[논문]PET-CT 융합 영상에서 치과보철물의 금속 종류에 따른 표준섭취계수 값의 변화

한상현

doi:10.15207/jkcs.2018.9.9.117

PET-CT 융합 영상에서 치과보철물의 금속 종류에 따른 표준섭취계수 값의 변화
Changes in the Standardized Uptake Value According to the Type of Metal of Dental Prosthesis in PET-CT Fusion Image 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.9 no.9, 2018년, pp.117 - 122

한상현 (한서대학교 방사선학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 PET-CT 검사를 시행할 때 치과보철물에 의해 발생되는 CT의 HU(Hounsfield Unit) 값을 금속의 종류에 따라 측정하고, PET 영상의 왜곡정도와 표준섭취계수(SUV)의 변화를 확인하여 영상 판독 시 오류의 감소방안을 제시하고자 하였다. 실험방법은 실제 치아와 메탈 크라운, 골드크라운, 티타늄, 지르코니아의 치과보철물을 이용하여 PET-CT 검사를 실시하였다. 일반 치아와 비교한 결과 HU 값이 증가함에 따라 SUV 값이 증가되는 것을 확인하였고, 메탈 크라운, 티타늄, 지르코니아의 SUV 값은 37% 정도 증가되었고, 골드 크라운에서는 45.4%로 가장 많이 증가했다. 그리고 일반치아, 메탈크라운, 티타늄, 지르코니아에서 영상 왜곡은 미미했지만, 골드 크라운에서는 선속경화현상이 심하게 발생하였고, 영상 왜곡이 나타났다. 따라서 치과보철물의 금속종류는 SUV 값에 영향을 미치기 때문에 치과 보철물 중에서 골드 재질을 사용한 환자를 진단할 때에는 영상 판독 시 보정된 PET 영상보다는 NAC(무보정) PET 영상을 확인한다면 판독에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, HU(hounsfield unit) value of CT generated by dental prosthesis was measured according to the type of metal when PET-CT was performed, and the degree of distortion and standard deviation of SUV(standard uptake value) and to propose a method to reduce errors in image reading. PET-CT was performed using actual teeth, metal crown, gold crown, titanium, and zirconia dental prosthesis. Compared with general teeth, the SUV value increased with increasing HU value. The SUV value of metal crown, titanium, and zirconia was increased by 37% and the gold crown increased by 45.4%. In addition, image distortions were small in general teeth, metal crown, titanium, and zirconia, but hard curing of the gold crown occurred and image distortion occurred. Therefore, since the metal type of the dental prosthesis affects the SUV value, the NAC(non attenuation correction) PET image of the dental prosthesis can be helpful in the diagnosis of the patient using the gold material.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구에서는 PET-CT 검사를 시행할 때 치과보철물에 발생되는 CT의 HU(Hounsfield Unit) 값을 금속의 종류에 따라 측정하고, PET 영상의 왜곡정도와 표준섭취계수의 변화를 확인하여 영상 판독 시 오류의 감소방안을 제시하고자 하였다.
하지만 제거가 불가능한 환자의 경우에는 어쩔 수 없이 검사를 시행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 제거 불가능한 치과보철물들의 금속종류에 따라 나타나는 CT의 HU와 PET의 SUV 값을 측정하고 영상의 왜곡정도를 확인하고자 하였다. 실험 결과 치과보철물들의 금속 종류에 따라 CT의 HU 값이 상승하면 SUV 값이 증가하는 것을 확인하였다.

