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문제 정의
- 최근 SPECT/CT의 발달과 보급으로 SPECT의 기능적 영상과 CT의 해부학적 영상이 결합된 복합적 진단정보에 대한 관심이 대두되고 있으며, 그 잠재적 성능가치에 관한 다양한 연구가 활발히 진행 중이다. SPECT/CT에 있어 CT장비의 적용은 CT영상으로부터 얻은 정보를 바탕으로 한 SPECT영상의 감쇠보정과 정확한 해부학적 위치정보 제공에 그 목적이 있다. CT영상 정보는 감쇠로 인한 인공물을 제거하고 정확한 산란보정을 통한 정량분석의 신뢰성을 향상시켜주며, SPECT영상이 가지는 단층영상에서 해부학적 위치정보의 정확성을 향상시키는 중요한 역할을 담당하고 있다.
- 하지만 그에 따른 CT 피폭 저감에 대한 연구는 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 상ㆍ하지(extremity) 뼈 SPECT/CT 검사 시 평판형(flat-panel) CT에서의 피폭저감 영향에 대해 고찰하는데 목적을 두었다.
- 8,9) 평판형 CT는 영상의학과의 중재적시술(intervention), 수술실(operating room), 치과(dental) 그리고 방사선종양학(oncology) 분야까지 이미 임상의 여러 분야에 적용되었고 복합적 진단 및 치료정보를 얻는데 많은 역할을 담당하고 있으며,10) 나아가 핵의학분야로의 임상적용도 적극적으로 활용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 상, 하지 뼈(upper, lower extremity bone) SPECT/CT 검사에서 평판형 CT의 사용 시 피폭저감 효과를 평가하고 그로인해 CT와 SPECT 영상에 미치는 영향을 고찰하는데 목적을 두었다.
제안 방법
- 12) 그와 함께 작은 검출기 소자의 사용은 공간분해능의 향상까지 기대할 수 있게 되었고, 차세대 평판형 CT의 경우 한정적이지만 뼈 조직과 같은 치밀한 조직의 변화를 영상화 하는데 있어서 기존 MDCT보다 효율적인 고분해능 영상획득에 유리하다는 결과가 보고되었다.9) 이를 참고하여 평판형 CT를 이용한 SPECT/CT의 bone SPECT 검사 시 피폭감소 효과를 어느 정도 기대할 수 있는지 동일한 bone 프로토콜을 적용한 나선형 CT를 통해 비교하였고, spine과 같은 body부분의 뼈와 비교하여 높은 분해능을 요구하는 촬영 부위인 상ㆍ하지 뼈에 있어서 SPECT/CT를 이용한 검사가 기존의 타 검사방법에 비해 임상진단에 있어 효율적이라는 가설을 세우고, 상ㆍ하지용 촬영조건을 선택적으로 일치시켜 실험에 적용하였다.
- 11) 지름이 10, 13, 17, 22 mm인 구(sphere)는 열소(hot lesion), 28, 37 mm인 구는 냉소(cold lesion)로 설정하였다. 99mTc 방사성의약품을 이용하여, 배후방사능(background)는 11.44 kBq/mL 농도로 구와 주변 농도비율을 8배 형성하였다(Fig. 3).
- 1. AAPM CT Performance Phantom was used to evaluate the noise and spatial resolution of CT study.
- AAPM CT phantom을 대상으로 관전압은 120 kVp로 고정하였고, 관전류는 평판형 CT의 상ㆍ하지 뼈 촬영 조건인 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 mA를 기준으로 산출된 관전류량인 146, 219, 292, 365, 438, 511, 584 mAs를 두 장비에 동일하게 적용하였다. 재구성 알고리즘은 'High' (shape & high resolution)로 동일하게 적용하였으며, bone filter, 512×512 matrix size, trans axial FOV (field of view) 140 mm (고정), 절편 두께 0.
