Abstract
Purpose: In Asan Medical Center we perform myocardial perfusion SPECT to evaluate cardiac event risk level for non-cardiac surgery patients. In case of patients with cancer, we check tumor metastasis using whole body bone scan and whole body PET scan and then perform myocardial perfusion SPECT to reduce unnecessary exam. In case of short term in patients, we perform $^{201}Tl$ myocardial perfusion SPECT after whole body bone scan a minimum 16 hours in order to reduce hospitalization period but it is still the actual condition in which the evaluation about the affect of the crosstalk contamination due to the each other dissimilar isotope administration doesn't properly realize. So in our experiments, we try to evaluate crosstalk contamination influence on $^{201}Tl$ myocardial perfusion SPECT using anthropomorphic torso phantom and patient's data. Materials and Methods: From 2009 August to September, we analyzed 87 patients with $^{201}Tl$ myocardial perfusion SPECT. According to $^{201}Tl$ myocardial perfusion SPECT yesterday whole body bone scan possibility of carrying out, a patient was classified. The image data are obtained by using the dual energy window in $^{201}Tl$ myocardial perfusion SPECT. We analyzed $^{201}Tl$ and $^{99m}Tc$ counts ratio in each patients groups obtained image data. We utilized anthropomorphic torso phantom in our experiment and administrated $^{201}Tl$ 14.8 MBq (0.4 mCi) at myocardium and $^{99m}Tc$ 44.4 MBq (1.2 mCi) at extracardiac region. We obtained image by $^{201}Tl$ myocardial perfusion SPECT without gate method application and analyzed spatial resolution using Xeleris ver 2.0551. Results: In case of $^{201}Tl$ window and the counts rate comparison result yesterday whole body bone scan of being counted in $^{99m}Tc$ window, the difference in which a rate to 24 hours exponential-functionally notes in 1:0.114 with Ventri (GE Healthcare, Wisconsin, USA), 1:0.249 after the bone tracer injection in 12 hours in 1:0.411 with 1:0.79 with Infinia (GE healthcare, Wisconsin, USA) according to a reduction a time-out was shown (Ventri p=0.001, Infinia p=0.001). Moreover, the rate of the case in which it doesn't perform the whole body bone scan showed up as the average 1:$0.067{\pm}0.6$ of Ventri, and 1:$0.063{\pm}0.7$ of Infinia. According to the phantom after experiment spatial resolution measurement result, and an addition or no and time-out of $^{99m}Tc$ administrated, it doesn't note any change of FWHM (p=0.134). Conclusion: Through the experiments using anthropomorphic torso phantom and patients data, we found that $^{201}Tl$ myocardium perfusion SPECT image later carried out after the bone tracer injection with 16 hours this confirmed that it doesn't receive notable influence in spatial resolution by $^{99m}Tc$. But this investigation is only aimed to image quality, so it needs more investigation in patient's radiation dose and exam accuracy and precision. The exact guideline presentation about the exam interval should be made of the validation test which is exact and in which it is standardized about the affect of the crosstalk contamination according to the isotope use in which it is different later on.
본원에서는 비심장 수술환자의 수술 전후 심장사건의 위험도 평가를 위해 심근관류 SPECT를 시행하고 있다. 암환자의 경우 수술 전에 전신 뼈 검사 혹은 전신 PET 검사로 암 전이 여부 확인 후 심근관류 SPECT를 시행하여 불필요한 검사 처방을 막고 있다. 하지만 단기 병동 입원 환자의 경우 재원 일수를 줄이고자 전신 뼈 검사 후 최소 16시간의 간격을 두고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하는 경우가 있지만 아직까지 서로 다른 동위원소 투여로 인한 crosstalk contamination의 영향에 대한 평가가 제대로 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 실제 환자 데이터를 이용하여 이에 대한 유효성 검정을 시행하고자 한다. 2009년 8월부터 9월까지 서울아산병원 핵의학과에서 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행한 87명의 환자를 대상으로 연구 분석하였다. $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 시행 전날 전신 뼈 스캔 시행 여부에 따라 환자를 분류하였고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 촬영 시 이중 에너지 창을 이용하여 영상을 획득하였다. 획득한 영상에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트의 비율을 전날 전신 뼈 검사의 시행 유무에 따라 비교 분석하였다. 실험에는 anthropomorphic torso phantom을 사용하였으며 심근($^{201}Tl$)과 심근 이외의 부분($^{99m}Tc$)에 각각 14.8 MBq, 44.4 MBq를 투여 하였다. 영상획득은 시간 간격을 두고 게이트 법 적용 없이 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하여 얻었고 Xeleris ver 2.0551를 이용하여 공간 분해능을 측정 분석하였다. 수집한 환자 데이터에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트 비율 비교 결과 전날 전신 뼈 스캔을 시행한 경우 Bone tracer 주입 후 12시간에서 24시간까지의 비율이 Ventri에서는 1:0.411 에서 1:0.114, Infinia에서는 1:0.249에서 1:0.079로 지수함수적으로 감소하며 시간 경과에 따라 유의한 차이(Ventri p=0.0001, Infinia p=0.0001)를 나타내었다. 또한 전신 뼈 스캔을 시행하지 않은 경우의 비율은 Ventri에서 평균 1:$0.067{\pm}0.006$, Infinia에서 1:$0.063{\pm}0.007$로 나타났다. Phantom 실험 후 공간 분해능 측정 결과는 $^{99m}Tc$의 첨가 여부와 시간 경과에 따라서 FWHM의 유의한 변화는 나타나지 않았다 (p=0.134). Anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 환자 데이터 분석을 통해 bone tracer 주입 16시간 이 후에 시행된$^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 영상은 $^{99m}Tc$에 의해 공간 분해능에 유의한 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다. 하지만 이는 영상의 질적 평가만 이루어진 것으로 환자의 피폭과 검사의 정밀도 및 정확도에 관한 연구가 추가로 필요한 실정이다. 추후 서로 다른 동위원소 사용에 따른 crosstalk contamination의 영향에 대한 정확하고 표준화된 유효성 검정으로 검사 간격에 대한 정확한 가이드라인 제시가 이루어져야 할 것이다.