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[국내논문] 융합영상장비의 표준섭취계수 상관관계 분석
Analysis for Correlation of Standardized Uptake Value in Fusion Imaging Scanner 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.12 no.5, 2018년, pp.593 - 601  

김진의 (동신대학교 방사선학과) ,  김정수 (동남보건대학교 방사선과) ,  최남길 (동신대학교 방사선학과) ,  한재복 (동신대학교 방사선학과)

초록
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최근 핵의학에서 진단가치의 향상을 위해 PET-CT에서 이용하고 있는 반정량지표인 SUV를 SPECT-CT에 도입하여 적용하고 있다. 따라서 두 가지 스캐너의 $SUV_{max}$를 팬텀실험을 통해 상관관계를 분석하여 임상적용 가능성을 평가하였다. 부피가 다른 6개의 구로 제작된 팬텀에 방사성의약품 ($^{18}F$, $^{99m}Tc$)을 배후방사능을 고려하여 8:1과 4:1 비율로 주입하고, 임상 프로토콜을 기반으로 PET-CT와 SPECT-CT 스캐너로 양성상을 획득한 후 관심영역을 ROI와 VOI로 구분하여 $SUV_{max}$를 측정하여 분석하였다. 실험결과 두 가지 스캐너로 측정한 $SUV_{max}$는 통계적으로 유의한 차이가 없었다 (P>0.05). 따라서 PET-CT와 SPECT-CT의 $SUV_{max}$는 유의한 수준 내에서 일정한 상관관계를 가지며, 같이 평가되었다. 따라서 SPECT-CT를 이용한 $SUV_{max}$ 정량 분석은 본 연구를 통해 일반화하기에 제한적이지만 임상에 실험적 정보를 제공할 수 있으므로, 임상실험과 같은 관련 실험을 통한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently in nuclear medicine, to improve diagnostic value, SUV, semi-quantitative indicator used in PET-CT, is adopted in SPECT-CT. Therefore, this research analyzed correlation of $SUV_{max}$ of two scanners through phantom test, and evaluated possibility of clinical application. Radioph...

주제어

표/그림 (14)

AI 본문요약
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문제 정의

  • [12] 따라서 영상 재구성 방법에 따라 정량분석 결과가 차이가 발생한다. 이번 연구는 대표적인 핵의학 단층영상스캔방법인 SPECT와 PET의 SUV 상관관계를 통해 임상적용 가능성을 분석하는 것에 의미가 있다. 환자를 대상으로 진단 영상을 제공하는 임상의 스캔 목적에 부합하는 실험 조건을 맞추기 위해 OSEM 방법을 적용하여 SUVmax를 측정하였으므로, 영상 재구성방법에 따른 차이를 배제할 수 없다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
핵의학 영상의 원리는 무엇인가? 체내에서 방출되는 감마선을 외부에서 수집하는 핵의학 영상은 외부에서 엑스선을 발생하여 체내를 투과하여 수집하는 영상의학 영상과는 획득원리가 다르다. 특히 핵의학은 목적 장기에 집적하는 방사성의약품을 투여함으로써 인체의 생화학적 대사이상을 세포 수준에서 비교적 정확하게 진단할 수 있으나, 목적 장기에서 방출되는 감마선이 필연적으로 인체 조직의 원자들과의 상호작용을 통해 감쇠가 일어나게 되고, 감마선을 수집하는 과정에서 데이터의 손실이 있으므로 영상의학보다 해부학적 정보가 부족한 것이 문제였다.
전산화단층촬영을 핵의학 영상에 접목함으로써 얻을 수 있는 장점은 무엇인가? 또한 CT는 인체를 중심축으로 회전하며 스캔함으로써 360°모든 방향에서 인체의 원자들과의 상호작용에 따른 감쇠 정보를 얻을 수 있다. 이러한 이유로 핵의학 영상의 한계였던 인체 해부학적 정보의 부족함을 보완하고, 방출 영상의 획득 원리에 따른 인체의 감쇠정보를 비교적 정확하게 분석하여 보정할 수 있는 CT를 융합함으로써 보다 진보된 영상정보를 획득할 수 있게 되었다.[2] 한편 핵의학적 진단은 영상을 통한 정성적 평가와 함께 목적 장기에서 방출된 광자의 정보, 즉 계수를 측정함으로써 정량적인 분석이 가능하다.
핵의학의 문제점은 무엇인가? 체내에서 방출되는 감마선을 외부에서 수집하는 핵의학 영상은 외부에서 엑스선을 발생하여 체내를 투과하여 수집하는 영상의학 영상과는 획득원리가 다르다. 특히 핵의학은 목적 장기에 집적하는 방사성의약품을 투여함으로써 인체의 생화학적 대사이상을 세포 수준에서 비교적 정확하게 진단할 수 있으나, 목적 장기에서 방출되는 감마선이 필연적으로 인체 조직의 원자들과의 상호작용을 통해 감쇠가 일어나게 되고, 감마선을 수집하는 과정에서 데이터의 손실이 있으므로 영상의학보다 해부학적 정보가 부족한 것이 문제였다.[1] 이러한 핵의학의 한계를 극복하기 위해 다양한 노력이 시도 되었고, 그중의 한 가지 대안으로 영상의학 장비를 기존의 핵의학 장비에 융합하는 방법이다.
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참고문헌 (17)

  1. Michael C. Roarke, Ba D. Nguyen, Barbara A. Pockaj, "Applications of SPECT-CT in nuclear radiology," American Journal of Roentgenology, Vol. 191, No. 3, pp. 135-150, 2008. 

