• 대한핵의학회지
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• 제29권4호
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• pp.533-540
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• 1995

정량적인 PET 영상에서는 감쇠보정이 매우 중요하며 가장 정확한 방법은 투과스캔을 관심부위에 실시하여 측정된 감쇠보정영상을 만들고, 이를 같은 부위에서 실시한 방출 영상의 재구성에 적용하는 것이다. 기존의 방법은 투과스캔 후에 추적자가 섭취되기까지 장시간이 경과된 후 방출스캔을 하므로 PET스캐너의 효율적 사용에 제한이 있었다. 따라서, 스캔시간을 단축하고 촬영중 환자가 움직일 가능성을 최소화시켜 영상의 질을 개선하고 PET스캐너의 효율을 높이기 위하여, 추적자를 주사한 후 투과 및 방출스캔을 동시에 실시하여, 투과스캔에서의 측정치를 왜곡시키는 방출계수를 빼주는 T+E 감쇠보정 방법을 실행하였다. 배후에는 F-l8 fluoride ion $0.4{\mu}Ci/cc$의 방사능을 가진 물을 실린더 모형(5750 cc)에 채우고, 목적물을 나다내는 1개의 삽입물 실린더(276 cc)에는 F-18 fluoride ion $4.3{\mu}Ci/cc$의 방사능을 주입하고 공기를 주입한 삽입물 실린더와 테플론으로 이루어진 삽입물 실린더를 사용하여 T+E 방법의 특성을 고찰하였다. 투과용선원으로 Ge-68(10 mCi) 회전 핀선원을 사용하여 5시간 동안에 T+E 스캔을 5분, 10분, 20분, 방출스캔을 20분씩 교대로 5차례 실행하여 투과 및 방출영상이 최종 방출영상에 미치는 오차를 측정하였다. T+E 스캔으로 감쇠보정한 방출영상과 기준 투과영상으로 감쇠보정한 방출영상을 비교하면, 목적물의 방사능이 $1.0{\mu}Ci/cc$일 경우 T+E 감쇠보정 방법의 오차는 2.6%이었으며 이 오차는 목적물의 방사능이 줄어들수록 더욱 감소하였다. 또한, T+E 방법으로 구성된 방출영상의 노이즈는 기준 투과스캔 방법으로 보정된 영상에 비하여 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러므로, 회전 핀선원과 투과 및 방출 동시 영상 방법을 사용하여 정확한 감쇠보정을 할 수 있었으며 이 방법은 임상 PET 영상에서 환자당 스캔시간을 줄임으로써, 환자의 움직임으로 인하여 발생할 수 있는 오차를 최소화하여 PET 스캐너의 효율을 높일 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.139-148
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• 2002

The measured attenuation correction with transmission (Tx) scans produced quantitatively accurate images. However, it was not clear for optimal emission (Ex) and Tx scan time in PET imaging. This study was to evaluate acceptable Ex and Tx scan time by simulating clinical situations using various phantoms. Cylindrical and NEMA phantom were used for $^{18}$ F-PET scan using 2D protocol in GE Advance PETTM scanner. Cylindrical phantom was filled with 136 MBq 18F, and five regions of interests (ROI) were drawn on 23 slices. NEMA phantom had three inserts containing water, air and polytetrafluoro-ethylene (PTFE). Outside of these inserts were filled with 309 MBq of $^{18}$ F, and total 12 ROIs were drawn on 23 slices. Scans were carried out according to five Ex scan times: 2, 5, 10, 15, and 30 min, and nine Tx scan times: 2, 3, 4, 5, 7, 10, 15, 20, and 30 min. Images were reconstructed using measured attenuation correction, and ROI analyses were performed for all images, and mean, standard deviation (SD), coefficient of variation and percent errors were calculated. For cylindrical phantom study, ROI mean and SD were decreased as Ex and Tx time increased. Coefficients of variation were kept constant, when Tx was greater than 10 min. The amount of error decreased for the increment of Ex time from 10 min to 15 min was almost the same to that from 15 min to 30 min. In NEMA phantom Tx 15 min showed the lowest er개r level when the percent errors for three inserts were summed for all of the Ex times. This study suggested that Ex 15 min and Tx 15 min were acceptable as optimal scan time for the scanning protocol and the dose of radiopharmaceuticals used in these phantom study.

• 대한핵의학회지
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• 제30권4호
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• pp.560-569
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• 1996

F-18-FDG 전신 PET을 촬영하여 분할/편평화 방법으로 감쇠보정한 전신 영상을 만들었으며 이어 SUV 매개변수 영상을 구성하여, 측정한 것을 그대로 사용한 방법과 분할/편평화 후에 감쇠보정하는 방법에 따라 SUV 추정 성능이 달라지는지 보았다. 모형실험의 결과 SUV 계산식이 적절함을 확인하였고 측정 감쇠보정 방법에 비해 분할/편평화 감쇠보정 방법을 이용하여 만든 영상이 화질이 우수하고, 구한 SUV 값은 국소스캔에 의한 SUV에 비해 측정 감쇠보정 방법은 SUV가 조금 높게, 분할/편평화 감쇠보정 방법은 조금 낮음을 알았다 환자를 대상으로 적용한 결과 분할/편평화 방법으로 감쇠보정한 전신 영상의 화질은 우수하여 판독에 적합하였다. 환자 국소 매개변수 영상과 전신 매개변수 영상에서 병소부위의 SUV는 감쇠방법에 따라 작은 차이가 있었다. 23명의 환자에서 전신 SUV는 분할/편평화 감쇠보정 방법을 사용한 경우 국소스캔에서 얻은 SUV보다 조금 낮았다. 전신SUV를 측정한 것을 그대로 사용하여 얻으면 국소스캔에서 얻은 SUV보다 조금 덜 낮았다. SUV를 측정할 때 개입하는 병변의 특성이 뚜렷한 차이를 보이는 것을 고려할 때 우리가 발견한 방법간 SUV값의 차이는 상대적으로 작아 분할/편평화 후 감쇠보정 방법을 이용한 전신 SUV 매개변수 영상에서 얻은 SUV를 국소스캔에서 측정한 SUV와 서로 바꾸어 사용하여도 좋다고 생각한다.

