이 연구의 목적은 Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)의 Non-attenuation correction (AC-non) 영상에 대한 attenuation correction(AC) 방법 중 Chang's method와 CT based attenuation correction(AC-CT) 사이의 count를 비교하기 위함이다. phantom study는 증류수로 채워진 hoffman 3D phantom에 $^{99m}Tc$ 37Mbq을 투여하였고, patient study는 normal volunteer에 $^{99m}Tc$-HMPAO 750Mbq를 정맥주입하고 Siemens사의 Symbia T6로 Brain SPECT 영상을 획득하였고 뇌 정량 분석을 하였다. 각각의 방법들을 적용한 transverse image는 같은 위치에서 재구성 되었으며 각각 10, 20, 30번째 slice에서 6개의 region of interest(ROI)를 그려 AC-non 과 AC-CT 그리고 Chang's method의 count를 비교하였다. phantom study에서 AC-non, AC-CT, Chang's method의 각각 평균 count는 $4606.8{\pm}511.3$, $16794.6{\pm}2429.4$, $8752.6{\pm}896.5$이었으며 patient study에서 $5460.8{\pm}519.6$, $15320{\pm}1171.6$, $12795{\pm}1422.1$이었다. phantom study에서 AC-CT와 AC-non 사이의 비는 3.70이고 Chang's method와 AC-non 사이의 비는 1.92였으며 patient study에서는 각각 2.85, 2.38이었다. 우리는 이 연구를 통하여 AC-CT가 Chang's method보다 더 높은 AC을 해준다는 걸 알 수 있었다. 그리고 Chang's method는 patient study에서의 AC 값이 phantom study에서의 AC값보다 더 높다는 것을 알 수 있었다. brain SPECT/CT를 시행하는 경우 scatter correction을 같이 시행하고 bone에 의한 감쇠 정보를 반영할 수 있는 AC-CT가 chang's method보다 정확하다 할 수 있겠다.
이 연구의 목적은 Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)의 Non-attenuation correction (AC-non) 영상에 대한 attenuation correction(AC) 방법 중 Chang's method와 CT based attenuation correction(AC-CT) 사이의 count를 비교하기 위함이다. phantom study는 증류수로 채워진 hoffman 3D phantom에 $^{99m}Tc$ 37Mbq을 투여하였고, patient study는 normal volunteer에 $^{99m}Tc$-HMPAO 750Mbq를 정맥주입하고 Siemens사의 Symbia T6로 Brain SPECT 영상을 획득하였고 뇌 정량 분석을 하였다. 각각의 방법들을 적용한 transverse image는 같은 위치에서 재구성 되었으며 각각 10, 20, 30번째 slice에서 6개의 region of interest(ROI)를 그려 AC-non 과 AC-CT 그리고 Chang's method의 count를 비교하였다. phantom study에서 AC-non, AC-CT, Chang's method의 각각 평균 count는 $4606.8{\pm}511.3$, $16794.6{\pm}2429.4$, $8752.6{\pm}896.5$이었으며 patient study에서 $5460.8{\pm}519.6$, $15320{\pm}1171.6$, $12795{\pm}1422.1$이었다. phantom study에서 AC-CT와 AC-non 사이의 비는 3.70이고 Chang's method와 AC-non 사이의 비는 1.92였으며 patient study에서는 각각 2.85, 2.38이었다. 우리는 이 연구를 통하여 AC-CT가 Chang's method보다 더 높은 AC을 해준다는 걸 알 수 있었다. 그리고 Chang's method는 patient study에서의 AC 값이 phantom study에서의 AC값보다 더 높다는 것을 알 수 있었다. brain SPECT/CT를 시행하는 경우 scatter correction을 같이 시행하고 bone에 의한 감쇠 정보를 반영할 수 있는 AC-CT가 chang's method보다 정확하다 할 수 있겠다.
Purpose : The purpose of this study was to compare count between Chang's method and CT-based attenuation correction (AC-CT) among the attenuation correction (AC) methods for non-attenuation correction (AC-non) images of Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography). Materials and Methods ...
