The Research of Comparison Evaluation on the Decline in Artifact Using Respiratory Gating System in PET-CT

PET-CT 검사 시 호흡동조 시스템을 이용한 인공물 감소에 대한 비교 평가

Purpose Among various causes that influence image quality degradation, various methods for decrease in Artifact occurred by respiration of patients are being used. Among them, this study intended to evaluate CTAC Shift correction method and additional scan compare to the Scan(Q static scan) using respiratory gated system. Materials and Methods This study was conducted on 10 patients, and used PET-CT Discovery 710 (GE Healthcare, MI, USA) and Varian's RPM system. 5.18 Mbq per kg of $^{18}F$-FDG was injected on patients, asked them to take a rest for 1 hour in the bed, and conducted test after urination. Images were visualized through Q static scan, CTAC Shift correction method, Additional scan based on the Whole body scan(WBS) with Artifact. Decrease in Artifact was compared in each image, conducted Gross Evalution, and measured changes of SUVmax. Results For image obtained through the CTAC Shift correction method through WBS with Artifact, 12~56%, Q static scan image showed 17~54% of change rate and Additional Scan showed -27~46% of change rate. In Blind Test, the CTAC Shift correction image showed the highest point with 4 points, Q static scan image showed 3.5 points, and Additional scan image showed 3.4 points. The standardized WBS scan through Oneway ANOVA and three types of Scan method showed significant difference(p<0.05), and did not show significant difference between the three Scan methods(p>0.05). However, the three Scan methods showed significant difference in Blind test. Conclusion Additional scan and Q static scan require more time than the CTAC Shift correction method, there is concern about excessive exposure to patients by CT rescan and Q static scan is difficult to apply on patients with inconsistent respiration or irregular respiration cycle due to pain. For CTAC Shift correction method, limited correction is possible and the range is limited as well. It is considered as a useful method of improving diagnostic value when hospitals use the system appropriately and develop various advantageous factors of each method.

환자의 호흡에 의해 발생되는 인공물의 감소를 위한 다양한 방법들 중 호흡동조 시스템(이하 Q static scan)과 비교하여 CTAC Shift 보정방법, Additional scan(추가 검사방법)을 평가해보고자 한다. 본 연구는 2015년 2월에서 5월까지 본원을 내원한 환자들 중 영상에서 호흡에 의해 인공물이 발생한 환자 10명을 대상으로 진행하였으며 장비는 PET-CT Discovery 710 (GE Healthcare, MI, USA)과 호흡동조 시스템인 Varian사의 RPM system을 사용하였다. 환자는 24시간동안의 운동금지, 12시간동안 커피와 담배 금지, 8시간동안 금식을 한 후 충분한 수분을 섭취하고 도착시 혈관확보를 한 후 혈당 체크를 진행하며 $^{18}F$-FDG를 kg당 5.18 Mbq을 주사하였다. 그 후 1시간동안 안정을 취하고, 배뇨 후 검사를 진행하였다. CT조건은 관전압 120 kVp와 관전류 60 mAs, DFOV는 70 cm, Matrix size는 $192{\times}192$으로 모두 동일하게 진행하였다. 인공물이 발생한 영상을 기준으로 Additional scan, 호흡동조 시스템을 연동한 Q static scan, CTAC Shift 보정방법을 통해 영상화하였다. 각각의 영상에서 인공물의 감소를 비교하였으며, 육안적 평가와 SUVmax의 변화를 측정하였다. 인공물이 발생한 Whole body scan(WBS)을 통해 얻은 영상 대비 CTAC Shift 보정방법을 통해 얻은 영상의 경우 12~56%, Q static scan 영상은 17~54%, Additional scan 영상은 -27~46%의 변화율을 보였다. Blind Test에서는 CTAC Shift 보정영상이 4점으로 가장 높은 점수를 얻었고 Q static scan 영상이 3.5점, Additional scan 영상이 3.4점의 점수를 얻었다. Oneway ANOVA 검정을 통해 기준이 된 WBS scan 영상과 세 가지 Scan방법간에 유의한 차이를 보였으며(p<0.05) 세 가지 Scan방법간에는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 그러나 Blind test에서는 세 가지 Scan방법간의 유의한 차이를 보였다. Additional scan과 Q static scan은 CTAC Shift 보정 방법보다 시간이 소요되며 환자에게 CT 재촬영에 의한 과피폭이 우려되며 Q static scan은 호흡의 기복이 심하거나 통증으로 인해 호흡 주기가 불규칙한 환자의 경우 적용하기에 어려움이 있다. CTAC Shift 보정 방법의 경우 제한적으로 보정이 가능하며 그 범위 또한 제한적이다. 이를 보완하기 위해 각 병원의 시스템을 적절히 이용하고 각 방법의 장점의 여러 요소들을 발전시킨다면 진단적 가치를 높이기 위한 방법의 하나로써 유용할 것으로 사료된다.