제안 방법

각 금속 보철물들의 종류를 팬텀 안에 삽입하여 고정하고, 팬텀 안에 물을 가득채운 다음 ¹⁸F-FDG 9.51 mCi를 주입하였다. 주입할 때 되도록 공기가 들어가지 않도록 하고 선원이 잘 섞이도록 몇 회에 걸쳐 흔들어 주었다.
본 연구는 치과보철물들의 금속 종류에 따라 CT의 HU 값과 PET의 SUV 값을 측정하였다. 그 결과 치과보철물의 CT HU 값이 상승함에 따라 PET의 SUV 값이 증가하였고, 치과보철물들에 의해 왜곡된 영상과 SUV 값의 변화가 있음을 확인하였다.
00(FWHM), DFOV(display field of view) 700mm 이었다. 영상분석은 EBW 3.5 workstation을 이용해 window with와 window level을 동일하게 고정한 후 PET viewer 영상에서 ROI를 설정하고 SUVmean을 측정하였다. 영상분석은 핵의학 전문의가 육안분석과 정량분석을 하였다.
5 workstation을 이용해 window with와 window level을 동일하게 고정한 후 PET viewer 영상에서 ROI를 설정하고 SUVmean을 측정하였다. 영상분석은 핵의학 전문의가 육안분석과 정량분석을 하였다. 측정값은 10회 반복측정 후 평균 값을 취하였다.
CT 스캔을 마친 후 1min 45sec/bed PET 영상을 획득하였다. 위와 같은 동일한 조건과 순서로 각 금속들의 종류에 따라 팬텀을 스캔하고 획득한 데이터를 영상으로 나타낸 후 치과 보철 금속의 중앙에서 관심부위(ROI, region of interesting)를 설정하고 CT의 HU 값과 동일한 위치에서 PET의 SUV 값을 측정하였다. Fig.
그리고 팬텀이 PET-CT 중앙에 오도록 배치하였다. 촬영순서는 먼저 CT scout촬영을 한 후 120 kVp, 90 mAs의 조건과 slice 두께는 3 mm, pitch는 0.625로 설정하고 촬영하였다. CT 스캔을 마친 후 1min 45sec/bed PET 영상을 획득하였다.
치과보철물들의 종류에 따른 HU와 SUV 값의 변화를 확인하기 위해 실험한 데이터에서 일반치아와 메탈 크라운, 골드 크라운, 티타늄 프레임, 지르코니아의 HU와 SUVmean 값을 정량 분석하였다. Table 1

대상 데이터

625로 설정하고 촬영하였다. CT 스캔을 마친 후 1min 45sec/bed PET 영상을 획득하였다. 위와 같은 동일한 조건과 순서로 각 금속들의 종류에 따라 팬텀을 스캔하고 획득한 데이터를 영상으로 나타낸 후 치과 보철 금속의 중앙에서 관심부위(ROI, region of interesting)를 설정하고 CT의 HU 값과 동일한 위치에서 PET의 SUV 값을 측정하였다.
PET-CT Scanner는 Gemini TF 16(Philips, USA)을이용하여 영상을 획득하였다. Fig.
실제 환자에서 발치한 치아와 현재 치과에서 사용하고 있는 치과보철물들의 종류와 금속재질을 파악한 후 선속경화현상을 발생할 수 있는 치과보철물들을 대상으로 하였다. 실험재료의 종류로는 부분 틀니와 임플란트 프레임 재료로 사용하는 티타늄과 일반 치아와 유사한 투명도를 갖고 강성이 강한 지르코니아, 일반적 합금 물질인 메탈크라운과 골드 크라운 금속들을 실험재료로 사용하였다.
실험에 사용된 팬텀은 직경 200 mm, 길이 300 mm, 부피 9500 ml의 원통형으로된 Performance Phantom(Biodex, USA)을 이용하였다. Fig.
실험에 사용한 PET-CT는 CT 영상으로 보정하고 3D모드에서 방출영상을 얻었다. 이때 재구성 프로토콜은 matrix size 144×144이었고, filter 4.
실제 환자에서 발치한 치아와 현재 치과에서 사용하고 있는 치과보철물들의 종류와 금속재질을 파악한 후 선속경화현상을 발생할 수 있는 치과보철물들을 대상으로 하였다. 실험재료의 종류로는 부분 틀니와 임플란트 프레임 재료로 사용하는 티타늄과 일반 치아와 유사한 투명도를 갖고 강성이 강한 지르코니아, 일반적 합금 물질인 메탈크라운과 골드 크라운 금속들을 실험재료로 사용하였다. Fig.

데이터처리

영상분석은 핵의학 전문의가 육안분석과 정량분석을 하였다. 측정값은 10회 반복측정 후 평균 값을 취하였다.

