PET/CT에서 재구성 프로그램의 성능 평가

임정진,윤석환,김종필,남궁식,신성화,윤상혁,김영석,이형진,이홍재,김진의,우재룡,Lim, Jung Jin,Yoon, Seok Hwan,Kim, Jong Pil,Nam Koong, Sik,Shin, Seong Hwa,Yoon, Sang Hyeok,Kim, Yeong Seok,Lee, Hyeong Jin,Lee, Hong Jae,Kim, Jin Eui,Woo, 대한핵의학기술학회 2012 핵의학 기술 Vol.16 No.2

암의 조기검진 및 수술 전후 추적검사에 유용하게 이용되고 있는 PET/CT는 영상의 질을 향상시키기 위하여 기계적인 성능 향상과 더불어 영상 재구성방법도 발전되어 왔다. 본 연구는 Time of Flight (TOF)를 기반으로 한 재구성 프로그램들에 대하여 영상의 질을 평가하고자 한다. Gemini TF, Biograph mCT, Discovery 690을 이용하여 phantom 영상을 동일한 조건으로 2분 동안 영상을 획득 후 Astonish TF, ultraHD PET, SharpIR을 적용한 것과 적용하지 않은 것에 대하여 영상을 재구성하였다. Flangeless Esser PET phantom 의 내부에는 $^{18}F$-FDG 1.11 kBq/ml (30 ${\mu}Ci/ml$)를 채우고 4개의 열소 원통(8, 12, 16, 25 mm)에는 8.88 kBq/ml (240 ${\mu}Ci/ml$)를 채워서 배후 방사능과 열소 원통 방사능의 비율이 1:8이 되도록 제작하였고 triple line phantom의 내부에는 $^{18}F$-FDG 37 MBq (1 mCi)를 채우고 세 개의 line에는 0.37 MBq/ml (100 uCi)를 주입하여 제작하였다. Flangeless Esser PET phantom을 사용한 재구성 영상에서 contrast ratio와 background variability를 구하였고, triple line phantom을 사용한 재구성 영상에서 resolution을 측정하였다. Phantom lid 크기가 8, 12, 16, 25 mm에서의 contrast ratio는 Astonish TF를 적용하지 않은 영상에서 8.69, 12.28, 19.31, 25.80%, 적용한 영상에서는 6.24, 13.24, 19.55, 27.60%, ultraHD PET를 적용하지 않은 영상에서 4.94, 12.68, 22.09, 30.14%, 적용한 영상에서는 4.76, 13.23, 23.72, 31.65%, SharpIR를 적용하지 않은 영상에서 13.18, 17.44, 28.76, 34.67%, 적용한 영상에서는 13.15, 18.32, 30.33, 35.73%로 나타났다. Background variability는 Astonish TF를 적용하지 않은 영상에서 5.51, 5.42, 7.13, 6.28%, 적용한 영상에서는 7.81, 7.94, 6.40, 6.28%, ultraHD PET를 적용하지 않은 영상에서 6.46, 6.63, 5.33, 5.21%, 적용한 영상에서는 6.08, 6.08, 4.45, 4.58%, SharpIR를 적용하지 않은 영상에서 5.93, 4.82, 4.45, 5.09%, 적용한 영상에서는 4.80, 3.92, 3.63, 4.50%로 나타났다. Phantom line 위치가 upper, center, right에서의 resolution은 Astonish TF를 적용하지 않은 영상에서 10.77, 11.54, 9.34 mm, 적용한 영상에서는 9.54, 8.90, 8.88 mm, ultraHD PET를 적용하지 않은 영상에서 7.84, 6.95, 8.32 mm, 적용한 영상에서는 7.51, 6.66, 8.27 mm, SharpIR를 적용하지 않은 영상에서 9.35, 8.69, 8.99 mm, 적용한 영상에서는 9.88, 9.18, 9.00 mm로 나타났다. TOF를 기반으로 하여 영상의 질을 향상시키기 위한 재구성 프로그램 사용 시 전반적으로 영상의 질적 향상이 이루어짐을 알 수 있었다. 또한 제조사별 재구성 프로그램 비교에 대해서는 어느 정도의 결과 값의 차이를 보였지만 이는 제조사별 장비의 특성과 재구성 알고리즘의 차이로 인한 결과라고 생각된다. 따라서 각 병원에서는 영상의 질을 향상시키기 위해 사용되는 재구성 프로그램을 이용함에 있어서 프로그램에 맞는 적절한 재구성 조건을 찾기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. Purpose : PET/CT is widely used for early checking up of cancer and following up of pre and post operation. Image reconstruction method is advanced with mechanical function. We want to evaluate image quality of each reconstruction program based on time of flight (TOF). Materials and Methods : After acquiring phantom images during 2 minutes with Gemini TF (Philips, USA), Biograph mCT (Siemens, USA) and Discovery 690 (GE, USA), we reconstructed image applied to Astonish TF (Philips, USA), ultraHD PET (Siemens, USA), Sharp IR (GE, USA) and not applied. inside of Flangeless Esser PET phantom (Data Spectrum corp., USA) was filled with $^{18}F$-FDG 1.11 kBq/ml (30 Ci/ml) and 4 hot inserts (8. 12. 16. 25 mm) were filled with 8.88 kBq/ml (240 ${\mu}Ci/ml$) the ratio of background activity and hot inserts activity was 1 : 8. Inside of triple line phantom (Data Spectrum corp., USA) was filled with $^{18}F$-FDG 37 MBq/ml (1 mCi). Three of lines were filled with 0.37 MBq (100 ${\mu}Ci$). Contrast ratio and background variability were acquired from reconstruction image used Flangeless Esser PET phantom and resolution was acquired from reconstruction image used triple line phantom. Results : The contrast ratio of image which was not applied to Astonish TF was 8.69, 12.28, 19.31, 25.80% in phantom lid of which size was 8, 12, 16, 25 mm and it which was applied to Astonish TF was 6.24, 13.24, 19.55, 27.60%. It which was not applied to ultraHD PET was 4.94, 12.68, 22.09, 30.14%, it which was applied to ultraHD PET was 4.76, 13.23, 23.72, 31.65%. It which was not applied to SharpIR was 13.18, 17.44, 28.76, 34.67%, it which was applied to SharpIR was 13.15, 18.32, 30.33, 35.73%. The background variability of image which was not applied to Astonish TF was 5.51, 5.42, 7.13, 6.28%. it which was applied to Astonish TF was 7.81, 7.94, 6.40 6.28%. It which was not applied to ultraHD PET was 6.46, 6.63, 5.33, 5.21%, it which was applied to ultraHD PET was 6.08, 6.08, 4.45, 4.58%. It which was not applied to SharpIR was 5.93, 4.82, 4.45, 5.09%, it which was applied to SharpIR was 4.80, 3.92, 3.63, 4.50%. The resolution of phantom line of which location was upper, center, right, which was not applied to Astonish TF was 10.77, 11.54, 9.34 mm it which was applied to Astonish TF was 9.54, 8.90, 8.88 mm. It which was not applied to ultraHD PET was 7.84, 6.95, 8.32 mm, it which was applied to ultraHD PET was 7.51, 6.66, 8.27 mm. It which was not applied to SharpIR was 9.35, 8.69, 8.99, it which was applied to SharpIR was 9.88, 9.18, 9.00 mm. Conclusion : Image quality was advanced generally while reconstruction program which is based on time of flight was used. Futhermore difference of result compared each manufacture reconstruction program showed up, however this is caused by specification of instrument of each manufacture and difference of reconstruction algorithm. Therefore we need further examination to find out appropriate reconstruction condition while using reconstruction program used for advance of image quality.