• 핵의학기술
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• 제19권1호
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• pp.12-16
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• 2015

주성분분석(Principal component analysis, PCA)은 고차원 변수들 사이의 복잡한 상관성 구조를 더 낮은 차원으로 단순화하여 상관성의 구조를 쉽게 설명하기 위한 다변량분석기법으로 뇌영상 분석에서 자주 사용되는 방법이다. 주성분분석의 기본개념은 서로 직교하는 변수들의 선형결합을 통해서 원래의 뇌영상 자료가 가지고 있는 전체정보를 최대한 설명할 수 있는 서로 독립적인 새로운 변수들을 유도하는 것이다. 뇌영상분석에서 주성분분석의 효율성과 유용성을 알아보기 위해서 C[11]-PIB 영상을 이용하여 분석하였다. 대상 및 방법으로는 평균나이가 같은 9명의 정상인, 10명의 알츠하이머/경도인지장애환자들의 C[11]-PIB 영상을 이용하였다. PET-CT 장비로는 Biograph 6 Hi-Rez (Siemens-CTI, Knoxville, TN)를 영상을 획득하였고 9.6 MBq/kg C[11]-PIB를 정맥주사 한 후 40분 후에 20분 동안 3D acquisition mode로 방출영상을 얻었다. Attenuation map은 X-ray CT scan을 이용하여 재구성하였다(130 kVp, 240 mA). PIB template을 만들기 위해서 정상인에서 3T MRI T1-weighted 영상을 동시에 얻었다. 주성분분석을 위한전처리과정으로서 공간정규화 및 공간편평화를 SPM8을 이용하여 실시하였고 주성분분석은 Matlab2012b를 이용하여 분석하다. 결과는 주성분분석을 통해서 서로 독립적인 주성분영상들을 얻을 수 있었다. 주성분분석을 통해서 얻어진주성분영상은 C[11]-PIB brain PET 영상의 패턴을 몇 개의 주성분으로 단순화 할 수 있었으며 주로는 neocortex를 변동 나타내는 영상, white matter의 변동을 나타내는 영상 그리고 pons등 deep brain의 변동을 나타내는 영상 등으로 단순화되었다. 결론으로는 주성분분석은 C[11]-PIB brain 영상을 단순화하여 영상의 패턴을 해석하는데 매우 유용하였다. 이러한 주성분분석은C[11]-PIB영상 분석뿐만 아니라 뇌의 포도당 대사를 측정하는 FDG-PET 또는 뇌기능영상등의 다변량분석 방법으로서 그 적용범위가 클 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권6호
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• pp.486-491
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• 2004

목적: 요소분석법. 독립성분분석법 등이 PET을 이용하여 심근혈류를 비침습적으로 측정하기 위하여 사용되어 왔다. 이론적으로 뛰어나고 새로운 방법인 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET데이터의 정량분석방법을 개발하였다. 이 연구에서 사용한 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 환자의 혈류를 정량화 하였다. 대상 및 방법: 관동맥질환이 의심되어 관류 SPECT를 시행한 환자 20명을 대상으로 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET을 시행한 후 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 심근 독립성분영상을 추출하였으며, 좌심실영역과 심근영역에 대한 영상대조도를 조사하였다. 앙상블 학습은 독립성분과 가중치 행렬에 대한 확률분포를 가정하고 베이지안 이론에 의해서 혼합자료에 대한 확률분포를 추정한다. 이렇게 추정한 혼합자료의 확률분포와 실제 분포간의 차이인 Kullback-Leibler 발산치가 최소가 되도록 독립성분과 가중치 행렬을 순차적으로 변화시켜가며 최종 해를 찾는 방식이다. 이 연구에서 사후확률분포는 동적 핵의학 영상에 적합한 비음성제약조건과 함께 수정된 가우시안 분포를 이용하여 최적화 하였다. 혈류량은 심첨부, 중벽 네 부분, 하벽 네 부분의 9개 영역으로 나누어 측정하였으며, 측정결과에 대해 관류 SPECT 소견과 관동맥조영술의 소견과 비교하였다. 결과: 전체 20명의 휴식기 및 부하기 영상에서 5명을 제외한 15명의 데이터에 대해 심근혈류를 측정할 수 있었다. $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET에서 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 정량화한 휴식기 혈류량은 $1.2{\pm}0.40$ ml/min/g, 부하기 혈류량은 $1.85{\pm}1.12$ml/min/g이었다. 같은 영역에 대해 두 번 측정했을 때 측정된 심근혈류값의 상관계수는 0.99로 재현성이 높았다. 분리된 독립성분영상에서 영상대조도는 좌심실에 대한 심근영역의 비는 평균 1:2.7이었다. 관동맥 조영술을 시행한 9명에서 협착이 없는 분절과 협착이 있는 분절의 혈류예비능에 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 또한, 관동맥조영술에서 협착이 확인된 66분절의 심근관류 SPECT 소견에서 가역적 혈류감소를 보인 분절의 혈류예비능이 더 많이 감소되는 경향을 보였으나 통계적 유의성을 보이지는 않았다. 결론: 앙상블 학습을 이용한 독립성분분석방법을 이용하여 심근혈류가 측정이 되었다. 앙상블 독립성분분석법을 이용한 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET 분석방법이 관상동맥 질환의 분석 및 동적 핵의학 영상 데이터의 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.