성능/효과

본 연구는 치과보철물들의 금속 종류에 따라 CT의 HU 값과 PET의 SUV 값을 측정하였다. 그 결과 치과보철물의 CT HU 값이 상승함에 따라 PET의 SUV 값이 증가하였고, 치과보철물들에 의해 왜곡된 영상과 SUV 값의 변화가 있음을 확인하였다. 특히 치과보철물의 금속 종류 중에서 골드 크라운에 의해 왜곡된 영상으로 나타났기 때문에 치과 보철물 중에서 골드 재질을 사용한 환자를 진단할 때에는 왜곡된 영상을 고려한다면 정확한 판독에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
그리고 티타늄 프레임과 지르코니아의 SUV 변화는 각 각 36.2%(0.71±0.08), 37.2%(0.73±0.09)로 메탈 크라운과 비슷한 증강을 나타냈고, 골드 크라운에서는 SUV 값이 0.89±0.14, 45.4%로 가장 많이 증가했다.
수치상 측정된 HU와 SUV 값을 볼 때 HU 값이 증가함에 따라 SUV 값이 증가되는 것을 확인하였고, 일반치아의 SUV 값 0.51±0.06을 기준으로 비교한 결과 메탈 크라운은 37.7%(0.74±0.11) 증가하였다.
따라서 본 연구에서는 제거 불가능한 치과보철물들의 금속종류에 따라 나타나는 CT의 HU와 PET의 SUV 값을 측정하고 영상의 왜곡정도를 확인하고자 하였다. 실험 결과 치과보철물들의 금속 종류에 따라 CT의 HU 값이 상승하면 SUV 값이 증가하는 것을 확인하였다. 영상분석 결과 치과보철물들에 의해 왜곡된 영상과 SUV 값의 변화가 있음을 확인하였다.
실험 결과 치과보철물들의 금속 종류에 따라 CT의 HU 값이 상승하면 SUV 값이 증가하는 것을 확인하였다. 영상분석 결과 치과보철물들에 의해 왜곡된 영상과 SUV 값의 변화가 있음을 확인하였다. 특히, 다른 금속보다 골드 크라운을 측정했을 때 영상왜곡과 SUV 값이 가장 높게 나타났고, 다른 금속들은 비슷한 변화만 있었다.
일반치아 영상에서 HU의 평균값과 SUV의 평균 값은 1259±202.1, 0.51±0.06로 측정되었고, 메탈 크라운의 HU는 2812±163.3, SUV 값은 0.74±0.11로 나타났다.

후속연구

하지만 신소재들을 이용한 치과보철물의 금속종류에 따른 HU 값과 SUV 값의 변화를 확인한 의미있는 부분이라 생각되고, 실제 환자들의 영상에서는 치과보철물의 크기와 두께들은 더욱 커질 수 있고 치과보철물간의 상호작용으로 인하여 영상왜곡은 더욱 심해질 것으로 생각된다. 따라서 치과보철물을 삽입한 환자의 두 경부 및 인 후두 부위에 의심이 되는 질환을 판독할 경우에 치과 보철물의 금속종류는 SUV 값에 영향을 미치기 때문에 영상 판독 시 보정된 PET 영상보다는 NAC(non attenuation correction) PET 영상을 확인하여 왜곡을 고려한 판독이 필요할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	PET-CT 융합 영상의 장점은?	PET-CT 융합 영상은 양전자 방출핵종을 사용하여 얻은 PET 영상과 X선을 이용한 CT 영상을 융합(fusion)하여 만든 영상으로 암 환자의 조기진단과 전이유무 그리고 치료의 효과 판정 등을 할 때 매우 유용하게 사용되는 핵의학 의료영상기술이다[1]. 그리고 CT 영상을 획득함으로써 PET 영상과 CT 영상의 동 위상 정보를 제공하여 정확한 해부학적, 기능적 영상을 동시에 얻을 수 있는 장점이 있다[2]. 하지만 CT를 사용함에 따라 발생되는 인체의 인공물로 인한 선속경화현상(beam hardening artifact)으로 PET-CT 영상에 영향을 미칠 수 있기 때문에 선속경화현상을 참고하여 진단하도록 권고하고 있다[3].
	PET-CT 융합 영상이란?	PET-CT 융합 영상은 양전자 방출핵종을 사용하여 얻은 PET 영상과 X선을 이용한 CT 영상을 융합(fusion)하여 만든 영상으로 암 환자의 조기진단과 전이유무 그리고 치료의 효과 판정 등을 할 때 매우 유용하게 사용되는 핵의학 의료영상기술이다[1]. 그리고 CT 영상을 획득함으로써 PET 영상과 CT 영상의 동 위상 정보를 제공하여 정확한 해부학적, 기능적 영상을 동시에 얻을 수 있는 장점이 있다[2].
	인공 치과 보철물로 사용되는 재료는 무엇이 있는가?	이런 치과 보철물은 치아의 상태와 환자의 기호에 따라 다양하게 사용되어지고 있다. 현재 인공 치과 보철물로 사용되고 있는 재료의 종류들은 티타늄, 지르코니아, 메탈, 골드, PEM, 레진 등 다양한 재질들이 이용되고 있다[6,7]. 보통 치과 보철물들은 금속 재질로 만든 것으로 CT 촬영 시 선속경화현상이 발생한다[8,9,10].

