[논문]MIM 소프트웨어를 이용한 3-D PET/CT 영상의 방사선치료 평가를 위한 임상적용에 관한 연구

이상호

doi:10.7742/jksr.2015.9.4.249

초록
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본 연구는 PET/CT의 이미지 추가 정보를 통해 이미지 재형성과 합성기능을 바탕으로 TPS 임상 적용과 기초 자료 활용 및 지속적인 연구 개발을 위하여 True-D 기법과 MIM 소프트웨어를 접목하여 각각의 영상 간 합성 작업을 기반으로 이미지의 폭 넓은 활용으로 임상에서 판독에 소용되는 시간 및 비용을 줄이고 효율적 진단 및 방사선치료 시 종양 표적 결정에 유효한 도구로 사용하고자 함이며 정밀한 치료효과 판정에 활용하여 임상에서 판독에 소요되는 시간과 불필요한 추가 검사를 줄일 수 있을 것으로 기대하며 종양환자 판독 보고서 작성 및 PACS 등 타 소프트웨어와의 호환성 개발로 PET/CT 기기의 성능평가에 활용 될 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, through the additional information of the PET / CT images by utilizing the basic data of TPS clinical application on the basis of the image re-forming synthetic function, the True-D technology and MIM software for continued research and development in combination, based on the combina...

In this study, through the additional information of the PET / CT images by utilizing the basic data of TPS clinical application on the basis of the image re-forming synthetic function, the True-D technology and MIM software for continued research and development in combination, based on the combination-work between the respective images, reducing the time and cost of useful reading in clinical wide use of image width, efficient, effective tool for tumor targeting at diagnosis and radiation therapy by use as, by using the precise therapeutic effect determination, the time taken to read in the clinical, unnecessary and expect to a can reduce the additional examination by the creation of tumor patients read reports and PACS such asWe expect to be utilized for compatibility development with other software to evaluate the performance of PET / CT equipment.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

방사선항암화학요법 중 PET/CT는 방사선 치료계획에 부가적인 정보를 제공해주며, 방사선치료 중 종양 반응 평가의 잠재적 가능성을 가진다^[3]. TPS 임상 적용과 기초 자료 활용 및 지속적인 연구 개발을 위하여 MIM software를 이용한 이미지의 폭 넓은 활용으로 임상에서 판독에 소용되는 시간 및 비용을 줄이고 효율적 진단 및 RT volume결정하고자 함이며,국내에 도입된 다양한 PET/CT 장비의 RTvolume GTV, CTV, PTV 결정(ICRU report 50, 62) 및 활용 정립으로 시간 대비 효율 향상으로 인한 비용절감과 방사선 치료 장비에 대한 호환성 정립으로 PET/CT의 진단과 치료의 정밀도 향상 기능 방안을 제시하고, 이미지 재형성(Reformable Registration) 과 자동 윤곽 정보(Auto Contouring) 구현에 대한 배경자료 및 논문자료수집으로 기초자료 활용 및 지속적인 연구의 토대를 마련코자 함이며, True-D 기법과 더블어 MIM software의 연구 영상들을 임상에 적용하고 다수의 시범분석(time point analysis)을 평가로 효율적 진단 및 RT volume 결정에 있어서 정밀한 치료효과 판정 적용을 3차원 영상으로 치료 전.후 volume변화 분석과 대 환자설명이 용이하게 함을 본 연구 개발의 목적으로 한다.

제안 방법

Fig. 1은 PET/CT, SPETCT, MRI, CT 등의 각종검사를 받은 암 환자들을 대상으로 True-D tool을 이용하여 Lung, Liver, bone 등의 질환별 영상의 작업을 시행하여 스캔과 동시에 실시간으로 진단에 필요한 3차원 영상이 의뢰한 진료과에 보내져, 환자와 의사간의 입체적인 해부학적 영상을 직접보면서 구체적인 대화나 의견교환을 쉽게 하여, 보다 빠르고 정확한 진단과 치료에 도움을 되고자 하였다.
부산 지역 내 D병원에 내원하여 PET/CT(SiemensmCT64), SPET(Siemens Symbia E), MRI(Philips 3.0T),CT(Philips 256channel) 등의 각종 검사 시행 이력이 있는 환자들 중 PET/MRI, SPECT/CT 등 약 170건의 fusion 영상을 연구하고, True-D 기법과 MIM software의 연구 영상들을 임상에 적용하고 다수의 시점분석(time point analysis)을 평가로 효율적 진단 및 정밀한 치료효과 판정에 적용하고자 하였으며, PET/CT의 치료계획시스템(TTS)의 임상적용을 위해 PET/CT 영상의 상호 호환 프로세스를 정립하는 단계로서 MIM software의 seting 및 Training을 추진하였으며 이를 바탕으로 영상 호환 시 발생할 수 있는 오류를 해결 및 효율적인 프로세스를 정립하였으며, MIM contouingtool의 사용으로 PET, SPET, CT, MRI 등의 다양한 이미지에 신속한 3D 방법을 적용하였으며, MIM contouring tool을 이용 시 생성된 contour 구조를 세 개의 Plan에서 편집하여 효율적 RT Volume을 결정하였다. PET/SPET 변연부 Contour 기능 수행 시, PET edge 사용으로 contrast 세팅에 관계없이 변연부 강도 변화에 기초하여 종양 주변의 3D contour를 자동으로 생성하여 True-D 기법과 MIM software의 영구 영상들을 임상에 적용하고 다수의 시점 분석 (time point analysis)을평가로 효율적 진단 및 정밀한 치료효과 판정에 적용하여, PET/CT 영상의 방사선 치료(RT)와 상호 호환프로세스 정립으로 치료계획 시스템 소프트웨어에서 제공하는 정보의 표준화된 적용이 실현되었다.

