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문제 정의
- 6. This question investigation was conducted targeting residents and specialist in nuclear medicine.
- 그러나 위의 방법들을 이용하여 병변의 위치를 정확히 나타내는 데에는 한계가 있다. 그래서 SPECT/CT에서 scout촬영을 이용한 방법을 추가하여 영상에서 가장 정확한 위치정보를 나타내는 방법을 알아보고 각각의 검사에서 환자가 받는 피폭선량을 비교하고 분석하고자 한다.
- 현재 대부분 병원에서 99mTc 점선원 또는 57Co 면선원을 이용한 방법을 사용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 위의 두 가지 방법 외에 10 ㎖ 주사기를 이용하는 방법, 산란선 광자에너지를 이용한 방법, SPECT/ CT에서 scout촬영을 이용한 방법을 추가하여 영상에서 위치 정보를 유용하게 제공하는 방법과 피폭선량을 비교 및 평가 하고자 한다.
가설 설정
- 6) 또한 환자와 검사자 모두 추가적인 피폭이 없다는 장점이 있다. 그러나 주사 부위에서 멀어질수록 영상이 흐려지고 균일하지 않아서 영상의 질이 가장 좋지 않다.
제안 방법
- 5가지 검사방법 중 판독 시 위치 정보를 잘 나타내 주는 방법은 5명 모두가 SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법으로 선택하였으며, 위치 정보를 얻는데 가장 어려웠던 방법은 5명 모두가 산란선 광자에너지를 이용한 체표 윤곽법으로 선택하였다. 판독 시 위치정보를 잘 나타내 주는 방법으로 선택된 SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법에 대한 영상의 평가 점수는 가장 높게 나온 점수는 5점 만점에 4점을 획득하였고 가장 낮게 나온 점수는 3점을 획득하였다.
- Finally, The E method for acquiring the image was fused the scout image and the basal image of SPECT/CT using MATLAB® program.
- Rando phantom과 SYMBIA T16 장비를 사용하였으며 Phantom의 우측 13번째에 0.11 M㏃의 점선원을 삽입하여 종양을 만들었고, 우측 유방 위치에 37 M㏃의 점선원으로 주사 부위를 만들었다. 첫 번째 방법은 99mTc 점선원으로 Phantom의 체표윤곽을 30초 동안 그려 영상을 획득하는 방법이며, 두 번째는 57Co 면선원을 환자의 후면부와 좌측면에 위치하여 30초 동안 체표윤곽을 얻는 방법이며, 세 번째는 99mTcO4 37 M㏃와 생리식염수로 채운 10 ㎖ 주사기를 이용한 방법이다.
- 이에 영상의 DICOM 파일을 MATLAB®2008 Program으로 영상중첩 코드를 생성, 실행하였다. Scout 영상을 배경(background)으로 하고 감마카메라를 이용하여 획득한 영상을 전경(foreground)로 하여 중첩하였다. 그리고 종양에 관심영역을 1개 설정하고 관심영역 주변영역에 5개를 설정하여 종양 대 배후 방사능비의 값을 구하였다 (Fig.
- 이때 전면 영상과 우측 영상을 각각 3분씩 얻었으며 검사 시 개인피폭 선량계(ECOTEST, DKG-21)를 사용하여 피폭선량을 계측하였다. 각각의 영상을 종양 대 배후 방사능 비(TBR)와 피폭선량을 비교 및 분석하였으며 다섯 가지 방법의 영상을 방사선사와 핵의학 전공의에게 설문조사를 하여 선호도를 파악하였다.
- phantom, RAN100을 사용하였으며 생리식염수 백(saline pack)100 ㎖로 유방 모형을 만들었다. 그리고 99mTc 37 M㏃의 점선원을 이용하여 phantom의 주사부위(injection site)를 만들었으며 0.11 M㏃의 점선원을 이용하여 phantom의 13번째에 병변 부위를 나타나게 하였다(Fig. 2).
- 3). 그리고 Personal gamma radiation dosimeter (ECOTEST, DKG-21)을 사용하여 피폭선량을 측정하였다. Dosimeter의 상대확장 표준 불확도는 6.
- 99mTc과 산란선의 조건은 window 폭(width)에서 140 KeV의 경우 ±15%, 90 KeV의 경우 ±30%로 하여 동시에 전면영상과 측면영상을 얻은 후 syngo CT 2007E program을 통해 전면영상, 전면영상의 산란선 영상, 측면영상, 측면영상의 산란선 영상으로 파일을 분리시켜 영상 후처리 작업을 통해 영상을 얻는 방법이다. 그리고 종양에 관심영역을 1개 설정하고 관심영역 주변영역에 5개를 설정하여 종양 대 배후 방사능비의 값을 구하였다 (Fig. 4, 5).
