초록
PET/CT 검사에서 제한적인 CT (Computed Tomography)의 FOV (Field of View)는 PET 영상의 DFOV (Display FOV) 바깥부위에서 영상 잘림 현상 (truncation artifact)에 의한 오류를 유발할 수 있다. 본 논문에서는 영상 재구성 시 확대된 DFOV를 적용함에 따라 PET영상에서 표준섭취계수 (Standardization Uptake Value, SUV)의 차이를 측정하여 영상에 미치는 정도를 비교 평가하고 그 유용성을 알아보고자 하였다. 5.3 kBq/mL의 $^{18}F$(FDG)를 주입한 NEMA 1994 PET 모형을 FOV의 중앙에 위치하고 영상을 획득하고, 동일모형을 FOV의 바깥부분으로 위치를 변경하여 truncation 현상이 발생하도록 한 뒤 같은 방법을 적용하여 영상을 획득하였다. 각 실험을 통해 얻어진 데이터는 동일한 방법을 적용하여 영상을 재구성 하였으며, DFOV는 50 cm와 70 cm로 변경하여 각각 적용하였다. 그리고 방출영상에 관심영역을 설정하고 최대섭취계수($_{max}SUV$)를 비교 하였으며 육안적인 이상유무도 함께 확인하였다. 임상영상은 모형실험에서와 같이 truncation 현상이 발생한 환자군을 선정한 후 해당 환자의 방출영상에서 간(Liver) 부위에 관심영역을 설정하고 모형실험에서와 같이 영상 재구성 시 DFOV 변화에 따른 표준섭취계수의 차이를 비교 하였다. 모형을 FOV 내 중심에 위치시키고 시행한 실험에서 DFOV 증가에 따라 화소의 크기는 3.91 mm에서 5.47 mm로 증가하였고, 관심영역의 $_{max}SUV$는 각각 1.49에서 1.35로 나타나 확대된 DFOV 적용시 9.39%의 감소를 보였다. 모형을 FOV의 바깥부분으로 이동시킨 후 얻은 영상의 경우 $_{max}SUV$가 1.30에서 1.20로 7.69% 감소하였다. DFOV 확대로 인하여 추가적으로 나타난 부위에서의 $_{max}SUV$는 1.51이었고, truncation 현상이 발생한 부위를 기준으로 안쪽과 바깥쪽 부위의 $_{max}SUV$차이는 25.9%로 바깥쪽에서 높은 결과를 보였다. 임상영상의 확대된 DFOV를 적용한 경우 $_{max}SUV$ 3.38에서 3.13으로 7.39% 감소하였다. 확대된 DFOV를 적용할 경우에서의 $_{max}SUV$ 감소 현상은 화소 크기의 증가로 인해 화소 간 잡음 (Pixel to Pixel Noise)이 낮아져 발생하는 저평가 정도의 범위를 벗어나지 않았으며 확대된 부위의 영상에서 육안적 확인 시 선형인공산물 등의 이상이 발견되지 않아 truncation 현상 없는 영상을 얻을 수 있다는 점에서는 임상적 적용이 유용하다고 할 수 있다. 그러나 실제 환자에게 확대된 DFOV를 적용할 경우에는 영상면 전체에서 정량적 결과가 저평가 되는 것을 감안하여야 하며, 특히 확대되어 추가로 나타난 부위에서의 정량적 결과가 높게 나타날 수 있다는 점에 유의하여 적용해야 할 것이다.
Purpose: The limited FOV(Field of View) of CT (Computed Tomography) can cause truncation artifact at external DFOV (Display Field of View) in PET/CT image. In our study, we measured the difference of SUV and compared the influence affecting to the image reconstructed with the extended DFOV. Materials and Methods: NEMA 1994 PET Phantom was filled with $^{18}F$(FDG) of 5.3 kBq/mL and placed at the center of FOV. Phantom images were acquired through emission scan. Shift the phantom's location to the external edge of DFOV and images were acquired with same method. All of acquired data through each experiment were reconstructed with same method, DFOV was applied 50 cm and 70 cm respectively. Then ROI was set up on the emission image, performed the comparative analysis SUV. In the clinical test, patient group shown truncation artifact was selected. ROI was set up at the liver of patient's image and performed the comparative analysis SUV according to the change of DFOV. Results: The pixel size was increase from 3.91 mm to 5.47 mm according to the DFOV increment in the centered location phantom study. When extended DFOV was applied, $_{max}SUV$ of ROI was decreased from 1.49 to 1.35. In case of shifted the center of phantom location study, $_{max}SUV$ was decreased from 1.30 to 1.20. The $_{max}SUV$ was 1.51 at the truncated region in the extended DFOV. The difference of the $_{max}SUV$ was 25.9% higher at the outside of the truncated region than inside. When the extended DFOV was applied, $_{max}SUV$ was decreased from 3.38 to 3.13. Conclusion: When the extended DFOV was applied, $_{max}SUV$ decreasing phenomenon can cause pixel to pixel noise by increasing of pixel size. In this reason, $_{max}SUV$ was underestimated. Therefore, We should consider the underestimation of quantitative result in the whole image plane in case of patient study applied extended DFOV protocol. Consequently, the result of the quantitative analysis may show more higher than inside at the truncated region.
(Department of Nuclear Medicine Samsung Medical Center)