Single Source Dual Energy CT를 이용한 금속성 인공음영(Metal Artifact) 감소기법에 대한 연구

The Experimental Study about Reduction Method of Metal Artifact by Using Single Source Dual Energy CT

목 적 기존의 polychromatic X-ray인 kVp방식이 아닌 single source dual energy CT를 이용하여 monochromatic X-ray인 keV방식의 영상을 획득함으로써 척추경 나사의 금속성 인공음영이 감소된 CT영상을 얻는데 목적이 있다. 대상 및 방법 본 연구에 사용된 장비는 GE Healthcare사의 Discovery CT 750 HD를 사용하였고, 동물실험에 사용된 조건은 관전압 80 kVp와 140 kVp, 관전류 630 mA, standard kernel, detector collimation 20 mm, slice thickness 1.25 mm, rotation time 0.6 sec, medium FOV로 고정하고, recon mode를 monochromatic mode와 metal artifact reduction mode로 변경하고 pitch를 0.51 : 1, 0.98 : 1, 1.37 : 1로 변경하여 교차실험 하였다. 실험은 돼지의 요추 3번 부위에 2개의 척추경 나사를 삽입하고 촬영한 후 영상의 인공음영 감소 정도를 분석하였다. 실험의 정확도를 높이기 위해 동일한 부위를 반복실험 하였으며, 실험의 통계적 유의성을 검정하기 위하여 통계 패키지 프로그램인 SPSS 17.0한글판을 사용하여 분석하였다. 결 과 Single source dual energy CT를 이용하여 단색 방사선인 keV monochromic image을 획득하면 척추경 나사의 금속성 인공음영을 감소시킨 CT영상을 얻을 수 있으며 recon mode는 monochromatic영상이 metal artifact reduction영상보다 판독하기에 더 적합 하였다. 영상의학과 전문의 5명에게 의뢰한 화질 평가 결과 110 keV monochromatic 영상을 선택한 수가 3명으로 가장 많았고, 100 keV와 120 keV monochromatic 영상을 선택한 수는 각각 1명이었다. Pitch변화에 따른 영상의 차이는 통계적으로 차이가 없는 것으로 나타났으며 기존의 kVp방식으로 얻은 영상보다 금속성 인공음영이 감소된 monochromatic 영상으로 만든 3D VR영상의 화질이 더욱 좋은 것으로 나타났다. 결 론 Single source dual energy CT는 kVp와 mAs가 고정되어 있어 사용자가 임의로 조절할 수 없으며 이로 인해 피폭선량이 기존 장비에 비해 많은 단점이 있다. 따라서 향후 촬영조건 조절을 위한 기술개발과 이에 따른 피폭선량 감소방안에 대한 연구가 필요하다.

Ⅰ. Purpose The purpose of this study is to achieve a CT image which reduce metal artifact of pedicle screw by obtaining a image of monochromatic keV method that use not original polychromatic kVp but Single Source Dual Energy CT. Ⅱ. Materials and methods We used Discovery CT 750 HD by GE company. The used conditions for animal experiment were that we setted 80 kVp and 140 kVp for tube voltage, 630 mA standard kernel detector collimation 20 mm for Tube Current, 1.25 mm, rotation time 0.6 sec, medium FOV for slice thickness and changed recon mode into monochromatic mode and metal artifact reduction mode, pitch into 0.51 : 1, 0.98 : 1, 1.37 : 1. We analyzed the degree of metal artifact reduction after insertion two pedicle screws in 3rd lumbar of pigs and then taking a photograph. We used SPSS 17.0 korean version for sure statistical difference. Ⅲ. Results We could achieve a CT image which reduced metal artifact of pedicle screw. In case of recon mode, monochromatic image is more proper than MAR image to read. The results of the picture quality assessment which consulted 5 radiologist were that 3 specialist selected 110 keV monochromatic image, 2 selected 100 keV and 120 monochromatic image, respectively. The differences of image according to Pitch change were no significant statistically. It was more good picture quality 3D VR image which made from monochromatic image that is reduced metal artifact than a image from original kVp method. Ⅳ. Conclusion We could not control Single Source Dual Energy CT because of settled kVp and mAs. So it was disadvantage of much exposure dose compared with original equipment. Therefore it is need to study development of technology for control of scan parameter and reduction exposure dose.