Metal artifact reduction algorithm과 MonoE reconstruction(Dual Layer Detector) 중복 적용 시 유용성 연구

• 영문명: Study on the usefulness of Metal artifact reduction algorithm and MonoE reconstruction (Dual Layer Detector) overlapping application
• 발행기관: 대한CT영상기술학회
• 저자명: 백장훈(Jang-hun Baek) 강선영(Seon-Young Kang) 이준협(Jun-Hyub Lee) 이윤상(Yun-Sang Lee)
• 간행물 정보: 『대한CT영상기술학회지』대한CT영상기술학회지 제20권 제2호, 79~87쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 의약학 > 방사선과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.09.30

국문 초록

목적: Implant insertion 환자의 연부조직 내 병변의 발견 가능성을 높이기 위해 MAR algorithm과 MoneE reconstruction(Dual Layer Detector) 중복 적용한 영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지 앞다리에 low contrast 병변을 재현하기 위해 2cc sylinge에 saline 과 조영제를 혼합하여 두 개를 만들고, Metal artifact를 만들기 위해 surgical titanum screw 를 삽입 하였다. 첫 번째로 Low contrast 병변의 HU값 유사성을 평가하였다. Metal artifact 없을 때 2개의 병변에서 ROI를 설정하여 얻은 HU값을 대조군으로 하였고, metal artifact가 발생하였을 때 iDose, iDose+O-MAR, IMR, IMR+O-MAR, MonoE+O-MAR를 적용한 알고리즘 영상에서 측정한 HU값을 실험군으로 하였다. direct와 indirect로 영향을 받는 2개 병변의 실험군이 각 알고리즘에서 대조군의 값으로 가까워지는 조건을 찾아보았다. 두 번째로 low contrast 병변의 시인성 평가를 하였다. 방사선사 5명이 10점 만점으로 점수를 내어 평균값을 얻었다. 세 번째로 MRI MAR 기법과의 영상을 비교하였다. MRI와의 영상 평가를 위해서 1cc sylinge에 조영제를 희석하여 팬텀을 만들었다. MRI영상과 CT영상에서 인공물 감소 정도와 전체적인 영상을 방사선사 5명이 10점 만점으로 점수를 내어 평균값을 얻었다. 결과: Low contrast 병변 HU값 유사성 평가결과는 direct 병변에서 대조군의 값인 67HU값과 비교하였을 때 40keV+O-MAR에서 HU –710.8 attenuation deviation(이하 AD) 72.9%로 가장 큰 차이를 보였고, 170keV+O-MAR에서 65.6HU로 대조군의 값과 가장 유사했고 AD가 가장 낮았다. keV가 증가함에 따라 HU는 대조군의 HU값에 가까워지고 AD값이 감소하여 유사성이 있었다. 그러나 180keV+O-MAR 이상으로 갈수록 다시 대조군의 값과 멀어지고, AD값이 증가했다. Indirect 병변에서는 대조군의 값인 59.6HU값과 비교하였을 때 IMR+O-MAR에서 대조군의 HU값과 가장 유사했고, AD가 가장 낮았다. MonoE값에서는 60keV+O-MAR에서 가장 유사했다. 그러나 keV가 다시 증가함에 따라 대조군의 HU값과 차이가 발생하고 AD가 증가했다. Low contrast 병변의 시인성 평가에서는 screw에 끝에 direct(black streak artifact)로 위치한 sylinge의 경우 MonoE+O-MAR가 시인성에서 가장 높은 점수를 받았다. screw의 indirect(white streak artifact)였던 sylinge 의 경우 O-MAR algorithm 적용 후 시인성 평가에서 낮은 점수를 받았다. MRI와의 영상 비교 에서는 MRI metal artifact reduction 기법인 SEMAC의 경우 CT보다 확실히 높은 점수를 받았다. CT의 경우에도 다양한 algorithm 적용과 MoneE reconstruction를 통해서 적정한 점수를 받았다. 결론: Metal artifact가 있는 경우 Phantom과 Case review의 임상 영상을 통해서 기존에 따로 사용하였던 O-MAR와 SBI data를 통한 MonoE 기법의 영상을 기본 O-MAR가 적용된 영상에 MonoE를 중복 적용시킴으로서 Metal artifact reduction에서 좀 더효과적이라는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 임상 영상에서 보이듯이 metal artifact로 인해서 발견할 수 없었던 병변의 발견 가능성을 높일 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

