• 제목/요약/키워드: PET-CT

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종양핵의학에서 PET/CT의 역할 (Combined PET/CT in Oncology)

  • 강건욱
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.80-86
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    • 2002
  • Presently, PET is widely used in oncology, but suffers from limitations of poor anatomical information. To compensate for this weakness, a combined PET/CT has been developed by Professor Townsend at the University of Pittsburgh Medical Center. The prototype was designed as PET and CT components combined serially in a gantry. The CT images provide not only accurate anatomical location of the lesions but also transmission map for attenuation correction. More than 300 cancer patients have been studied with the prototype of PET/CT since July, 1998. The PET/CT studies affected the managements in about $20{\sim}30%$ of cancer patients. These changes are a consequence of the more accurate localization of functional abnormalities, and the distinction of pathological from normal physiological uptake. Now a variety of combined PET/CT scanners with high-end PET and high-end CT components are commercially available. With the high speed of multi-slice helical CT, throughput of patient's increases compared to conventional PET. Although some problems (such as a discrepancy in breathing state between the two modalities) still remain, the role of PET/CT in oncology is very promising.

전신 PET/CT 영상 획득 프로토콜을 이용한 유효선량 평가 (Effective Dose Evaluation using Clinical PET/CT Acquisition Protocols)

  • 남소라;손혜경;이상훈;이창래;조효민;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권3호
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    • pp.173-178
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    • 2006
  • 본 연구는 임상 환경에서의 전신 PET/CT 영상 획득방식 조건에서 환자가 받는 피폭선량을 Alderson 팬텀과 TLD를 이용하여 측정하는 것이었다. Philips GEMINI PET/CT에서는 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 이와의 비교를 위한 고화질 CT 투과 스캔 및 토포그램을 각각 수행하여 각 인체 장기별 선량을 측정하였다. GE DSTe PET/CT에서는 감쇄 보정용 CT투과 스캔과 진단용 전신 CT스캔 및 토포그램 그램을 각각 수행하여 인체 내 장기별 선량을 측정하였다. 여기서 각 인체 장기는 ICRP 60에서 추천하는 장기를 참고로 선택하였다. 또한 실험에 사용한 TLD는 10 MV X선을 사용하여 교정한 후 5% 이내의 정확도를 가지는 것만 사용하였다. 그 결과 Philips GEMINI PET/CT에서의 $^{137}Cs$ 선원을 이용한 투과 스캔의 유효선량은 $0.14{\pm}0.950mSv$, 고화질 CT투과 스캔에서의 유효선량은 $29.49{\pm}1.508mSv$, 토포그램에서의 유효선량은 $0.72{\pm}0.032mSv$로 나타났다. 또한 GE DSTe PET/CT에서 감쇄보정용 CT투과 스캔의 유효선량은 $20.06{\pm}1.003mSv$, 진단용 전신 CT스캔의 유효선량은 $24.83{\pm}0.805mSv$, 토포그램의 유효선량은 $0.27{\pm}0.008mSv$로 나타났다. 임상 환경에서의 PET/CT 영상을 획득했을 시 종합 피폭은 PET영상을 획득했을 때의 유효선량을 더함으로써 평가할 수 있었다. 그 결과 Philips GEMINI PET/CT (Topogram+$^{137}Cs$ transmission scan + PET, Topogram +high Quality CT+ PET)와 GE DSTe PET/CT (Topogram+CT attenuation map+PET, Topogram+CT for diagnosis+PET)에서 환자가 받는 총 유효선량들은 각각($7.65{\pm}0.951mSv$$37.00{\pm}1.508mSv$), ($27.12{\pm}1.003mSv,\;31.89{\pm}0.805mSv$)로 나타났다. PET/CT 영상 획득 시에 가능한 한 피폭은 적게 하면서도 진단이 가능한 화질을 유지할 수 있는 최적의 프로토콜 마련이 시급한 것으로 생각된다.