- 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 검사 시 평판형과 나선형(helical) CT 간의 선량 조건에 따른 영상의 질, 피폭선량 비교를 위해 BrightView XCT (Philips Healthcare, Cleveland, USA)와 Briliance 16 CT (Philips, Healthcare, Cleveland, USA)를 적용하였다. AAPM CT phantom을 대상으로 노이즈(noise), 공간 분해능(spatial resolution)을 평가하였으며, 촬영 조건은 관전압 120 kVp로 고정하고, 관전류량(mAs)는 평판형 CT의 상ㆍ하지용 촬영 조건인 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 mA를 기준으로 산출된 mAs를 두 장비에 동일 적용하였다. 각 조건별 동일 촬영거리 내에서 DLP (dose-length product)값을 산출하였다.
- AAPM phantom 내의 alignment pin part (water tank) 영상을 워크스테이션 EBW (extended brilliance workstation, ver. 4.5)를 통해 분석하였다. Phantom 설명서에 따라 영상 색조폭(window width)을 100-300으로 설정 한 후 water-tank의 6시 방향 하단 1/4 지점에 4×4 cm2(16 cm·sq)의 사각형 ROI (Region of interest)를 그려 노이즈를 3회씩 측정하였다(Fig.
- AAPM phatom의 resolution insert part의 영상을 워크스테이션 EBW로 분석하였다. Phantom 설명서에 따라 영상의 window width 300, 색조치(window level) -150으로 설정 후 공기구멍의 지름크기 1.
- Alignment pin part (water tank), resolution insert part, low contrast extension part, CT number calibration insert part, slice thickness insert part, bone ring part 총 6개의 측정 구역으로 구성되어 있으며, 공간분해능(spatial resolution) 평가를 위한 공기구멍 지름의 크기는 1.75, 1.50, 1.25, 1.00, 0.75, 0.61, 0.50, 0.40 mm이다(Fig. 2).
- 재구성 프로그램은 Astonish (Philips Healthcare, Netherlands)를 이용하였으며, 재구성 방법은 iterative 4, subsets 16을 사용하였고, CT 정보를 이용하여 감쇠 보정, 산란보정 하였다. CT조건은 CT phantom 실험과 동일하게 적용하였으며, 각 CT조건에 따른 SPECT영상을 총 7회 획득 후, 재구성하였다.
- CT조건의 변화에 따라 NEMA IEC Body phantom을 이용하여 SPECT 영상을 획득하였고 워크스테이션 EBW NM (Extended Brilliance Workstation NM, ver. 2.01)을 통해 분석하였다. NEMA 표준을 참고하여 각 구의 크기가 가장 크게 보이는 중심 슬라이스 [열소(hot sphere)의 경우 최대 계수를 나타내는 슬라이스]를 찾아 각 구마다 ROI를 37 mm = 10.
- NEMA IEC Body Phantom을 이용하여 bone SPECT 프로토콜을 적용하였고, 투사영상당 30초씩 5.6° 간격으로 총 64 frames을 획득하였다.
- NEMA IEC body phantom을 이용한 SPECT영상 질 평가에서 선량 조건 mA (mAs)를 CT 실험과 동일하게 20 (146), 30 (219), 40 (29), 50 (365), 60 (438), 70 (511), 80 (584)로 변화시켜 영상획득 후 감쇠 및 산란 보정하였다(Fig. 14). 각 sphere의 %contrast 값은 cold sphere 37 mm에서 59.
- 01)을 통해 분석하였다. NEMA 표준을 참고하여 각 구의 크기가 가장 크게 보이는 중심 슬라이스 [열소(hot sphere)의 경우 최대 계수를 나타내는 슬라이스]를 찾아 각 구마다 ROI를 37 mm = 10.7 cm2 , 28 mm = 7.1 cm2 , 22 mm = 4.3 cm2 , 17 mm = 2.4 cm2 ,13 mm = 1.4 cm2 , 10 mm = 0.9 cm2로 설정하였고, 계수를 측정하였다(Fig. 8). 각 구마다 그려진 ROI와 동일한 크기의 ROI를 총 12개씩(총 72개) 설정하여 phantom 주변부의 백그라운드 영역에 일정한 간격으로 위치시킨 후 계수 값을 측정하였고, 12개 백그라운드 계수의 평균을 구하였다(Fig.
