본원에서 시행하는 Brain SPECT 검사는 $^{99m}Tc-ECD$ 또는 $^{99m}Tc-HMPAO$를 주사 한 후 뇌 영상을 얻어 뇌 관류상태를 평가하는 검사이다. 하지만 검사 중 일부 환자 상태가 불안정할 경우 움직임이 발생하여 재촬영이나 검사실패로 이어지는 경우가 발생 된다. 이에 현재의 Step and Shoot Mode(SSM)이 아닌 움직임이 발생되더라도 재구성을 통해 영상 구현이 가능한 Dynamic Continuous Mode(DCM)를 적용하여 환자의 재촬영과 피폭선량을 감소시키고 검사실에 운영 효율성을 높이고자함에 있다. Deluxe PET/SPECT Phantom과 Hoffman 3D Brain Phantom으로 Filtered Back Projection(FBJ)과 Iterated Reconstruction(IR)으로 재구성하여 영상을 구현하였다. 이미지를 가지고 핵의학과 5년이상의 임상경력이 있는 의사 5명과 방사선사 5명을 대상으로 리커트 5점 척도(Likert 5 Scale)와 블라인드 판독 테스트를 실시 하였다. 판독의 블라인드 테스트 결과 최소 DCM 3Repeat (30%)에서 7Repeat (50%)까지 판독에 영향을 주지 않는다고 답해 주었다. DCM으로 검사 시 환자 움직임이 발생되면 불필요한 부분을 제거하여 재촬영, 재주사의 감소를 가져올 수 있고, 장비 오류 시 영상을 재구성 후 구현 할 수 있어 검사실 운영 효율도 높을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 SPECT검사뿐 만 아니라 SPECT/CT검사 에서도 활발한 연구가 적용 될 거라 기대 되며 마지막으로 실제 환자 적용은 환자 데이터의 충분한 수집 후 병원 판독 실정에 맞게 도입이 필요 하리라 사료된다.
본원에서 시행하는 Brain SPECT 검사는 $^{99m}Tc-ECD$ 또는 $^{99m}Tc-HMPAO$를 주사 한 후 뇌 영상을 얻어 뇌 관류상태를 평가하는 검사이다. 하지만 검사 중 일부 환자 상태가 불안정할 경우 움직임이 발생하여 재촬영이나 검사실패로 이어지는 경우가 발생 된다. 이에 현재의 Step and Shoot Mode(SSM)이 아닌 움직임이 발생되더라도 재구성을 통해 영상 구현이 가능한 Dynamic Continuous Mode(DCM)를 적용하여 환자의 재촬영과 피폭선량을 감소시키고 검사실에 운영 효율성을 높이고자함에 있다. Deluxe PET/SPECT Phantom과 Hoffman 3D Brain Phantom으로 Filtered Back Projection(FBJ)과 Iterated Reconstruction(IR)으로 재구성하여 영상을 구현하였다. 이미지를 가지고 핵의학과 5년이상의 임상경력이 있는 의사 5명과 방사선사 5명을 대상으로 리커트 5점 척도(Likert 5 Scale)와 블라인드 판독 테스트를 실시 하였다. 판독의 블라인드 테스트 결과 최소 DCM 3Repeat (30%)에서 7Repeat (50%)까지 판독에 영향을 주지 않는다고 답해 주었다. DCM으로 검사 시 환자 움직임이 발생되면 불필요한 부분을 제거하여 재촬영, 재주사의 감소를 가져올 수 있고, 장비 오류 시 영상을 재구성 후 구현 할 수 있어 검사실 운영 효율도 높을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 SPECT검사뿐 만 아니라 SPECT/CT검사 에서도 활발한 연구가 적용 될 거라 기대 되며 마지막으로 실제 환자 적용은 환자 데이터의 충분한 수집 후 병원 판독 실정에 맞게 도입이 필요 하리라 사료된다.
Purpose During Brain SPECT study, critical factor for proper study with $^{99m}Tc-ECD$ or $^{99m}Tc-HMPAO$ is one of the important causes to patent's movement. It causes both improper diagnosis and examination failure. In this study, we evaluated the effect of Dynamic Continuou...