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$^{18}F$-FDG PET 영상의 정량적 비교: PET/MR VS PET/CT (Quantitative Comparisons in $^{18}F$-FDG PET Images: PET/MR VS PET/CT)

  • 이무석;임영현;김재환;최규오
    • 핵의학기술
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    • 제16권2호
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    • pp.68-80
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    • 2012
  • 감쇠 보정법과 산란 보정법은 정량적인 PET검사를 하기 위한 필수적인 방법이다. PET/CT에서는 PET에서 사용하는 소멸방사선과 CT의 X선이 같은 전리 방사선이기 때문에 측정에 의한 CT의 Hounsfield Units를 감쇠 계수로 전환해서 감쇠보정, 산란보정이 가능하다. 그러나 PET/MR에서 MR는 강한 자기장을 걸어 수소밀도와 조직의 이완률차이로 되돌아오는 변화로 신호를 획득하기 때문에 CT처럼 전환하는 것은 불가능하다. Ingenuity TF PET/MR장비는 soft tissue, lung, air로 3구역을 segment하여 MR 감쇠지도를 얻는다. 이에 신호획득원리가 완전히 상이한 PET/MR과 PET/CT에 대한 정량적 평가를 하고자 한다. Phantom study로 uniform cylinder phantom에 증류수 9293 ml와 $^{18}F$-FDG 199.8 MBq를 넣고 magnetic stirrer를 이용하여 균일하게 교반한 후 60 min부터 15분 간격으로 Ingenuity TF PET/MR, Gemini TF 64, Biograph Truepoint 40를 이용하여 각각 single-bed로 2 min씩으로 영상을 얻었다. phantom의 중심부분 10개의 slice에 대한 동일한 관심영역을 그려 SUVs를 측정하고 평균, 표준편차를 구하였다. 그리고 임상적용을 위한 평가로 $^{18}F$-FDG 섭취가 정상인 환자를 대상으로 90 sec/bed씩 Ingenuity TF PET/MR을 시행한 후 Gemini TF 64 PET/CT 검사를 실시하였다. 각각의 data에서 lung, liver, spleen, bone 위치에 동일한 관심영역을 그려 SUVs 최대값과 평균값을 측정하고, %Difference를 구하였다. 또한, PET 장비들 사이에서의 일치도를 평가하기 위해 Bland-Altman plot 분석을 하였다. Phantom study에서 3가지 장비에서 측정한 SUVs 최대값과 평균값은 Biograph Truepoint 40, Gemini TF 64, Ingenuity TF PET/MR 순으로 높은 것을 확인할 수 있었다. patients study에서는 MR과 CT로 감쇠 보정한 PET장비의 SUVs 최대값과 평균값이 서로 유의미한 차이가 없었다.(p<0.05) Lung에서 left middle lobe과 transverse bone을 제외하고는 MR로 감쇠 보정한 PET의 SUVs가 대체로 낮았다. Bland Altman Plot으로 분석한 결과 대부분의 항목에서 95% 신뢰구간의 일치한계선내에서 측정되었다. PET/CT에서는 time of flight 기능을 가진 PET이 SUVs가 낮게 측정되었다. PET/MR과 PET/CT에서 알아본 SUVs차이는 MR을 이용한 분할 감쇠 보정방법이 CT를 사용한 측정 감쇠보정방법보다 SUVs가 낮게 측정되었다. 이러한 다른 감쇠 보정법에 의한 SUVs의 차이는 임상적으로는 용인할 수준에 있었지만, 향후 PET/MR와 PET/CT의 정량적인 값을 비교 분석할 때 PET 장비들간의 특성은 고려할 필요가 있다.

