• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권4호
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• pp.317-325
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• 2007

동적 PET 데이터는 구획모델과 Nonlinear Least Squares(NLS)방법을 사용하여 분석함으로서 각종 생화학적 물질의 생체 대사율 등을 정량화 할 수 있다. 하지만 NLS방법은 변수의 초기 값이 적절하지 않을 경우 지역적인 최소점에 빠지거나 계산시간이 길어 동역학 변수들을 각 화소마다 구해야 하는 파라메터 영상(parametric image) 구성에는 효과적이지 않다. Patlak 도표분석법(PGA)은 비선형 방정식을 선형화하여 값을 추정함으로서 간단하면서 적은 계산량으로 인해 파라메터 영상을 구성하는데 많이 사용되고 있으나 잡음성분과 선형구간 선정에 따라 값이 영향을 받는 단점이 있다. 따라서 이 연구에서는 3구획 비가역 모델에 적합한 다중선형분석법(MLAIR)을 고안하였으며 3구획 비가역 모델의 대표적 예인 $[^{18}F]Fluoride$ PET을 이용하여 미니돼지에서의 뼈 섭취률을 계산하여 PGA방법과 비교 분석해 보았다. 대상 및 방법: 3마리의 미니돼지를 대상으로 100MBq의 $[^{18}F]Fluoride$를 대퇴부 정맥에 주사하면서 ECAT EXAET 47 PET 스캐너를 이용하여 60분간 PET 영상을 얻었다. 케타민과 자일라진을 이용하여 30분 간격으로 마취하였으며 실험동물을 진공 쿠션을 이용하여 반드시 누운 자세로 위치하도록 고정 시켰다. 입력함수인 혈장 내 농도곡선은 대퇴동맥으로부터 스캔 시작과 함께 혈액 채취를 통해 얻었다. ROI분석을 위해 대퇴골두, 척추 뼈, 근육에 ROI를 그려 조직 내 시간-방사능 곡선을 얻었다. $k_4$가 0인 3구획 비가역 모델로부터 MLAIR와 PGA방법을 사용하여 관심영역에서의 뼈 섭취률 $K_i$와 파라메터 영상을 구성하였다. PGA방법은 선형구간의 시작점인 $t^*$선택에 따른 영향을 보기 위해 분석구간을 변화시켜가며 분석하였다. 결과: ROI 분석결과 추정된 $K_i$값은 NLS방법에 비하여 MLAIR방법과 PGA방법 모두에서 과대 추정되었으나 두 분석방법 끼리는 비슷한결과를 보였다. Patlak 기울기는 $t^*$선택에 따라 값이 변하였으며 Patlak 상수는 Fluoride 섭취가 높은 대퇴골두나 척추뼈에서 30분이 지나서야 일정한 값으로 나타났고 섭취가 낮은 근육에서는 10분만에 일정해졌다. 파라메터 영상에서는 제안한 MLAIR방법이 PGA방법에 비해 영상의 질을 향상시킴을 알 수 있었다. 또한 PGA방법을 이용하여 구성한 파라메터 영상은 $t^*$값이 커질수록 급격히 영상의 질이 저하됨을 볼 수 있다. 특히 Fluoride 섭취가 높은 영역에서 Patlak 상수가 일정해지는 시간인 $t^*$값이 30분일 때 파라메터 영상은 MLAIR와 크게 차이가 났다. 결론 결론적으로 제안한 MLAIR방법은 선형구간을 정할 필요 없이 모든 데이터를 사용하는 이점이 있으며 선형적인 방법을 통해 $K_i$값을 얻을 수 있어 계산시간을 단축 시켜 줄 뿐 아니라 잡음성분에 강해 파라메터 영상의 질을 크게 향상 시켜 줌으로 비가역 3구획모델에서의 PGA방법을 대체할 새로운 파라메터 영상구성방법으로 적합할 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.271-276
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• 2009

