๐Ÿง  PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ์ž…๋ฌธ๋ถ€ํ„ฐ ์‹ค์ „๊นŒ์ง€ 3D Slicer Image Computing Platform ์™„์ „ ์ •๋ณต ๊ฐ€์ด๋“œ[ch]

 

๐Ÿง  PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ์ž…๋ฌธ๋ถ€ํ„ฐ ์‹ค์ „๊นŒ์ง€

3D Slicer Image Computing Platform ์™„์ „ ์ •๋ณต ๊ฐ€์ด๋“œ

“์˜๋ฃŒ์˜์ƒ ๋ถ„์„์€ ๋” ์ด์ƒ ์ „๋ฌธ๊ฐ€๋งŒ์˜ ์˜์—ญ์ด ์•„๋‹ˆ๋‹ค.”
3D Slicer ์ปค๋ฎค๋‹ˆํ‹ฐ ์Šฌ๋กœ๊ฑด์—์„œ ์ฐฉ์•ˆํ•œ ํ‘œํ˜„ [์ฃผ์„ 1]


๐Ÿ“Œ ์ด ๊ธ€์—์„œ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ๋‚ด์šฉ ํ•œ๋ˆˆ์— ๋ณด๊ธฐ (๋ชฉ์ฐจ)

  1. 3D Slicer๋Š” ๋ˆ„๊ฐ€ ๋งŒ๋“ค์—ˆ๋Š”๊ฐ€?

  2. ์–ด๋–ค ๋ชฉ์ ์œผ๋กœ ๋งŒ๋“ค์–ด์กŒ๋Š”๊ฐ€?

  3. 3D Slicer๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ์ž˜ํ•˜๋Š” ์ž‘์—…์€ ๋ฌด์—‡์ธ๊ฐ€?

  4. PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„์— 3D Slicer๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ ์šฉํ•˜๋Š”๊ฐ€?

  5. PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ์ ์šฉ ์‚ฌ๋ก€ (์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ—Œ ํฌํ•จ)

  6. ๊ฐ€์žฅ ์‰ฝ๊ณ  ๋น ๋ฅด๊ฒŒ 3D Slicer๋ฅผ ๋ฐฐ์šฐ๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•

  7. PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„์„ ์‹ค์ œ๋กœ ์ˆ˜ํ–‰ํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ• (๋‹จ๊ณ„๋ณ„)

  8. PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ํ•™์Šต์„ ์œ„ํ•œ ๋ชจ๋“  ์ถ”์ฒœ ์ž๋ฃŒ

  9. PET ๋‡Œ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ์‹œ

    • 3D Slicer vs PMOD vs FreeSurfer vs SPM ์žฅ๋‹จ์  ๋น„๊ต

  10. 3D Slicer๋ฅผ ์ด์šฉํ•œ PET ๋‡Œ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ๋ฐฉ๋ฒ• ์ƒ์„ธ ์„ค๋ช…

  11. 3D Slicer๋กœ PET ๋‡Œ์˜์ƒ ๋ถ„์„์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ ๋…ผ๋ฌธ ์†Œ๊ฐœ ๋ฐ ์š”์•ฝ

  12. ์‹คํ–‰ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ํ™œ์šฉ ์˜์—ญ ์ •๋ฆฌ

  13. ๊ด€๋ จ ์‚ฐ์—… ๋ฐ ํˆฌ์ž ๊ด€์ ์—์„œ ์ฃผ๋ชฉํ•  ๊ธฐ์—…

  14. ์š”์•ฝ

  15. ํƒœ๊ทธ ๊ฒ€์ƒ‰์šฉ ํ‚ค์›Œ๋“œ

  16. ์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ—Œ


1️⃣ 3D Slicer๋Š” ๋ˆ„๊ฐ€ ๋งŒ๋“ค์—ˆ๋‚˜?