Effect of Cholesterol Supplementation in Freezing Medium on the Survival and Integrity of Human Sperm after Cryopreservation

임정진,성수예,김계성,송승훈,이우식,윤태기,이동률,Lim, Jung-Jin,Sung, Su-Ye,Kim, Kye-Seong,Song, Seung-Hon,Lee, Woo-Sik,Yoon, Tae-Ki,Lee, Dong-Ryul The Korean Society for Reproductive Medicine 2008 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.35 No.3

목 적: 정자의 동결 과정에서 생길 수 있는 급격한 온도 차에 의한 동결 충격이나 동결 상해등에 의한 세포막의 손상, 세포의 기능 장애 등은 정자의 수정능에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 인간 정자를 동결 보존하는 과정에서 콜레스테롤 전처리가 정자의 운동성 및 기능보존에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법: 본원을 내원한 14명 남성의 정자를 대상으로 콜레스테롤을 첨가하지 않은 대조군 (control)과 여러 농도의 콜레스테롤을 동결보존액에 첨가한 실험군에서 정자의 동결-융해 후 상태를 다음 3가지 방법으로 비교, 분석하였다. 1) 정자 분석, 2) calcium ionophore로 유도된 첨체 반응 검사, 3) 정자 염색질 구조 분석 (sperm chromatin structure assay). 결 과: 첫째로 인간 정자의 운동성은 $0.5{\mu}g$ 농도의 콜레스테롤을 첨가한 동결보존액에서 동결-해동하였을 경우, 콜레스테롤을 첨가하지 않은 군에 비해 유의적 차이를 보이며 증가하는 것을 확인하였다 ($33.46{\pm}1.48%$ vs. $30.10{\pm}1.07%$, p<0.05). 다음으로 동된 정자의 첨체 반응 검사에서도 콜레스테롤을 첨가한 동결보존액에서의 첨체 반응이 일어나는 정자의 비율이 첨가하지 않은 군에 비해 유의하게 높게 관찰되었다 ($53.60{\pm}1.60%$ vs. $47.40{\pm}1.86%$, p<0.05). 마지막으로 정자 염색질 구조 분석에서는 콜레스테롤을 첨가한 군이 첨가하지 않은 군에 비해 정자의 DNA손상이 적게 나타남을 확인하였다. 결 론: 본 실험은 동결보존액을 통한 정자 원형질막 내 콜레스테롤 함유량의 증가가 동결-융해 후 정자의 운동성과 수정능(capacitation status)을 증가시키고 DNA 손상을 방지하는 역할을 한다는 결과를 보여주었다. 이러한 결과를 통해 동결보존액 내 콜레스테롤의 첨가는 인간 정자의 동결보존 동안 발생할 수 있는 동결 상해를 줄여줄 수 있는 유용한 방법으로 사료된다. Objective: During cryopreservation process, cold shock and cryo-injury affect the fertilizing capacity of the sperm by damaging cell membranes with loss of functional integrity. A longstanding concept for preventing the cryo-damage is to stabilize the plasma membrane by incorporating cholesterol. This study was to determine the effects of cholesterol in freezing media on the motility and functional integrity of human sperm after cryopreservation. Methods: Control group (non-cholesterol treated) and different concentrations of cholesterol-treated sperm (14 healthy males) were frozen and thawed. After freezing and thawing of sperm, the quality of sperm was evaluated by sperm analysis, acrosome reaction test and sperm chromatin structure assay. Results: When human sperm were incubated in sperm freezing medium (SFM) containing $0.5{\mu}g$ cholesterol and then freezing/thawing, the motility of sperm have significantly improved compared to those untreated cholesterol ($33.46{\pm}1.48%$ vs. $30.10{\pm}1.07%$, p<0.05). The rate of calcium ionophore-induced acrosome reactions in post-thawed sperm was significantly higher than that ($53.60{\pm}1.60%$ vs. $47.40{\pm}1.86%$, p<0.05) in SFM containing cholesterol. Sperm chromatin structure assay revealed that DNA damage to the sperm in the cholesterol-treated group was lower than that of non-treated group. Conclusion: These results suggest that increased cholesterol content of sperm plasma membrane by supplementation of cholesterol in SFM improves sperm motility, capacitation status, and DNA integrity. Therefore, addition of cholesterol into SFM could be a useful for protecting human sperm from cold shock and cryo-injury during cryopreservation.

