목 적: PET이 PET-CT로 오면서 가장 큰 차이를 보이고 있는 점은 감쇄보정을 위한 투과영상의 차이이다. PET CT에서는 CT영상을 감쇄보정에 이용하고 있으며, CT 요인들이 PET 영상의 감쇄보정시 영향을 줄 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 CT의 관전압과 관전류의 변화에 따라 PET의 정량성 평가로 이용되는 SUV(standard uptake value)의 값이 변화가 있는지를 평가하였다. 재료 및 방법: Data spectrum's lung phantom을 이용하여 $^{18}F$-FDG 1.909 mCi(팬텀 1)와 $913\;{\mu}Ci$(팬텀 2) 각각 물과 함께 넣고 흔들어 균일한 상태를 만든 후, 관전압을 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp, 140 kVp까지, 관전압변화 당 관전류 10 mA에서 100 mA까지 각각 10 mA씩 변화를 주어 CT 영상을 얻었다. PET 영상을 각각의 CT영상을 이용하여 재구성 하였으며, 같은 부위에서의 SUV값을 구하여 그 차이를 비교하였다. 결 과: 팬텀 1의 SUV는 관전압 80, 100, 120, 140 kVp CT영상을 이용했을 때, 각각 $12.26{\pm}0.009$, $12.27{\pm}0.005$, $12.27{\pm}0.006$, $12.27{\pm}0.009$로 나타났다. 팬텀 2에서는 관접압을 달리 하였을 때 각각 $4.52{\pm}0.043$, $4.53{\pm}0.004$, $4.52{\pm}0.007$, $4.52{\pm}0.005$의 SUV를 보였다. 이들은 모두 관전압을 달리 하였을 때 통계적으로 유의한 SUV 변화를 보이지 않았다. 또한 관전류의 변화에서도 팬텀 1, 2 모두에서 유의한 SUV 차이는 나타나지 않았다. 결 론: 본 연구 결과 CT 요인의 변화가 PET 영상에서 SUV에 유의한 영향을 미치지 않았다. 따라서 PET CT 이용 시 SUV에 유의한 영향 없이 임상적 조건에 맞게 CT 요인들을 변화 시키는 응용이 가능할 것으로 생각된다.
목 적: PET이 PET-CT로 오면서 가장 큰 차이를 보이고 있는 점은 감쇄보정을 위한 투과영상의 차이이다. PET CT에서는 CT영상을 감쇄보정에 이용하고 있으며, CT 요인들이 PET 영상의 감쇄보정시 영향을 줄 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 CT의 관전압과 관전류의 변화에 따라 PET의 정량성 평가로 이용되는 SUV(standard uptake value)의 값이 변화가 있는지를 평가하였다. 재료 및 방법: Data spectrum's lung phantom을 이용하여 $^{18}F$-FDG 1.909 mCi(팬텀 1)와 $913\;{\mu}Ci$(팬텀 2) 각각 물과 함께 넣고 흔들어 균일한 상태를 만든 후, 관전압을 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp, 140 kVp까지, 관전압변화 당 관전류 10 mA에서 100 mA까지 각각 10 mA씩 변화를 주어 CT 영상을 얻었다. PET 영상을 각각의 CT영상을 이용하여 재구성 하였으며, 같은 부위에서의 SUV값을 구하여 그 차이를 비교하였다. 결 과: 팬텀 1의 SUV는 관전압 80, 100, 120, 140 kVp CT영상을 이용했을 때, 각각 $12.26{\pm}0.009$, $12.27{\pm}0.005$, $12.27{\pm}0.006$, $12.27{\pm}0.009$로 나타났다. 팬텀 2에서는 관접압을 달리 하였을 때 각각 $4.52{\pm}0.043$, $4.53{\pm}0.004$, $4.52{\pm}0.007$, $4.52{\pm}0.005$의 SUV를 보였다. 이들은 모두 관전압을 달리 하였을 때 통계적으로 유의한 SUV 변화를 보이지 않았다. 또한 관전류의 변화에서도 팬텀 1, 2 모두에서 유의한 SUV 차이는 나타나지 않았다. 결 론: 본 연구 결과 CT 요인의 변화가 PET 영상에서 SUV에 유의한 영향을 미치지 않았다. 따라서 PET CT 이용 시 SUV에 유의한 영향 없이 임상적 조건에 맞게 CT 요인들을 변화 시키는 응용이 가능할 것으로 생각된다.