3D Slicer๋Š”

  • ๋ฏธ๊ตญ **ํ•˜๋ฒ„๋“œ ์˜๊ณผ๋Œ€ํ•™(Harvard Medical School)**๊ณผ

  • **๋ธŒ๋ฆฌ๊ฒ€ ์—ฌ์„ฑ๋ณ‘์›(Brigham and Women’s Hospital)**์˜
    **Surgical Planning Laboratory(SPL)**์—์„œ ์‹œ์ž‘๋œ ์˜คํ”ˆ์†Œ์Šค ์˜๋ฃŒ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ํ”Œ๋žซํผ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

ํ˜„์žฌ๋Š” ์ „ ์„ธ๊ณ„ ์—ฐ๊ตฌ์ž·์˜์‚ฌ·์—”์ง€๋‹ˆ์–ด๊ฐ€ ๊ณต๋™ ๊ฐœ๋ฐœํ•˜๋Š” ๊ธ€๋กœ๋ฒŒ ์˜คํ”ˆ์†Œ์Šค ํ”„๋กœ์ ํŠธ๋กœ ์šด์˜๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๐Ÿ“Ž ๊ณต์‹ ์‚ฌ์ดํŠธ


2️⃣ ์–ด๋–ค ๋ชฉ์ ์œผ๋กœ ๋งŒ๋“ค์—ˆ๋‚˜?

3D Slicer์˜ ํ•ต์‹ฌ ๋ชฉ์ ์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • CT, MRI, PET ๊ฐ™์€ ์˜๋ฃŒ์˜์ƒ์˜ ์‹œ๊ฐํ™”

  • ์˜์ƒ์˜ ์ •๋Ÿ‰ ๋ถ„์„

  • ์ˆ˜์ˆ  ๊ณ„ํš ๋ฐ ์—ฐ๊ตฌ์šฉ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๋ถ„์„

  • ํŠน์ • ํšŒ์‚ฌ์— ์ข…์†๋˜์ง€ ์•Š๋Š” ๋ฌด๋ฃŒ·์˜คํ”ˆ ํ”Œ๋žซํผ ์ œ๊ณต

✔ ์ƒ์—…์šฉ ์†Œํ”„ํŠธ์›จ์–ด์˜ ๋†’์€ ๋น„์šฉ๊ณผ ํ์‡„์„ฑ์„ ๊ทน๋ณตํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ํƒ„์ƒํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.


3️⃣ 3D Slicer๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ์ž˜ํ•˜๋Š” ์ž‘์—…์€?

ํ•ต์‹ฌ ๊ฐ•์  TOP 4

  1. ๋‹ค์ค‘ ๋ชจ๋‹ฌ ์˜์ƒ ํ†ตํ•ฉ

    • MRI + PET + CT ๋™์‹œ ์ •ํ•ฉ(Registration)

  2. 3D ์‹œ๊ฐํ™”

    • ๋‹จ์ˆœ ์Šฌ๋ผ์ด์Šค๊ฐ€ ์•„๋‹Œ ์‹ค์ œ ์ž…์ฒด ๊ตฌ์กฐ ๋ถ„์„

  3. ํ™•์žฅ์„ฑ

    • Extension(ํ”Œ๋Ÿฌ๊ทธ์ธ)์œผ๋กœ ๊ธฐ๋Šฅ ๋ฌดํ•œ ํ™•์žฅ

  4. ์—ฐ๊ตฌ ์นœํ™”์„ฑ

    • ๋…ผ๋ฌธ, ์ž„์ƒ ์—ฐ๊ตฌ, AI ๋ชจ๋ธ ์ „์ฒ˜๋ฆฌ์— ์ตœ์ 

๐Ÿ“Œ ์ „๋ฌธ ์šฉ์–ด ์„ค๋ช…

  • Registration(์ •ํ•ฉ): ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ์˜์ƒ๋“ค์„ ๋™์ผํ•œ ์ขŒํ‘œ๊ณ„๋กœ ๋งž์ถ”๋Š” ๊ณผ์ •


4️⃣ PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„์— ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‚˜?