Purpose During Brain SPECT study, critical factor for proper study with $^{99m}Tc-ECD$ or $^{99m}Tc-HMPAO$ is one of the important causes to patent's movement. It causes both improper diagnosis and examination failure. In this study, we evaluated the effect of Dynamic Continuous Mode Acquisition compared to Step and Shoot Mode to raise efficacy and reject the data set with movement, as well as, be reconstructed in certain criteria. Materials and Methods Deluxe Jaszczak phantom and Hoffman 3D Brain phantom were used to find proper standard data set and exact time. Step and Shoot Mode and Dynamic Continuous Mode Acquisition were performed with SymbiaT16. Firstly, Deluxe Jaszczak phantom was filled with $Na^{99m}TcO_4$ 370 MBq and obtained in 60 minutes to check spatial resolution compared with Step and Shoot Mode and Dynamic Continuous Mode. The second, the Hoffman 3D Phantom filled with $Na^{99m}TcO_4$ 74 MBq was acquired for 15 Frame/minutes to evaluate visual assessment and quantification. Finally, in the Deluxe Jaszczak phantom, Spheres and Rods were measured by MI Apps program as well as, checking counts with the frontal lobe, temporal lobe, occipital lobe, cerebellum and hypothalamus parts was performed in the Hoffman 3D Brain Phantom. Results In Brain SPECT Study, using Dynamic Continuous Mode rather than current Step and Shoot Mode, we can do the reading using the 20 to 50 % of the acquired image, and during the test if the patient moves, we can remove unneeded image to reduce the rate of restudy and reinjection. Conclusion Dynamic Continuous Mode in Brain study condition enhances effects compared to Step and Shoot Mode. And also is powerful method to reduce reacquisition rate caused by patient movement. The findings further indicate that it suggest rejection limit to maintain clinical value with certain reconstruction factors compared with Tomo data set. Further examination to improve spatial resolution, SPECT/CT should be the answer for that.
Purpose During Brain SPECT study, critical factor for proper study with $^{99m}Tc-ECD$ or $^{99m}Tc-HMPAO$ is one of the important causes to patent's movement. It causes both improper diagnosis and examination failure. In this study, we evaluated the effect of Dynamic Continuous Mode Acquisition compared to Step and Shoot Mode to raise efficacy and reject the data set with movement, as well as, be reconstructed in certain criteria. Materials and Methods Deluxe Jaszczak phantom and Hoffman 3D Brain phantom were used to find proper standard data set and exact time. Step and Shoot Mode and Dynamic Continuous Mode Acquisition were performed with SymbiaT16. Firstly, Deluxe Jaszczak phantom was filled with $Na^{99m}TcO_4$ 370 MBq and obtained in 60 minutes to check spatial resolution compared with Step and Shoot Mode and Dynamic Continuous Mode. The second, the Hoffman 3D Phantom filled with $Na^{99m}TcO_4$ 74 MBq was acquired for 15 Frame/minutes to evaluate visual assessment and quantification. Finally, in the Deluxe Jaszczak phantom, Spheres and Rods were measured by MI Apps program as well as, checking counts with the frontal lobe, temporal lobe, occipital lobe, cerebellum and hypothalamus parts was performed in the Hoffman 3D Brain Phantom. Results In Brain SPECT Study, using Dynamic Continuous Mode rather than current Step and Shoot Mode, we can do the reading using the 20 to 50 % of the acquired image, and during the test if the patient moves, we can remove unneeded image to reduce the rate of restudy and reinjection. Conclusion Dynamic Continuous Mode in Brain study condition enhances effects compared to Step and Shoot Mode. And also is powerful method to reduce reacquisition rate caused by patient movement. The findings further indicate that it suggest rejection limit to maintain clinical value with certain reconstruction factors compared with Tomo data set. Further examination to improve spatial resolution, SPECT/CT should be the answer for that.
1). 2)3)이에 현재의 Step and Shoot Mode (SSM)이 아닌 움직임이 발생되더라도 재구성을 통해 재촬영 없이 영상 구현이 가능한 Dynamic Continuous Mode (DCM)를 적용하여 환자의 재촬영과 피폭선량을 감소시키고 검사실에 운영 효율성을 높일 수 있는지 증명하여 보고자 한다.
이는 환자의 검사의 부담감과 피폭선량 증가뿐 만 아니라 검사실의 운영 효율성 저하에 크게 영향을 미치는 요인이다. 이에 본 연구는 이러한 문제점을 극복하기 위해 현재의 Step and Shoot Mode(SSM)가 아닌 Dynamic Continuous Mode (DCM)로 Brain SPECT를 검사 할 시 제시한 문제점을 극복 할 수 있을지 알아 보는 연구이다. DCM은 Repeat이라는 각각의 영상의 구성 묶음을 통해 최종적으로 우리에게 이미지를 제공한다.
제안 방법
Brain SPECT의 Step and Shoot Mode(SSM) 검사 시 환자의 움직임 등 불필요한 부분을 제거하여 영상을 재구성 하기 위해 기존의 Step and Shoot Mode(SSM)가 아닌 Dynamic Continuous Mode(DCM)를 적용하여 환자의 피폭선량 검사의 부담감, 검사실의 운영 효율을 증가 시키기 위해 Deluxe Jaszczak phantom 와 Hoffman 3D Brain phantom을 이용하여 Filtered Back Projection(FBJ)와 Iteration Reconstruction(IR) 방식을 적용하여 비교, 실험하여 핵의학 종사 5년이상 방사선사와 의사를 상대로 블라인드 테스트를 실시 하였다. 결과는 DCM으로 획득 할 시 이미지의 30~50%를 제거 하여도 판독에는 어려움이 없다라고 답해 주었다.