Purpose : There is difference between PET and PET/CT method on their transmission image for attenuation correction. The CT image is used for attenuation correction on PET/CT and the parameters of CT may be affected on PET image. We performed the phantom study to evaluate whether the change of CT par...
Purpose : There is difference between PET and PET/CT method on their transmission image for attenuation correction. The CT image is used for attenuation correction on PET/CT and the parameters of CT may be affected on PET image. We performed the phantom study to evaluate whether the change of CT parameters(kilovolts peak and milliampere) affect standardized uptake value(SUV) on PET image. Material and Method: The data spectrum lung phantom containing diluted [18F]fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) solution(1.909 mCi for phantom 1, $913\;{\mu}Ci$ for phantom 2) was used. The CT images of phantom were acquired with varying parameters (80, 100, 120, 140 for kVp, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 for mA). The PET images were reconstructed with the each CT images and SUVs were compared. Result : The SUVs of phantom 1 reconstructed with each 80, 100, 120 and 140 kVp showed $12.26{\pm}0.009$, $12.27{\pm}0.005$, $12.27{\pm}0.006$ and $12.27{\pm}0.009$, respectively. The SUVs of phantom 2 revealed $4.52{\pm}0.043$, $4.53{\pm}0.004$, $4.52{\pm}0.007$ and $4.52{\pm}0.005$ with elevation of voltage. There was no statistically significant difference of SUVs between groups based on various kVp. Also SUVs of phantom 1 and 2 showed no significant change with elevation of milliampere in CT parameter. Conclusion : The parameters of CT did not significantly affect SUV on PET image in our study. Therefore we can apply various parameters of CT appropriated for clinical conditions without significant change of SUV on PET CT image.
Purpose : There is difference between PET and PET/CT method on their transmission image for attenuation correction. The CT image is used for attenuation correction on PET/CT and the parameters of CT may be affected on PET image. We performed the phantom study to evaluate whether the change of CT parameters(kilovolts peak and milliampere) affect standardized uptake value(SUV) on PET image. Material and Method: The data spectrum lung phantom containing diluted [18F]fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) solution(1.909 mCi for phantom 1, $913\;{\mu}Ci$ for phantom 2) was used. The CT images of phantom were acquired with varying parameters (80, 100, 120, 140 for kVp, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 for mA). The PET images were reconstructed with the each CT images and SUVs were compared. Result : The SUVs of phantom 1 reconstructed with each 80, 100, 120 and 140 kVp showed $12.26{\pm}0.009$, $12.27{\pm}0.005$, $12.27{\pm}0.006$ and $12.27{\pm}0.009$, respectively. The SUVs of phantom 2 revealed $4.52{\pm}0.043$, $4.53{\pm}0.004$, $4.52{\pm}0.007$ and $4.52{\pm}0.005$ with elevation of voltage. There was no statistically significant difference of SUVs between groups based on various kVp. Also SUVs of phantom 1 and 2 showed no significant change with elevation of milliampere in CT parameter. Conclusion : The parameters of CT did not significantly affect SUV on PET image in our study. Therefore we can apply various parameters of CT appropriated for clinical conditions without significant change of SUV on PET CT image.
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문제 정의
본 연구의 결과에 의하면 관전류의 변화에 따른 SUV값의 변화가 없는 것으로 나타났기 때문에 PET CT검사에서의 CT사용을 감쇄보정 및 위치정보의 목적으로 사용한다면 CT Tube에 무리가 가지 않는 최저 선량 사용하는 것이 바람직하다고 사료된다. 관전류 변화에 따른 환자의 피폭선량이 얼마나 줄어드는지 알아보고자 문헌을 참고하여 분석해 보았다. 보고된 인체모형을 팬텀을 사용하여 시행된 복부CT에서 mAs 변화에 따른 복부선량 실험에8) 의하면 Single detector CT와 인체모형 팬텀을 사용하여 48 cm의 스캔 조사야, 120 kVp, 7mm의 단면두께와 간격으로 고정한 상태에서 mAs를 100, 150, 200, 250으로 변화시켜 복부 조직이 받은 선량한 측정한 결과는 다음과 같았다.