핵의학 검사 시행하는 환자에 의한 병원 종사자 피폭선량 평가

임정진,김하균,김종필,조성욱,김진의,Lim, Jung Jin,Kim, Ha Kyoon,Kim, Jong Pil,Jo, Sung Wook,Kim, Jin Eui 대한핵의학기술학회 2016 핵의학 기술 Vol.20 No.2

최근 핵의학 영상검사의 증가로 인하여 핵의학 검사를 시행하는 방사선 작업 종사자의 피폭도 증가하게 되었다. 더불어 핵의학 영상검사와 같은 날에 여러 가지 검사를 시행하는 환자도 증가하여 병원 종사자도 불가항력적인 방사선 피폭에 노출되고 있는 것이 현실이다. 하지만 핵의학 검사를 진행하는 과정에서 검사를 받는 환자 또는 검사를 시행하는 방사선 작업 종사자의 피폭에 대한 연구와 논문은 많이 발표되고 있으나 핵의학 검사를 시행하는 환자로 인하여 핵의학 검사에 관여하지 않는 병원 종사자가 받는 방사선 피폭에 대한 논문과 연구는 부족한 것이 사실이다. 이에 핵의학 검사로 인한 핵의학과 이외의 병원 작업 종사자가 받게 될 피폭선량에 대하여 알아보고자 한다. 2015년 7월부터 10월까지 서울대병원 핵의학과에 방사성의약품을 투여한 환자 250명(Bone scan 100명, Myocardial SPECT 100명, PET/CT 50명)을 대상으로 방사성의약품을 투여 직후와 핵의학 검사가 완전히 종료된 후의 방사선량률을 50cm 거리에서 측정하였다. 측정장비는 검교정이 완료된 Victoreen (FLUKE Inc., USA)과 Inspector(S.E. International, USA)를 사용하였다. 핵의학과 검사를 시행하는 환자로부터 발생하는 방사선량률을 측정한 결과, Bone scan은 방사성의약품 투여 직후에 $0.0278{\pm}0.0036mSv/h$, 검사 종료 후(투여 후 평균 3시간 52분 경과)에 $0.0060{\pm}0.0023mSv/h$, Myocardial SPECT는 투여 직후에 $0.0245{\pm}0.0027mSv/h$, 검사 종료 후(투여 후 평균 2시간 09분 경과)에 $0.0123{\pm}0.0041mSv/h$, PET/CT는 투여 직후는 이동이 없기 때문에 측정하지 않았고 검사 종료 후(투여 후 평균 68분 경과)에 $0.0439{\pm}0.0087mSv/h$로 측정되었다. 이와 같은 결과로 병원종사자가 핵의학 검사를 시행하는 환자와의 체류 시간이 5분간일 때 투여된 방사성의약품으로 인해 받는 방사선 피폭량은 Bone scan은 방사성의약품 투여 직후가 0.0023 mSv이고 검사가 종료된 후는 0.00049 mSv, Myocardial SPECT는 투여 직후가 0.002 mSv이고 검사가 종료된 후는 0.001 mSv, PET/CT는 검사가 종료된 후에 0.001 mSv정도임을 알 수 있었다. 연구 결과 핵의학검사를 시행하는 환자에 의한 병원 종사자의 방사선피폭은 원자력법에서 정한 선량한도와 비교하여 아주 미미하다고 볼 수 있었다. 하지만 방사선방호의 대원칙인 ALALA (As Low As Reasonably Achievable)에 의거하여 불필요한 방사성피폭은 가능한 줄이고자 하는 노력이 필요할 것이다. 이에 병원의 의료정보시스템을 개선하여 핵의학 검사 시행 여부 및 검사 진행사항을 확인 할 수 있게 하여 병원 종사사가 그 사실을 사전에 인지 가능하게 된다면 방사선 보호 장구를 착용하여 불필요한 방사선 피폭의 최소화 할 수 있을 것으로 사료된다. Purpose The goal for this study is to figure out that medical staff except Nuclear Medicine Department could be exposed to radiation from the patients who take Nuclear Medicine examination. Materials and Methods Total 250 patients (Bone scan 100, Myocardial SPECT 100, PET/CT 50) were involved from July to October in 2015, and we measured patient dose rate two times for every patients. First, we checked radiation dose rate right after injecting an isotope (radiopharmaceutical). Secondly, we measured radiation dose rate after each examination. Results In the case of Bone scan, dose rate were $0.0278{\pm}0.0036mSv/h$ after injection and $0.0060{\pm}0.0018mSv/h$ after examination (3 hrs 52 minutes after injection on average). For Myocardial SPECT, dose rate were $0.0245{\pm}0.0027mSv/h$ after injection and $0.0123{\pm}0.0041mSv/h$ after examination (2 hrs 09 minutes after injection on average). Lastly, for PET/CT, dose rate were $0.0439{\pm}0.0087mSv/h$ after examination (68 minutes after injection on average). Conclusion Compared to Nuclear Safety Commission Act, there was no significant harmful effect of the exposure from patients who have been administered radiopharmaceuticals. However, we should strive to keep ALARA(as low as reasonably achievable) principle for radiation protection.

