전신 PET/CT 영상 획득 시 투과 스캔에서의 방사선 선량

Radiation Dose during Transmission Measurement in Whole Body PET/CT Scan

본 연구의 목적은 다양한 전압 값과 전류 값에 따른 CT 투과 스캔 동안의 방사선 선량을 측정하고, 우리 기관에서 사용하는 임상 전신 PET/CT 환자 영상 획득 방식 중 감쇠 보정을 위해 사용하는 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 환자의 진단용 고화질 CT 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가하는 것이다. 방사선 선량 측정을 위해 Philips GEMINI 16 슬라이스 PET/CT시스템을 이용하였다. 다양한 튜브 전압 값과 시간에 따른 전류 값에 대해 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용하여 선량을 측정하였다. 이때 100 mm의 유효 길이를 가지는 펜슬 이온 전리함과 전기계를 선량 측정에 이용하였다. 측정은 공기 중, 팬텀의 중심, 그리고 팬텀의 가장 자리에서 각각 이루어졌다. 평균 흡수선량인 가중 CTDI ($CTDI_w=1/3CTDI_{100,c}+2/3CTDI_{100,p}$) 값을 계산하고 이를 이용하여 등가 선량을 계산하였다. 본 연구자가 속한 기관에서의 전신 임상 PET/CT 영상 획득 방식을 이용한 투과 스캔에서의 방사선 선량 측정을 위해 Alderson 팬텀과 TLD를 이용하여 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT투과 스캔을 각각 수행하여 각 인체 기관별 선량을 측정하였다. 측정에 사용한 TLD는 10 MeV X-선을 이용하여 교정한 후 ${\pm}5%$ 이내의 정확도를 가지는 것만 측정에 사용하였다. 장기 또는 조직은 ICRP 60을 참고로 선택하였다. 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용한 CT 투과 스캔에 대한 선량 측정 결과, 선량 값이 튜브 전압과 전류에 의존하는 것을 확인할 수 있었다. $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT 투과 스캔에 대한 유효 선량 측정 결과는 0.14 mSv와 29.49 mSv였다. PET/CT 시스템에서 표준 CTDI 팬텀과 이온 전리함, 그리고 Alderson 인체 팬텀과 TLD를 이용하여 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가할 수 있었다. PET/CT 영상 획득 시, 우리가 원하는 영상의 화질을 유지하면서 환자에 대한 피폭을 최소화하기 위한 영상 획득 방식의 최적화가 추가적으로 이루어져야 할 것으로 생각한다.

The purpose of this study was to evaluate the radiation doses during CT transmission scan by changing tube voltage and tube current, and to estimate the radiation dose during our clinical whole body $^{137}Cs$ transmission scan and high quality CT scan. Radiation doses were evaluated for Philips GEMINI 16 slices PET/CT system. Radiation dose was measured with standard CTDI head and body phantoms in a variety of CT tube voltage and tube current. A pencil ionization chamber with an active length of 100 mm and electrometer were used for radiation dose measurement. The measurement is carried out at the free-in-air, at the center, and at the periphery. The averaged absorbed dose was calculated by the weighted CTDI ($CTDI_w=1/3CTDI_{100,c}+2/3CTDI_{100,p}$) and then equivalent dose were calculated with $CTDI_w$. Specific organ dose was measured with our clinical whole body $^{137}Cs$ transmission scan and high quality CT scan using Alderson phantom and TLDs. The TLDs used for measurements were selected for an accuracy of ${\pm}5%$ and calibrated in 10 MeV X-ray radiation field. The organ or tissue was selected by the recommendations of ICRP 60. The radiation dose during CT scan is affected by the tube voltage and the tube current. The effective dose for $^{137}Cs$ transmission scan and high qualify CT scan are 0.14 mSv and 29.49 mSv, respectively. Radiation dose during transmission scan in the PET/CT system can measure using CTDI phantom with ionization chamber and anthropomorphic phantom with TLDs. further study need to be peformed to find optimal PET/CT acquisition protocols for reducing the patient exposure with same image qualify.