투과 영상을 만드는 방사선의 종류와 에너지에 따라 감쇄 보정인자 및 감쇄 보정된 영상도 달라지게 되고 malignance grade를 설정하는 지표로 이용되고 있는 SUV 값도 차이가 나게 된다. 따라서 PET CT촬영 시 환자의 체중에 따라 CT의 조건에 변화를 주게 되는데 여기서는 CT의 관전압과 관전류의 변화에 따라 PET의 정량성 평가로 이용되는 SUV(Standardized uptake value)의 값이 변화가 있는지를 평가해 보고자 한다.
제안 방법
PET-CT영상은 Discovery ST Scanner를 이용하여 Acquisition time을 4 min/bed 정하여 데이터를 수집하였다. 반복영상 재구성(Iterative reconstruction)방법으로는 반복횟수(Iteration) 3번과 부분집합(Subsets) 16으로 sheep filter를 사용하여 영상을 재구성 하였고, PET-CT영상 47개 slice 중 32번째 slice의 일정위치의 두 점에서 Fig. 2와 같이 SUV값을 각각 얻었다.
본 연구의 제한점으로는 lung phantom에서 특정한 노출조건과 같은 위치에서 측정된 값이고 인체 실험을 시행 하지 않은 연구이었다. 방사선방호위원회 간행물 87의 전산화단층촬영에서 환자선량관리9)에 의하면, CT 선량은 전통적 방사선촬영 선량보다 유의하게 높기 때문에, 검사 받는 사람에게 주는 즉각적인 이득의 수준에서 임상적 정당화가 되지 않는 연구목적의 CT 검사는 엄밀하게 평가되어야 하고, 모든 X선 절차와 같이 CT검사는 임상적 정당화 없이 반복하지 말아야 한다라고 언급하고 있기 때문에 인체실험을 하지 않고 일반적으로 많이 사용하고 있는 phantom 실험을 시행하였다.
909mCi(SUV 1)와 913 μCi (SUV 2)를 각각 Data spectrum lung phantom의 Lt lung과 Rt lung에 물로 희석시킨 후에 주입하고 흔들어 균일한 상태를 만들었다. 실험에 이용된 조건의 변화는 80 kVp, 100 kVp, 120kVp, 140 kVp까지 각각 관전압 변화를 주었고, 관전류의 변화는 10 mA에서 100 mA까지 각각 10 mA씩 변화를 주었으며 노출시간은 1sec씩 동일하게 촬영하였다.
양전자 방출 방사성동위원소 [F-18]2-deoxy-2- fluoro-D-glucose(FDG) 1.909mCi(SUV 1)와 913 μCi (SUV 2)를 각각 Data spectrum lung phantom의 Lt lung과 Rt lung에 물로 희석시킨 후에 주입하고 흔들어 균일한 상태를 만들었다.
대상 데이터
PET-CT영상은 Discovery ST Scanner를 이용하여 Acquisition time을 4 min/bed 정하여 데이터를 수집하였다. 반복영상 재구성(Iterative reconstruction)방법으로는 반복횟수(Iteration) 3번과 부분집합(Subsets) 16으로 sheep filter를 사용하여 영상을 재구성 하였고, PET-CT영상 47개 slice 중 32번째 slice의 일정위치의 두 점에서 Fig.
데이터처리
4개의 group(80, 100, 120, 140 kVp) 사이에 SUV평균의 차이가 있는지 알아보고자 Kruskal-Wallis test를 실시하였다. SUV1에 대한 결과는 p =0.
각 group(80과 100, 100과 120, 120과 140등 kVp) 사이에도 SUV평균의 차이가 있는지 알아보고자 Wilcoxon signed rank test를 실시하였다. 80과 100 kVp 2군의 SUV1에 대한 결과는 p =0.
위와 같은 실험방법으로 각 조건에 따른 SUV값을 얻었다(Table 1, 2). 결과에 대한 분석은 Med Calc Version 9.2.1.0 Program을 이용하여 분석 하였다.
관전류 10개 group(10~100 mA) 사이에 SUV 평균의 차이가 있는지 알아보고자 Kruskal-Wallis test를 시행하였다.