PET ์˜์ƒ์€ ๋Œ€์‚ฌ ํ™œ๋™์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ์˜์ƒ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
3D Slicer์—์„œ๋Š” ๋‹ค์Œ ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ํ™œ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • PET ๋‹จ๋… ๋ถ„์„

  • MRI์™€ ๊ฒฐํ•ฉํ•œ PET-MRI ์œตํ•ฉ ๋ถ„์„

  • SUV(Standard Uptake Value) ๊ณ„์‚ฐ

๐Ÿ“Ž ๊ณต์‹ PET SUV ๋ชจ๋“ˆ ๋ฌธ์„œ
https://slicer.readthedocs.io/en/latest/user_guide/modules/petstandarduptakevaluecomputation.html


5️⃣ PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ์ ์šฉ ์˜ˆ

๋Œ€ํ‘œ์  ํ™œ์šฉ ์‚ฌ๋ก€

  • ์•Œ์ธ ํ•˜์ด๋จธ๋ณ‘ ๋‡Œ ๋Œ€์‚ฌ ๊ฐ์†Œ ๋ถ„์„

  • ํŒŒํ‚จ์Šจ๋ณ‘ ๋„ํŒŒ๋ฏผ PET ๋ถ„์„

  • ์•” ์กฐ์ง์˜ ๋Œ€์‚ฌ ํ™œ์„ฑ๋„ ๋น„๊ต

๐Ÿ“š ์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ—Œ ์˜ˆ์‹œ

  • Cherry SR et al., “PET Imaging in Neurology”, Journal of Nuclear Medicine


6️⃣ ๊ฐ€์žฅ ์‰ฝ๊ฒŒ, ๊ฐ€์žฅ ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ๋ฐฐ์šฐ๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•

์ถ”์ฒœ ํ•™์Šต ๋ฃจํŠธ

๐Ÿ“ฆ 1๋‹จ๊ณ„: ์„ค์น˜

๐Ÿ“ฆ 2๋‹จ๊ณ„: ๊ณต์‹ ํŠœํ† ๋ฆฌ์–ผ

๐Ÿ“ฆ 3๋‹จ๊ณ„: ์ปค๋ฎค๋‹ˆํ‹ฐ ํ™œ์šฉ

๐Ÿ“ฆ 4๋‹จ๊ณ„: PET ์ „์šฉ ๋ชจ๋“ˆ ์‹ค์Šต

  • PET Standard Uptake Value Computation ๋ฌธ์„œ


⬛ ์‹คํ–‰ ๊ฐ€๋Šฅ ์˜์—ญ ⬛

์ง€๊ธˆ ๋ฐ”๋กœ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์‹ค์Šต ์ฒดํฌ๋ฆฌ์ŠคํŠธ

  • 3D Slicer ์ตœ์‹  ๋ฒ„์ „ ์„ค์น˜

  • PET DICOM ๋ฐ์ดํ„ฐ ๋ถˆ๋Ÿฌ์˜ค๊ธฐ

  • SUV ๋ชจ๋“ˆ ์‹คํ–‰

  • ROI ์„ค์ • ํ›„ ์ˆ˜์น˜ ๋น„๊ต

  • ๊ฒฐ๊ณผ ์Šคํฌ๋ฆฐ์ƒท ์ €์žฅ


7️⃣ PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ๋ฐฉ๋ฒ• (๋‹จ๊ณ„๋ณ„)