골밀도 측정은 주로 척추, 상완, 대퇴, 종골 부위에서 측정되고 있으며 이 부위를 측정하기 위한 전용 소프트웨어 및 통계자료는 잘 확립되어있지만 하악골에 대한 측정방법 및 정량적인 자료가 없어 Horner et al(1996)에 의해 제시된 이중에너지 X선 흡수 계측법(Dual energy X-ray absorptiometry, DEXA)을 이용한 하악골의 골다공증 측정법을 사용하여 본 연구를 시행하였다. 성인남자 13명(26.5세), 성인여자 22명(24.4세)을 대상으로 GE Lunar Prodigy Advance를 이용하여 반 엎드린 자세(Semiprone)에서 두개부을 정측면 자세로 측정하였다. 이때 관심영역(Region of interest, ROI)은 직사각형($30{\times}2.5\;mm^2$)을 사용하여 하악각(Mandibular angle)에서 하악결합(Mental symphysis) 사이의 중심에 놓고 측정하였으며, 직사각형 ROI의 크기와 위치를 변경하여 측정하였다. 남자의 평균 골밀도(g/$cm^3$)는 $1.320{\pm}0.358$이고 여자는 $1.152{\pm}0.340$이고, 위치를 변경하여 하악각 쪽으로 이동시켰을 때 남자 $1.201{\pm}0.361$, 여자 $1.025{\pm}0.377$, 하악결합 쪽으로 이동시켰을 때는 남자 $1.434{\pm}0.341$, 여자 $1.19{\pm}0.358$, 크기를 줄여서 측정할 때는 남자 $1.262{\pm}0.384$, 여자 $1.113{\pm}0.356$, 크기를 확대하였을 때는 남자 $1.320{\pm}0.357$, 여자 $1.129{\pm}0.340$로 나타났다. ROI 위치를 이동시켰을 때와 크기를 변화시켰을 때 모두에서 측정값 간에 차이가 있었다. 추적 검사 시 ROI 위치 값을 유지하여 세 번을 반복하여 평균값을 구하였다. 하악골의 골밀도를 측정할 때 가능한 관심영역을 크게 하고 하악지와 하악결합 사이에 위치하도록 하는 것이 좋을 걸로 생각되고, 특히 추적 검사 시에는 이전 검사를 참고하여, 동일한 크기와 위치에 관심영역이 위치하도록 하는 것이 연구되었다. 이러한 연구에 의하면 하악골의 골밀도의 측정은 전체 골밀도를 나타내는 골밀도 측정값보다는 국소적인 하악골 골밀도 측정에 정확하다. 임플란트 및 하악골 부분의 뼈 이식 분야에서도 정량적인 측정값에 도움이 되며, 이러한 DEXA법으로 BMD 임계치를 한국 사람에 맞는 정량 값으로 구하여 본다면 좋을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.286-293
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• 2015

본 연구의 목적은 폐암의 정위체부방사선 치료 환자에 대하여 정위체부고정기구 사용 유무에 따른 셋업 정확성을 비교 평가하고자 한다. 본원에서 정위체부방사선치료를 받은 총 40명의 환자를 대상으로, 정위체부고정기구를 기반으로 한셋업 방식의 환자군 20명과 고정기구 없이 Wing board를 사용한 환자군 20명으로 구분하여 각 셋업오차를 비교, 분석 하였다. 폐암의 정위체부방사선치료는 총 4~5회에 걸쳐 48~60 Gy 조사되었다. 매 치료 전, 먼저 레이저를 이용하여 환자를 치료중심점에 위치시킨 후 On-board kV 영상장치를 이용하여 2차원 직각영상을 얻어 척추를 기준으로 환자의 위치를 조정한 다음, 3차원 체적 영상을 획득 하여 종양의 위치를 치료중심점에 일치시키고, 마지막으로 호흡에 의한 종양의 위치 확인 및 조정을 위해 2차원 직각 투시영상을 이용하였다. 각 과정에서 얻은 테이블 이동 및 회전 값을 조사하여, 셋업 군별로 계통오차 및 랜덤오차를 구하였다. 고정기구 사용유무에 따른 통계적 유의성을 검증하기 위하여 계통오차에 대한 t-test 시행을 하였고, 셋업의 재현성의 차이를 보기위해 랜덤오차에 대한 F-test를 시행하였다. 나아가 이러한 셋업 방식의 차이가 셋업 여유분의 크기 결정에 영향이 있는지 여부를 평가하기위해 치료계획체적의 여유분을 계산하여 두 방식의 차이를 비교하였다. 정위체부 고정기구를 사용했을 때의 셋업 오차는 수직방향, 길이방향, 수평방향으로 각각 $0.05{\pm}0.25cm$, $0.20{\pm}0.38cm$, $0.02{\pm}0.30cm$이었다. 반면에, Frameless immobilizer을 사용한 단순 고정방법을 사용했을 때의 셋업 오차는 수직방향에서만 통계적으로 유의하게 $-0.24{\pm}0.25cm$으로 증가함을 보였으나, 길이방향, 수평방향에 대해서는 각각 $0.06{\pm}0.34cm$, $-0.02{\pm}0.25cm$의 작거나 비슷한 결과값을 보였다. 