PET/CT 영상에서 조영제를 이용한 CT 영상의 보정(Correction)에 따른 표준화섭취계수(SUV)의 영향

안샤론,박훈희,박민수,오신현,이승재,임한상,김재삼,이창호,Ahn, Sha-Ron,Park, Hoon-Hee,Park, Min-Soo,Lee, Seung-Jae,Oh, Shin-Hyun,Lim, Han-Sang,Kim, Jae-Sam,Lee, Chang-Ho 대한핵의학기술학회 2009 핵의학 기술 Vol.13 No.1

PET/CT (Positron Emission Tomography/ Computed Tomography)의 PET은 생체의 생리, 화학적인 정보를 정량적으로 영상화할 수 있지만 해부학적인 구조를 명확히 나타내는 데에는 한계를 가지고 있어 PET에 CT를 접목시켜 해상력을 높임은 물론, CT 데이터를 감쇠보정에 이용하여 촬영시간도 단축시키고 잡음제거 측면에서도 우수함을 나타내고 있다. 또한 CT 검사 시 조영제를 사용함으로써 병변의 정확한 범위를 확인하고 정상 구조물을 구별하는데 용이하여 조영제의 사용이 증가하고 있는 추세이다. 하지만 조영제를 사용한 경우 CT 영상의 보정에 따라 PET/CT 영상에서 표준화섭취계수(Standardized Uptake Value: SUV)에 영향을 미치기 때문에 본 연구에서는 조영제 보정에 따라 표준화섭취계수(SUV)에 미치는 정도를 평가하였다. 2008년 4월에서 7월 사이에 본원에서 PET/CT검사를 시행한 환자 중 요오드 조영제에 대한 부작용이 없고 당뇨병이 없는 환자 30명을 대상으로 (남: 20, 여: 10, 연령범위: 연령범위 27세~72세, 평균나이 49.6세) 후향적 조사를 하였다. 장비는 DSTe (General Electric Healthcare, Milwaukee, MI, USA)를 사용하였다. 검사자에게 $^{18}F$-FDG 370~555 MBq를 몸무게에 따라 주사하였으며, 1시간 정도의 안정된 자세를 취한 후 검사를 시행하였다. CT촬영은 140 kV, 210 mA로 설정하였으며 CT 검사에 사용되는 조영제의 양은 환자 몸무게 1 kg당 2 cc를 주입하였다. 검사 후 최초 획득 데이터(raw data)를 이용하여 조영제 영향을 보정한 CT데이터와 보정을 하지 않은 CT데이터로 감쇠보정을 하여 영상을 얻었으며 각 영상의 간, 심장, 폐에 관심영역(Region of Interest: ROI)를 그려 SUV를 측정하여 비교하였다. SUV를 측정한 결과 조영제 보정을 한 영상의 표준화섭취계수(SUV)가 줄어듦을 알 수 있었다. 조영제에 대한 영향이 거의 없는 폐에서는 수치적인 변화가 거의 나타나지 않았으며 통계적으로도 유의하지 않았다. 비교적 혈류가 풍부한 간과 심장에서 조영제 보정으로 인한 표준화 섭취계수(SUV) 값이 수치적인 차이를 보였으나 간에서만 통계적으로 유의했다. PET/CT 검사에서 조영제의 사용으로 인하여 검사하고자 하는 부위의 대조도를 증강시켜 진단의 효율성을 높이고 있지만 이로 인하여 표준화섭취계수(SUV)의 증가가 일어난다. 따라서 조영제를 사용한 CT로 감쇠보정을 할 경우에 조영제의 영향에 대한 보정을 해주어 고해상력의 해부학적 영상뿐만 아니라 신뢰를 할 수 있는 반정량적 방법으로 진단적 가치를 더욱 높일 수 있을 것이며 다른 장기에 대해서도 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다. Purpose: The PET of the PET/CT (Positron Emission Tomography/Computed Tomography) quantitatively shows the biological and chemical information of the body, but has limitation of presenting the clear anatomic structure. Thus combining the PET with CT, it is not only possible to offer the higher resolution but also effectively shorten the scanning time and reduce the noises by using CT data in attenuation correction. And because, at the CT scanning, the contrast media makes it easy to determine a exact range of the lesion and distinguish the normal organs, there is a certain increase in the use of it. However, in the case of using the contrast media, it affects semi-quantitative measures of the PET/CT images. In this study, therefore, we will be to establish the reliability of the SUV (Standardized Uptake Value) with CT data correction so that it can help more accurate diagnosis. Materials and Methods: In this experiment, a total of 30 people are targeted - age range: from 27 to 72, average age : 49.6 - and DSTe (General Electric Healthcare, Milwaukee, MI, USA) is used for equipment. $^{18}F$- FDG 370~555 MBq is injected into the subjects depending on their weight and, after about 60 minutes of their stable position, a whole-body scan is taken. The CT scan is set to 140 kV and 210 mA, and the injected amount of the contrast media is 2 cc per 1 kg of the patients' weight. With the raw data from the scan, we obtain a image showing the effect of the contrast media through the attenuation correction by both of the corrected and uncorrected CT data. Then we mark out ROI (Region of Interest) in each area to measure SUV and analyze the difference. Results: According to the analysis, the SUV is decreased in the liver and heart which have more bloodstream than the others, because of the contrast media correction. On the other hand, there is no difference in the lungs. Conclusions: Whereas the CT scan images with the contrast media from the PET/CT increase the contrast of the targeted region for the test so that it can improve efficiency of diagnosis, there occurred an increase of SUV, a semi-quantitative analytical method. In this research, we measure the variation of SUV through the correction of the influence of contrast media and compare the differences. As we revise the SUV which is increasing in the image with attenuation correction by using contrast media, we can expect anatomical images of high-resolution. Furthermore, it is considered that through this trusted semi-quantitative method, it will definitely enhance the diagnostic value.