Step 1. DICOM ๋ถˆ๋Ÿฌ์˜ค๊ธฐ

  • DICOM → Import

Step 2. ์˜์ƒ ์ •ํ•ฉ

  • PET + MRI Registration

Step 3. ROI ์„ค์ •

  • ๊ด€์‹ฌ ์˜์—ญ ์ง์ ‘ ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ

Step 4. SUV ๊ณ„์‚ฐ

  • ์ฒด์ค‘, ํˆฌ์—ฌ๋Ÿ‰ ์ž…๋ ฅ

Step 5. ๊ฒฐ๊ณผ ํ•ด์„

  • ํ‰๊ท  SUV, ์ตœ๋Œ€ SUV ๋น„๊ต


8️⃣ PET ๋ถ„์„ ํ•™์Šต ์ž๋ฃŒ ์ด์ •๋ฆฌ


9️⃣ PET ๋‡Œ์˜์ƒ ๋ถ„์„ ์‹œ ๋‹ค๋ฅธ ์†Œํ”„ํŠธ์›จ์–ด์™€ ๋น„๊ต

ํ•ญ๋ชฉ3D SlicerPMODFreeSurferSPM
๋น„์šฉ๋ฌด๋ฃŒ๊ณ ๊ฐ€๋ฌด๋ฃŒ๋ฌด๋ฃŒ
PET ํŠนํ™”์ค‘๋งค์šฐ ๊ฐ•ํ•จ์•ฝํ•จ์ค‘
์‚ฌ์šฉ ๋‚œ์ด๋„์‰ฌ์›€์–ด๋ ค์›€์ค‘์–ด๋ ค์›€
ํ™•์žฅ์„ฑ๋งค์šฐ ๋†’์Œ์ œํ•œ์ ์ค‘์ค‘

์—ฐ๊ตฌ ์ž…๋ฌธ์ž์—๊ฒŒ๋Š” 3D Slicer๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ํšจ์œจ์ 


1️⃣0️⃣ 3D Slicer๋กœ PET ๋‡Œ์˜์ƒ ๋ถ„์„ํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•

  • MRI๋ฅผ ๊ธฐ์ค€ ์˜์ƒ์œผ๋กœ ์„ค์ •

  • PET ์˜์ƒ ์ •ํ•ฉ

  • ๋‡Œ ์˜์—ญ๋ณ„ ROI ๋ถ„ํ• 

  • SUV ๊ณ„์‚ฐ

  • ๊ทธ๋ฃน ๊ฐ„ ํ†ต๊ณ„ ๋น„๊ต

๐Ÿ“š ์ฐธ๊ณ 


1️⃣1️⃣ ๊ด€๋ จ ๋…ผ๋ฌธ ์†Œ๊ฐœ

๐Ÿ“„ ์˜ˆ์‹œ ๋…ผ๋ฌธ

  • “Multimodal PET/MRI analysis using 3D Slicer”

  • Frontiers in Neuroinformatics

์š”์•ฝ

  • 3D Slicer๋ฅผ ์ด์šฉํ•ด PET-MRI ์œตํ•ฉ ๋ถ„์„ ์ˆ˜ํ–‰

  • ์˜คํ”ˆ์†Œ์Šค ๊ธฐ๋ฐ˜์—์„œ๋„ ์ƒ์šฉ ํˆด๊ณผ ์œ ์‚ฌํ•œ ์ •ํ™•๋„ ํ™•๋ณด


๐Ÿ“ˆ ๊ด€๋ จ ์‚ฐ์—… & ํˆฌ์ž ๊ด€์ ์—์„œ ์ฃผ๋ชฉํ•  ๊ธฐ์—… (์ฐธ๊ณ ์šฉ)

์ง์ ‘์ ์ธ ํˆฌ์ž ๊ถŒ์œ ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ ์‚ฐ์—… ํ๋ฆ„ ์ดํ•ด ๋ชฉ์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์˜๋ฃŒ์˜์ƒ·ํ•ต์˜ํ•™ ๊ด€๋ จ ์ƒ์žฅ ๊ธฐ์—…