정위체부 고정기구를 사용했을 경우, 수직방향, 수직방향 및 길이방향으로의 여유분은 각각, 0.67 cm, 0.99 cm, 0.83 cm였고, Frameless immobilizer시 수직방향으로 0.75 cm, 길이방향으로 0.96 cm, 수평방향으로 0.72 cm로써 수평방향에서 최대 0.11 cm 차이가 남을 알 수 있었다. 결론적으로 정위체부고정기구를 사용하는 것이 환자 자세 재현성을 향상시켜 셋업 오차를 환자의 전후, 위아래 방향으로의 약 0.1~0.2 cm씩 줄일 수 있을 것으로 평가하였다. 다만 정위체부 고정기구 사용에 따른 시간 소요 및 치료절차의 복잡성에 비해 그 효과는 그리 크지 않았다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제29권4호
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• pp.229-236
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• 2006

연구목적: 이중 에너지 X선 흡수 계측법(DEXA, dual-energy X-ray absorptiometry)을 이용한 골다공증 진단 시 발생할 수 있는 기술적인 오류의 유형을 분석하고, 골밀도(BMD, bone mineral density) 값에 미치는 영향에 대해 알아보고자 실시하였다. 연구대상 및 방법: 환자 정보(연령, 체중, 신장, 폐경연령) 입력 오류와 관심영역(ROI, region of interest) 설정에 대한 오류로 나누어 연구하였다. 환자정보 입력 오류는 연령과 폐경연령을 5살, 10살 많게 또는 적게 입력하고, 신장과 체중도 동일한 조건으로 증감하며 입력하여 척추팬텀으로 각각 10회씩 스캔하였다. ROI 설정 오류는 폐경기 여성 10명을 대상으로 스캔을 실시하여 요추부, 고관절부, 전완으로 나누어 ROI를 변화시키며 $BMD(g/cm^2)$, T-score 값을 얻었고, 각각의 결과 값으로 정밀도 1%를 적용하여 평균에 대한 차이 분석을 실시하였다. 결 과: 연령과 신장, 체중 폐경연령에 대한 환자 정보 입력 오류는 정밀도 1%에서 유의하지 않게 나타났다. ROI 설정 오류는 요추부 ROI 설정 시 ROI 기준선을 좌우 1 cm, 2 cm 좁혔을 때 평균 $0.006\;g/cm^2$, 0.1 그리고 $0.021\;g/cm^2$, 0.15 감소하였다. 제 12흉추를 포함하였을 때 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 평균 $0.063\;g/cm^2$, 0.3 감소하였고, 제 5번 요추를 포함하였을 때 각각 $0.077\;g/cm^2$, 0.5 증가하였다. 고관절 관심영역을 대퇴골두 위쪽 또는 좌측으로 0.5 cm 이동하였을 때의 결과 값은 평균에 대한 차이를 보이지 않았다. 하지만 소전자 아래쪽 0.5 cm, 1 cm 이동하였을 때의 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 $0.031\;g/cm^2$, 0.3 그리고 $0.094\;g/cm^2$, 0.65로 증가하였다. 전완의 관심영역을 수근부 아래쪽, 위쪽으로 1 cm으로 이동하였을 때 $BMD(g/cm^2)$와 T-score는 $0.042\;g/cm^2$, 0.9 감소 또는 $0.096\;g/cm^2$, 0.40 증가하였다. 좌우 기준선이 1 cm, 2 cm 넓어질 때 $BMD(g/cm^2)$, T-Score는 평균 $0.008\;g/cm^2$, 0.1 증가 또는 $0.021\;g/cm^2$, 0.3으로 증가하였다. 결 론: 골밀도 측정 시 발생할 수 있는 기술적인 오류는 다양하며, 오류에 따라 정상 BMD 값과 T-score에 변동이 있음을 알 수 있었다. 환자정보 입력과정에 발생할 수 있는 연령과 체중, 신장, 폐경 연령에 따른 입력오류는 BMD와 T-score에 영향을 미치지 않았으나 일반적 골밀도 검사 시에는 중요한 요소이다. ROI 지정 오류 시에는 BMD 값과 T-score에 유의한 차이가 있었다. 정확한 골밀도 검사를 위해서는 환자 정보에 대해서도 자세한 파악이 있어야 하겠지만 검사자의 기술적 지식이 결과 값에 영향을 미치게 됨을 충분히 인지하고 검사에 임하여야 하겠다.