- 피폭선량 비교를 위해 Personal gamma radiation dosimeter DKG-21을 환자의 가슴부위에 올려놓고 각각의 검사에 대한 피폭선량을 측정하였다. 또한 다섯 가지 방법의 영상을 방사선사와 핵의학 전공의에게 설문조사를 하여 선호도를 파악하였다(Fig. 6).
- 57Co 면선원을 영상을 얻는 반대편에 위치시켜 30초 동안 영상을 동시에 얻은 후 선원을 다시 빼고 전면영상과 측면영상을 각각 3분씩 얻는 방법이며 조직의 밀도에 따른 감쇄의 정도의 차이를 이용한 방법이다. 또한 영상에서 종양에 관심 영역을 1개 설정하고 관심영역 주변영역에 5개를 설정하여 종양 대 배후 방사능비의 값을 구하였다(Fig. 4, 5).
- 또한, 산란선을 이용해서 환자의 위치 정보를 얻을 때는 Syngo CT 2007E를 사용하였으며 SPECT/CT의 scout 촬영을 이용했을 때는 MATLAB®2008 Program으로 영상을 융합하였다(Fig. 3).
- 2008 Program을 이용하여 융합시켜 영상을 만드는 방법입니다. 이때 CT scout의 조건은 80 KV, 30 mA로 최소의 조건으로 영상을 얻었으며 CT scout 검사 시 같은 위치에서 감마카메라로 전면영상을 3분 얻었다. 그리고 측면영상도 전면영상과 같은 방법으로 얻었다(Fig.
- 그리고 네 번째는 선원 없이 99mTc의 에너지와 scatter의 광자 에너지를 이용한 방법이며, 마지막은 SPECT/CT의 scout영상과 유방 영상을 전선화 코드를 이용하여 융합하는 방법이다. 이때 전면 영상과 우측 영상을 각각 3분씩 얻었으며 검사 시 개인피폭 선량계(ECOTEST, DKG-21)를 사용하여 피폭선량을 계측하였다. 각각의 영상을 종양 대 배후 방사능 비(TBR)와 피폭선량을 비교 및 분석하였으며 다섯 가지 방법의 영상을 방사선사와 핵의학 전공의에게 설문조사를 하여 선호도를 파악하였다.
- 이에 영상의 DICOM 파일을 MATLAB®2008 Program으로 영상중첩 코드를 생성, 실행하였다.
- Tc 37 M㏃의 점선원을 이용하여 검사자가 30초 동안 직접 phantom의 체표면을 그리는 방법이다. 전면 영상과 측면영상을 각각 3분씩 얻었으며 전면영상과 측면영상에서 각각 종양에 관심영역(ROI; Regions of Interest)을 1개 설정하고 관심영역 주변영역(background)에 5개를 설정하여 종양의 평균값(P_signnal)과 관심영역 주변영역의 평균값(P_noise)을 산출하여 종양 대 배후 방사능비(TBR; Tumor Background Ratio)값을 구하였다(Fig. 4, 5).
- Tc 37 M㏃을 채운 후 phantom 영상을 얻는 반대쪽 위치에서 주사기를 이용하여 검사자가 30초 동안 직접 일정한 방향으로 그려주는 방법으로 조직의 밀도에 따른 감쇄의 정도의 차이를 이용한 방법이다. 전면영상과 측면영상을 각각 3분씩 얻은 후 영상에서 종양에 관심영역을 1개 설정하고 관심영역 주변영역에 5개를 설정하여 종양 대 배후 방사능비의 값을 구하였다(Fig.4, 5).
- 11 M㏃의 점선원을 삽입하여 종양을 만들었고, 우측 유방 위치에 37 M㏃의 점선원으로 주사 부위를 만들었다. 첫 번째 방법은 99mTc 점선원으로 Phantom의 체표윤곽을 30초 동안 그려 영상을 획득하는 방법이며, 두 번째는 57Co 면선원을 환자의 후면부와 좌측면에 위치하여 30초 동안 체표윤곽을 얻는 방법이며, 세 번째는 99mTcO4 37 M㏃와 생리식염수로 채운 10 ㎖ 주사기를 이용한 방법이다. 그리고 네 번째는 선원 없이 99mTc의 에너지와 scatter의 광자 에너지를 이용한 방법이며, 마지막은 SPECT/CT의 scout영상과 유방 영상을 전선화 코드를 이용하여 융합하는 방법이다.
