서 원하는 영상들을 클릭함으로써 영상을 디 스플레이 하도록 하였다. 또 다른 방법은 DICOM DIR 파일자 체가 없거나 혹은 있다고 하더라도 오류에 의해서 CD 내 영상 을 디스플레이 할 수 없는 경우에는“Display All”단추를 눌 러서 CD 내에 있는 모든 영상들을 디스플레이 할 수 있게 하 였다. “Display All”단추를 이용하여 영상을 조회하는 경우에 는 시간이 오래 걸리고 modality 별로 디스플레이 되지 않는 단점이 있지만 영상 포맷이나 형식에 관계 없이 모든 영상들 을 보여줄 수 있는 기능이기 때문에 영상 포맷, DICOM head- er 혹은 DICOMDIR 파일에 문제가 있는 경우에 효과적으로 사 용할 수 있는 방법이라고 생각된다. 본 연구자들이 개발한 프 로그램은 DICOM 파일뿐만 아니라 BMP, TIFF, JPEG 등의 다 양한 영상들을 읽을 수 있게 하였다.
그리고 어떠한 검사를 지정한 경우에는 우선 첫번째 영상부 터 디스플레이 해 놓고 다음 영상들을 찾게 함으로써 유저가 체감으로 느끼는 대기시간을 단축하게끔 하였다. 그리고 화면 의 우측 상단에는 영상 디스플레이 정도를 퍼센트로 표시하게 하여 지정한 검사가 어느 정도 디스플레이 되었는지의 상황을 유저가 알 수 있게 하였다 (Fig. 2).
본 연구에서 외부병원의 CD에서 가장 많은 분포를 보였던 modality는 MR 및 CT이었는데 MR과 CT 영상은 한 건의 검 사에서도 수백 장의 영상이 필요할 수 있으므로 영상의 디스 플레이 때에 첫째 영상을 먼저 보여주는 것은 유저의 대기 시 간을 줄여줄 수 있는 방법 중의 하나라고 생각된다.
본 연구에서 CD ROM에서 worklist를 읽어 들이는 시간은 큰 차이가 없었다. 이는 아마도 CD ROM 하드웨어에서 읽어 들이는 과정이기 때문에 프로그램에 따른 차이는 없을 것으로
Table 3. Number clicks
Software in CD Any CD v 1.0
MR 1.7 0.8
Simple (CR, DR) 1.8 0.8
CT 1.7 0.8
US 1.5 0.6
NM 1.4 0.7
XA, RF 1.3 0.8
ES, etc 1.8 0.6
Table 4. Statistical results and summary of analysis
Software in CD Any CD v 1.0 p value
CDROM-worklist 33.7 sec 29.6 sec 0.2
Worklist- first image 7.2 sec 3.3 sec 0.007
Click number 1.7회 0.77회 < 0.001
생각된다. 그러나 worklist에서 검사의 영상을 읽는 시간은 통 계적으로 유의한 차이를 보였는데 이는 프로그램에 따른 영상 의 디스플레이 방식이나 규칙, 그리고 프로그램 자체에 따라서 차이가 있을 것으로 생각된다.
원하는 영상을 보기 위한 클릭의 횟수도 CD 내장 프로그램 과 any CD v 1.0과는 통계적으로 유의한 차이를 보였는데 대 부분 CD 내장 프로그램은 병원 혹은 해당 프로그램의 소개면 이 있고 그 소개면에서 클릭을 해야 worklist로 이동하기 때문 으로 생각된다.
따라서 이러한 타병원의 영상 CD를 외래 진료실에서 효과 적으로 조회할 수 있는 시스템을 만든다면 불필요한 영상의학 적 재검사를 줄이는 데에 효과가 있을 것으로 생각된다. 환자 의 재검사를 줄인다는 것의 의미는 한번 검사한 영상의 효용 성을 극대화 시키고, 시간적, 비용적인 손실을 줄이고, 재검사 로 인한 신체적인 고통을 경감시킬 수 있다. 또한 의료진의 입 장 가장 불만 많은 요소 중의 하나인 외래에서의 대기시간 감 소에 도움을 줄 수 있고 신속하고도 정확한 의학적 결정을 내 리는 데에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다 [2].
이미 외국에서도 이와 비슷한 고민을 해결하기 위한 노력을 볼 수가 있다. 2004년 IHE(International healthcare enter- prise) initiative는 이동이 가능한 데이터의 호환을 위한 표준 화로서 Portable Data for Imaging(PDI) 프로토콜을 정의하였 다 [3]. PDI는 Portable Media Creator와 Portable Media Importer의 두 가지 원칙적인 actor를 정의하고 Web Content
Option을 포함하고 있지만 아직까지는 현실화 되지는 못한 것 이 사실이라고 하겠다.