  • GE HealthCare (GEHC)
    PET/CT ์žฅ๋น„ ๊ธ€๋กœ๋ฒŒ ๊ฐ•์ž

  • Siemens Healthineers (SHL)
    PET-MRI ์„ ๋„ ๊ธฐ์—…

  • Canon Medical Systems
    ์˜์ƒ ์ง„๋‹จ ๊ธฐ์ˆ  ํ™•๋Œ€ ์ค‘

๐Ÿ“Œ ์˜คํ”ˆ์†Œ์Šค ์†Œํ”„ํŠธ์›จ์–ด ํ™•์‚ฐ์€
์˜๋ฃŒ์˜์ƒ ์žฅ๋น„ ์ˆ˜์š” ์ฆ๊ฐ€๋กœ ์ด์–ด์ง€๋Š” ๊ตฌ์กฐ


✅ ์š”์•ฝ

  • 3D Slicer๋Š” ์„ธ๊ณ„ ์ตœ๊ณ  ์ˆ˜์ค€์˜ ์˜คํ”ˆ์†Œ์Šค ์˜๋ฃŒ์˜์ƒ ํ”Œ๋žซํผ

  • PET ์˜์ƒ ๋ถ„์„, ํŠนํžˆ ๋‡Œ์˜์ƒ ๋ถ„์„์— ๋งค์šฐ ์œ ์šฉ

  • ๋ฌด๋ฃŒ์ด๋ฉด์„œ๋„ ์—ฐ๊ตฌ·๋…ผ๋ฌธ·์ž„์ƒ ์ ์šฉ ๊ฐ€๋Šฅ

  • ์ž…๋ฌธ์ž๋ถ€ํ„ฐ ์ „๋ฌธ๊ฐ€๊นŒ์ง€ ๋‹จ๊ณ„๋ณ„ ํ•™์Šต ๊ฐ€๋Šฅ


๐Ÿ” ํƒœ๊ทธ ๊ฒ€์ƒ‰์šฉ ํ‚ค์›Œ๋“œ

#3DSlicer
#PET์˜์ƒ๋ถ„์„
#์˜๋ฃŒ์˜์ƒ
#๋‡Œ์˜์ƒ๋ถ„์„
#์˜คํ”ˆ์†Œ์Šค์˜๋ฃŒ
#SUV๋ถ„์„
#ํ•ต์˜ํ•™
#MedicalImaging
#Neuroimaging


๐Ÿ“š ์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ—Œ

  1. 3D Slicer ๊ณต์‹ ์‚ฌ์ดํŠธ
    https://www.slicer.org/

  2. Slicer Community Wiki
    https://www.slicer.org/wiki/Main_Page/SlicerCommunity

  3. 3D Slicer Documentation
    https://slicer.readthedocs.io/en/latest/

  4. PET SUV Module
    https://slicer.readthedocs.io/en/latest/user_guide/modules/petstandarduptakevaluecomputation.html

๋Œ“๊ธ€

์ด ๋ธ”๋กœ๊ทธ์˜ ์ธ๊ธฐ ๊ฒŒ์‹œ๋ฌผ

ํžˆ๋ธŒ๋ฆฌ์ธ, ์ด์Šค๋ผ์—˜์ธ, ์œ ๋Œ€์ธ ์„ฑ๊ฒฝ ์† ์ด๋ฆ„์— ์ˆจ๊ฒจ์ง„ ์†Œ๋ฆ„ ๋‹๋Š” ๋น„๋ฐ€

์ž‘์€ ํ‹ˆ์ด ๋ฌด๋„ˆ๋œจ๋ฆฐ๋‹ค ์™œ ์šฐ๋ฆฌ๋Š” ‘์‚ฌ์†Œํ•œ ๋ถ„์—ด’์„ ๊ทน๋„๋กœ ๊ฒฝ๊ณ„ํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š”๊ฐ€

์ž‘์€ ํ‹ˆ์ด ๋ฌด๋„ˆ๋œจ๋ฆฐ๋‹ค ์™œ ์„ฑ๊ฒฝ์€ ‘๋ถ„์—ด์˜ ์‹œ์ž‘’์„ ๊ทธ๋ ‡๊ฒŒ ๊ฒฝ๊ณ ํ•˜๋Š”๊ฐ€