대상 데이터
첫 번째 사용한 팬텀은 Deluxe Jaszczak phantom으로 Cold Rod Diameters(4.8, 6.4, 7.9, 9.5, 11.1 and 12.7 ㎜)과 Solid Sphere Diameters(9.5, 12.7, 15.9, 19.1, 25.4 and 31.8 ㎜)으로 구성 되어 있으나 Cold Rod만 이용하여 평가 하였다. 4) 두 번째 사용한 팬텀으로는 Hoffman 3D Brain Phantom으로 전두엽, 후두엽, 측두엽, 소뇌, 시상하부를 평가하였다(Fig. 2).
8 ㎜)으로 구성 되어 있으나 Cold Rod만 이용하여 평가 하였다. 4) 두 번째 사용한 팬텀으로는 Hoffman 3D Brain Phantom으로 전두엽, 후두엽, 측두엽, 소뇌, 시상하부를 평가하였다(Fig. 2). 5) ;
성능/효과
Brain SPECT의 Step and Shoot Mode(SSM) 검사 시 환자의 움직임 등 불필요한 부분을 제거하여 영상을 재구성 하기 위해 기존의 Step and Shoot Mode(SSM)가 아닌 Dynamic Continuous Mode(DCM)를 적용하여 환자의 피폭선량 검사의 부담감, 검사실의 운영 효율을 증가 시키기 위해 Deluxe Jaszczak phantom 와 Hoffman 3D Brain phantom을 이용하여 Filtered Back Projection(FBJ)와 Iteration Reconstruction(IR) 방식을 적용하여 비교, 실험하여 핵의학 종사 5년이상 방사선사와 의사를 상대로 블라인드 테스트를 실시 하였다. 결과는 DCM으로 획득 할 시 이미지의 30~50%를 제거 하여도 판독에는 어려움이 없다라고 답해 주었다.
후속연구
이 연구는 기존의 SSM 카운트에 비해 DCM으로 영상을 획득 했을 시 3R ~ 8R의 카운트저하율은 작게는 40%에서 많게는 80%까지 감소율을 보였지만 판독의 들은 Brain SPECT의 경우 주변과 구별되는 hypoperfusion 부위를 찾는 것이 중요하기 때문에 혈관의 모양유지보다 주변과의 구별여부를 중심으로 판단 후 결정을 했다고 한다. 본 연구는 Brain SPECT뿐만 아니라 다른 SPECT검사 나아가 SPECT/CT에 적용할 수있을 거라 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
삼성서울병원에서 시행하는 Brain SPECT 검사는 무엇인가?
본원에서 시행하는 Brain SPECT 검사는 99mTc-ECD 또는 99mTc-HMPAO를 주사 한 후 뇌 영상을 얻어 뇌 관류상태를 평가하는 검사이다. 1) 하지만 검사 중 일부 환자 상태가 불안정할 경우 움직임이 발생하여 재촬영이나 검사실패로 이어지는 경우가 발생 된다(Fig.
DCM가 이미지를 제공하는 방식은 어떠한가?
이에 본 연구는 이러한 문제점을 극복하기 위해 현재의 Step and Shoot Mode(SSM)가 아닌 Dynamic Continuous Mode (DCM)로 Brain SPECT를 검사 할 시 제시한 문제점을 극복 할 수 있을지 알아 보는 연구이다. DCM은 Repeat이라는 각각의 영상의 구성 묶음을 통해 최종적으로 우리에게 이미지를 제공한다. 반대로 말하면 불필요한 이미지나 움직임을 방사선사가 검사 종료 후 재구성을 통해 임의로 제거 할 수 있다.
어떤 문제를 해결하기 위해 DCM을 제안하였는가?
방사성의약품 99m Tc-ECD 또는 99m Tc-HMPAO을 사용하여 Brain SPECT검사는 환자의 협조가 무엇보다 중요한 검사이다. 현재의 Step and Shoot Mode(SSM)로 검사 시 환자의 움직임이나 장비의 에러 발생시 바로 재검사를 하거나 날짜를 다시 잡아 또 다시 주사를 통해 검사를 시행하는 문제점이 있다. 이는 환자의 검사의 부담감과 피폭선량 증가뿐 만 아니라 검사실의 운영 효율성 저하에 크게 영향을 미치는 요인이다. 이에 본 연구는 이러한 문제점을 극복하기 위해 현재의 Step and Shoot Mode(SSM)가 아닌 Dynamic Continuous Mode (DCM)로 Brain SPECT를 검사 할 시 제시한 문제점을 극복 할 수 있을지 알아 보는 연구이다.
참고문헌 (4)
고창순 외, 제3판 핵의학. 고려의학 2008 p398-465.
Cao Z1, Maunoury C, Chen CC, Holder LE. Comparison of continuous step-and-shoot versus step-and-shoot acquisition SPECT. J Nucl Med. 1996 Dec;37(12):2037-40.
John A. Bieszk and Eric G. Hawman Evaluation of SPECT Angular Sampling Effects: Continuous Versus Step-and-Shoot Acquisition Siemens Gammasonics, Inc., Applied Research Group, Des Plaines, Illinois J Nucl Med. 1987;28:1308-1314.
Robert L. Harrison, Brian F. Elston, Darrin W. Byrd A digital reference object for the 3D Hoffman brain phantom for characterization of PET neuroimaging quality Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), 2013 IEEE.
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