성능/효과
SUV값은 암환자의 경우 malignance grade를 설정하는 지표가 된다. 환자를 검사할 때 환자의 몸무게에 따라 CT의 관전압, 관전류의 변화를 주게 되는데, 이번 실험에서 관전압, 관전류의 변화에 따른 PET SUV값의 변화가 거의 없는 것을 확인하였다. 때문에 PET-CT 검사시 CT 조건의 변화를 주며 촬영을 해도 무방할 것으로 사료된다.
후속연구
PET-CT장치의 보급과 이용이 급속히 증가되고 있고 PET-CT검사가 핵의학검사에 중요한 위치를 차지하고 있는 의료환경에 PET-CT로 인한 환자의 방사선 피폭은 반드시 고려되어야 할 것이다. 본 연구의 결과에 의하면 관전류의 변화에 따른 SUV값의 변화가 없는 것으로 나타났기 때문에 PET CT검사에서의 CT사용을 감쇄보정 및 위치정보의 목적으로 사용한다면 CT Tube에 무리가 가지 않는 최저 선량 사용하는 것이 바람직하다고 사료된다. 관전류 변화에 따른 환자의 피폭선량이 얼마나 줄어드는지 알아보고자 문헌을 참고하여 분석해 보았다.
본 연구의 제한점으로는 lung phantom에서 특정한 노출조건과 같은 위치에서 측정된 값이고 인체 실험을 시행 하지 않은 연구이었다. 방사선방호위원회 간행물 87의 전산화단층촬영에서 환자선량관리9)에 의하면, CT 선량은 전통적 방사선촬영 선량보다 유의하게 높기 때문에, 검사 받는 사람에게 주는 즉각적인 이득의 수준에서 임상적 정당화가 되지 않는 연구목적의 CT 검사는 엄밀하게 평가되어야 하고, 모든 X선 절차와 같이 CT검사는 임상적 정당화 없이 반복하지 말아야 한다라고 언급하고 있기 때문에 인체실험을 하지 않고 일반적으로 많이 사용하고 있는 phantom 실험을 시행하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
SUV 값이 얼마 이상이면 악성종양이 의심되는가?
또한 병변부위를 정확히 감별하고 병변을 반정량화하며 치료의 반응을 평가하는데 정량분석이 필요한데, 정량분석 방법으로는 일반적으로 SUV(Standardized uptake value)값이 임상에서 많이 적용되고 있다3,4). 일반적으로 SUV 값이 2.5 이상이면 악성종양이 의심되어 양성병변과 감별할 수 있다5). 따라서 SUV값이 암의 조기발견, 병기설정, 치료 후 평가 등 임상에서 많이 이용하게 되었다.
PET-CT란 무엇인가?
따라서 이러한 단점을 해소하기 위해 최근에는 CT를 PET에 결합시킨 새로운 영상장비인 PET-CT가 탄생하게 되었다. PET-CT는 CT와 PET를 나란히 놓고 환자는 침대에 고정시켜 놓은 채로 두 장치 사이에 침대를 이동시켜 CT의 형태학적 영상과 PET의 기능적 영상을 동시에 얻는 검사 방법으로 고해상도의 영상과 촬영시간을 20~30분대로 줄일 수 있었다. PET-CT가 도입되면서 CT가 제공하는 양질의 의료정보로 인해 기존의 PET기기는 점차 줄어드는 반면에 PET-CT는 급속히 성장하고 있다.
양전자방출단층촬영의 단점은 무엇인가?
양전자방출단층촬영(PET)은 일반적으로 Transmission Source 사용하여 투과스캔(Transmission Scan)을 약 15~20분 정도 시행하여 감쇄보정(Attenuation Correction)을 하고, 약 20~30분 정도 방출스캔(Emission Scan)을 시행하여 영상을 얻는다6). 하지만 검사시간이 길어 환자의 불편함과 Attenuation Correction Source는 시간이 경과함에 따라 방사능이 줄어들기 때문에 교체를 해야 하는 번거로움과 해상도가 떨어지는 단점이 있었다. 따라서 이러한 단점을 해소하기 위해 최근에는 CT를 PET에 결합시킨 새로운 영상장비인 PET-CT가 탄생하게 되었다.
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