가스센서를 활용한 암모니아 가스의 실시간 흡수 효율 평가에 관한 연구

임정진(Jung Jin Lim),김한수(Han Soo Kim),김선태(Sun Tae Kim) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.4

본 연구에서는 실험실 규모의 스크러버 전단과 후단에 설치된 가스센서의 출력값으로부터 흡수제의 실시간 흡수효율을 평가하기 위한 연구를 진행하였다. 스크러버 전단과 후단에 설치된 가스센서는 센서표면에서의 가스 흡·탈착반응으로 발생되는 전기적인 변화를 출력신호로 나타내는 측정장치이며, 스크러버의 흡수제와 암모니아 가스와의 반응시간(3시간, 6시간 및 12시간)에 따른 암모니아 가스의 흡수량을 산출하였다. 또한 가스센서의 출력값으로부터 산출된 암모니아 흡수량을 기존의 암모니아 분석방법인 인도페놀법에 의한 흡수량 산정방법과 비교해 보았으며, 약 20%의 차이를 보이긴 하나 0.99 이상의 높은 상관성을 보이고 있음을 확인하였다. 또한, 반응시간에 따른 pH와 흡수량과의 높은 상관성을 확인할 수 있었으며, 흡수제에 대한 암모니아 흡수량을 실시간으로 파악함으로써 흡수제의 파과시간을 예측할 수 있었다. 향후 다양한 연구를 통하여 악취배출시설의 스크러버에 이와 같은 가스센서를 적용하여 흡수제의 흡수 효율을 실시간으로 평가하여 교체주기 및 효율 등을 실시간으로 평가할 수 있는 시스템으로 발전이 가능함을 확인하였다. This study was carried out to develop the realtime evaluation system of NH₃ absorption efficiency with gas sensors which were installed on the inlet and outlet of lab-scale scrubber system. The NH₃ absorption amount, calculated by sensor outcomes for 3 hr, 6 hr, and 12 hr of absorption process, was compared with the results analysed by Indo-phenol method for the absorption solution. Even though the difference between two methods was about 20%, the correlation coefficient between the two results was very high, more than 0.99. In addition, we could find very good correlation between pH, absorption amount and reaction time. Also we could find out the breakthrough time in the middle of absorption process. With more diverse experiment in the future, we can make gas sensor system for the realtime evaluation of the odor and/or air pollution treatment efficiency.

유아와 어머니의 개인적 배경 및 어머니의 놀이참여 수준에 따른 유아의 학교준비도

임정진 ( Jung Jin Lim ),김유정 ( Yoo Jung Kim ),조수원 ( Su Won Cho ),안선희 ( Sun Hee Ahn ) 미래유아교육학회 2012 미래유아교육학회지 Vol.19 No.4

The purpose of this study was to investigate the difference of children`s school readiness in terms of their mothers` play participation levels and individual characteristics. The subjects were 146 children of 5 years old and their mothers attending preschools in Seoul, Gyeonggi, and Chungcheong areas. The mothers` play participation levels were evaluated by the measurement used in the previous research (Won, 1997). Children`s school readiness were assessed by 4 factors including learning related skills (Kim & Ahn, 2006), social behavior (Park & Lee, 2001), story comprehension (Han, 2006), and fine motor ability (Korea Institute for Special Education, 1994). Collected data were analysed using t-test, one way ANOVA, and Duncan post test. The results showed that the mothers with more income and higher levels of education participated more actively in their children`s play and their children`s school readiness were better, compared to the mothers with low income and educational levels. Moreover, mothers who participated actively in their children`s play were more likely to have children with higher school readiness. Finally, the importance of mothers` play participation on children`s school readiness and implications for improving children`s school readiness was discussed.

Brain Perfusion SPECT에서 Image Registration의 유용성

송호준,임정진,김진의,김현주,Song, Ho-June,Lim, Jung-Jin,Kim, Jin-Eui,Kim, Hyun-Joo 대한핵의학기술학회 2011 핵의학 기술 Vol.15 No.2