- Phantom 설명서에 따라 영상 색조폭(window width)을 100-300으로 설정 한 후 water-tank의 6시 방향 하단 1/4 지점에 4×4 cm2(16 cm·sq)의 사각형 ROI (Region of interest)를 그려 노이즈를 3회씩 측정하였다(Fig. 6).
- AAPM phatom의 resolution insert part의 영상을 워크스테이션 EBW로 분석하였다. Phantom 설명서에 따라 영상의 window width 300, 색조치(window level) -150으로 설정 후 공기구멍의 지름크기 1.75, 1.50, 1.25, 1.00, 0.75, 0.61, 0.50, 0.40 mm 중 육안으로 구분이 가능한 최소 크기를 확인하여 해상력을 평가하였으며, 관전류 변화에 따라 획득한 각각의 영상을 동일한 방법으로 확인하였다(Fig. 7).
- 두 장비 모두 상ㆍ하지 뼈 CT 프로토콜(protocol)을 동일하게 적용하여 영상을 획득하였으며 관전류를 제외한 기타 조건은 동일하게 설정하였다. SPECT장비는 BrightView XCT를 이용하였고, bone SPECT 프로토콜을 적용하여 영상을 획득하였다.
- 각 관전류를 적용하여 AAPM CT phantom의 측정 구역 중 'High'알고리즘의 평가를 위하여 주요 인자인 노이즈(noise)와 명료도(image definition)의 평가가 가능한 alignment pin part(water tank)와 resolution insert part 두 영역에서 영상을 획득하였으며, 각 조건에 따른 CT촬영 시 dose profile의 Z축 방향의 적분 값을 절편 두께로 나눈 값인 CTDI (computed tomography dose index)와 CTDI에 Z축 방향 촬영범위의 총 길이를 곱한 값으로 DLP (dose-length product)값을 산출하였다.
- 8). 각 구마다 그려진 ROI와 동일한 크기의 ROI를 총 12개씩(총 72개) 설정하여 phantom 주변부의 백그라운드 영역에 일정한 간격으로 위치시킨 후 계수 값을 측정하였고, 12개 백그라운드 계수의 평균을 구하였다(Fig. 9). 측정된 각 구의 값(hot sphere는 max값, cold sphere는 mean값)들과 해당 구의 백그라운드 평균값(12개의 평균)을 아래의 공식을 이용하여 %contrast를 계산하였고, SPSS ver.
- AAPM CT phantom을 대상으로 노이즈(noise), 공간 분해능(spatial resolution)을 평가하였으며, 촬영 조건은 관전압 120 kVp로 고정하고, 관전류량(mAs)는 평판형 CT의 상ㆍ하지용 촬영 조건인 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 mA를 기준으로 산출된 mAs를 두 장비에 동일 적용하였다. 각 조건별 동일 촬영거리 내에서 DLP (dose-length product)값을 산출하였다. 또한 CT의 조건변화에 따라 SPECT 영상에 미치는 영향을 확인하기 위해 NEMA IEC body phantom으로 영상을 획득하고 %contrast를 확인하였다.
- 4, 5). 두 장비 모두 상ㆍ하지 뼈 CT 프로토콜(protocol)을 동일하게 적용하여 영상을 획득하였으며 관전류를 제외한 기타 조건은 동일하게 설정하였다. SPECT장비는 BrightView XCT를 이용하였고, bone SPECT 프로토콜을 적용하여 영상을 획득하였다.
