Impact of Contrast agent for Attenuation Correction Using CT Scan in PET/CT System

PET/CT 시스템에서 CT 영상을 이용한 감쇠 보정 시 조영제가 PET 영상에 미치는 영향

Experiments and simulation were done to study the impact of contrast agent when CT scan was used to attenuation correction for PET images in PET/CT system. Whole body phantom was imaged with various concentration of iodine-based contrast agent using CT. Mathematical emission and transmission density map with liver were made to simulate for whole body FDG imaging. Various transmission density maps was generated with non-uniform enhancement of contrast agent, hypo-attenuating of contrast agent for tumor, different concentration of contrast agent, and so on. Attenuation correction was done with all transmission maps. In the experiments, we confirmed that attenuation coefficient was changed by concentration of contrast agent. From the simulation data, image quality of attenuation corrected images was affected by contrast agent and artifact was produced by contrast agent. These results indicated that the contrast agent should be used with a full understanding of its potential problem in PET/CT system.

본 연구에서는 PET/CT시스템에서 CT영상을 이용한 감쇠 보정 시 조영제가 PET영상에 미치는 영향을 관찰하기 위해 팬텀실험과 모의실험을 수행하였다. 다양한 농도로 희석한 조영제를 채운 플라스틱 병을 스티로폼을 이용하여 전신 팬텀 내에 고정시킨 후 투과 영상을 획득하였다. 모의실험을 위해 인체 기관 중 간을 가진 수학적 방출 스캔 맵과 투과 스캔 맵을 각각 만들었다. 간에서 조영제가 비 균일하게 증강된 투과 스캔 맵, 간에 조영제의 증강이 있는 투과스캔 맵과 없는 투과 스캔 맵, 간에 있는 종양에 조영제의 hypo-attenuating이 있는 투과 스캔 맵, 그리고 각각의 다른 조영제의 감쇠 정도를 가지는 간을 구현한 투과 스캔 맵을 각각 만들고 이를 이용하여 방출 영상을 감쇠 보정하였다. 팬텀실험을 통해 조영제의 농도에 따라 감쇠 정도가 달라짐을 확인하였다. 모의실험을 통해 감쇠 보정된 방출 영상이 조영제에 의해 영향을 받고, 또한 인공산물이 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 조영제와 같은 물리적 인자가 감쇠 보정에 미치는 영향을 충분히 이해하고 정량적 분석 또는 진단 등에 고려하여야 할 것으로 생각한다.