Tc-99m과 I-123을 동시에 이용한 spect 영상에서의 혼선 보정

Abstract

Tc-99m과 I- 123 이중동위원소를 이용한 뇌혈류 SPECT 영상에 대하여 뇌모형을 이용하여 실험하였다. 이중동위원소를 이용한 SPECT 영상은 다양한 이점으로 인해 단일동위원소를 이용한 영상을 보완할 수 있다. 그러나, SPECT 영상 획득시 한 동위원소의 광자가 다른 동위원소의 감마선 에너지 영역에서 검출되어지는 혼선(crosstalk)에 의하여 영상의 정량적 값을 얻을 수 없다. Tc-99m과 I -123의 감마선 에너지는 140 keV, 159 keV로서 혼선은 영상에 큰 영향을 주게되므로 혼선 보정을 하였다. 또한 영상의 정량적 분석을 위해 혼선 보정 후 산란 보정을 시행하였다. 혼선 보정후 산란 보정을 위하여 단일동위원소를 이용하여 Tc-99m의 감마선 에너지 영역(132∼148 keV)과 산란 에너지 영역(122∼128 keV), I-123의 감마선 에너지 영역(152∼168 keV)과 산란 에너지 영역(148∼152 keV)에서 영상을 획득하여 혼선의 비를 구하였다. 또한 방사능 양에 따른 혼선의 비가 유의한 값인지 알아보기 위하여 다른 크기의 방사능 양에 대하여 같은 방법으로 혼선의 비를 구하였다. 두 동위원소를 함께 넣은 뇌모형 SPECT 영상에 앞에서 구한 혼선의 비를 적용하여 혼선 보정을 하였다. 이렇게 보정된 영상은 이상적으로 단일동위원소를 이용한 영상과 같아야 하므로 혼선 보정된 영상과 단일동위원소를 이용한 영상을 비교하였다. 또한 영상의 정량적 분석을 위해 산란 보정을 적용하고자 하였다. 이중에너지창 방법에 의하여 산란 보정을 하고 단일동위원소 영상에서 산란 보정한 영상과 비교하였다. 그 결과 혼선만 보정한 영상은 단일동위원소 영상과 5% 내의 오차가, 혼선 보정 후 산란 보정한 영상은 단일동위원소 영상에서 산란 보정한 영상과 3% 내외의 요차로 낮아졌다. 따라서, 이중동위원소를 이용한 SPECT 영상의 정량적 분석을 위해서는 혼선 보정과 산란 보정은 반드시 필요하다.;Simultaneous acquisition of dual isotope SPECT data offers a number of advanges over separately acquisition data. However simultaneous acquisition can result in crosstalk between isotopes. Therefore, to quantify the image, it is important to correct the crosstalk components in dual isotope SPECT image. This study was conducted to correct crosstalk component in dual isotope image using Tc-99m and I-123 and to apply scatter correction to dual isotope image after crosstalk correction. First, crosstalk fractions were measured in Tc-99m photopeak energy window(132∼48 keV), Tc-99m scatter window (122∼128 keV), I-123 photopeak window(152∼168 keV), and I-123 scatter window(148∼152 keV) with various radioactivity. And these crosstalk fraction is applied to the dual isotope image with Tc-99m 149 μ Ci(5.51 MBq) and I-123 61 μ Ci(2.26 MBq). These crosstalk corrected images should be same as each single isotope images. Therefore, we compared corrected images to single isotope images. After crosstalk correction, scatter correction was applied to those images using dual energy window method, and scatter corrected image was compared with single isotope scatter corrected image. As a result, in the first comparison, the difference between crosstalk corrected and single isotope image was nearly 5%. In the second comparison, the difference between crosstalk & scatter corrected image and single isotope scatter corrected image was nearly 3%. In conclusion, it is necessary to perform crosstalk and scatter correction for the quantitative dual isotope SPECT image analysis.