- 각 조건별 동일 촬영거리 내에서 DLP (dose-length product)값을 산출하였다. 또한 CT의 조건변화에 따라 SPECT 영상에 미치는 영향을 확인하기 위해 NEMA IEC body phantom으로 영상을 획득하고 %contrast를 확인하였다. 산출된 정보는 SPSS ver.
- 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 검사 시 평판형과 나선형(helical) CT 간의 선량 조건에 따른 영상의 질, 피폭선량 비교를 위해 BrightView XCT (Philips Healthcare, Cleveland, USA)와 Briliance 16 CT (Philips, Healthcare, Cleveland, USA)를 적용하였다. AAPM CT phantom을 대상으로 노이즈(noise), 공간 분해능(spatial resolution)을 평가하였으며, 촬영 조건은 관전압 120 kVp로 고정하고, 관전류량(mAs)는 평판형 CT의 상ㆍ하지용 촬영 조건인 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 mA를 기준으로 산출된 mAs를 두 장비에 동일 적용하였다.
- 재구성 알고리즘은 'High' (shape & high resolution)로 동일하게 적용하였으며, bone filter, 512×512 matrix size, trans axial FOV (field of view) 140 mm (고정), 절편 두께 0.5 mm의 세부 조건을 동일하게 적용하였다.
- 6° 간격으로 총 64 frames을 획득하였다. 재구성 프로그램은 Astonish (Philips Healthcare, Netherlands)를 이용하였으며, 재구성 방법은 iterative 4, subsets 16을 사용하였고, CT 정보를 이용하여 감쇠 보정, 산란보정 하였다. CT조건은 CT phantom 실험과 동일하게 적용하였으며, 각 CT조건에 따른 SPECT영상을 총 7회 획득 후, 재구성하였다.
대상 데이터
- CT phantom 실험은 AAPM (american association of physicists in medicine) CT Performance Phantom (Fluke Biomedical Corporation, USA)을 사용하였다(Fig. 1).
- CT 장비는 BrightView XCT (Philips Healthcare, Cleveland, USA)의 flat panel CT와 Brilliance 16 CT (Philips, Healthcare, Cleveland, USA)의 helical CT를 이용하였다(Figs. 4, 5). 두 장비 모두 상ㆍ하지 뼈 CT 프로토콜(protocol)을 동일하게 적용하여 영상을 획득하였으며 관전류를 제외한 기타 조건은 동일하게 설정하였다.
- SPECT phantom 실험은 NEMA (national electrical manufacturers association) IEC (international electrotechnical commission) Body Phantom (Data Spectrum Corporation, USA)을 사용하였으며, NEMA Standards NU2-2001을 참고하였다(Fig. 3).11) 지름이 10, 13, 17, 22 mm인 구(sphere)는 열소(hot lesion), 28, 37 mm인 구는 냉소(cold lesion)로 설정하였다. 99mTc 방사성의약품을 이용하여, 배후방사능(background)는 11.
데이터처리
- 6). 관전류 변화에 따라 획득한 각각의 영상을 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 값을 SPSS ver.18을 이용하여 통계 분석하였다.
- 또한 CT의 조건변화에 따라 SPECT 영상에 미치는 영향을 확인하기 위해 NEMA IEC body phantom으로 영상을 획득하고 %contrast를 확인하였다. 산출된 정보는 SPSS ver.18로 기술통계 분석하였다.
- 9). 측정된 각 구의 값(hot sphere는 max값, cold sphere는 mean값)들과 해당 구의 백그라운드 평균값(12개의 평균)을 아래의 공식을 이용하여 %contrast를 계산하였고, SPSS ver.18을 이용 통계 분석하였다. %contrast는 다음과 같은 공식을 이용하였다.
