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Brain Perfusion CT검사 시 재구성 영상기법을 이용한 선량 감소 효과에 관한 연구
주명식(Myeong Sik Ju),백동오(Dong Ho Baek),정우준(Woo Jun Jeong),오용운(Yong Hoon Oh),김현주(Hyeon Ju Kim),조인완(Yin Hwan Jo),유병헌(Byeong Hun Yoo) 대한CT영상기술학회 2011 대한CT영상기술학회지 Vol.13 No.2
목적 BrainPerfusion CT 검사 시 재구성영상기법을 이용한 피폭선량 감소와 영상분석을 통한 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법 본 연구를 위해 사용한 장비는 64-MDCT (LightSpeed VCT Xte, GE Healthcare, Milwaukee, USA)를 사용하였으며 영상획득은 BrainPerfusion CT검사 시 사용된 영상 매개 변수로 40mm Detector Coverage, 0.625 mm의 helical thickness이며 scan type은 helical shuttle mode, rotation time은 0.5sec로 설정하여 팬텀 실험과 동물 실험을 하였다. 획득된 Raw Data는 장비 자체에서 재구성을 하였고 재구성 방법으로는 ASIR(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, 이하 ASIR) 기법을 이용하였다. 선량 및 노이즈 측정은 Advantage Workstation(Version 4.4, GE, USA)을 이용하였으며 SPSS(12.0.1)의 paired T-test로 통계적 유의성을 검증하였다. 팬텀과 동물실험에서 노이즈 측정은 관전압을 80kVp로 고정, ASIR 수준을 10% 간격으로 0~100%로 변화시키면서 스캔하여 CT계수의 표준편차(SD)를 3회씩 측정한 후 평균값을 분석하였다. 팬텀과 동물실험의 선량 측정 방법은 노이즈 검사와 동일한 조건하에서 흡수선량을 10회 측정 후 평균값을 분석하였으며 동물실험의 경우 돼지머리의 뇌 중심부에 연필형 CT전용 ionization chamber를 삽입 후 측정하였다. 결과 팬텀과 동물실험의 노이즈 측정값은 각각 %에 28.20HU, 34.76HU, 10% 27.18HU, 35.15HU, 20% 25.86HU, 34.97HU, 30% 25.41HU, 35.91HU, 40% 24.15HU, 33.77HU, 50% 22.10HU, 31.84HU, 60% 20.32HU, 34.32HU, 70% 18.23HU, 33.90HU, 80% 16.65HU, 34.295HU, 90% 14.86HU, 36.65HU, 100% 14.38HU, 37.41HU로 측정되었으며 통계적 분석 결과 각각 p = 0.002(p < 0.05) p = 0.001(p < 0.05)로 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 팬텀과 동물실험의 선량 측정값은 각각 %일 때 11 mGy, 4mGy, 10% 9.1 mGy, 3.2mGy, 20% 8.4mGy, 3mGy, 30% 7.8mGy, 2.7 mGy, 40% 6.5mGy, 2.3 mGy, 50% 6.1 mGy, 2mGy, 60% 5.4mGy, 1.8mGy, 70% 4.7 mGy, 1.6mGy, 80% 4mGy, 1.3mGy, 90% 3.5mGy, 1.2mGy, 100% 3 mGy, 1 mGy로 측정되었으며 통계적 분석 결과 각각 p = 0.001(p < 0.05), p = 0.001(p < 0.05)로 통계적으로 유의한 차이가 있었다. ASIR수준을 10~100%까지 변화를 주어 두부 전문 판독의 2명(A, B)에게 두부 CT영상의 화질 평가 항목 중 영상정보 항목에 해당하는 내용을 점수화 하여 Kruskal-Wallis test를 이용하여 검정한 결과 A, B관찰자 모두 ASIR 수준이 40%일 경우 평균 순위 최저 6.0, 최고 11.0으로 평가되었으며 p=0.0278(p < 0.05)로 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 결론 임상에서 BrainPerfusion CT와 같이 피폭선량이 많은 검사의 경우 Filtered backprojection 재구성기법을 이용하는 대신 Iterative Reconstruction 기법을 적용하여 검사를 시행한다면, 영상화질의 큰 변화 없이 피폭선량의 감소 효과까지 기대할 수 있을 것으로 사료된다. I. Purpose The usability through exposure dose reduction using the reconstruction image technique in the Brain Perfusion CT scan and image analysis tries to be examined. II. Meterial and Methods The equipment is for and using this research used 64-MDCT (LightSpeedVCTXte, GE Healthcare, Milwaukee, USA) and the image acquisition was 40 mm Detector Coverage and helical thickness of 0.625 mm with the image parameter used during the Brain Perfusion CT scan and it set as 0.5 sec and the helical shuttle mode and rotation time did the scan type about the phantom experiment and animal experiment. The obtained raw data reconstructed in the device itself and used ASIR (the Adaptive Statistical Iterative Reconstruction or less ASIR) technique as the reconfiguration method. A dose and noise measuring used the Advantage Workstation (Version 4.4, GE, USA) and verified the statistical significance with the paired T-test of the SPSS (12.0.1). After diversifying VRMS a fixing and ASIR level into 80 kVp 10% into 0~100% and scanning and 3 times measuring the standard deviation (SD) of the CT count, the noise measuring analyzed an average in a phantom and animal experiment. In the same under condition as the noise examination, a dosimetry method of a phantom and animal experiment analyzed an average after 10 time measurement and after inserting the pencil CT exclusive ionization chamber in the case of the animal experiment in the pineal region of the pig head, it measured the absorbed dose. III. Result There was the difference in which the noise treasured value of a phantom and animal experiment was measured by 0% 28.20HU, 34.76HU, 10% 27.18HU, 35.15 HU, 20% 25.86 HU, 34.97 HU, 30% 25.41 HU, 35.91 HU, 40% 24.15 HU, 33.77HU, 50% 22.10HU, 31.84HU, 60% 20.32HU, 34.32 HU, 70% 18.23HU, 33.90HU, 80% 16.65HU, 34.295HU, 90% 14.86HU, 36.65HU, 100%, 14.38HU, 37.41HU and which the statistical analyzed result notes statistically with the p = 0.002 (p < 0.05), p = 0.001 (p < 0.05). There was the difference which was measured by 0% 11mGy, 4mGy, 10% 9.1mGy, 3.2mGy, 20% 8.4mGy, 3mGy, 30% 7.8mGy, 2.7mGy, 40% 6.5mGy, 2.3mGy, 50% 6.1 mGy, 2mGy, 60% 5.4mGy, 1.8mGy, 70% 4.7mGy, 1.6mGy, 80% 4mGy, 1.3mGy, 90% 3.5mGy, 1.2mGy, 100% 3 mGy, 1 mGy and which the statistical analyzed result the dose measured value of a phantom and animal experiment notes statistically with a p = 0.001 (p < 0.05) and p = 0.001 (p < 0.05). IV. Conclusions In a clinical, the exposure dose uses the Filtered backprojection reconstruction technique like the Brain Perfusion CT for many inspections, and instead by applying the iterative reconstruction technique, an inspection is enforced. If it is the case, it is considered to expect the diminished effect of the exposure dose without the big change of the display-image quality.
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