초록
PET/CT검사는 장비의 발전과 더불어 환자의 피폭을 줄이기 위하여 저 선량을 사용하는 추세에 있다. 이에 PET/CT scanner의 영상의 질을 유지하기 위하여 주입선량의 변화에 따른 적정한 bed당 획득시간을 평가하고자 한다. 모형 실험은 NEMA NU2-1994 phantom으로 hot cylinder의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq/kg 으로 증가시키고 bed당 획득시간을 30 sec, 1 min, 1 min 30 sec, 2 min, 2 min 30 sec, 3 min, 3 min 30 sec, 4 min, 4 min 30sec, 5 min, 5 min 30 sec 10 min, 20 min, 30 min로 늘려가며 영상을 획득 후 hot cylinder의 농도와 배후 방사능에 4개의 ROI (Region of Interest)을 설정하고 hot cylinder의 농도 와 bed당 획득시간에 따른 변화를 최대 표준섭취계수(Standard Uptake Value maximum, $SUV_{max}$)를 측정 후 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR), BKG (Background)의 표준편차를 계산하여 비교해 보았다. 또한 4.3 MBq phantom을 이용하여 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에 따른 각각의 $SUV_{max}$, SNR, BKG의 표준편차를 비교하였다. 단위 질량당 방사능의 농도가 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가하고 또한 각 농도의 time/bed을 1분30초에서 30분까지 늘렸을 때 hot cylinder의 $SUV_{max}$ 값은 bed당 획득시간이 각 방사능의 농도에 따라 30초에서 2분까지는 최대 18.3에서 최소 7.3까지 변화가 심했고 2분 30초에서 30분까지는 최대 8에서 최소 5.6으로 일정한 $SUV_{max}$ 값을 나타내었다. 단위 질량당 방사능의 변화에 따른 SNR은 3 MBq에서는 최소 0.41에서 최대 0.49까지 일정하였고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 각각 최소 0.23, 0.39에서 최대 0.59, 0.54로 bed당 획득시간이 늘수록 상승하였다. 방사능 농도 6.7 MBq에서는 30초에서 최대 0.59로 높았지만 이후 0.43에서 0.53으로 일정하게 유지하였다. BKG (Background)의 표준편차는 3 MBq에서 2분 30초 후부터 0.38에서 0.06으로 낮아졌고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 1분 30초 후부터 0.38에서 0으로 낮아졌고 6.7 MBq에서는 30초에서 30분 전 구간에서 낮은 0.33에서 0.05이었다. 4.3 MBq 팬텀으로 검사대기시간을 15분과 1시간으로 변화시킨 결과에서는 bed당 획득시간이 2분 30초부터 $SUV_{max}$값이 서로 일정한 값을 보였고 SNR은 1분 30초부터 비슷한 값을 보였다. 위 결과와 같이 단위 질량당 주입된 방사능의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가시켰을 때 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 서로 일정하게 유지되고 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에서도 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있었다. 이 NEMA NU2-1994 phantom 실험의 결과에서 주입되는 방사능의 농도의 변화에도 일정한 $SUV_{max}$와 SNR의 값을 구하기 위한 최소 bed당 획득시간은 2분 30초이라는 것을 알 수 있었다. 하지만 이 획득시간은 장비의 사양과 특성에 따라 차이가 있을 수 있다.
Purpose There is the recent PET/CT scan in tendency that use low dose to reduce patient's exposure along with development of equipments. We diminished $^{18}F$-FDG dose of patient to reduce patient's exposure after setting up GE Discovery 690 PET/CT scanner (GE Healthcare, Milwaukee, USA) establishment at this hospital in 2011. Accordingly, We evaluate acquisition time per proper bed by change of infusion dose to maintain quality of image of PET/CT scanner. Materials and Methods We inserted Air, Teflon, hot cylinder in NEMA NU2-1994 phantom and maintained radioactivity concentration based on the ratio 4:1 of hot cylinder and back ground activity and increased hot cylinder's concentration to 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq/kg, after acquisition image as increase acquisition time per bed to 30 seconds, 1 minute, 1 minute 30 seconds, 2 minute, 2 minutes 30 seconds, 3 minutes, 3 minutes 30 seconds, 4 minutes, 4 minutes 30 seconds, 5 minutes, 5 minutes 30 seconds, 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes, ROI was set up on hot cylinder and back radioactivity region. We computated standard deviation of Signal to Noise Ratio (SNR) and BKG (Background), compared with hot cylinder's concentration and change by acquisition time per bed, after measured Standard Uptake Value maximum ($SUV_{max}$). Also, we compared each standard deviation of $SUV_{max}$, SNR, BKG following in change of inspection waiting time (15minutes and 1 hour) by using 4.3 MBq phantom. Results The radioactive concentration per unit mass was increased to 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBqs. And when we increased time/bed of each concentration from 1 minute 30 seconds to 30 minutes, we found that the $SUV_{max}$ of hot cylinder acquisition time per bed changed seriously according to each radioactive concentration in up to 18.3 to at least 7.3 from 30 seconds to 2 minutes. On the other side, that displayed changelessly at least 5.6 in up to 8 from 2 minutes 30 seconds to 30 minutes. SNR by radioactive change per unit mass was fixed to up to 0.49 in at least 0.41 in 3 MBqs and accroding as acquisition time per bed increased, rose to up to 0.59, 0.54 in each at least 0.23, 0.39 in 4.3 MBqs and in 5.5 MBqs. It was high to up to 0.59 from 30 seconds in radioactivity concentration 6.7 MBqs, but kept fixed from 0.43 to 0.53. Standard deviation of BKG (Background) was low from 0.38 to 0.06 in 3 MBqs and from 2 minutes 30 seconds after, low from 0.38 to 0 in 4.3 MBqs and 5.5 MBqs from 1 minute 30 seconds after, low from 0.33 to 0.05 in 6.7 MBqs at all section from 30 seconds to 30 minutes. In result that was changed the inspection waiting time to 15 minutes and 1 hour by 4.3 MBq phantoms, $SUV_{max}$ represented each other fixed values from 2 minutes 30 seconds of acquisition time per bed and SNR shown similar values from 1 minute 30 seconds. Conclusion As shown in the above, when we increased radioactive concentration per unit mass by 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBqs, the values of $SUV_{max}$ and SNR was kept changelessly each other more than 2 minutes 30 seconds of acquisition time per bed. In the same way, in the change of inspection waiting time (15 minutes and 1 hour), we could find that the values of $SUV_{max}$ and SNR was kept changelessly each other more than 2 minutes 30 seconds of acquisition time per bed. In the result of this NEMA NU2-1994 phantom experiment, we found that the minimum acquisition time per bed was 2 minutes 30 seconds for evaluating values of fixed $SUV_{max}$ and SNR even in change of inserting radioactive concentration. However, this acquisition time can be different according to features and qualities of equipment.