Abstract
Purpose: Most of diagnosis in the pediatric hydronephrosis patients have been performed $^{99m}Tc$-DMSA renal scan. Then the region of interest (ROI) is set for comparative analysis of uptake ratio in left-right kidney after acquiring the image. But if the equipment set an automatic ROI, the ROI could include expanded renal pelvis due to hydronephrosis and the uptake ratio of left-right kidney will be incorrect result. Therefore this study compared both ROIs including expanded renal pelvis and excluding renal pelvis through experiment using normal kidney phantom and expanded renal pelvis phantom and suggested setting method of improved ROI. In addition, this study have been helped by readout doctor for investigate distinction radiopharmaceutical uptake between renal cortex and remained urine by expanded renal pelvis. Materials and Methods: The both of renal phantoms were filled with water and shacked with $^{99m}TcO_4$ 111 MBq. In order to describe the expanded renal pelvis, the five latex balloon were all filled with 10 mL water and each of balloon was mixed with $^{99m}TcO_4$ 18.5, 37, 55.5, 74, 92.5 MBq. And we made phantom with fixed $^{99m}TcO_4$activity of 37 MBq and mixed water 5, 10, 15, 20, 25 mL in each balloon. The left kidney was fixed its shape and the right kidney was modified like as hydronephrosis kidney by attached the latex balloons. And the acquiring counts were 2 million. After acquisition, we compared the image of ROI with Expanded renal pelvis and the image of ROI without renal pelvis for analyzing difference in the uptake ratio of left-right kidney and for reproducibility, set the ROI 5 times in the same images. Patients were injected $^{99m}Tc$-DMSA 1.5~1.9 MBq/kg and scanned 3 to 4 hours after injection. The each of 3 skillful radio technologists performed the comparing estimation by setting ROI. To determine statistical significance between two data, SPSS (ver. 17) Wilcoxon Signed Ranks Test was used. Results: As a result of renal phantom's experiment, we compared with average of counts Background (BKG) ratios in the setting of ROI including expanded renal pelvis and setting of excluding expanded renal pelvis. Therefore, they can obtain changed counts and changed ratios. Patient also can obtain same results. In addition, the radiopharmaceutical uptake in expanded renal pelvis was come out the remained urine that couldn't descend to ureter by the help of readout doctor. Conclusion: As above results, the case of setting ROI including expanded renal pelvis was more abnormally increasing uptake ratio than the case of setting ROI excluding expanded renal pelvis in analysis the uptake ratio in left-right kidney of hydronephrosis. Because of the work convenience and prompted analysis, the automatic ROI is generally used. But in case of the hydronephrosis study, we should set the manual ROI without expanded renal pelvis for an accurate observation of the uptake ratio of left-right kidney since the radiopharmaceutical uptake in expanded renal pelvis is the remained urine.
수신증 진단을 받은 소아 환자 $^{99m}Tc$-DMSA 신장 검사에서 영상 획득 후 좌-우측 신장의 섭취 비율을 분석하기 위해 관심영역을 설정하는데, 장비의 자동 관심영역 설정 시 수신증으로 확장되어 있는 신우 부위까지 관심영역에 포함되어 정확한 좌-우 신장의 섭취율이라 할 수 없기에 본 연구는 신장 모형과 확장된 신우의 모형을 이용한 실험을 통해 수신증으로 인해 확장된 신우를 포함한 관심영역과 포함하지 않은 관심영역을 비교하여 보다 개선된 관심영역의 설정 방법을 제시 하고자 한다. 또한, 확장된 신우에 섭취된 방사성 의약품이 신장 피질 세포에서의 섭취인지 아니면 요관의 막힘으로 인한 잔류 소변 인지를 알아 보기 위해 판독의의 도움을 받아 알아 보기로 한다. 두 개의 신장 모형에 같은 양의 물을 채우고 $^{99m}TcO_4$ 111 MBq를 각각 넣어 섞었다. 확장된 신우를 표현하기 위해 5개의 고무 풍선에 물 용량을 각각 10 mL로 채운 후 $^{99m}TcO_4$를 각각 18.5, 37, 55.5, 74, 92.5 MBq를 각각 섞어 준비 하였다. 또한, 고무 풍선에 $^{99m}TcO_4$를 37 MBq으로 고정하고 물 용량을 각각 5, 10, 15, 20, 25 mL를 섞어 준비하였다. 좌측 신장은 모양 그대로 유지하고 우측 신장 모형에 이 고무 풍선을 붙여 수신증의 신장과 비슷한 모형을 만든 후 각각 200만 계수를 수집하였다. 수집된 영상을 확장된 신우를 포함한 관심영역과 포함하지 않은 관심영역을 그려서 좌-우 신장의 섭취비율을 비교 하였고, 재현성을 위해 한 영상당 5회씩 관심 영역을 설정하였다. 환자의 경우 $^{99m}Tc$-DMSA를 1.5~1.9 MBq/kg 주사하고, 3~4시간 후에 검사하였고, 숙련된 3명의 방사선사가 각각 1회씩 관심 영역을 설정하여 비교 평가 하였다. 두 자료 간의 통계적 유의성을 알아보기 위해 SPSS (ver. 17) Wilcoxon Signed Ranks Test 사용하였다. 신장 모형 실험 결과로 확장된 신우를 포함하여 관심영역을 설정한 것과 포함하지 않고 관심영역을 설정한 두 집단간에 수집계수, 주변 계수, 섭취율을 비교해 본 결과 수집계수와 섭취율의 변화된 결과를 얻을 수 있었고, 환자 검사 영상에서 또한 섭취율의 변화된 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 확장된 신우에 섭취된 방사성 의약품은 확장된 신우에 의해 요관으로 내려가지 못한 잔류 된 소변이라는 것이 확인되었다. 위 결과에서 보여 주듯이 신장의 좌-우측 섭취율 도출 시에 수신증으로 인해 신우가 확장된 신장에서 신우를 포함하여 관심영역을 설정했을 때의 섭취율이 포함하지 않았을 때의 섭취율에 비해 과섭취율을 보여 주고 있다. 검사자의 작업 편의성과 결과의 신속성을 위해 자동 관심영역으로 설정하여 결과를 도출해 내고 있지만, 이러한 수신증 환자의 경우에는 확장된 신우에 방사성의약품이 섭취가 되어있는 것은 잔류된 소변이므로 관심영역 설정 시에 확장된 신우 부분을 제외하고 수동으로 관심영역을 설정해야 정확한 좌-우측 신장의 섭취율을 도출할 수 있을 것이라 사료된다.
(Department of radiology, Shingu University)
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