Effect of Dual and Triple Energy Window Scatter Correction Methods on Image Quality in Liver Scintigraphy

K. Perisinakis; N. Karkavitsas; J. Damilakis; N. Gourtsoyiannis

doi:10.1055/s-0038-1632341

Nuklearmedizin - NuclearMedicine, Table of Contents

Nuklearmedizin 1998; 37(07): 239-244
DOI: 10.1055/s-0038-1632341

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Effect of Dual and Triple Energy Window Scatter Correction Methods on Image Quality in Liver Scintigraphy

Bedeutung der Streukorrektur mit Doppel- und Dreifachfenstertechnik hinsichtlich der Bildqualität bei Leberszintigraphien

Authors

K. Perisinakis

¹Medical Physics, University of Crete, Greece
N. Karkavitsas

²Nuclear Medicine (Chairman: Associate Prof. Dr. N. Karkavitsas), University of Crete, Greece
J. Damilakis

¹Medical Physics, University of Crete, Greece
N. Gourtsoyiannis

³Radiology (Chairman: Prof. Dr. N. Gourtsoyiannis). Faculty of Medicine, University of Crete, Greece

Abstract

Summary

Aim: To investigate the effect of two scatter correction methods on lesion detectability for both planar and tomographic hepatic imaging. Methods: All planar and tomographic acquisitions involved simultaneous collection of photons in the main photopeak window (126-1 54 keV) and three additional windows (92-116, 116-126 and 154-164 keV). Uncorrected and corrected for scatter images were obtained from the same acquisition data. The dual energy window (DEW) and the triple energy window (TEW) scatter compensation methods were used to obtain two sets of corrected images. The DEW method was implemented with main photopeak window 126-154 keV, Compton scatter window 92-126 keVand scatter multiplier k = 0.5. A modified TEW method was also applied with main photopeak window 126-154 keV and scatter subwindows 116-126 keV and 154-164 keV. Phantoms were used to study the effect of scatter correction on contrast and signal-to-noise ratio. The observer’s ability to identify lesions was studied on uncorrected and corrected for scatter patient images. Results: In planar imaging, both scatter compensation methods yielded contrast enhancement. However signal to noise ratio (SNR) was degraded to 0.63 and 0.67 when DEW and TEW were applied respectively. In SPECT images, contrast was increased by a factor of 2.4 and 1.7, while SNR was degraded to 0.60 and 0.64 when DEW and TEW methods were used respectively. Conclusions: Scatter correction using DEW and TEW methods may improve observer’s ability to distinguish lesions in planar (p<0.05 for both methods) and SPECT (p<0.05 for both methods) liver studies.

Zusammenfassung

Ziel: Vergleich der Erkennbarkeit von Leberläsionen bei planaren und tomographischen Untersuchungen (SPECT) unter Verwendung von zwei verschiedenen Verfahren zur Streukorrektur. Methoden: Alle planaren und tomographischen Akquisitionen erfolgten mit simultaner Aufnahme der Photonen im Hauptfenster (126-154 keV) und weiteren »drei Fenstern« (92-116, 116-126 und 154-164 keV). Zwei korrigierte Bilddatensätze wurden mit Hilfe der Doppelfenstermethode (DEW) und der Dreifachfenstermethode (TEW) zur Streukorrektur erzeugt. Für die DEW wurde das Haupfenster bei 126-154 keV sowie das Streufenster bei 92-126 keV verwendet, wobei ein Multiplikationsfaktor von 0,5 für das Streufenster verwendet wurde. Das Hauptfenster (126-154 keV) sowie die Streufenster bei 116-126 keV und 154-164 keV wurden für die modifizierte TEW benutzt. Der Einfluß der Streukorrektur hinsichtlich Kontrast und Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) wurde mit Phantomen untersucht. Die Fähigeit des Untersuchers, Läsionen zu erkennen, wurde für unkorrigierte und korrigierte Patientenaufnahmen erfaßt. Ergebnisse: Beide Streukorrekturverfahren ergaben einen höheren Kontrast in den planaren Aufnahmen, jedoch nahm das Signal-Rausch-Verhältnis um den Faktor 0,63 bzw. 0,67 ab, wenn DEW oder TEW eingesetzt wurde. In den SPECT-Schichten verbesserte sich der Kontrast um den Faktor 2,4 bzw. 1,7, während SNR um den Faktor 0,60 bzw. 0,64 abnahm, wenn DEW oder TEW verwendet wurde. Schlußfolgerungen: Die Streukorrektur mit DEW oder TEW verbessert die Erkennbarkeit von Läsionen bei Leberuntersuchungen. Statistisch signifikante Unterschiede mit p<0.05 wurden für beide Korrekturverfahren und planare bzw. SPECT-Aufnahmen gefunden.

Keywords

Scatter correction - scintigraphic imaging - SPECT - liver

Schlüsselwörter

Streukorrektur - Szintigraphie - SPECT - Leber

Full Text

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