방사선원과 감마카메라 사이에 위치한 산란매질이 소형 감마카메라 영상에 미치는 영향 연구

Effect of Scatter Media on Small Gamma Camera Imaging Characteristics

방사선원과 감마카메라 사이에 위치한 산란매질의 종류, 두께 그리고 조준기 종류가 감마카메라 영상에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 실험과 시뮬레이션을 수행하였다. 감마카메라는 조준기, NaI(T1) 섬광결정(60$\times$60$\times$6 ㎣), 위치민감형 광전자증배관(PSPMT), NIMs, 제어용 컴퓨터를 사용하여 개발하였다. 시뮬레이션은 산란매질(아크릴매질/공기)의 두께 변화(0～8 cm)와 조준기의 종류(평행구멍형조준기/확산형조준기) 변화에 따라 계산하였으며 실험 역시 시뮬레이션과 같은 조건으로 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 보면, 매질의 두께가 0 cmn에서 8 cm로 증가하면, 계수율은 평행구멍형조준기의 경우 17%(공기), 60%(아크릴) 감소하였으며 확산형 조준기의 경우 감소율이 더 심하여 각각 86%(공기), 98%(아크릴)의 계수율 감소를 보였다. 실제 실험 결과도 시뮬레이션 결과와 비슷하게 매질의 두께가 0 cm에서 8 cm로 증가하면 평행구멍형조준기의 경우 계수율은 10%(공기), 54%(아크릴) 감소하였으며 확산형조준기의 경우 36%(공기), 63%(아크릴)의 계수율 감소를 보였다. 영상의 공간분해능 역시 매질의 두께가 증가할수록 저하되었다. 연구결과 소형 감마카메라를 임상적으로 사용하고자 할 때 감마카메라를 질환 부위에 최대한 밀착시키고 산란매질 두께를 최소화해야 고효율, 고분해능 영상을 얻을 수 있음을 확인하였다.

Effect of scatter media materials and thickness, located between radioactivity and small gamma camera, on imaging characteristics was evaluated. The small gamma camera developed for breast imaging was consisted of collimator, NaI(T1) crystal(60$\times$60$\times$6 ㎣), PSPMT(position sensitive photomultimplier tube), NIMs and personal computer. Monte Carlo simulation was performed to evaluate the system sensitivity with different scatter media thickness(0~8 cm) and materials(air and acrylic) with parallel hole collimator and diverging collimator. The sensitivity and spatial resolution was measured using the small gamma camera with the same condition applied to the simulation. Counts was decreased by 10%(air) and 54%(acryl) with the parallel hole collimator and by 35%(air) and 63%(acryl) with the diverging collimator. Spatial resolution was decreased as increasing the thickness of scatter media. This study substantiate the importance of a gamma camera positioning and the minimization of the distance between detector and target lesion in the clinical application of a gamma camera.