The Study of Influence on Reducing Exposure Dose According to the Applied Flat-panel CT in Extremity Bone SPECT/CT

상·하지 뼈 SEPCT/CT 검사에서 평판형 CT의 피폭저감 영향에 관한 고찰

Purpose: With the demand of SPECT/CT increasing, the interest in complex diagnostic information of CT is rising along with the expansion of various studies on potential performance value. But the study on reduction of exposure dose generated by CT is not being conducted enough. Therefore, in this study, the goal is to identify how much dose reduction exists when performing the extremity bone SPECT/CT using the flat-panel CT. Materials and Methods: The extremity bone SPECT/CT was performed with two equipments -BrightView XCT (Philips Healthcare, Cleveland, USA) and Brilliance 16 CT (Philips Healthcare, Cleveland, USA)-to identify the exposed dose and image quality resulted by changing scan parameter (mAs) applying for both equipment respectively. The noise value of image and spatial resolution were measured with AAPM CT phantom. Tube voltage (kVp) was fixed to 120 kVp, tube current (mAs) calculated at different mA (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80) was applied to both equipments respectively. DLP (dose length product) were calculated at the same distance at respective mAs. Also, we acquired images and % contrast with NEMA IEC body phantom to confirm the effect on image. The output of statistics was analyzed by SPSS ver.18. Results: Regarding AAPM phantom, the noise decreased as the tube current (mAs) increased and flat-panel had less noise than Helical CT. This difference increased at lower dose exposure. As to the evaluation of spatial resolution, we can differentiate the space up to 0.75 mm with both equipments. With scan parameter (mA) growing, the value of DLP increased up to 54-216 mGy cm at flat-panel CT and up to 177-709 mGy cm at Helical CT. Regarding NEMA IEC body phantom, same sphere with varied parameter (mA) shows that similar results. Conclusion: There is no significant differences of image quality in both flat-panel and Helical CT when the scan parameter (mA) is changed respectively. Moreover, we can identify the reduction of exposure dose and confirm %contrast analysis value with maintaining image quality. Therefore, at the extremity bone SPECT/CT requiring high spital resolution without the wide ROI, the flat-panel CT is considered to be more useful and it expected to result in the similar image quality with lower exposure dose compared to Helical CT. Additionally, through this study, we expect to help the reduction of the unnecessary exposure dose.

SPECT/CT의 수요가 늘면서 CT에 따른 복합적 진단정보에 대한 관심이 대두되고 있으며, 그 잠재적 성능가치에 대한 연구가 다양하게 진행 중이다. 하지만 그에 따른 CT 피폭 저감에 대한 연구는 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 상 하지(extremity) 뼈 SPECT/CT 검사 시 평판형(flat-panel) CT에서의 피폭저감 영향에 대해 고찰하는데 목적을 두었다. 상 하지 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 상 하지용 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. 산출된 정보는 SPSS ver.18로 기술통계 분석 하였다. AAPM phantom에서는 mAs의 증가에 따라 노이즈는 감소하였고, 평판형 CT가 나선형 CT보다 노이즈가 낮았으며, 그 차이는 저선량의 조건일수록 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. NEMA IEC body phantom에서는 CT 촬영 조건 변화에 따른 동일한 크기의 구(sphere)에서 측정한 결과 %contrast는 일정한 값을 유지하였다. 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 상 하지 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.