Tc-99m-MIBI 심근 SPECT 영상에서 재구성 필터에 의한 인위적 관류결손에 관한 연구

Artifactual Perfusion Defects due to the Parameters of Reconstruction Filter in Tc-99m-MIBI Myocardial SPECT Images

Tc-99m-MIBI 심근 SPECT에서 심근조직에 비하여 간섭취가 상대적으로 높고 이들이 서로 가까이에 위치해 있는 경우 단축단면상의 하위부 또는 하위중격부에서 발생하는 인위적 관류결손의 정도와 여과기의 차단주파수의 관계를 분석하였다. 이러한 영향은 단축단면상뿐만 아니라 심근 극성지도에서도 관찰되는데, 심근단층상에서 계수분포가 균일하지 못하고 간과 같이 특정부위에 방사능의 집적도가 높은 경우 단층상 재구성시 차단주파수의 적절한 설정에 따라 이 효과를 줄일 수 있는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 분석에 사용된 여과기는 저역 통과여과기로 이를 사용하는 경우에는 차단주파수를 0.4 Nyquist 이상으로 하면 인위적 관류결손의 정도를 충분히 줄일 수 있었다. 그러나 높은 차단주파수에서는 심근영상의 균일도가 떨어지고 배후방사능 및 기타 잡음요인이 효과적으로 제거되지 않기 때문에 적절한 차단주파수의 설정이 중요하며, 본 연구에 사용된 영상에서 여과방법에 따른 원주프로필의 변화가 미세하여 후처리방법을 사용하여 분석하였다. 또한 역투사방법이 비선형적이므로 특정 영상보다는 다양한 간-심근 방사능비에 따른 영상을 분석하여 비선형성을 배제한 연구가 향후 진행되어야 한다.

Tc-99m-MIBI(Sestamibi) myocardial SPECT along with T1-201 tomographic imaging has demonstrated wide application and high image qualify sufficient for the diagnosis of myocardial perfusion defect, which consequently reflects regional myocardial blood flow, The qualitative values of myocardial SPECT with Tc-99m-MIBI as well as the quantitative cases depend in some degree on the reconstruction techniques of multiple projections. Filtered backprojection(FBP) is the common standard for reconstruction rather than the complicated and time-consuming arithmetic methods. In FBP it Is known that the distribution of radioactivity in reconstructed transverse slices varies with the selected filter parameters such as cutoff frequencies and order(Butterworth case). The cutoff frequencies basically remove and decrease the true radioactive distribution and alter the pixel counts, which lead to underestimation of true counts in specific myocardial regions. In this study, we have investigated the effect of cutoff frequencies of reconstruction filter on the artifactually induced perfusion defects, which are often demonstrated near inferior and/or inferoseptal cardiac walls due to the intense hepatic uptake of Tc-99m-MIBI. A computerized method for identifying the relative degree of artifactual perfusion defect and for comparing those degrees along with the relative amount of hepatic uptake to myocardium was developed and patient images were studied to observe the quantitative degree of underestimation of myocardial perfusion, and to propose some reasonable thresh-old of cutoff frequency in the diagnosis of perfusion defect quantitatively. We concluded that from the quantitative viewpoint cutoff frequencies may be used as high as possible with the sacrifice of homogeneity of image quality, and those frequencies lower than the common 0.3 Nyquist frequency would reveal severe degradation of radio-active distribution near inferior and/or Inferoseptal myocardium when applying Butterworth or low pass filter.