Evaluation of Image Quality Using CT Attenuation Correction in SPECT/CT

SPECT/CT에서 CT감쇠보정에 따른 영상의 질 평가

Purpose: SPECT/CT, a combination of SPECT and CT, is capable of expressing the results of attenuation correction on images biased by automatic program. As a result, this research evaluates the usefulness of images with CT attenuation correction, using various phantoms and images of patients. Materials and Methods: From July of 2012 to September of 2012, this research was conducted on the contrast, spatial resolution, and images of patients. We studied the contrast with IEC body phantom and Jaszczak phantom, while the spatial resolution was evaluated with NEMA triple line phantom. Further, a comparative study was carried out on the quality of the images, on the difference between the images before and after the CT attenuation correction. Results: Compared the differences between the contrast before and after the CT attenuation correction in IEC body phantom. The contrast was improved by 33.6% at minimum, 89.8% at maximum. In case of Jaszczak Phantom, the contrast was enhanced by 9.9% at minimum, 27.8% at maximum. In NEMA Triple line phantom, the resolution was raised by 4.5% in average: 4.4% in horizontal, 4.5% in vertical. In Anthropomorphic Torso Phantom, the perfusion score of the interior wall with the most severe attenuation was measured to be 29.4%. In the experiment carried out on myocardial perfusion SPECT/CT patients, 9% improvement was discovered in the interior wall, where the most dramatic attenuation occurred, after the CT attenuation correction. Conclusion: SPECT/CT proved its clinical usefulness by enabling the acquisition of images with enhanced contrast and spatial resolution compare to the ones resulted from SPECT.

SPECT/CT는 SPECT와 CT를 결합하여 감약에 의한 왜곡된 영상을 CT의 감쇠보정을 이용하여 구현할 수 있는 장점이 있다. 감쇠보정을 이용한 SPECT/CT 영상은 우수한 의료 영상 정보를 제공하며 정확한 영상을 비교 및 판독할 수 있어서 영상의 진단적 가치가 높은 것으로 평가된다. 이 연구에서는 phantom 실험 및 환자의 영상을 이용하여 CT 감쇠보정 전후의 차이를 살펴보고자 한다. 2012년 7월부터 9월까지 본원 핵의학과에서 검사를 시행한 환자와 phantom을 이용하여 영상의 대조도와 공간분해능, 심근의 관류 점수를 연구하였다. NEMA IEC, Jaszczak phantom으로 영상의 대조도, triple line phantom으로 영상의 공간분해능, anthropomorphic torso phantom을 사용하여 심근의 관류 점수를 평가하였다. 또한 환자들의 검사 영상을 통하여 CT 감쇠보정 전후를 핵의학 전공의 3명, 5년 이상 근무한 방사선사 5명의 blind test를 통하여 영상을 평가해 보았다. IEC phantom에서 각 구별로 CT 감쇠보정 전후의 대조도 분석 결과 감쇠보정 전보다 최소 33.6%, 최대 89.8% 향상되었고, Jaszczak phantom의 경우 대조도가 최소 9.9%, 최대 27.8%, triple line phantom에서 수평의 경우 분해능이 4.4%, 수직의 경우 분해능이 4.6%로 평균 약 4.5%, anthropomorphic torso phantom의 경우 심근 하벽에서의 관류 점수가 29.4%로 향상된 것을 알 수 있었다. 그리고 환자를 대상으로 한 실험에서는 $^{131}I$, bone SPECT/CT의 blind test 결과 감쇠보정 후 영상의 질이 향상되었음을 알 수 있었다. CT 감쇠보정을 통한 SPECT/CT 영상의 질을 평가한 결과 SPECT 영상에서 대조도와 공간분해능이 향상됨을 알 수 있었다. 따라서 CT를 이용한 감쇠보정은 병소의 해부학적 위치를 정확히 검출할 수 있고, 보다 나은 영상을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.