Brain의 질병을 평가하는 유용한 검사방법 중의 하나인 brain perfusion SPECT는 환자의 움직임으로 인한 검사의 실패확률이 높아 one day method를 사용하지 못하고 two days method를 사용해야 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 image registration을 사용하여 검사의 실패확률을 줄이고 one day method로 검사를 시행할 수 있는지 image registration을 적용할 경우 검사의 신뢰성을 알아보고자 하였다. Jaszczak phantom에 준비된 방사성동위원소 $^{99m}Tc$을 insert에 111 MBq/mL가 되도록 분배하여 넣고 나머지 background에 3,145 MBq/mL가 되도록 넣어 1:8의 비율로 phantom을 제작하고 Hoffman 2-D brain phantom과 cylindrical uniform phantom에는 111 MBq/mL가 되도록 만든다. 완성된 phantom은 기본 위치에서 frame 당 5 sec씩 총 120 frame을 획득하여 영상을 얻었다. 또 Phantom과 환자의 데이터를 가지고 original 영상과 registration 영상, registration 시행한 후에 original 영상을 subtraction한 영상과 registration하지 않은 영상에서 subtraction한 영상 간의 임의의 같은 위치에 ROI를 설정하고 영상에서 counts 차이를 알아보았다. 실험 결과 약간의 counts 차이를 보였으나 이것은 실험시간이 경과함에 따른 RI의 decay와 phantom의 구조물이 없는 cylindlical phantom에서 조차 약간의 counts의 차이를 보이는 바로 미루어 봤을 때 실험 결과 나온 counts의 차이는 적다고 할 수 있을 것이다. 따라서 registration을 활용하여 brain perfusion SPECT의 단점들을 개선하고 정확한 진단에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다. Purpose: The brain perfusion SPECT is the examination which is able to know adversity information related brain disorder. But brain perfusion SPECT has also high failure rates by patient's motions. In this case, we have to use two days method and patients put up with many disadvantages. We think that we don't use two days method in brain perfusion SPECT, if we can use registration method. So this study has led to look over registration method applications in brain perfusion SPECT. Materials and Methods: Jaszczak, Hoffman and cylindrical phantoms were used for acquiring SPECT image data on varying degree in x, y, z axes. The phantoms were filled with $^{99m}Tc$ solution that consisted of a radioactive concentration of 111 MBq/mL. Phantom images were acquired through scanning for 5 sec long per frame by using Triad XLT9 triple head gamma camera (TRIONIX, USA). We painted the ROI of registration image in brain data. So we calculated the ROIratio which was different original image counts and registration image counts. Results: When carring out the experiments under the same condition, total counts differential was from 3.5% to 5.7% (mean counts was from 3.4% to 6.8%) in phantom and patients data. In addition, we also run the experiments in the double activity condition. Total counts differential was from 2.6% to 4.9% (mean counts was from 4.1% to 4.9%) in phantom and patients data. Conclusion: We can know that original and registration data are little different in image analysis. If we use the image registration method, we can improve disadvantage of two days method in brain perfusion SPECT. But we must consider image registration about the distance differences in x, y, z axes.

장비에 따른 SUV의 차이와 이에 관한 고찰

김태엽,임정진,이홍재,김현주,김중현,이재성,Kim, Tae-Yeob,Lim, Jung-Jin,Lee, Hong-Jae,Kim, Hyun-Joo,Kim, Joong-Hyun,Lee, Jae-Sung 대한핵의학기술학회 2011 핵의학 기술 Vol.15 No.1

표준섭취계수(Standard Uptake Value, SUV)는 PET 검사에 있어서 매우 중요한 지표이다. 그러나 이는 장비에 따라서 다르게 나타난다. 그러므로 실제의 SUV와 장비에 따른 SUV의 차이를 알아보고자 한다. 실험을 위해 사용된 PET scanner는 본원과 보라매 병원에서 사용하고 있는 Biograph True Point True V 40 (Siemens, USA), Gemini Dual (Philips, USA), Gemini TF 64 (Philips, USA) 총 3대로 이루어져 있다. SUV를 평가하기 위한 phantom은 NEMA PET phantom (Data Spectrum co., USA)이고 내부에 3개의 hot insert를 포함하고 있으며 총 중량은 6.8kg으로 phantom과 물의 중량을 합친 무게이다. 방사성동위원소는 $^{18}F$-FDG 25.9 MBq (0.7 mCi)와 29.6 MBq (0.8 mCi)을 사용하였고 스캔은 두 번으로 나누어 이루어졌다. 25.9 MBq (0.7 mCi)은 background에 3.7 MBq (0.1 mCi), insert 1에 3.7 MBq (0.1 mCi), insert 2에 7.4 MBq (0.2 mCi), insert 3에 11.1 MBq (0.3 mCi)이 주입되었고 29.6 MBq (0.8 mCi)은 background에 1.85 MBq (0.05 mCi), insert 1에 7.4 MBq (0.2 mCi), insert 2에 9.25 MBq (0.25 mCi), insert 3에 11.1 MBq (0.3 mCi)이 주입되었다. Uptake time은 20분이고 2 bed scan을 하였으며 bed 당 3분의 영상획득이 이루어졌다. 두 번의 실험 모두 실제의 SUV와 유사하게 나타났다. 방사능량이 소량일 경우에는 그 차이가 미미했으나 방사능량이 증가할수록 그 차이는 점점 벌어졌다. 하지만 그 차이 또한 크지는 않았다. 장비 별 차이를 백분율로 환산하면 Biograph의 경우 87.2%, Gemini Dual은 91.2%, Gemini TF 64는 85.9%로 나타났으며 이는 실제의 값에 유의하다. 장비 별로 분류해보면 Biograph와 Gemini Dual은 비슷한 결과를 보여주었고 다만 Gemini TF 64에서만 두 장비보다 낮게 나타났다. 실험 결과 장비 별로 SUV의 차이는 있으나 그 차이가 실제의 값에 유의하였다. SUV가 차이가 나는 이유는 장비 별 재원의 차이와 재구성 방법, 제조사 별 SUV 함수식에서 기원이 되는 것으로 파악되며 소량의 방사능량에서는 차이가 없으나 방사능량이 증가할수록 차이가 커지는 것으로 보아 이 점에서의 추후 고찰은 필요할 것으로 사료된다. Purpose: The SUV is a widely used semi-quantitative index in PET for the estimation of radio-tracer accumulation in VOI. In this study, SUVs from three different PET/CT scanners were assessed, and differences between SUVs were evaluated. Materials and Methods: The PET/CT scanners which were assessed in this study were GEMINI, GEMINI TF 64 (Philips) and Biograph True Point True V 40 (Siemens). The NEMA PET phantom (Data Spectrum Corp., USA) was used to evaluate SUVs. The NEMA PET phantom has6.8 kg weight and three hot inserts. Two different activity distributions for the background and inserts were tested. The activity ratio were 3.7:3.7:7.4:11.1 MBq (1:1:2:3) and 1.85:7.4:9.25:11.1MBq (1:4:5:6) for each of background, insert 1, insert 2 and insert 3. Acquisition time was 2 minutes per bed position and NEMA PET phantom could be covered by two bed positions for all PET/CT scanners. The SUVs from each PET/CT scanner were compared with calculated true value. Results: For both activity ratios, all scanners showed similar results. The differences between each scanner were insignificant. Each scanner showed 91.2%, 85.9% and 87.2% of true SUV for GEMINI, GEMINI TF 64, Biograph True Point TrueV, respectively. Conclusion: For all scanners, SUVs were slightly lower than true value. However, the difference between scanners was insignificant. The SUVs from these scanners would be clinically meaningful if their consistent underestimation is kept in mind.