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포도당 유도체 불소화합물(FDG)을 이용한 비소세포폐암의 Integrated PET/CT 전산화 모의치료기에 대한 유용성 평가 (The Usefulness of Integrated PET/CT Simulator for Non-Small Cell Lung Cancer Using the F-18 Fluoro-2-deoxyglucose (FDG))

  • 나종억;서정남;김진수;김대섭;홍동기;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.41-47
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    • 2013
  • 목 적: 최근 Integrated PET/CT (GE Discovery 690, General Electric Healthcare, Milwaukee, MI, USA, 이하 PET/CT) 전산화 모의치료기가 방사선치료에 적용되면서 정확한 표적용적(Target Volume, TV)의 묘사가 가능하게 되었다. 본 연구에서는 포도당 유도체 불소화합물(F-18 fluoro-2-deoxyglucose, FDG)을 이용한 비소세포폐암 환자의 육안적표적용적(Gloss Target Volume, GTV)을 비교하여 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 가멕스 레이져 시스템(GAMMEX INC, Middleton, WI, USA)이 설치된 PET/CT를 이용하여 비소세포폐암 환자 5명을 대상으로 입체모의치료를 실시하였다. 환자 위치잡이의 재현성을 높이기 위하여 바로누운자세(supine)에서 환자고정용구(Extended Wing Board)를 사용하여 환자를 고정하였다. 획득한 영상은 치료계획시스템(Eclipse V10. Varian, USA)에서 CT, PET, 융합한 PET/CT에 GTV를 묘사하여 비교하였다. 결 과: 무기폐(atelectasis)나 폐렴(Pneumonitis)과 같은 합병증을 동반한 비소세포폐암 환자 5명에 대해 CT에 대한 PET의 GTV는 각각 10.5%, 11.8% 감소하였으나 67.9%, 220%, 19.4% 증가하였다. CT에 대한 PET/CT의 GTV는 각각 7.7%, 6.7%, 28% 감소하였으나 232%, 24%증가하였다. 결 론: FDG를 이용한 비소세포폐암 환자의 PET/CT 전산화 모의치료기는 GTV 묘사를 통하여 종양의 경계를 명확히 해주고 불확실한 표적체적을 정의하는데 CT보다 유용하여 앞으로 다른 부위에 추가 적용 가능할 것으로 보인다.

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인체 각 부위의 PET/MRI와 PET/CT의 SUV 변화 (Comparison of SUV for PET/MRI and PET/CT)

  • 김재일;전재환;김인수;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제17권2호
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    • pp.10-14
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    • 2013
  • Purpose: Due to developed simultaneous PET/MRI, it has become possible to obtain more anatomical image information better than conventional PET/CT. By the way, in the PET/CT, the linear absorption coefficient is measured by X-ray directly. However in case of PET/MRI, the value is not measured from MRI images directly, but is calculated by dividing as 4 segmentation ${\mu}-map$. Therefore, in this paper, we will evaluate the SUV's difference of attenuation correction PET images from PET/MRI and PET/CT. Materials and Methods: Biograph mCT40 (Siemens, Germany), Biograph mMR were used as a PET/CT, PET/MRI scanner. For a phantom study, we used a solid type $^{68}Ge$ source, and a liquid type $^{18}F$ uniformity phantom. By using VIBE-DIXON sequence of PET/MRI, human anatomical structure was divided into air-lung-fat-soft tissue for attenuation correction coefficient. In case of PET/CT, the hounsfield unit of CT was used. By setting the ROI at five places of each PET phantom images that is corrected attenuation, the maximum SUV was measured, evaluated %diff about PET/CT vs. PET/MRI. In clinical study, the 18 patients who underwent simultaneous PET/CT and PET/MRI was selected and set the ROI at background, lung, liver, brain, muscle, fat, bone from the each attenuation correction PET images, and then evaluated, compared by measuring the maximum SUV. Results: For solid $^{68}Ge$ source, SUV from PET/MRI is measured lower 88.55% compared to PET/CT. In case of liquid $^{18}F$ uniform phantom, SUV of PET/MRI as compared to PET/CT is measured low 70.17%. If the clinical study, the background SUV of PET/MRI is same with PET/CT's and the one of lung was higher 2.51%. However, it is measured lower about 32.50, 40.35, 23.92, 13.92, 5.00% at liver, brain, muscle, fat, femoral head. Conclusion: In the case of a CT image, because there is a linear relationship between 511 keV ${\gamma}-ray$ and linear absorption coefficient of X-ray, it is possible to correct directly the attenuation of 511 keV ${\gamma}-ray$ by creating a ${\mu}$map from the CT image. However, in the case of the MRI, because the MRI signal has no relationship at all with linear absorption coefficient of ${\gamma}-ray$, the anatomical structure of the human body is divided into four segmentations to correct the attenuation of ${\gamma}-rays$. Even a number of protons in a bone is too low to make MRI signal and to localize segmentation of ${\mu}-map$. Therefore, to develope a proper sequence for measuring more accurate attenuation coefficient is indeed necessary in the future PET/MRI.