성능/효과
- 8) 이는 최적화된 검출기 크기에 따른 선량효율 증가에 관한 연구에서 비롯되었는데, 요구되는 공간분해능보다 더 작은 크기의 검출기 소자의 배열을 곡선이 아닌 평판형으로 배열함으로서 낮은 선량조건으로도 높은 검출효율을 기대할 수 있으며, 동일한 영상의 질을 유지하는 한도 내에서 50%부터 최대 70%까지 잠재적 선량저감효과를 얻는다는 보고이다.12) 그와 함께 작은 검출기 소자의 사용은 공간분해능의 향상까지 기대할 수 있게 되었고, 차세대 평판형 CT의 경우 한정적이지만 뼈 조직과 같은 치밀한 조직의 변화를 영상화 하는데 있어서 기존 MDCT보다 효율적인 고분해능 영상획득에 유리하다는 결과가 보고되었다.9) 이를 참고하여 평판형 CT를 이용한 SPECT/CT의 bone SPECT 검사 시 피폭감소 효과를 어느 정도 기대할 수 있는지 동일한 bone 프로토콜을 적용한 나선형 CT를 통해 비교하였고, spine과 같은 body부분의 뼈와 비교하여 높은 분해능을 요구하는 촬영 부위인 상ㆍ하지 뼈에 있어서 SPECT/CT를 이용한 검사가 기존의 타 검사방법에 비해 임상진단에 있어 효율적이라는 가설을 세우고, 상ㆍ하지용 촬영조건을 선택적으로 일치시켜 실험에 적용하였다.
- AAPM CT phantom을 이용한 CT 노이즈 평가에서 선량 조건을 20 (146), 30 (219), 40 (29), 50 (365), 60 (438), 70 (511), 80 (584) mA (mAs)로 변화시켰을 때, 평판형 CT의 노이즈 값은 63.0, 55.8, 49.0, 43.3, 41.6, 38.9, 34.8로 점차 감소하였고, 나선형 CT의 노이즈 값은 75.6, 61.7, 53.9, 47.8, 43.3, 39.5, 36.9로 점차 감소하였다(Fig. 10, Table 1). 동일한 조건일 때 평판형 CT가 나선형 CT보다 노이즈 값이 작았으며, 그 값의 차이는 저 선량의 조건일수록 증가하였다(Fig.
- AAPM CT phatom을 이용한 CT실험에서 동일한 촬영 조건일 때 평균 노이즈 값은 평판형 CT 46.6±9.9, 나선형 CT 51.2±13.7이며, 평판형 CT영상의 노이즈가 나선형 CT와의 비교에서 4.6의 차이(최소 0.6-최대 12.6)를 보이며 평판형 CT의 노이즈가 더 적은 것으로 분석되었다.
- AAPM phantom에서는 mAs의 증가에 따라 노이즈는 감소하였고, 평판형 CT가 나선형 CT보다 노이즈가 낮았으며, 그 차이는 저선량의 조건일수록 증가하였다. 분해능 평가에서 두 장비 모두 0.
- Hot sphere와 cold sphere의 구분 없이 영상의 전반적인 대조도 분해능 평가에 있어 TQCI값은 341±1%의 값을 보였다(Fig. 15).
- 이와 같이 영상의 질 향상을 목적으로 선량을 높이면 높일수록 평판형 CT의 선량감소효과가 더욱 증가되는 경향을 보였다. NEMA IEC Body phantom을 이용한 SPECT 실험에서는 CT 실험과 동일한 선량조건을 적용하였을 때, hot sphere와 cold sphere의 %contrast가 일정하게 유지되는 양상을 보였다. 따라서 SPECT/CT의 촬영 조건에서 평판형 CT의 선량조건(mA)의 변화는 SPECT와 CT 영상의 질에 큰 영향을 주지 않으며, 피폭선량 감소효과를 기대할 수 있다.
- 4으로 산출되었다. 각 조건에 따른 모든 cold sphere와 hot phere의 %contrast합으로 구해진 TQCI (total quality contrast index) 값은 20 mA에서 42.1, 30 mA에서 340.4, 40 mA 에서 340.5, 50 mA에서 340.3, 60 mA에서 341.7, 70 mA에서 339.8, 80 mA에서 343.2으로 산출되었다(Table 5).
