Correction of Artifacts due to Patient Arm Motion in PET/CT: Scatter-Limit Correction

PET/CT 검사에서 움직임에 의한 인공물의 산란제한보정법 적용 영상 평가

Purpose : Arm motion can give rise to striking cold artifact on PET/CT. We investigated that evaluation of scatter-limit correction and correct the patient arm motion artifact in Discovery 600 PET/CT. Materials and Methods : To evaluate a radioactivity uptake (Bq/ml) and a standard uptake value (SUV), the scatter limit correction and scatter correction were compared using 1994 NEMA Phantom$^{TM}$ in Discovery 600 PET/CT (GE Healthcare, Mi, We). Arm motion phantom study was involved a central 20 cm diameter cylinder simulating the neck and 2 peripheral 10 cm diameter cylinders simulating arms. The positions of the arms were altered so as to introduce different amounts of misalignment. The evaluation of arm motion phantom study used the radioactivity uptake and SUV in scatter correction and scatter limit correction. Results : The statistical significance of radioactivity uptake and SUV did not show the differences in comparisons of the scatter limit correction and the scatter correction that not show (p<0.05). Radioactivity uptake of the scatter correction was up to 3.1 kBq/ml in the 0.04 kBq/ml. It was approximately 98.7% undervalued in the arm motion phantom study. However, Radioactivity uptake of the scatter limit correction was up to 3.0 kBq/ml in the 2.11 kBq/ml. It was approximately 30% undervalued in arm motion phantom study. SUV of the scatter correction was 1.05 to 0.006 and underestimated about 98%. However, an applying SUV of the scatter limit correction changed the value as 0.67 which is underestimated about 25%. Radioactivity uptake and SUV of the scatter limit correction was increased approximately 60%, or more than the scatter correction. Conclusion : It is considered that if the patient arm motion artifact was occurred the scatter limit correction will be applicable to give an accurate diagnosis.

PET/CT 검사에서 환자의 움직임으로 인해 영상에서 냉소 인공물이 발생한다. 본 연구는 Discovery 600 PET/CT 장비의 산란제한보정법을 이용하여 영상을 평가하고 환자의 움직임으로 인한 냉소 인공물의 개선을 연구했다. Discovery 600 PET/CT 장비로 산란보정법과 산란제한보정법의 방사능 섭취와 표준섭취계수의 차이를 평가하기 위해 1994 NEMA Phantom$^{TM}$을 사용하였다. 또한 움직임에 의한 인공물을 재현하여 산란제한보정법을 적용한 방사능의 섭취 차이와 표준섭취계수의 차이를 비교 평가하였다. 산란제한보정법은 산란보정법과의 방사능 섭취, 표준섭취계수의 평가에서 큰 차이를 나타내지 않았다(p<0.05). 그리고 환자의 움직임으로 인한 PET/CT 영상에서의 산란보정법을 적용한 영상은 방사능 섭취가 최대 3.1 kBq/ml에서 0.04 kBq/ml로 약 98.7% 과소평가되었다. 그러나, 산란제한보정법을 적용한 영상은 방사능 섭취가 최대 3.0 kBq/ml에서 2.11 kBq/ml로 약 30%만 과소평가되었다. 표준섭취계수는 1.05에서 0.006으로 약 98% 과소평가 되었으나, 산란제한보정법을 적용 후 0.67로 측정되어 약 25%만 과소평가되었다. 방사능의 섭취와 표준섭취계수에서 산란제한보정법은 산란보정법에 비해 약 60% 이상 개선 효과가 있었다. PET/CT 검사 시 환자의 움직임에 의한 냉소 인공물이 발생한 환자에서 산란제한보정법을 적용한다면, 정확한 진단에 도움을 줄 것으로 사료 된다.