Standard Performance Measurements of GE $Advance^{TM}$ Positron Emission Tomography

GE $Advance^{TM}$ 양전자방출단층촬영기의 표준 성능평가

Purpose: The purpose of this study was to establish optimal imaging acquisition conditions for the GE $Advance^{TM}$ PET imaging system by performing the acceptance tests designed by National Electrical Manufacturers Association (NEMA) protocol and General Electric Medical Systems (GEMS) test procedures. Materials and Methods: Performance tests were carried out with $^{18}FDG$ radioactivity source and phantoms by using a standard acquisition mode. Transaxial resolution and scatter traction tests were performed with a line source and axial resolution with a point source, respectively. A cylindrical phantom made of polymethylmethacrylate (PMMA) was used to measure sensitivity, count rate losses and randoms, uniformity correction, and attenuation inserts were added to measure remaining tests. The test results were acquired in a diagnostic acquisition mode and analyzed mainly on high sensitivity mode. Results: Transaxial resolution and axial resolution were measured as average of 4.65 mm and 3.98 mm at 0 cm, and 6.02 mm and 6.71 mm at 20 cm on high sensitivity mode, respectively. Average scatter fraction was 9.87%, and sensitivity was $225.8kcps/{\mu}Ci/cc$ of trues. Activity at 50% deadtime was $4.6{\mu}Ci/cc$, and the error of count rate correction at that activity was from 1.49% to 3.83%. Average nonuniformity for total slice w3s 8.37%. The accuracy of scatter correction was -0.95%. The accuracies of attenuation correction were 5.68% for air, 0.04% for water and -6.51% for polytetrafluoroethylene (PTFE). Conclusion: The results satisfied most acceptance criteria, indicating that the GE $Advance^{TM}$ PET system can be optimally used for clinical applications.

목적: 본 연구의 목적은 NEMA 프로토콜에 따라서 GE $Advance^{TM}$ PET 시스템의 성능을 평가하고 그러한 시스템이 나타낼 수 있는 능력과 한계점을 명확히 이해하는데 있다. 대상 및 방법: 성능평가는 $^{18}FDG$ 선상선윈 및 점선원 그리고 NEMA 팬텀을 사용하여 횡축방향 공간분해능, 축방향 공간분해능, 산란분획, 민감도, 계수율손실, 계수율보정, 산란보정, 균일도보정, 감쇠보정을 대상으로 하였다. 횡축방향 공간분해능과 축방향 공간분해능, 산란분획에서는 선상선원 및 점선원을 사용하여 각각 NEMA 프로토콜에 따라 정해진 위치로 이동시키면서 측정하였고, 산란분획 및 나머지 성능평가 검사에서는 직경 20 cm의 PMMA 재질의 팬텀을 이용하여 측정하였다. 결과: 표준영상 획득 모드에서 시행한 본 성능평가의 결과를 고민감도 모드 및 고분해능 모드에 대하여 얻었다. 고민감도 모드에서 동경방향으로 측정된 횡축방향 공간분해능은 스캐너 시야중심에서 4.8 mm, 20 cm에서 7.03 mm로 감소했으며 축방향 공간분해능은 스캐너 시야중심에서 평균 3.98 mm, 20 cm에서 6.71 mm로 감소하였다. 산란분획은 고민감도 모드에서 평균 9.87%였고, 민감도 측정의 결과는 고민감도 모드, 시스템 전체에 대해서 참동시계수율 $225.8kcps/{\mu}Ci/cc$를 얻었고 계수율손실 측정은 50%의 불응시간을 가지는 방사능 농도가 $4.6{\mu}Ci/cc$였으며 이때의 계수율은 427 kcps였다. 계수율 보정의 오차는 고민감도 모드, $4.60{\mu}Ci/cc$에서 최소 1.49%, 최대 3.83%였고, 산란보정의 오차는 고민감도 모드에서 평균 -0.95%였으며 균일도보정 측정은 영상면들 간의 비균일도가 최소 -1.25%, 최대 1.74%였고 변이계수는 0.74%였다. 감쇠보정의 오차는 공기에서 5.68%, 물 0.04%, 테플론 -6.51%를 얻었다. 결론: NEMA 프로토콜에 근거하여 본 연구에서 실시한 표준 성능 평가 검사는 모두 제조사의 시험지침서에 부합하였다. 결론적으로, 이는 본 GE $Advance^{TM}$ PET 시스템이 임상에의 적용에 적합함을 보여주었다.