Purpose : The purpose of this study was to compare count between Chang's method and CT-based attenuation correction (AC-CT) among the attenuation correction (AC) methods for non-attenuation correction (AC-non) images of Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography). Materials and Methods : We injected $^{99m}Tc$ 37Mbq in a Hoffman 3D phantom filled with distilled water in the phantom study, and injected intravenously $^{99m}Tc$-HMPAO 740Mbq in a normal volunteer in the patient study, and then obtained Brain SPECT images with Symbia T6 of Siemens and conducted quantitative brain analysis. Transverse images to which each method was applied were rebuilt at the same position, and 6 regions of interest (ROI) were drawn on each of Slice No. 10, 20 and 30 and then the counts of AC-non, AC-CT and Chang's method were compared. Results : The mean counts of AC-non, AC-CT and Chang's method were $4606.8{\pm}511.3$, $16794.6{\pm}2429.4$, and $8752.6{\pm}896.5$, respectively, in the phantom study and $5460.8{\pm}519.6$, $15320{\pm}1171.6$ and $12795{\pm}1422.1$, respectively, in the patient study. In the phantom study, the ratio of AC-CT to AC-non was 3.70 and the ratio of Chang's method to AC-non was 1.92, and in the patient study, they were 2.85 and 2.38, respectively. Conclusion : From this study, we found that AC-CT makes higher AC than Chang's method. In addition, when Chang's method was used, AC in the patient study was higher than that in the phantom study. These results need to be considered also in other examinations.
Purpose : The purpose of this study was to compare count between Chang's method and CT-based attenuation correction (AC-CT) among the attenuation correction (AC) methods for non-attenuation correction (AC-non) images of Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography). Materials and Methods : We injected $^{99m}Tc$ 37Mbq in a Hoffman 3D phantom filled with distilled water in the phantom study, and injected intravenously $^{99m}Tc$-HMPAO 740Mbq in a normal volunteer in the patient study, and then obtained Brain SPECT images with Symbia T6 of Siemens and conducted quantitative brain analysis. Transverse images to which each method was applied were rebuilt at the same position, and 6 regions of interest (ROI) were drawn on each of Slice No. 10, 20 and 30 and then the counts of AC-non, AC-CT and Chang's method were compared. Results : The mean counts of AC-non, AC-CT and Chang's method were $4606.8{\pm}511.3$, $16794.6{\pm}2429.4$, and $8752.6{\pm}896.5$, respectively, in the phantom study and $5460.8{\pm}519.6$, $15320{\pm}1171.6$ and $12795{\pm}1422.1$, respectively, in the patient study. In the phantom study, the ratio of AC-CT to AC-non was 3.70 and the ratio of Chang's method to AC-non was 1.92, and in the patient study, they were 2.85 and 2.38, respectively. Conclusion : From this study, we found that AC-CT makes higher AC than Chang's method. In addition, when Chang's method was used, AC in the patient study was higher than that in the phantom study. These results need to be considered also in other examinations.
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문제 정의
3) 이에 우리는 Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)의 Non-attenuation correction (AC-non) 영상에 대한 감쇠보정 방법 중 Chang's method와 CT based attenuation correction (AC-CT) 사이의 count를 비교하기 위해 이 연구를 진행하였다.
제안 방법
CT의 조건은 130kVp, 250 ref. mAs(CAREdose 4D), rotation cycle 1.5 sec, pitch 0.4로 설정 하였으며 reconstruction 조건은 kernel H31 medium smooth, window setting은 cercbrum으로 설정 하여 CT scan을 시행하였다.
phantom study와 patient study에서 획득된 data를 뇌 정량 분석을 하였으며 각각의 방법들을 적용한 transverse image는 같은 위치에서 재구성되었고 각각 10, 20, 30번째 slice에서 Fig. 3.에서 보이는 것처럼 6개의 region of interest (ROI)를 그려 AC-non과 AC-CT 그리고 Chang's method의 count를 비교하였다(Fig. 4).