PET/CT 영상에서 조영제를 사용하지 않은 CT와 조영제를 사용한 CT를 이용한 감쇠보정에 따른 표준화섭취계수의 비교

이승재,박훈희,안샤론,오신현,남궁혁,임한상,김재삼,이창호,Lee, Seung-Jae,Park, Hoon-Hee,Ahn, Sha-Ron,Oh, Shin-Hyun,NamKoong, Heuk,Lim, Han-Sang,Kim, Jae-Sam,Lee, Chang-Ho 대한핵의학기술학회 2008 핵의학 기술 Vol.12 No.2

PET/CT 검사의 사용 초기에 CT는 주로 감쇠보정(Attenuation Correction: AC)의 목적으로 사용되어졌지만, CT의 성능이 향상됨으로써 조영제를 이용한 CT검사를 진단에 반영하여 보다 진보된 진단적 가치를 가질 수 있게 되었다. 조영제의 사용이 없이도 CT를 판독할 수 있지만 병변의 정확한 범위를 확인하고 정상 구조물을 구별하는데 있어서 조영제의 사용은 판독자로 하여금 판독을 매우 용이하게 하는 도움을 줄 수 있다. 하지만, 그동안 PET/CT검사 시 조영제가 감쇠보정에 영향을 줄 수 있다는 논쟁으로 이견이 많았다. 40-140 keV 정도의 낮은 엑스선을 이용하는 CT영상에 비하여, 조영제를 사용한 CT영상에서는 조영제로 인해 감쇠가 많이 되지만 511 keV의 에너지를 가진 감마선은 조영제로 인해 거의 영향을 받지 않게 되고 이로 인해 감쇠보정 시 과보정을 하게 되어 PET영상에서 오류를 나타낼 수 있다는 의견이 보고되기도 하였다. 이와는 반대로 조영제가 감쇠보정에 과대평가를 가져올 수 있다는 의견과 과보정으로 인한 표준화섭취계수에 변화의 가능성은 있으나 결정적인 영향을 미치지 않는다는 의견도 제시되었다. 본 연구에서는 조영제의 영향이 SUV에 어떠한 영향을 미치는지에 대해서만 비교 평가하였다. 2007년 12월에서 2008년 6월 사이에 본원에서 PET/CT 검사를 시행한 환자 중 요오드 조영제에 대한 부작용이 없고 당뇨병이 없는 진행성 암 환자 30명을 대상으로 하였으며, DSTe (General Electric Healthcare, Milwaukee, MI, USA)를 사용하여, 각각의 환자는 조영제를 사용하지 않은 CT를 시행한 후 PET영상을 얻었고 그 후, 조영제를 사용한 CT검사를 하였다. 각각의 CT정보로 감쇠보정을 실시, 종류별로 PET영상을 획득하여, 각 영상에 동일한 관심영역(Region of Interests : ROIs)을 설정 후, SUV를 비교 하였다. 얻어진 두 가지 결과 값의 정량 분석의 비교를 위해서 대응표본 T-검정 (Paired t-test)을 사용하였다. 검사를 시행한 30명의 환자에게서 폐, 간, 심장의 $SUV_{max}$ 값과 $SUV_{mean}$값을 측정하여 총 180개 영역을 분석하였다. 조영제를 사용하기 전과 후를 비교하였을 때, 측정한 거의 모든 영역에서 조영 후의 $SUV_{max}$와 $SUV_{mean}$가 상승하였고 통계적으로도 유의한 것으로 나타났다(p value<0.05). 심장 영역에서 조영 전 보다 조영 후의 $SUV_{mean}$값이 증가된 것으로 나타났지만, 통계적으로 유의하게 나타나지는 않았다. 조영제를 사용한 CT영상의 SUV값이 과보정되어, 조영제를 사용하지 않은 CT의 SUV 보다 높게 나왔으나 기존의 보고된 논문에서는 이와 같은 결과는 실제 임상 판독에 있어서 큰 영향을 미치지 않는다고 보고되어 있다. 그러나 원발성병변의 진행을 알아보는 과정에서는 SUV의 작은 변동도 분명 영향을 줄 수 있으므로 간 영역과 같이 SUV의 변동이 다른 영역에 비해 상대적으로 큰 영역에서는 수치의 변화에 대한 주의가 요구 될 것으로 사료된다. Purpose: At the beginning of PET/CT, Computed Tomography was mainly used only for Attenuation Correction (AC), but as the performance of the CT have been increase, it could give improved diagnostic information with Contrast Media. But it was controversial that Contrast Media could affect AC on PET/CT scan. Some submitted thesis' show that Contrast Media could overestimate when it is for AC data processing. On the contrary, the opinion that Contrast Media could be possible to affect the alteration of SUV because of the overestimated AC. But it does not have a definite effect on the diagnosis. Thus, the affection of Contrast Media on AC was investigated in this study. Materials and Methods: Patient inclusion criteria required a history of a malignancy and performance of an integrated PET/CT scan and contrast- enhanced CT scan within a 1-day period. Thirty oncologic patients who had PET/CT scan from December 2007 to June 2008 underwent staging evaluation and met these criteria. All patients fasted for at least 6 hr before the IV injection of approximately 5.6 MBq/kg (0.15 mCi/kg) of $^{18}F$-FDG and were scanned about 60 min after injection. All patients had a whole body PET/CT performed without IV contrast media followed by a contrast-enhanced CT on the Discovery STe PET/CT scanner. CT data were used for AC and PET images came out after AC. The ROIs drew and measured SUV. A paired t-test of these results was performed to assess the significance of the difference between the SUV obtained from the two attenuation corrected PET images. Results: The mean and maximum Standardized Uptake Values (SUV) for different regions averaged over all Patients. Comparing before using Contrast Media and after using, Most of ROIs have the increased SUV when it did Contrast Enhanced CT compare to Non-Contrast enhanced CT. All regions have increased SUV and also their p value was under 0.05 except the mean SUV of the Heart region. Conclusion: In this regard, the effect on SUV measurements that occurs when a contrast-enhanced CT is used for attenuation correction could have significant clinical ramifications. But some submitted thesis insisted that the percentage change in SUV that can determine or modify clinical management of oncology patients is small. Because there was not much difference that could be discovered by interpreter. But obviously the numerical change was occurred and on the stage finding primary region, small change would be base line, such as the region of liver which has greater change than the other regions needs more attention.