  2. Delbeke D., Schoder H., Martin WH., Wahl RL., "Hybrid imaging (SPECT-CT and PET-CT): improving therapeutic decisions," Seminars in Nuclear Medicine, Vol. 39, No. 5, pp. 308-340, 2009. 

  3. Paul E. Kinahan, James W. Fletcher, "PET/CT standardized uptake values (SUVs) in clinical practice and assessing response to therapy," Seminars Ultrasound, CT and MR, Vol. 31, No. 6, pp. 496-505, 2010. 

  4. Aung Zaw Win, Carina Mari Aparici, "Normal SUV values measured from NaF18-PET-CT bone scan studies," Public Library of Science One, Vol. 9, No. 9, pp. 78-86, 2014. 

  5. Tomohiro Kaneta, Matsuyoshi Ogawa, Hiromitsu Daisaki, Shintaro Nawata, Keisuke Yoshida, Tomio Inoue, "SUV measurement of normal vertebrae using SPECT-CT with Tc-99m methylene diphosphonate," American Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, Vol. 6, No. 5, pp. 262-268, 2016. 

  6. Min-Seok Suh, Won-Woo Lee, Young-Kyun Kim, Pil-Young Yun, Sang-Eun Kim, "Maximum standardized uptake value of 99mTc hydroxymethylene diphosphonate SPECT-CT for the evaluation of temporomandibular joint disorder," Radiology, Vol. 280, No. 3, pp. 890-896, 2016 

  7. Wang R., Duan X., Shen C., Han D., Ma J., Hulin W., Xu X., Qin T., Fan Q., Zhang Z., Shi W., Guo Y., "A retrospective study of SPECT/CT scans using SUV measurement of the normal pelvis with Tc-99m methylene diphosphonate," Journal of X-ray science and technology, 2018. 

  8. Kaneta T., Sun N., Ogawa M., Iizuka H., Arisawa T., Hino-Shishikura A., Yoshida K., Inoue T., "Variation and repeatability of measured standardized uptake values depending on actual values: a phantom study," American Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, Vol. 7, No. 5, pp. 204-211, 2017. 

  9. Pasha Razifar Emai, Mattias Sandstrom, Harald Schnieder, Bengt Langstrom, Enn Maripuu, Ewert Bengtsson, Mats Bergstrom, "Noise correlation in PET, CT, SPECT and PET-CT data evaluated using autocorrelation function: a phantom study on data, reconstructed using FBP and OSEM," Bio Med Central Med Imaging, Vol. 5, No. 5, pp. 114-123, 2005. 

  10. Nicholas Plaxton, Valeria Moncayo, Bruce Barron, Raghuveer Halkar, "Factors that influence standard uptake values in FDG PET-CT," Journal of Nuclear Medicine, Vol. 55, No. 1, 1356, 2014. 

  11. Albert Flotats, Juhani Knuuti, Matthias Gutberlet, Claudio Marcassa, Frank M. Bengel, Philippe A. Kaufmann, Michael R. Rees, Birger Hesse, "Hybrid cardiac imaging: SPECT-CT and PET-CT. a joint position statement by the european association of nuclear medicine (EANM), the european society of cardiac radiology (ESCR) and the european council of nuclear cardiology (ECNC)," Europe Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, Vol. 38, pp. 201-211, 2011. 

  12. Judit Lantos, Erik S. Mittra, Craig S. Levin, Andrei Iagaru, "Standard OSEM vs. regularized PET image reconstruction: qualitative and quantitative comparison using phantom data and various clinical radiopharmaceuticals," American Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, Vol. 8, No. 2, pp. 110-118, 2018. 

  13. Lindstrom E., Sundin A., Trampal C., Lindsjo L., Ilan E., Danfors T., Antoni G., Sorensen J., Lubberink M., "Evaluation of penalized likelihood estimation reconstruction on a digital time-of-flight PET/CT scanner for 18F-FDG whole-body examinations," Journal of Nuclear Medicine, 2018. 

  14. Rodney J. Hicks, Michael S. Hofman, "Is there still a role for SPECT-CT in oncology in the PET-CT era?" Nature Reviews Clinical Oncology, Vol. 9, No. 12, pp. 712-720, 2012. 

  15. Ichiei Kuji, Tomohiko Yamane, Akira Seto, Yota Yasumizu, Suguru Shirotake, Masafumi Oyama, "Skeletal standardized uptake values obtained by quantitative SPECT/CT as an osteoblastic biomarker for the discrimination of active bone metastasis in prostate cancer," European Journal of Hybrid Imaging, Vol. 1, No. 2, pp. 1-16, 2017. 

  16. Bohdan Bybel, Richard C. Brunken, Frank P. Di Filippo, Donald R. Neumann, Guiyun Wu, Manuel D. Cerqueira, "SPECT-CT imaging: clinical utility of an emerging technology," Radiographics :a review publication of the Radiological Society of North America, Inc, Vol. 28, No. 4, pp. 1097-1210, 2008. 

  17. Nakahara T., Daisaki H., Yamamoto Y., Iimori T., Miyagawa K., Okamoto T., Owaki Y., Yada N., Sawada K., Tokorodani R., Jinzaki M., "Use of a digital phantom developed by QIBA for harmonizing SUVs obtained from the state-of-the-art SPECT-CT systems: a multicenter study," Europe Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging Research, Vol. 53, No. 7, pp. 167-178, 2017. 

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