대상 데이터

연구의 대상 및 방법으로는 부산 지역 내 D병원에 내원하여 follow-up을 받고 있는 170명의 환자 중 PET/CT(Siemens mCT64), SPET(Siemens Symbia E),MRI(Philips 3.0T), CT(Philips 256channel) 등의 각종 검사를 받은 환자들을 대상으로 True-D 기법을 통한 3D 영상화 작업을 수행하여, 각각의 영상 간 Fusion 작업과 MIM contouring tool을 기반으로 한 PET edge,Therapy Response Work flow 및 Static viewer 작업을 수행하고, PET/CT, SPET, MRI, CT 등 각종 검사 시행 이력이 있는 환자들을 대상으로 치료에 대한 반응을 평가하는 반자동 프로세싱 customizable work flow를 시행하여, 다수의 시점분석 (time point analysis)을 True-Dtool을 이용하여 Lung, Liver, bone 등의 질환별 170건의 영상의 3-D 작업을 평가하였다.

데이터처리

Fig. 5와 Fig. 6은 PET CT와 MRI영상의 합성이미지로서 합성할 이미지 볼륨을 로딩한 후 MIM 툴바의 Create Fusion 버튼을 눌러 합성이미지를 생성하였으며 True-D 이미지는 볼륨만 비교하는 반면에 MIM software를 이용한 종양의 크기 변화 및 SUV값으로 치료 평가를 할 수 있는 장점을 가지고 있다.
대상 환자들의 PET/CT, SPECT, MRI, CT등의 영상들을 서로 fusion 하는 작업 수행하고 각 환자들의 병변에 따른 이미지 작업화를 시행하였다.

이론/모형

2은 True-D 작업 환자들을 대상으로 MIM software의 Auto conturing tool을 사용하여 PET edge의 spatial derivative technique(공간파생 기술)로PET/SPECT 영상의 종양의 변연부 및 괴사가 많이 진행된 병변의 Threshold Value와 SUV를 평가할 수 있으며 Series Selector에서는 MIM 화면에 다수의 시리즈 또는 fusion이 디스 플레이 되면 화면과 같은 시리즈 Selector를 이용하여 contour할 시리즈를 선택할 수 있으며, 선택 후 저장된 RT struct가 적용된다. Contouring tools은 모든 Contouring 도구는 Contouring Sidebar에 있으며 툴 모드에 접속되고 Contour를 생성할 수 있다. Contour Management는 새로운 Contour 생성, contour 삭제, RT struct 로딩 및 저장, 화면에서 contour 숨기기 또는 보이기 기능을 제공한다.

성능/효과

0T),CT(Philips 256channel) 등의 각종 검사 시행 이력이 있는 환자들 중 PET/MRI, SPECT/CT 등 약 170건의 fusion 영상을 연구하고, True-D 기법과 MIM software의 연구 영상들을 임상에 적용하고 다수의 시점분석(time point analysis)을 평가로 효율적 진단 및 정밀한 치료효과 판정에 적용하고자 하였으며, PET/CT의 치료계획시스템(TTS)의 임상적용을 위해 PET/CT 영상의 상호 호환 프로세스를 정립하는 단계로서 MIM software의 seting 및 Training을 추진하였으며 이를 바탕으로 영상 호환 시 발생할 수 있는 오류를 해결 및 효율적인 프로세스를 정립하였으며, MIM contouingtool의 사용으로 PET, SPET, CT, MRI 등의 다양한 이미지에 신속한 3D 방법을 적용하였으며, MIM contouring tool을 이용 시 생성된 contour 구조를 세 개의 Plan에서 편집하여 효율적 RT Volume을 결정하였다. PET/SPET 변연부 Contour 기능 수행 시, PET edge 사용으로 contrast 세팅에 관계없이 변연부 강도 변화에 기초하여 종양 주변의 3D contour를 자동으로 생성하여 True-D 기법과 MIM software의 영구 영상들을 임상에 적용하고 다수의 시점 분석 (time point analysis)을평가로 효율적 진단 및 정밀한 치료효과 판정에 적용하여, PET/CT 영상의 방사선 치료(RT)와 상호 호환프로세스 정립으로 치료계획 시스템 소프트웨어에서 제공하는 정보의 표준화된 적용이 실현되었다.