Lung Perfusion scan에서 SPECT-CT의 Q-Metrix방법과 평면영상 결과 산출방법에 대한 비교평가

하태환,임정진,도용호,조성욱,노경운,Ha, Tae Hwan,Lim, Jung Jin,Do, Yong Ho,Cho, Sung Wook,Noh, Gyeong Woon 대한핵의학기술학회 2018 핵의학 기술 Vol.22 No.1

폐 관류 스캔은 방사성 물질의 폐동맥 내 미세색전증을 이용하여 폐색전증의 진단에 이용되고 있으며, 만성 폐쇄성 질환이나 국소 폐 관류평가 및 조기 폐암발견 등에 이용된다. 또한 폐암환자에서의 수술 및 방사선 치료 전, 후 국소 폐 기능 예측을 위하여 이용된다. 이를 위하여 관류의 정확한 정량화가 필요하다. 이에 본 연구에서는 모든 병변 및 장기에 추적자의 흡수율 정량화가 가능한 SPECT/CT의 Q-Metrix (GE Healthcare, USA)프로그램을 활용하여 실제로 많이 이용되고 있는 평면영상의 두 가지 결과 산출 방법에 대한 상관관계 및 각 엽의 차이를 비교 평가하고자 한다. Discovery NM/CT 670 scanner (GE Healthcare, USA)장비에서 2015년 5월 1일부터 2016년 9월 13일까지 수술 전 폐암환자 50명을 대상으로 시행하였다. 환자에 대하여 $^{99m}Tc-MAA$(macro aggregated albumin) 185 MBq (5 mCi)를 정맥 주사하였고 후면 영상(Posterior view)을 기준으로 전면, 우측면, 좌측면, 우후사면, 좌후사면 영상을 획득하였다. 평면 폐 관류검사 직후 SPECT/CT를 시행하였고 영상의 Processing은 GE사 Xeleris 3.1 Workstation에서 시행하였다. 후방사면 방법은 오른 엽과 왼 엽에 사각형의 관심영역을 설정하였고 RPO영상은 3엽, LPO영상은 2엽으로 나누어 각 엽에 대한 흡수율을 얻었다. 전후 방법은 오른 엽, 왼 엽에 각각 3개의 사각형의 ROI를 설정하여 흡수율을 구하였고 왼 엽은 2엽으로 구분되어 Left middle lobe은 Left upper lobe로 포함시켜 결과를 산출하였다. Q-Metrix Method는 CT영상에 직접 관심 영역(Region of interests, ROI)을 설정하였다. 시상면(Sagittal)영상에서 2개의 Slice마다 ROI를 설정하였고 관심부피(Volume of interest, VOI)를 이용하여 체적에 대한 흡수율을 분석하였다. 통계 분석은 SPSS version 23.(SPSS Inc. USA)를 이용하여 분석하였다. Q-Metrix 방법과 후방사면 방법의 흡수율에 대한 일치 상관관계는 Right upper lobe(RUL)는 0.663, Right middle lobe(RML)는 0.623, Right lower lobe(RLL)는 0.702이고 Left upper lobe(LUL)는 0.754, Left lower lobe(LLL)는 0.823로 가장 높은 상관관계를 보였다. 전후 방법은 RML는 0.035로 흡수율이 증가되어 가장 낮은 상관관계를 보였고, RUL는 0.224, RLL는 0.447로 흡수율이 감소되었다. 왼 엽에서 LUL는 0.643, LLL는 0.456로 나타났다. 전체적인 상관관계는 후방사면 방법은 0.795로 높은 상관관계를 보였고, 전후 방법은 0.161로 나타났다. 각 엽의 차이는 Q-Metrix방법 평균${\pm}$표준편차는 RUL, RML, RLL순서대로 각각 $20.12{\pm}6.21$, $10.86{\pm}3.83$, $24.57{\pm}7.80$이고 LUL, LLL는 각각 $24.34{\pm}6.47$, $20.12{\pm}7.11$로 나타났다. 동일한 순서대로 후방사면 방법의 오른 엽은 $17.4{\pm}5.0$, $10.5{\pm}3.6$, $27.3{\pm}6.0$이었고, 왼 엽은 $21.6{\pm}4.8$, $23.1{\pm}6.6$으로 나타났다. 전후 방법에 대한 오른 엽의 평균${\pm}$표준편차는 $11.6{\pm}4.5$, $26.9{\pm}6.2$, $17.8{\pm}4.2$이고, 왼엽은 $28.4{\pm}4.8$, $15.4{\pm}5.6$로 나타났다. 본 논문에서 Q-Metrix방법에 대한 평면영상의 두 가지 방법 간에는 차이가 있는 것으로 보였다. 전후 방법의 RML는 과대평가 되었으며 RML, RLL는 상대적으로 과소평가 되었고, 모든 엽에서는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.05). 후방사면 방법은 전후 방법보다 4배정도의 높은 상관관계를 보였고, oblique영상을 활용하여 흡수율이 과대, 과소평가가 되는 것을 줄일 수 있었다. SPECT/CT Purpose The lung segment ratio which is obtained through quantitative analyses of lung perfusion scan images is calculated to evaluate the lung function pre and post surgery. In this Study, the planar image production methods by using Q-Metrix (GE Healthcare, USA) program capable of not only quantitative analysis but also computation of the segment ratio after having performed SPECT/CT are comparatively evaluated. Materials and Methods Lung perfusion scan and SPECT/CT were performed on 50 lung cancer patients prior to surgery who visited our hospital from May 1, 2015 to September 13, 2016 by using Discovery 670(GE Healthcare, USA) equipment. AP(Anterior Posterior)method that uses planar image divided the frontal and rear images into three rectangular portions by means of ROI tool while PO(Posterior Oblique)method computed the segment ratio by dividing the right lobe into three parts and the left lobe into two parts on the oblique image. Segment ratio was computed by setting the ROI and VOI in the CT image by using Q-Metrix program and statistically analysis was performed with SPSS Ver. 23. Results Regarding the correlation concordance rate of Q-Metrix and AP methods, RUL(Right upper lobe), RML(Right middle lobe) and RLL(Right lower lobe) were 0.224, 0.035 and 0.447. LUL(Left upper lobe) and LLL(Left lower lobe) were found to be 0.643 and 0.456, respectively. In the PO method, the right lobe were 0.663, 0.623 and 0.702, respectively, while the left lobe were 0.754 and 0.823. When comparison was made by using the Paired sample T-test, Right lobe were $11.6{\pm}4.5$, $26.9{\pm}6.2$ and $17.8{\pm}4.2$, respectively in the AP method. Left lobe were $28.4{\pm}4.8$ and $15.4{\pm}5.6$. The right lobe of PO had values of $17.4{\pm}5.0$, $10.5{\pm}3.6$ and $27.3{\pm}6.0$, while the left lobe had values of $21.6{\pm}4.8$ and $23.1{\pm}6.6$, thereby having statistically significant difference in comparison to the Q-Metrix method for each of the lobes (P<0.05). However, there was no statistically significant difference in Right middle lobe (P>0.05). Conclusion The AP method showed low concordance rate in correlation with the Q-Metrix method. However, PO method displayed high concordance rate overall. although AP method had significant differences in all lobes, there was no significant difference in Right middle lobe of PO method. Therefore, at the time of production of lung perfusion scan results, utilization of Q-Metrix method of SPECT/CT would be useful in computation of accurate resultant values. Moreover, it is deemed possible to expect obtain more practical sectional computation result values by using PO method at the time of planar image acquisition.