더구나 김 등의 연구결과에서와 마찬가지로 DICOM 파일 포 맷은 일반영상파일과 달리 가변적인 요소들이 많기 때문에 모 든 DIOCM 파일들을 정확하게 display 하는 일이 매우 어렵고 기존의 Osiris, Image-J, Scion Image 등과 같이 널리 쓰이고 있는 공개 프로그램들도 테스트해 본 결과 표준 DICOM for- mat을 전부 다루지는 못하였다고 보고 하였다 [4].
결론적으로 외부병원 CD 전용 프로그램을 효과적으로 사용 하는 경우 CD 내의 내장된 프로그램을 이용하는 경우보다 dis- play하는 시간 및 클릭 횟수를 줄일 수 있고 이는 신속하고 효 율적인 외래진료에 도움이 될 것으로 사료된다.
참 고 문 헌
1. 천호종, 김영준, 이용성, 최병길. 2004 한국 PACS 현황보고. 대 한PACS학회지 2004;10:71-76.
2. 박영희, 김정선, 이윤재, 장광현, 이현복, 조남수. 타병원 영상자 료 입력에 따른 진료유용성에 대한 고찰. 대한PACS학회지 2004;10:125-132.
3. Van Ooijen PMA, Guignot J, Meval G, Oudkerk M.
Incorporating out-patient data from CD-R into the local PACS using DICOM worklist features. Journal of Digital Imaging 2005;18(3):196-202.
4. 김한명, 김희중. 다양한 형식의 DICOM을 지원하는 DICOM image viewer의 개발. 대한PACS학회지 1999;5:27-31.
대한PACS학회지 2005;11:118-123
=초 록=
목적: 본 연구의 목적은 외래진료시 외부병원 영상 CD를 조회할 때의 CD 디스플레이 시간 지연, 유저의 프로그램 생소함에 따른 불편 등을 없애고자 외부병원 영상조회 전용 프로그램을 개발하고 그 성능을 분석하는 데에 있다.
대상과 방법: 2005년 9월 25일부터 9월 30일 1주간 외래에서 조회한 49개의 외부병원의 영상 CD 를 대상으로 하 였다. 우선 각 CD에 담겨진 영상의 종류와 매수를 분석하였다. CD에 담겨진 각 병원의 고유 프로그램을 이용하였을 때와 본 연구자들이 자체 개발한 프로그램 (any CD v 1.0)을 이용한 경우에서의 원하는 영상을 불러올 때까지의 시 간과 클릭 횟수를 분석하였다. 영상을 불러올 때까지의 시간은 다시 CD ROM이 구동하여 worklist를 띄우는 시간 과 worklist 중 원하는 검사를 클릭하였을 때의 display 하는 시간으로 나누어서 분석하였다. 통계처리는 paired t test를 이용하였으며 p<0.05 인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다.
결과: 49개의 외부병원 영상들 중에서 MR이 35건으로 가장 많았고 CR과 DR을 포함한 단순촬영 28건, CT가 24 건, 초음파 10건, 핵의학과 영상 7건, 혈관조영술 및 투시 4건, 내시경 및 기타 5건 이었다.
CD ROM이 구동하여 worklist를 띄우는 시간은 자체프로그램을 사용한 경우 평균 33.7 초, any CD 를 이용한 경우 평균 29. 6 초, p 값은 0.20으로 그 차이는 통계적으로 유의하지 않았으나 검사 클릭 후 display하는 시간은 각각 평 균 7.2 초, 3.3 초로 유의한 차이를 보였다 (p<0.01).
그리고 CD ROM이 구동하여 원하는 영상이 display되는 시간은 각각 평균 41초, 32.9 초로 유의한 차이를 보였다 (p=0.007). 클릭 횟수는 자체프로그램을 사용하는 경우 1.7회, any CD를 이용하는 경우 0.77회로 통계적으로 유 의한 차이를 보였다 (p<0.01).
결론: 외부병원 CD 전용 프로그램을 효과적으로 사용하는 경우 CD 내의 내장된 프로그램을 이용하는 경우보다 display하는 시간 및 클릭 횟수를 줄일 수 있고 이는 신속하고 효율적인 외래진료에 도움이 될 것으로 사료된다.