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PET/CT 시스템에서 감쇠지도를 만들기 위한 저선량 CT 평가 (The Evaluation for Attenuation Map using Low Dose in PET/CT System)

  • 남소라;조효민;정지영;이창래;임한상;박훈희;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제18권3호
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    • pp.134-138
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    • 2007
  • 현재의 PET/CT 시스템은 양질의 CT 영상을 추가함으로 인하여 기존의 PET 만의 시스템에 비하여 정확한 병소 위치의 지정으로 인한 진단적 가치를 높인 뛰어난 장비로 알려져 있다. 대부분의 PET/CT 시스템은 기존의 PET시스템에서 감쇠 지도를 만들기 위하여 사용하던 $^{68}Ge$ 또는 $^{137}Cs$ 등의 투과선원이 아닌 CT data를 감쇠 지도로 사용함으로 인하여 감쇠보정을 위한 획득시간을 획기적으로 줄여주었다. 그러나 이 감쇠 보정용 CT의 사용은 환자의 피폭선량을 증가시키는 결과를 초래하였다. 본 연구의 목적은 PET/CT 시스템에서 PET 영상의 감쇠지도로 쓰이는 CT를 수행할 경우 원하는 화질을 유지할 수 있는 상태에서의 최저의 관전류값을 평가하는 것이었다. 영상 획득을 위한 기기로는 GE DSTe PET/CT 시스템을 사용하였다. 본 연구를 위하여 3D 호프만 팬텀과 원통형 팬텀에 1.190 mCi의 $^{18}F-FDG$를 주입하여 PET 영상 및 CT 영상을 획득하였으며 관전류를 140 kVp, 조사시간을 8초로 고정한 상태에서 CT의 관전류 값을 95 mA, 45 mA, 40 mA, 35 mA, 30 mA, 25 mA, 20 mA, 15 mA, 10 mA로 바꾸어가면서 영상을 획득하여 감쇠지도를 만든 후 그 data를 이용하여 재구성한 각각의 PET 영상의 질을 평가하였다. 영상평가를 위한 지표로는 CT 영상의 표준편차와 PET 영상에서의 회백질과 백질과의 비의 값을 이용하였다. 연구 결과 호프만 팬텀을 이용한 PET 영상에서의 회백질과 백질의 비율은 감쇠지도용 CT의 사용 관전류 95 mA, 45 mA, 40 mA, 35 mA, 30 mA, 25 mA, 20 mA, 15 mA, 10 mA에서 각각 3.79:1, 3.79:1, 3.78:1, 3.78:1, 3.77:1, 3.72:1, 3.72:1, 3.76:1, 3.76:1로 측정되었다. 이를 통하여 GE DSTe PET/CT 시스템의 경우 기기가 수행할 수 있는 최저의 관전류로 영상을 재구성하여도 PET 영상의 질에는 큰 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 GE DSTe PET/CT 시스템에 한정되어 수행된 연구로서 본 연구에서 사용된 시스템뿐만 아니라 다른 시스템에서도 지속적인 연구를 하여 환자에 대한 피폭을 최소화하기 위한 영상 획득방식의 최적화가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