감마카메라 영상에서 분해능 향상을 위한 Xact-bone의 유용성 평가

김종필,윤석환,임정진,우재룡,Kim, Jong-Pil,Yoon, Seok-Hwan,Lim, Jung-Jin,Woo, Jae-Ryong 대한핵의학기술학회 2011 핵의학 기술 Vol.15 No.2

현재 분해능 향상을 위한 프로그램인 Wide beam reconstruction (WBR: UltraSPECT, Israel) 을 사용하고 있다. WBR에 속해있는 Xact-Bone은 Planar영상과 Single photon emission computed tomography (SPECT) 영상의 분해능과 대조도를 향상시켜 상당한 영상의 질 향상에 도움을 준다고 보고 되어있다. 본 연구는 Xact-Bone의 임상적용에 대한 유용성을 알아보고자 한다. Xact-Bone에서의 유용성 평가는 분해능 평가와 Contrast Ratio를 비교분석하였다. Planar영상에서의 분해능 평가는 capillary tube를 이용하여 Full width at half maximum (FWHM)을 구하였고, Contrast Ratio분석은 2010년 1월부터 2010년 10월까지 bone scan 검사를 위해 본원에 내원한 50명의 환자 Xact-Bone의 사용 전 후 영상에서 Bone and Soft tissue (B/S) ratio 값을 비교 평가하였다. SPECT영상에서의 분해능 평가는 Triple Line Source Phantom을 이용하여 FWHM을 구하였고, Contrast Ratio 비교 분석은 NEMA IEC Body Phantom과 Standard Jaszczak Phantom을 이용하여 획득한 영상을 각각 Filtered backprojection (FBP), Orderd subset expectation maximization (OSEM), Xact-Bone으로 재구성하여 비교하였다. Planar영상에서의 유용성 평가는 capillary tube를 이용한 실험결과, FWHM은 기존의 Planar영상보다 WBR의 Xact-Bone 프로그램을 이용한 재구성 영상에서 약 20% 향상되었으며, B/S ratio값도 약 15% 향상되었다. SPECT영상의 유용성 평가는 Triple line Source Phantom을 이용한 실험결과, FWHM은 Xact-Bone이 FBP, OSEM 기법보다 각각 20%, 10% 향상되었다. 또한 NEMA IEC body Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석결과 각각 20%, 10% 향상되었고, Standard Jaszczak Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석 결과는 각각 90%, 50% 향상되었다. WBR의 Xact-bone 프로그램을 이용한 Planar 영상에서는 사용하지 않은 경우와 비교하였을 경우 상당한 영상의 분해능과 Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었고, SPECT영상에서 기존의 FBP, OSEM 영상재구성 방법보다 분해능, Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었다. 이에 WBR의 Xact-Bone을 이용함으로써 영상의 질적 향상이 기대되는 바이다. 하지만, 새로운 소프트웨어 도입시 병원의 특성에 맞는 protocol 과 임상적용이 필요하다고 사료된다. Purpose: The Boramae Hospital are currently using Wide beam reconstruction (WBR: UltraSPECT, Israel) to improve the resolution. The Xact-bone belongs to the WBR. It has been reported that Xact-bone helps us to improve image resolution and contrast. This study will be evaluated clinical usefulness of Xact-bone method. Materials and Methods: The usefulness evaluation of Xact-bone method was analyzed in resolution test and contrast ratio. The resolution test in Planar image were obtained from Full width at half maximum (FWHM) by using capillary tube. And the contrast ratio was obtained from Bone and Soft tissue (B/S) ratio values that were acquired from bone scan study of 50 patients before and after using the Xact-bone method. We prepared the Triple Line Source Phantom, NEMA IEC Body Phantom and Standard Jaszczak Phantom to acquire the FWHM and Contrast Ratio values of Single photon emission computed tomography (SPECT) image. Subsequently we compared among the Filtered backprojection (FBP), Orderd subset expectation maximization (OSEM) and Xact-Bone image. Results: The results of the planar Xact-bone data improved resolution about 20% by using capillary tube. In addition it was improved B/S ratio about 15%. When using Triple Line Source Phantom, SPECT Xact-bone data improved resolution for both FBP, OSEM methods about 20% and 10%, respectively. Contrast ratio in each spheres has also been increased for both methods that using NEMA IEC body Phantom and Standard Jaszczak Phantom. Conclusion: When we were using Xact-bone method, we could see to improve the resolution and Contrast ratio as compared to do not use the Xact-bone method. Accordingly, by using WBR's Xact-bone method is expected to improve the image quality. However, when introducing new software, it is needed to match the characteristics of the hospital protocol and clinical application.