- 키 163㎝, 몸무게 54㎏인 RANDO® phantom, RAN100을 사용하였으며 생리식염수 백(saline pack)100 ㎖로 유방 모형을 만들었다.
- 피폭선량 비교를 위해 Personal gamma radiation dosimeter DKG-21을 환자의 가슴부위에 올려놓고 각각의 검사에 대한 피폭선량을 측정하였다. 또한 다섯 가지 방법의 영상을 방사선사와 핵의학 전공의에게 설문조사를 하여 선호도를 파악하였다(Fig.
대상 데이터
- 1. Symbia T16 SPECT/CT was used.
- The RANDO® phantom, RAN100 represented a 163 ㎝, 54 ㎏ female figure was used.
- 본 연구에서는 임상에서 사용되고 있는 Siemens사의 Symbia T16 SPECT/CT (Siemens Medical Solutions USA, Inc.)기기를 사용하였다. 저에너지 범용성 콜리메이터(Low Energy General Purpose collimator)를 사용하였으며 행렬 크기(matrix size)는 256Ⅹ256이며, 화상의 줌율(zoom factor)은 1.
- 소프트웨어 환자의 위치정보를 나타내기 위한 방법을 위해 99mTc 37M㏃이 들어있는 10 ㎖주사기, 37 M㏃ 점선원, 159.1 M㏃의 57Co 면선원을 사용하였다. 또한, 산란선을 이용해서 환자의 위치 정보를 얻을 때는 Syngo CT 2007E를 사용하였으며 SPECT/CT의 scout 촬영을 이용했을 때는 MATLAB®2008 Program으로 영상을 융합하였다(Fig.
- )기기를 사용하였다. 저에너지 범용성 콜리메이터(Low Energy General Purpose collimator)를 사용하였으며 행렬 크기(matrix size)는 256Ⅹ256이며, 화상의 줌율(zoom factor)은 1.0으로 설정하였다(Fig. 1).
이론/모형
- 4. The A method for acquiring the image was used by drawing the body surface of phantom using Na99mTcO4 as a point source. The B method, the image was acquired with 57Co flood source on the rear side and the left side of the phantom, the image as the C method was obtained using a syringe filled with 37 M㏃ of Na99mTcO4in 10 ㎖ of saline, and as the D method, we used a photon energy and scatter energy of 99mTc emitting from phantom without any addition radiation exposure.
성능/효과
- 2의 결과를 얻었다. 10 ㎖ 주사기를 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면 영상에서는 266.1의 결과를 얻었고, 우측면 영상에서는 124.4의 결과를 얻었다. 면선원을 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면 영상에서는 117.
- SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법은 CT의 scout 촬영을 하고 종양은 감마카메라로 검사를 하여 scout 영상과 감마 영상을 융합하여 영상에 나타내는 방법이다. TBR값은 전면 영상 565.57, 측면 영상 141.87로 가장 높게 나와 선명도와 영상의 질이 가장 좋은 것을 알 수 있다. 피폭선량은 31 μ Sy의 결과를 얻어 다른 검사보다 15배 정도 높게 나왔다.
- 6의 결과를 얻었다. 그리고 SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면 영상에서는 565.6의 결과를 얻었고, 우측면 영상에서는 141.8의 결과를 얻었다(Table 1, 2).
- 그리고 산란선 광자에너지를 이용한 체표 윤곽법으로 검사를 했을 때는 0 μ Sy의 피폭선량이 나타났으며, SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법으로 검사를 했을 때는 31 μ Sy의 피폭선량이 나타났다(Table 3).
- 또한 피폭선량은 마지막 방법이 가장 높았으며 네 번째 방법이 가장 낮았다. 그리고 설문 조사 결과는 마지막 방법이 가장 좋은 점수가 나왔고 네 번째 방법이 가장 낮은 점수가 나왔다.
- TBR값은 마지막 방법이 가장 높았고 네 번째 방 법이 가장 낮았다. 또한 피폭선량은 마지막 방법이 가장 높았으며 네 번째 방법이 가장 낮았다. 그리고 설문 조사 결과는 마지막 방법이 가장 좋은 점수가 나왔고 네 번째 방법이 가장 낮은 점수가 나왔다.
