The Effect of Geometric Factors When Measuring Standard Count for Radioactive Iodine Thyroid Uptake Rate

표준계수 측정 시 기하학적 요인이 방사성 요오드 갑상선 섭취율에 미치는 영향

Objectives: It is certain that Radioactive iodine thyroid uptake(RAIU) rate should be measured with the standard counts considering the thyroid gland depth in enlarged thyroid patients for the variation from geometric factors. The purpose of this paper is to consider the effects of geometric factors according to detector to source distance and the effective thyroid depth on RAIU rate with experiment test. Materials and Methods: I-131 370 kBq ($10{\mu}Ci$) point source was measured by Captus-3000 thyroid uptake system (Capintec, NJ, USA) with a change Detector-Source Distance from 20 cm to 30 cm at an interval of 1 cm. And we changed the Neck phantom surface-Source Depth in the phantom with 1 cm, 2 cm, 5 cm using the neck phantom in order to reproduce the effective thyroid depth. Results: Every experimental group follows power curve as inverse square curve ($$R2{\geq_-}0.915$$). The average count rates in the case not using a phantom and the every case applied the effective thyroid depth using a phantom was not identical each other. There was significant fluctuations upon the effective thyroid depths applied the effective thyroid depth above 1 cm in $364.4 keV{\pm}10%$ energy ROI (p<0.01). There was not significant difference between the count rates of 1 cm and 2 cm in $364.4keV{\pm}20%$ and $637.1keV{\pm}6.2%$ (p=0.354, p=0.397). In assumed RAIU rate from regression equation, $364.4keV{\pm}20%$ was lower difference than $364.4keV{\pm}10%$ as 6.42% and 5.09% per 1 cm. Every change of count rate upon depth appears decreased line on Linear Regression, but the case of $284.3keV{\pm}10%$ increased only. And also, The graphs of coefficient of variation upon depth increased as straight line on every experimental group. Conclusion: The result appears that application of $364.4keV{\pm}20%$ energy ROI is more suitable for reducing error from the effective thyroid depth. And also, we can estimate the error of 20 cm should be highly reduced than 30 cm for Inverse Square Law. Therefore, If there is not information of the thyroid depth, it is considered that the error from thyroid depth can reduce through set up energy ROIs for $364.4keV{\pm}20%$, and increase Detector-Source Distances.

방사성 요오드 갑상선 섭취율은 거대갑상선 환자의 경우 그 체적에 의한 유효 갑상선 깊이가 깊어짐으로 인한 기하학적 변동이 있는 것이 사실이다. 본 연구는 방사성 요오드갑상선 섭취율에 있어 검출기와 선원 간 거리와 유효 갑상선 깊이에 따른 기하학적 요인의 영향을 고찰하고자 하였다. $^{131}I$ 370 kBq 선원을 검출기로부터 거리를 20 cm부터 30cm까지 1 cm 간격으로 변화시키며 Captus 3000 thyroid uptake system(Capintec, NJ, USA)으로 측정하였다. 유효갑상선 깊이를 재현하기 위해 목 팬텀을 이용하여 팬텀 내 선원의 깊이를 1 cm, 2 cm, 5 cm으로 변화시키며 같은 방법으로 측정하였다. 실험 결과, 곡선추정 회귀분석 결과 모든 실험군이 거듭제곱곡선에 높은 상관관계를 보이는 것으로 나타났다($$R2{\geq_-}0.915$$). 그러므로 검출기-선원 간 거리가 20 cm보다 30 cm에서 오차가 크게 감소됨을 예상할 수 있다. 모든 실험군에서 팬텀을 쓰지 않았을 때와 유효 갑상선깊이가 1 cm이 적용되었을 때의 계수율이 서로 유의할 만한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.01). 선형회귀분석 결과 깊이에 따른 계수율의 변화는 모두 감소되는 것으로 나타났으나,$284.3keV{\pm}10%$ 영역에서 깊이에 따른 계수율의 변화는 증가되는 것으로 나타났다. 이 회귀식을 통해 환자의 예상 갑상선 섭취율을 산출해 보았을 때, $364.4keV{\pm}10%$에서 1 cm 당 -6.42%, $364.4keV{\pm}20%$의 영역에 서 -5.09%의 더 낮은 오차를 보였다. 또한 거리에 따른 계수율의 변동계수는 모든 실험군에서 선형으로 증가되는 것으로 나타났다. 그 중 $364.4keV{\pm}20%$, $364.4keV{\pm}10%$ 영역은 비교적 낮은 변동계수와 증가폭을 보였다. 곧, 유효 갑상선 깊이에 따른 오차를 줄이기 위해서는 $364.4keV{\pm}20%$의 영역의 사용이 더 적절할 것으로 보인다. 그러므로 갑상선 깊이에 따른 오차는 갑상선 깊이에 따른 보정계수 적용,$364.4keV{\pm}20%$ 에너지 영역 설정, 디텍터와 선원과의 거리를 연장하였을 때 감소시킬 수 있다고 생각된다.