Myocardial SPECT시 COR에서 위치변화에 따른 Image Uniformity 비교

임현진,김중현,김재일,임정진,김진의,김현주,이재성,이동수,Lim, Hyun-Jin,Kim, Joong-Hyun,Kim, Jae-Il,Lim, Jung-Jin,Kim, Jin-Eui,Kim, Hyun-Joo,Lee, Jae-Sung,Lee, Dong-Soo 대한핵의학기술학회 2012 핵의학 기술 Vol.16 No.1

SPECT 검사는 여러 가지 물리적인 요소들에 의해서 영향을 받기 때문에 정확한 데이터를 획득하는 것이 중요하다. 본 실험은 여러 가지 요인 중 COR에서 심장의 위치를 달리하여 두 중심이 일치할 때와 일치하지 않았을 때 영상의 균일도에 대해서 알아보고자 하였다. Philips사의 Cardio MD장비를 이용하여 cylindrical uniform phantom (직경 6.7 cm, 높이 9 cm), heart insert phantom을 COR과 각각 상 하 좌 우 100 mm 위치에서 실험하였다. Cylindrical uniform phantom과 heart insert phantom에서 획득한 영상은 line profile을 이용하여 phantom과 심장 양쪽 벽에 대한 계수 차이를 비교하였다. 육안평가는 heart insert phantom과 volunteer test를 하였다. Heart insert phantom 실험은 COR과 상 하 좌 우 100 mm 위치에서 수평으로 T-A curve를 나타내면 계수 차가 2.6%, 12.1%, 6.7%, 13.8%, 1.4%로 나타났고, 수직에서는 3.9%, 21.9%, 3.5%, 23.9%, 14.0%로 나타났다. Cylindrical phantom 실험은 수평에서 계수 차가 4.3%, 0.3%, 3.3%, 2.6%, 0.7%로 나타났고, 수직에서는 2.7%, 3.0%, 1.0%, 0.3%, 3.4%로 나타났다. Heart insert phantom과 volunteer test에서 획득한 영상의 육안평가는 COR 위치에서 가장 균등하였고, COR 제외한 위치에서는 약간의 왜곡현상이 나타났다. Phantom 종류에 따라 결과의 차이가 있었지만 육안평가와 종합해보면 심장과 COR 위치가 일치할 때 영상이 가장 균일하였다. 따라서 myocardiac SPECT 검사 시 심장과 COR의 두 중심을 일치시킴으로써 심근관류의 감쇠 또는 증가되는 왜곡현상을 예방하여 진단의 정확성을 높일 수 있을 것이다. Purpose: It is important to acquire accurate data because the SPECT scan affected by various physical factors. The aim of this study was to compare the uniformity when both centers were matched or mismatched differed from position of heart in COR. Materials and methods: The images were acquired with cylindrical uniform phantom (6.7 cm diameter, 9 cm length) and heart insert phantom using Cardio MD SPECT system (Philips, USA). The phantoms were positioned on COR as well as four different points which were 10 cm above, below, left and right side from the COR. The counts from the both edge of cylindrical uniform phantom and those from the both wall of heart insert phantom were compared by using vertical and horizontal line profile. In addition, the qualitative evaluation was performed with heart insert phantom images and volunteer test. Results: In heart insert phantom study, the differences of counts between COR and 10 cm above, below, left and right point of COR were 1.1, 4.1, 4.9, 2.2 and 0.9% using T-A curve for horizontal view. In case of vertical view of COR 3.9, 21.9, 3.5, 23.9, 14.0% were shown. In cylindrical phantom study, the differences of counts between COR and 10 cm above, below, left and right point of COR were 4.3, 0.3, 3.3, 2.6 and 0.7% using T-A curve for horizontal view. In case of vertical view of COR 2.7, 3.0, 1.0, 0.3, 3.4% were shown. For qualitative evaluation, the images at COR were the most uniform for both of heart insert phantom and volunteer test, whereas other four positions showed somewhat distorted images. Conclusion: It showed the most uniform images when COR is matched with the heart. Therefore, we can expect that distortion which increased or decreased of myocardial perfusion will be prevented by matching the heart and COR when positioning. Furthermore, the accuracy of diagnosis will be improved as well.