- 그리고 면선원을 이용한 체표 윤곽법은 다른 영상보다는 영상이 균일하게 나타났으며, 산란선 광자에너지를 이용한 체표 윤곽법은 영상의 질이 가장 좋지 않으며 종양의 위치를 정확하게 알 수 없다. 마지막으로 SPECT/CT의 CT scout 촬영을 이용한 체표 윤곽법은 scout CT 영상을 통해 종양의 위치를 정확히 알 수 있으며 영상의 질도 가장 좋다는 것을 알 수 있다(Fig. 7).
- 4의 결과를 얻었다. 면선원을 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면 영상에서는 117.4의 결과를 얻었고, 우측면 영상에서는 99.6의 결과를 얻었다. 산란선 광자에너지를 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면영상에서는 3.
- 6의 결과를 얻었다. 산란선 광자에너지를 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면영상에서는 3.2의 결과를 얻었고, 우측면 영상에서는 7.6의 결과를 얻었다. 그리고 SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면 영상에서는 565.
- 피폭선량은 31 μ Sy의 결과를 얻어 다른 검사보다 15배 정도 높게 나왔다. 설문조사 결과로는 가장 판독에 도움이 된다는 결과를 얻었고 5점 만점에 3.5점으로 판독에 도움을 주는 정도를 나타냈다.
- 유방 림프절 검사는 유방암이 있는 환자들에게 검사 시 종양의 위치를 정확하게 영상화하는 것이 중요하다. 실험 결과 SPECT/CT의 scout 촬영을 이용한 검사 방법은 종양 대 배후 방사능 비의 값이 가장 좋고 설문 조사 결과에서도 가장 좋은 점수를 얻어 영상에서 환자의 위치 정보를 유용하게 제공해주는 방법으로 평가되었다. 그러나 피폭 선량은 SPECT/CT 의 scout 촬영 시 다른 검사방법보다 많이 나왔으나 일반인의 연간 피폭선량한도인 1 m㏜를 기준으로 비교하면 피폭량은 미미하다고 할 수 있다.
- 점선원을 이용한 체표 윤곽법, 10 ㎖ 주사기를 이용한 체표 윤곽법, 면선원을 이용한 체표 윤곽법으로 검사를 했을 때는 모두 2 μ Sy의 피폭선량이 나타났다.
- 점선원을 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면 영상에서는 334.9의 결과를 얻었고, 우측면 영상은 117.2의 결과를 얻었다. 10 ㎖ 주사기를 이용한 체표 윤곽법에서 종양대 배후방사능 비의 값은 전면 영상에서는 266.
- 첫 번째 방법에서의 종양 대 배후 방사능 비의 값은 전면 영상은 334.9, 우측 영상은 117.2이며 피폭선량은 2 μ㏜가 계측되었고, 두 번째 방법에서는 각각 266.1, 124.4, 2 μ㏜로 평가되었고, 세 번째 방법에서는 117.4, 99.6, 2 μ㏜로 평가되었으며 네 번째 방법에서는 3.2, 7.6이며 0 μ㏜로 평가되었다.
- 5가지 검사방법 중 판독 시 위치 정보를 잘 나타내 주는 방법은 5명 모두가 SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법으로 선택하였으며, 위치 정보를 얻는데 가장 어려웠던 방법은 5명 모두가 산란선 광자에너지를 이용한 체표 윤곽법으로 선택하였다. 판독 시 위치정보를 잘 나타내 주는 방법으로 선택된 SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법에 대한 영상의 평가 점수는 가장 높게 나온 점수는 5점 만점에 4점을 획득하였고 가장 낮게 나온 점수는 3점을 획득하였다. 5명의 평균 점수는 3.
후속연구
- 그러나 피폭 선량은 SPECT/CT 의 scout 촬영 시 다른 검사방법보다 많이 나왔으나 일반인의 연간 피폭선량한도인 1 m㏜를 기준으로 비교하면 피폭량은 미미하다고 할 수 있다. Scout촬영 시 80 ㎸이하로 검사가 가능하다면 피폭선량도 줄이고 환자의 위치 정보를 유용하게 영상화 할 수 있는 방법이 될 수 있을 것이다.
- 7) 또한, 현재 Siemens 장비로 CT scout 검사 시 80 KV, 30 mA가 최소의 조건이다. 그러나 이런 조건을 더 낮게 할 수 있는 장비가 나온다면 SPECT/CT의 CT scout촬영을 이용한 체표 윤곽법은 피폭선량도 줄이고 환자의 위치 정보를 유용하게 영상화 할 수 있는 방법이 될 수 있을 것이다.
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