참고문헌 (15)

Y. G. Kang. et al. (2015), Textbook of Nuclear Medicine, Seoul : Chunggu Publisher.
Y. G. Bahn, et al, (2010), Evaluation of Artifacts by Dental Metal Prosthese and Implants on PET/CT Images: Phantom and Clinical Studies, J Nucl Med Technol, 14, 2, 110-116.
Cohade C, Osman M, Nakamoto Y, Marshall L, Links J, Fishman E, Wahl R, (2003), Initial Experience with Oral Countrast in PET/CT: Phantom and Clinical Studies, Joural of Nucl Med, 44, 412-416.
Heiko Schoder, Henry W. D. Yeung, Mitthat Gonen, Dennis Kraus, Steven M. Larson. (2004), Head and Neck Cancer: Clinical Usefulness and Accuracy of PET/CT Image Fusion, Radiology, 231, 65-72.

상세보기
J. F. Barrett, N Keat, (2004), Artifacts in CT: recognition and avoidance, Radiographics, 24, 6, 1679-1691.

상세보기
D. B. Song, S. C. Kim, H. H. Lee, (2015), Internal Fit of dental CAD/CAM titanium prosthesis after continuos milling, J. Korea Research Society for Dental Materials, 42, S, 13-14.
S. M. Kim et al, (2014), Precipitation hardening associated with post-firing heat treatment after simulated firing of an Au-Pt-Pd metal-ceramic alloy, J. Korea Research Society for Dental Materials, 41, 3, 171-177.

상세보기
Nuyts J, Stroobants S, (2005), Reduction of attenuation correction artifacts in PET-CT, Conf Rec of the 2005 IEEE Nuc Sci Symp, 4, 1895-1899.
K. J. Kim, G. J. Kim, S. J. Yoo, J. H. Kim, (2016), The Study of Decrease Artifact when Scanning Head and Neck PET/CT(Drease Radiation Dose Patient), J. Korea Saf Manag. Sci, 18, 153-158.
Oliver Watzke Willi A, Kalender, (2004), A pragmatic approach to metal artifact reduction in CT: merging of metal artifact reduced images, Eur Radiol, 14, 849-856.

상세보기
Goerres, G. W. Ziegler, S. I. Gurger C, et al, (2003), Artifacts at PET and PET/CT acused by metalic hip prosthetic material, Radiology, 226, 557-584.
C. Cyteval, V. Hamm, MP. Sarrabere, FM. Lopez, P. Taourel, (2002), Painful infection at the site of hip prosthesis CT imaging, Radiology, 224, 477-483.

상세보기
Ay M, Zaidi H. (2006), Computed Tomography-based attenuation correction in neurological positron emission tomography: evaluation of the effect of x-ray tube voltage on quantitative analysis, Nucl Med Commun, 27, 339-346.

상세보기
C. S. Ko, (2008), Nuclear medicine, 81-249.
Beyer, T. Antoch, G. Meller, S. rt al, (2004), Acqusition protocol considerations for combined PET/CT imaging, J Nucl Med, 45, 25-35.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증