후속연구

본 연구의 기대효과 및 활용방안으로는 True-D 기법과 더블어 MIM software를 접목하여 이미지의 폭 넓은 활용으로 임상에서 판독에 소요되는 시간과 불필요한 추가 검사를 줄일 수 있을 것으로 기대하며, 효율적 진단 및 정밀한 치료효과 판정에 활용하여, 종양 환자 판독 보고서 작성 및 PACS 등 타 소프트웨어와의 호환성 개발로 PET/CT 기기의 성능평가에 활용될 것으로 기대하며, PET/CT 영상의 방사선 치료(RT)와 상호 호환 프로세스 정립으로 치료계획 시스템 소프트웨어에서 제공하는 정보의 표준화된 적용이 실현되어, 3차원 영상으로 치료 전,후 분석과 대 환자 설명이 용이 할 것으로 사료되며, 항후 Auto-Percist와 연동하는 방사선치료효과 연구가 필요합니다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	PET/CT의 특징은?	[1-2] 본 연구는 Positron Emission Tomography/Computed Tomography(PET/CT)의 이미지 및 추가 정보를 통해 이미지 재형성(Reformable Registration)을 통한 합성기능(fusion)을 바탕으로 방사선 치료 계획 준비단계 및 추적 단계에서의 종양 윤곽의 참고 자료 생성 및 자동 윤곽 기능 정립으로 사용자 편의성 향상과 오류감소를 목적으로, PET/CT 영상과 방사선 치료 간의 상호 호환 프로세스 정립을 위해 복잡한 방사선 종양학과의 전자챠트, 치료계획 소프트웨어, MIM 소프트웨어 등과의 연동을 통해 사용자가 하나의 소프트웨어에서 다른 데이터를 활용할 수 있는 방안이 국내 핵의학에서의 도입이 절실히 필요한 상황이다. 방사선항암화학요법 중 PET/CT는 방사선 치료계획에 부가적인 정보를 제공해주며, 방사선치료 중 종양 반응 평가의 잠재적 가능성을 가진다[3]. TPS 임상 적용과 기초 자료 활용 및 지속적인 연구 개발을 위하여 MIM software를 이용한 이미지의 폭 넓은 활용으로 임상에서 판독에 소용되는 시간 및 비용을 줄이고 효율적 진단 및 RT volume결정하고자 함이며,국내에 도입된 다양한 PET/CT 장비의 RTvolume GTV, CTV, PTV 결정(ICRU report 50, 62) 및 활용 정립으로 시간 대비 효율 향상으로 인한 비용절감과 방사선 치료 장비에 대한 호환성 정립으로 PET/CT의 진단과 치료의 정밀도 향상 기능 방안을 제시하고, 이미지 재형성(Reformable Registration) 과 자동 윤곽 정보(Auto Contouring) 구현에 대한 배경자료 및 논문자료수집으로 기초자료 활용 및 지속적인 연구의 토대를 마련코자 함이며, True-D 기법과 더블어 MIM software의 연구 영상들을 임상에 적용하고 다수의 시범분석(time point analysis)을 평가로 효율적 진단 및 RT volume 결정에 있어서 정밀한 치료효과 판정 적용을 3차원 영상으로 치료 전.
	PET/CT란 무엇인가?	PET/CT는 PET와 CT가 융합 형태로 개발되면서 CT를 이용한 감쇄보정으로 검사시간의 단축과 병변의 정확한 위치파악이 용이해져 핵의학 영상은 영상장비와 영상처리 기술의 발달로 분자영상 기법으로까지 발전을 거듭하였으며, PET/CT는 생체내에 양전자를 방출하는 방사성동위원소로 표지된 방사성의약품을 투여한 후 체내의 기능이나 대사능을 영상화하는 장비이다. 국내의료기관에 설치된 PET/CT가 최근에 급격하게 증가하고 있다.

참고문헌 (12)

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