- 12). 각각의 선량조건 변화에 따라 획득한 영상의 공간 분해능 평가에서, 두 CT 유형 모두 조건에 따른 유의한 차이없이 모든 조건에서 0.75 mm까지 육안으로 평가되었다(Fig. 13).
- 동일한 조건을 적용한 평판형과 나선형 CT 간의 선량 조건 변화에 따른 영상의 질은 큰 차이를 보이지 않았으며, 충분한 피폭저감의 효과를 얻을 수 있었다. 또한 SPECT 영상의 %contrast 분석을 통해 영상의 질이 유지되는 것을 확인하였다.
- 10, Table 1). 동일한 조건일 때 평판형 CT가 나선형 CT보다 노이즈 값이 작았으며, 그 값의 차이는 저 선량의 조건일수록 증가하였다(Fig. 11).
- 6 mGy․cm으로 조건 증가에 따라 증가하였다(Table 1). 동일한 조건일 때 평판형 CT가 나선형 CT보다 피폭선량이 적었으며, 그 값의 편차는 높은 선량조건일수록 증가하였다(Fig. 12). 각각의 선량조건 변화에 따라 획득한 영상의 공간 분해능 평가에서, 두 CT 유형 모두 조건에 따른 유의한 차이없이 모든 조건에서 0.
- 또한 CTDI 값의 경우 평판형 CT 9.4±4.1 mGy, 나선형 CT 28.3±12.2 mGy 으로 산출되었으며, 18.9 mGy의 차이(최소 7.55-최대 30.3 mGy)가 있었다.
- 동일한 조건을 적용한 평판형과 나선형 CT 간의 선량 조건 변화에 따른 영상의 질은 큰 차이를 보이지 않았으며, 충분한 피폭저감의 효과를 얻을 수 있었다. 또한 SPECT 영상의 %contrast 분석을 통해 영상의 질이 유지되는 것을 확인하였다. 그러므로 촬영범위가 넓지 않고 고분해능을 요구하는 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 검사에서 평판형 CT를 적용하는 것이, 나선형 CT에 비해 낮은 선량조건을 적용함에도 불구하고 유사한 영상의 질을 기대할 수 있다.
- 위와 같은 실험의 과정에서 산출된 피폭선량의 비교는 같은 조건일 때 평판형 CT가 나선형 CT에 비해 평균 70% 정도의 피폭선량 감소효과를 보였으며, 선량을 증가시킬수록 그 편차는 커졌다. 또한 유사한 노이즈를 보이는 영상간의 분석에서는 75%의 선량감소 효과를 보였으며, 반대로 피폭선량 수준이 비슷한 영상끼리의 비교에서는 평판형 CT 영상의 노이즈가 45% 감소하는 결과를 보였다. 이와 같이 영상의 질 향상을 목적으로 선량을 높이면 높일수록 평판형 CT의 선량감소효과가 더욱 증가되는 경향을 보였다.
- 본 연구에 이용된 평판형 CT는 나선형 CT와의 노이즈와 공간분해능을 비교한 영상 품질 평가에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 같은 조건일 때 피폭선량의 감소 효과를 보였다. 피폭선량 차이는 mAs가 높을수록 그 편차가 증가하여 조사선량이 높은 촬영일수록 피폭감소 효과가 증대됨을 알 수 있었으며, 노이즈에 의한 영상 품질은 mAs가 낮을수록 편차가 증가하였다.
- 분해능 평가에서 두 장비 모두 0.75 mm까지 육안으로 식별 가능하였고, 평판형 CT의 경우 선량조건(mA)의 증가에 따라 DLP값이 54-216 mGy·cm까지 증가하였으며, 나선형 CT의 경우 177-709 mGy·cm로 증가하였다.
