Research on Changing of Renal Relative Uptake Depending on the Setting of Background ROI in Kidney MAG3 Study of Hydronephrosis Patients

Hydronephrosis 환자의 Kidney MAG3 검사 시 Background ROI 설정에 따른 신장 상대 섭취율 변화에 관한 연구

Purpose: To evaluate kidney function, renal relative uptake is very important and is affected by kidney and the setting of background region of interest (ROI). In particular, in the case of patients with hydronephrosis to the naked eyes, such as size, position and shape etc. can be difficult to identify. So according to ROI to be set by user, the results are many differences. This study assumes the ROI of a constant kidney. According to the change of background ROI by analyzing renal relative uptake affect how the results are intended to study. Materials and Methods: From January 2012 to February 2013, we analyzed 27 patients with hydronephrosis who were examined MAG3 test in nuclear medicine department of Samsung medical center. After patients were received intravenous injection of $^{99m}Tc-MAG3$ 185 MBq (5 mCi) data were obtained. While we reconstructed images of patients, we've changed background ROI in the process of setting up ROI. First, in the process of renal processing, automatic ROI which set automatically and background ROI which needed to set manually were compared. Second, we set the ROI position separated by above, lateral and bottom of kidney. Third, background setting time were compared with 1-2 min and 2-3 min. Results: The relative uptake occurred in 3.7%p of the errors on average in Automatic & Manual ROI study. And comparison of background ROI position study, located in the lower position was more accurate results. Above, lateral, bottom each of the values 74.6%, 67.6% and 62.0% showed respectively. The standard value was 59.9%. finally, split function range test doesn't show significant difference. Conclusion: The study shows that relative uptake of kidney is affected in the background ROI. Therefore, it should be set by considering various dependent factors.

신장의 기능을 평가하는데 있어 신장 상대 섭취율(Renal Relative Uptake: %)은 매우 중요한 의미를 가지며, 이는 신장과 background의 Region Of Interest (ROI) 설정에 따라 많은 영향을 받게 된다. 특히 hydronephrosis 환자의 경우 육안으로 신장의 위치와 형태, 크기 등을 식별하기 어려운 경우도 있어 사용자가 설정하는 ROI에 따라 결과 값이 많은 차이를 나타내기도 한다. 본 연구는 일정한 신장의 ROI를 전제로 background ROI 설정을 변화시키며 신장 상대 섭취율을 분석하여 결과에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 2012년 1월부터 2013년 2월까지 삼성서울병원을 내원하여 Kidney MAG3 검사를 실시한 hydronephrosis 환자 27명을 대상으로 하였다. 환자에게 $^{99m}Tc-MAG3$ 185 MBq (5 mCi)을 정맥주사 후 데이터를 획득하였고, 환자의 영상을 재구성하면서 ROI를 설정하는 과정에서 background ROI를 변화시켰다. 첫째, renal processing 과정에서 자동으로 설정되는 automatic ROI와 사용자가 직접 설정하는 manual ROI를 비교하였다. 둘째, ROI 설정 위치를 신장의 위, 옆, 아래 부분으로 구분하여 설정하였다. 셋째 background 설정 시간을 1-2분, 2-3분으로 구분하여 비교하였다. Automatic ROI와 manual ROI의 신장 상대섭취율을 비교한 결과 약 3.7%p 차이가 나타났고, hydronephrosis가 있는 신장은 직접 ROI를 설정하는 경우 신장 상대 섭취율이 소폭 감소하는 경향을 보였다. ROI 위치에 따른 연구에서 아래쪽에 background를 설정한 결과 값이 가장 근접한 신장 상대 섭취율을 나타내었고, 위쪽의 경우 매우 큰 편차를 보였다. Background 설정 시간에 따른 결과에서 4%p 차이를 확인할 수 있었다. Hydronephrosis의 환자의 경우, automatic ROI는 위치를 설정하는데 오차가 적지 않게 나타났고, 사용자가 설정하는 ROI 위치에 따라서도 큰 폭의 변동성을 나타내었다. 이는 정상 신장에 비해 적은 count 섭취와 주변 조직과의 상대적인 관계에서 야기된 것으로 보인다. 따라서 신장과 background의 ROI를 설정할 시 보다 폭넓게 다양한 변수를 고려하여 오차를 최소화할 수 있는 방안을 연구해야 할 것이다.