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Diagnostic Value of 18F-FDG PET/CT in Comparison to Bone Scintigraphy, CT and 18F-FDG PET for the Detection of Bone Metastasis

  • Liu, Ning-Bo;Zhu, Lei;Li, Ming-Huan;Sun, Xiao-Rong;Hu, Man;Huo, Zong-Wei;Xu, Wen-Gui;Yu, Jin-Ming
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권6호
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    • pp.3647-3652
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    • 2013
  • Purpose: To evaluate the diagnostic value of $^{18}F$-FDG PET/CT for detection of bone metastasis in comparison with the efficacies of $^{18}F$-FDG PET/CT, CT, $^{18}F$-FDG PET and conventional planar bone scintigraphy in a series of cancer patients. Methods: Five hundred and thirty patients who underwent both $^{18}F$-FDG PET/CT and bone scintigraphy within 1 month were retrospectively analyzed. The skeletal system was classified into 10 anatomic segments and interpreted blindly and separately. For each modality, the sensitivity, specificity, accuracy, PPV and NPV were calculated and the results were statistically analyzed. Results: Bone metastases were confirmed in 117 patients with 459 positive segments. On patient-based analysis, the sensitivity, specificity, accuracy, PPV and NPV of $^{18}F$-FDG PET/CT were significantly higher than bone scintigraphy, CT and $^{18}F$-FDG PET (P<0.05). On segment-based analysis, the sensitivity of CT, bone scintigraphy, $^{18}F$-FDG PET and $^{18}F$-FDG PET/CT were 70.4%, 89.5%, 89.1% and 97.8%, respectively (P<0.05, compared with $^{18}F$-FDG PET/CT). The overall specificity and accuracy of the four modalities were 89.1%, 91.8%, 90.3%, 98.2% and 90.3%, 90.9%, 89.8%, 98.0%, respectively (P<0.05, compared with $^{18}F$-FDG PET/CT). The PPV and NPV were 89.8%, 87.6%, 85.6%, 97.2% and 85.6%, 93.2%, 92.8%, 98.6%, respectively. Three hundred and twelve lesions or segments were presented as lytic or sclerotic changes on CT images at the corresponding sites of increased $^{18}F$-FDG uptake. In lytic or mixed lesions, the sensitivity of $^{18}F$-FDG PET/CT and $^{18}F$-FDG PET were better than bone scintigraphy, while in osteoblastic lesions bone scintigraphy had a similar performance with $^{18}F$-FDG PET/CT but better than $^{18}F$-FDG PET alone. Conclusion: Our data allow the conclusion that $^{18}F$-FDG PET/CT is superior to planar bone scintigraphy, CT or $^{18}F$-FDG PET in detecting bone metastasis. $^{18}F$-FDG PET/CT may enhance our diagnosis of tumor bone metastasis and provide more information for cancer treatment.

원발부위미상암에서 F-18 FDG PET (PET/CT)의 임상 이용 (Clinical Application of F-18 FDG PET(PET/CT) in Malignancy of Unknown Origin)

  • 김병일
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권sup1호
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    • pp.162-165
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    • 2008
  • Diagnosis of primary origin site in the management of malignancy of unknown origin (MUO) is the most important issue. According to the histopathologic subtype of primary lesion, specialized treatment can be given and survival gain is expected. F-18 FOG PET (PET/CT) has been estimated as useful in detection of primary lesion with high sensitivity and moderate specificity. F-18 FDG PET (PET/CT) study before conventional studies is also recommended because it has high diagnostic performance compared to conventional studies. Although there has few data, F-18 FDG PET (PET/CT) is expected to be useful in diagnosis of recurrence, restaging, evaluation of treatment effect, considering that PET (PET/CT) has been reported as useful in other malignancies.