- 선량조건(mA)의 변화에 따른 피폭선량 평가에서 평판형 CT의 CTDI 값은 3.8-15.0 mGy, DLP 값은 54.0-216.0 mGy․ cm으로 조건의 증가에 따라 증가하였고, 나선형 CT의 CTDI 값은 11.3-45.3 mGy, DLP 값은 177.4-709.6 mGy․cm으로 조건 증가에 따라 증가하였다(Table 1). 동일한 조건일 때 평판형 CT가 나선형 CT보다 피폭선량이 적었으며, 그 값의 편차는 높은 선량조건일수록 증가하였다(Fig.
- 동일한 촬영 조건에서의 공간분해능평가는 두 장비 유형간 유의한 차이가 없었다. 위와 같은 실험의 과정에서 산출된 피폭선량의 비교는 같은 조건일 때 평판형 CT가 나선형 CT에 비해 평균 70% 정도의 피폭선량 감소효과를 보였으며, 선량을 증가시킬수록 그 편차는 커졌다. 또한 유사한 노이즈를 보이는 영상간의 분석에서는 75%의 선량감소 효과를 보였으며, 반대로 피폭선량 수준이 비슷한 영상끼리의 비교에서는 평판형 CT 영상의 노이즈가 45% 감소하는 결과를 보였다.
- 3으로 나선형 CT에서 438 mAs의 조건으로 촬영할 때의 값과 같다(Table 1). 이와 같은 방법의 분류로서 유사 노이즈 값 40, 43, 48, 54, 62으로 측정되는 조건들로 그룹을 나눴을 때, 평판형 438 mAs와 나선형 511 mAs, 평판형 292 mAs와 나선형 365 mAs, 평판형 219 mAs와 나선형 292 mAs, 평판형 146 mAs와 나선형 219 mAs 총 5그룹이 유사한 노이즈 값으로 측정되었으며, 각 그룹 간 비교에서 선량 조건(mAs)은 평판형 CT가 나선형 CT보다 73 mAs씩 낮아 21% 감소되었으며, 그에 따른 CTDI는 74%, DLP는 75%정도 감소되었다(Table 3). 평판형 CT에서 60 mA (438 mAs) 조건으로 촬영 시 CTDI값은 11.
- 또한 DLP값은 162-177 mGy·cm으로 비슷한 수준의 피폭선량을 보였다. 이와 같이 동일한 피폭선량 수준에서의 두 장비 사이의 노이즈 비교는 평판형 CT에서 41.6 나선형 CT에서 75.6의 수치로 측정되었으며 평판형 CT가 나선형 CT보다약 45% 정도 노이즈 감소를 보였다(Table 4).
- 또한 유사한 노이즈를 보이는 영상간의 분석에서는 75%의 선량감소 효과를 보였으며, 반대로 피폭선량 수준이 비슷한 영상끼리의 비교에서는 평판형 CT 영상의 노이즈가 45% 감소하는 결과를 보였다. 이와 같이 영상의 질 향상을 목적으로 선량을 높이면 높일수록 평판형 CT의 선량감소효과가 더욱 증가되는 경향을 보였다. NEMA IEC Body phantom을 이용한 SPECT 실험에서는 CT 실험과 동일한 선량조건을 적용하였을 때, hot sphere와 cold sphere의 %contrast가 일정하게 유지되는 양상을 보였다.
- 6)를 보이며 평판형 CT의 노이즈가 더 적은 것으로 분석되었다. 저선량 일수록 그 편차는 커져 선량조건을 낮추면 낮출수록 노이즈로 인한 나선형 CT의 영상의 질이 더 많이 저하됨을 알 수 있다.
- 통계 분석 결과, 각 구의 크기별 선량조건(mA)의 변화에 따른 %contrast는 37 mm에서 평균 59.5±0.6%, 28 mm에서 평균 44.0±0.9%, 22 mm에서 평균 82.0±1.0%, 17 mm에서 평균 69.8±1.1%, 13 mm에서 50.2±1.2%, 10 mm에서 평균 35.5±0.5%로 나타났으며, ±0.9%의 차이가 있었다(Table 6).
