xSPECT再構成画像の画質と定量的精度に及ぼす単光子放出コンピュータ断層撮影の撮影方法とサンプリング角度の影響

Effect of single-photon emission computed tomography acquisition method and sampling angles on image quality and quantitative accuracy in xSPECT-reconstructed images.

抄録

目的:

本研究の目的は、単光子放出コンピュータ断層撮影（SPECT）撮影法とサンプリング角度がxSPECT再構成画像の質的・量的解釈に及ぼす影響を評価することである。

OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the effects of the single-photon emission computed tomography (SPECT) acquisition method and sampling angles on the qualitative and quantitative interpretations of xSPECT-reconstructed images.

方法:

空間分解能はJSPファントムを用いて評価し、均一性と定量的精度はSIEMENS Symbia Intevo SPECT/CTシステムを用いてNEMA IEC Body Phantomで検証した。SPECTは3つの撮影方法（ステップ・アンド・シュート、連続、ステップ中の取得）を用い、サンプリング角度は2、3、4、5、6°に設定した。画像再構成には順序サブセット共役勾配最小化法を用いたxSPECT再構成技術を用いた。

METHODS: The spatial resolution was evaluated using a JSP phantom, and the uniformity and quantitative accuracy were verified with a NEMA IEC Body Phantom using an SIEMENS Symbia Intevo SPECT/computed tomography system. SPECT was performed using three acquisition methods (step-and-shoot, continuous, and acquire during the step), and the sampling angles were set to 2, 3, 4, 5, and 6°. The xSPECT-reconstruction technology which is used with ordered subset-conjugated gradient minimization was used for image reconstruction.

結果:

空間分解能の評価指標である半値全幅は、サンプリング角度の違いで最大2.73mm、撮影方法の違いで最大2.06mmまで変動した。変動係数で評価した均一性は、サンプリング角度が大きくなるにつれて改善した。ホットスフェアの定量化精度は、サンプリング角度によって約10％の誤差を示し、撮影方法の違いによって約5％の誤差を示した。

RESULTS: Full width of half maximum, an evaluation index of spatial resolution, varied up to 2.73 mm with different sampling angles and up to 2.06 mm with different acquisition methods. Uniformity, as assessed by the coefficient of variation, improved with increasing sampling angles. The accuracy of the quantification of the hot sphere showed an error rate of approximately 10% depending on the sampling angle, and an error rate of approximately 5% depending on the different acquisition methods.

結論:

xSPECT再構成画像において、サンプリング角度の違いは撮影方法の違いよりも画質や定量性に大きな影響を与える。均一性が重要な検査では、サンプリング角度を大きくすることが推奨される。

CONCLUSIONS: In xSPECT-reconstructed images, the difference in sampling angle has a greater impact on image quality and quantitativity than the difference in the acquisition method. For tests in which uniformity is important, a larger sampling angle is recommended.