재발 난소암의 진단에서의 $^{18}F$-fluorodeoxyglucose PET/CT의 유용성: Enhanced CT와 Tumor Marker CA 125와의 비교 (Role of $^{18}F$-fluorodeoxyglucose PET/CT in Recurrent Ovary Cancer)

  • 오주현;유이령;최우희;이원형;김성훈;정수교
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권3호
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    • pp.209-217
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    • 2008
  • 목적: 현재까지 난소암의 재발을 평가하는데 해부학적 영상 검사와 tumor marker들이 주를 이루고 있다. 저자들은 재발 난소암의 진단에서 CT, 그리고 tumor marker CA 125와 비교하여 $^{18}F$-FDG PET/CT의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 조직학적으로 확진 된 난소암 환자 중 재발 평가를 위하여 PET/CT를 시행하고 한달 이내로 pelvis CT 검사를 시행한 환자 73명을 대상으로 하였다. Tumor marker CA 125은 모두에서 측정하였다. PET/CT 영상에서 의심되는 부위의 maximum SUV를 기록하였다. 26명은 수술 또는 생검을 통해 확진되었고, 나머지 47명은 임상 소견과 추적 영상 검사를 통하여 진단하였다. 결과: 난소암의 재발을 진단하는데 PET/CT의 예민도는 93%였고, 특이도는 88%였다. Enhanced CT의 예민도는 83%, 특이도는 88%였다. Tumor marker CA 125의 예민도와 특이도는 각각 50%와 95%였다. 결론: 재발 난소암의 진단에서 FDG PET/CT의 예민도가 CT보다 좋았으나 통계학적으로 의미 있는 차이는 아니였고, 특이도는 PET/CT 와 CT가 비슷하였다. Tumor marker CA 125보다는 PET/CT의 예민도가 월등히 높았다. 하지만 재발 환자에서 위의 세 검사의 일치도는 43%로 낮은 편으로, 난소암 환자의 경과 관찰 중, 특히 PET/CT 영상에서, 양성 소견이 보이면 재발의 가능성이 높다.

Particle Swarm Optimization을 이용한 PET/CT와 CT영상의 정합 (Image Registration for PET/CT and CT Images with Particle Swarm Optimization)

  • 이학재;김용권;이기성;문국현;주성관;김경민;천기정;최종학;김창균
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.195-203
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    • 2009
  • 영상정합 기술은 두 개 이상의 영상을 서로 맞추어, 각각의 영상이 가지고 있는 단점을 보완하여, 새로운 정보를 획득하게 하는 기술이다. 본 논문은 의료 영상간의 2D 영상 정합을 통해 환자의 점진적 병세파악에 도움을 주는 것을 목적으로 하고 있다. 서로 다른 시점과 장비로부터 얻어진 CT와 PET/CT영상을 정합하기 위하여 정확한 해부학적 정보를 제공하는 CT영상간의 정합을 먼저 수행하고 이를 통하여 얻어진 기하학적 정합파라미터들을 PET 영상에 적용하여, 독립 CT영상 위에 PET영상을 중첩하였다. 정합작업을 위해 먼저 각각의 CT영상에 대해 전처리 작업을 실시하였고, 영상의 변형은 affine 좌표변환을 이용하였다. 정합할 영상간의 유사도 평가를 위해 mutual information을 이용하였으며, 빠르고 정확한 정합을 위하여 최적화 알고 리듬인 particle swarm optimization 방법을 이용하였다. 이를 통해 실제 환자의 독립 CT와 PET/CT영상을 이용하여 실험하였고, PET/CT의 영상에서 확인할 수 있었던 병소에 대한 해부학적 위치 정보가 영상정합 과정을 통해 독립 CT 영상에서도 동일한 위치에 표시됨을 확인하였다. 제안된 알고리듬은 PET/CT 뿐만 아니라 향후 도입될 SPECT/CT, MRI/PET 등 다중영상기기와 기존의 독립 CT 영상기기와의 정합에도 폭넓게 사용될 것으로 기대된다.

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