- 통계 분석 결과, 조건에 따른 평균 노이즈 값은 평판형 CT 46.6±9.9, 나선형 CT 51.2±13.7이며, 4.6의 차이(최소 0.6-최대 12.6)가 있었다.
- CT 선량조건(mA)의 변화에 따른 SPECT 영상의 대조도 해상력 또한 특별한 차이를 나타내지 않고 일정한 값을 유지하였다. 평판형 CT가 결합된 SPECT/CT장비로 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 프로토콜을 이용한 phantom 실험결과 CT와 SPECT 영상의 품질 저하 없이 피폭감소효과가 있음을 알 수 있었다. 이는 평판형 CT 검출기의 구조적 특성과촬영, 재구성 방식에 의한 복합적 결과로서, 비교적 작은 촬영범위 내에서 고분해능의 영상획득을 요하는 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 검사에 있어 우수한 영상의 질을 유지하면서, 저 선량의 영상획득이 가능하리라 사료된다.
- 본 연구에 이용된 평판형 CT는 나선형 CT와의 노이즈와 공간분해능을 비교한 영상 품질 평가에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 같은 조건일 때 피폭선량의 감소 효과를 보였다. 피폭선량 차이는 mAs가 높을수록 그 편차가 증가하여 조사선량이 높은 촬영일수록 피폭감소 효과가 증대됨을 알 수 있었으며, 노이즈에 의한 영상 품질은 mAs가 낮을수록 편차가 증가하였다. CT 선량조건(mA)의 변화에 따른 SPECT 영상의 대조도 해상력 또한 특별한 차이를 나타내지 않고 일정한 값을 유지하였다.
후속연구
- 하지만 실제 SPECT/CT에 결합된 나선형 CT와의 직접적인 비교가 이루어지지 못했고, CT와 SPECT의 다양한 영상의 질을 평가하는 방법에 있어서 모든 적용이 이루어지지 않았으므로, 영상의 질 유지에 있어서 추가적인 실험을 통해 변수가 존재할 수 있음을 감안해야 할 것이다. 또한 bone SPECT와 관련하여 대조도 분해능의 평가에 있어서 water 매질만을 사용하였고, bone 매질의 cold lesion평가에 대해서 한계점이 있었다.
- 그러므로 촬영범위가 넓지 않고 고분해능을 요구하는 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 검사에서 평판형 CT를 적용하는 것이, 나선형 CT에 비해 낮은 선량조건을 적용함에도 불구하고 유사한 영상의 질을 기대할 수 있다. 또한 이를 통해 실제 임상에서 불필요한 피폭선량 저감에 도움이 되리라 사료된다.
- 평판형 CT가 결합된 SPECT/CT장비로 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 프로토콜을 이용한 phantom 실험결과 CT와 SPECT 영상의 품질 저하 없이 피폭감소효과가 있음을 알 수 있었다. 이는 평판형 CT 검출기의 구조적 특성과촬영, 재구성 방식에 의한 복합적 결과로서, 비교적 작은 촬영범위 내에서 고분해능의 영상획득을 요하는 상ㆍ하지 뼈 SPECT/CT 검사에 있어 우수한 영상의 질을 유지하면서, 저 선량의 영상획득이 가능하리라 사료된다.
- 하지만 실제 SPECT/CT에 결합된 나선형 CT와의 직접적인 비교가 이루어지지 못했고, CT와 SPECT의 다양한 영상의 질을 평가하는 방법에 있어서 모든 적용이 이루어지지 않았으므로, 영상의 질 유지에 있어서 추가적인 실험을 통해 변수가 존재할 수 있음을 감안해야 할 것이다. 또한 bone SPECT와 관련하여 대조도 분해능의 평가에 있어서 water 매질만을 사용하였고, bone 매질의 cold lesion평가에 대해서 한계점이 있었다.
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