영문 초록

Purpose: Implant insertion In order to increase the possibility of finding a lesion in the soft tissue of a patient, I tried to examine the usefulness of overlapping application images of MAR algorithm and MoneE reconstruction (Dual Layer Detector). Material and methods: In order to reproduce the low contrast lesion on the pig forepaw, 2 cc sylinge was mixed with saline and a contrast agent to create two, and a surgical titanum screw was inserted to make Metal artifact. First, the similarity of HU values of Low contrast lesions was evaluated. If Metal artifact is not available, set the ROI for the two lesions, use the obtained HU value as the control group, and when the metal artifact occurs iDose, iDose + O - MAR, IMR, IMR + O - MAR, MonoE + O -MAR the HU values measured by algorithms image applying the set to experimental groups. We examined the conditions under which the experimental groups of two lesions influenced by direct and indirect approach the values of the control group in each algorithm. Secondly, the visibility of low contrast lesions was evaluated. Five radiologists scored a score of ten out of ten and got the average. Third, we compared images with MRI MAR method. For evaluation of MRI and video, 1 cc sylinge diluted the contrast agent and made a phantom. Five people from radiation companies got scores with a score of 10 points to obtain an average value of artifact reduction from MRI images and CT images and overall images. Result: Analysis of the HU value of the sylinge whose Metal artifact is located at the most serious screw end (black streak artifact) in the phantom study revealed that the Attenuation deviation was 66.9%, 25.2%, 64.7%, 24.7%, when O-MAR was applied It turned out that artifact is decreasing. At MonoE Attenuation deviation decreased from 0.1% to 72.9%. When there is no influence of artifact from the same place (control group) The algorithm closest to the value of HU value 67 HU was measured with the 65.5 HU value of MonoE 170 keV. As a result of analyzing the HU value of the lesion located at the white streak artifact, it was measured at Attenuation deviation 8.6%, 0.2%, 8.6%, 0.1%. For MonoE Attenuation deviation was 1% to 5.5%, and it did not show big difference for each unit of energy. Likewise, when there was no effect of artifact at the same position (control group), the EMG was the most elective for the HU value of 59.6 HU, and the algorithm was measured at 60.9 HU value of IMR - OMAR. IIn the evaluation of visibility of Low contrast lesion, MonoE + O - MAR obtained the highest score of visibility in the case of sylinge which is last direct (black streak artifact) to screw. In the case of sylinge which was indirect (white streak artifact) of screw, it was confirmed that sylinge visibility was not good due to the influence of newly generated artifact after applying O-MAR algorithm. In the evaluation comparing images with MRI, in the case of SEMAC which is the MRI metal artifact reduction technique, it certainly provided better images than CT. In the case of CT, we also received appropriate evaluation through application of various algorithms and MoneE reconstruction. Conclusion: When there is a Metal artifact Through the clinical image of Phantom and Case review, apply MonoE again to the image to which the basic O-MAR is applied the video of the existing MonoE method through O-MAR and SBI data Metal It was confirmed that artifact reduction is more effective. In addition, as shown in clinical images, we were able to confirm that we were able to increase the possibility of finding lesions that could not be found by metal artifact.

목차

I. INTRODUCTION

II. MATERIAL AND METHODS

III. RESULT

IV. DISCUSSION

V. CASE REVIEW

VI. CONCLUSION

키워드

Metal artifact O-MAR MonoE Dual layer