안정된 상태의 52세 남자 정상 지원자를 대상으로 scanner bed위에 supine position 상태에서 눈을 감고 99mTc-HMPAO 740 Mbq를(20 mCi) 투여한 뒤 10분 뒤에 SPECT Phantom study와 같은 조건으로 SPECT를 시행 하였다.
증류수로 채워진 hoffman 3D brain phantom에 99mTc 37 Mbq (1 mCi)을 투여하고 phantom을 scanner bed의 head holder위에 올려놓은 후 dual head 감마 카메라를 이용하여 SPECT를 시행하였다(step & shoot mode, 20sec/60view, zoom 1.45, 128×128 matrix).
대상 데이터
1), collimator는 LEHR (Low energy high resolution) collimator를 사용하여 실험 하였다. phantom study에서는 hoffman 3D brain phantom (Data Spectrum Corporation, USA)를 사용하였다(Fig. 2).
이론/모형
CT를 이용한 감쇠 보정은 μ-map으로 변환된 CT image를 이용하였고 SPECT 영상의 재구성은 3D OSEM방법을 이용하여 subset 15, iteration 7, gaussian FWHM 8을 적용하였다.
깊이에 따른 광자의 감쇠정도가 다르기 때문에 감쇠보정이 필요하고 기존의 SPECT에서는 Chang's method를 감쇠 보정에 이용하였다.
성능/효과
10번째 영상의 ROI count 평균은 AC-NON일 때 4900± 485, Chang's method를 이용하였을 때 9574 ± 840, AC-CT일 때 17592 ± 1807이었다(Fig. 5).
10번째 영상의 ROI count 평균은 AC-NON일 때 4934±694, Chang's method를 이용하였을 때 11857 ± 1425, AC-CT일 때 15255 ± 1418이었다(Fig. 8).
20번째 영상의 ROI count 평균은 AC-NON일 때 4347±732, Chang's method를 이용하였을 때 8693 ± 1336, AC-CT일 때 15101 ± 4200이었다(Fig. 6).
20번째 영상의 ROI count 평균은 AC-NON일 때 5382 ± 636, Chang's method를 이용하였을 때 12806±1958, AC-CT일 때 15220 ± 1453이었다(Fig. 9).
30번째 영상의 ROI count 평균은 AC-NON일 때 4572 ± 315, Chang's method를 이용하였을 때 7989 ± 512, AC-CT일 때 17690 ± 1280이었다(Fig. 7).
30번째 영상의 ROI count 평균은 AC-NON일 때 6065 ± 227, Chang's method를 이용하였을 때 13723 ± 882, AC-CT일 때 15484 ± 643이었다(Fig. 10).
이는 Skull bone에 의한 감쇠가 Chang method에서는 저평가된 것이다.4) 따라서 brain SPECT/CT를 시행하는 경우 scatter correction을 같이 시행하고 bone에 의한 감쇠 정보를 반영할 수 있는 AC-CT가 chang's method보다 정확하다 할 수 있겠다. 추후 더 많은 정상 지원자의 brain SPECT/CT 감쇠보정 data와 질병군과 비교 연구가 필요할 것으로 사료된다.
우리는 이 연구를 통하여 AC-CT와 Chang's method 사이에 감쇠 보정값이 다르다는 것을 알 수 있었고 AC-CT가 Chang's method보다 더 높은 감쇠보정을 해준다는 것을 알 수 있었다. 이는 scatter correction에 의한 결과라고 앞서 말한 바 있다.
후속연구
4) 따라서 brain SPECT/CT를 시행하는 경우 scatter correction을 같이 시행하고 bone에 의한 감쇠 정보를 반영할 수 있는 AC-CT가 chang's method보다 정확하다 할 수 있겠다. 추후 더 많은 정상 지원자의 brain SPECT/CT 감쇠보정 data와 질병군과 비교 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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