두경부 혈관종 진단시 $^{99m}Tc$-RBC Scan and SPECT 검사의 유용성

오신현,노동욱,안샤론,박훈희,이승재,강천구,김재삼,이창호,Oh, Shin-Hyun,Roh, Dong-Wook,Ahn, Sha-Ron,Park, Hoon-Hee,Lee, Seung-Jae,Kang, Chun-Goo,Kim, Jae-Sam,Lee, Chang-Ho 대한핵의학기술학회 2008 핵의학 기술 Vol.12 No.1

혈관종의 진단에 초음파(US), 전산화단층촬영영상(CT), 자기공명영상(MRI), 핵의학 검사 등 다양한 검사방법이 사용 될 수 있지만 $^{99m}Tc$ 표지 적혈구를 이용한 혈액풀 영상검사는 단일광자단층촬영(SPECT)의 발달로 혈관종을 확진하고 배제할 수 있는 가장 경제적일 뿐 아니라 비침습적이고 시행 하기도 쉬운 확실한 방법으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 간 혈관종 외 두경부 (head and neck) 혈관종 진단시 $^{99m}Tc$-RBC scan and SPECT 검사의 유용성에 대하여 알아보고자 한다. 혈관종의 진단을 위해 본원 핵의학과에 내원한 6명의 환자를 대상으로 하였다. 6명의 환자 중 두부 부위 4명, 경부 부위 1명은 혈관종이라 추정하였고, 1명은 혈관종으로 의심되었다. 변형 체내 표지법(modified in vivo method)을 사용하여 표지하고 원심침전시켜 혈장을 제거한 다음 $^{99m}Tc$-RBC를 순 간주사하였다. 혈류기 영상을 얻은 후 즉시 전면상, 후면상, 양측면상의 혈액풀 영상을 얻었고 4시간 후 동일한 지연 영상을 얻었다. SPECT 영상은 이중 검출기(dual head detector)를 이용하여 64 projections ($180^{\circ}$)을 시행하였고 각 projection당 30초간 집적하였다. 모든 영상을 재구성한 후에 3명의 핵의학과 전문의, 핵의학과 전공의 및 핵의학과 방사선사가 특별한 정보없이 영상을 검토하였다. 혈관종으로 추정된 5명의 환자는 혈류기 영상에서 방사능은 증가하지 않았고 혈액풀 영상에서 증가하였으며 지연 영상과 SPECT 영상에서 증가된 소견을 보여 전형적인 혈관종 소견을 보였다. 혈관종이 아닌 1명의 환자는 혈류기 영상과 혈액풀 영상에서 방사능 증가를 보였고, 지연 영상과 SPECT 영상에서 감소된 소견을 보여 혈관종이 아닌 것으로 판정되었다. 5명의 혈관종 환자의 병소 크기는 모두 2 cm 이상이었고 SPECT 영상이 지연영상과 비교하여 뚜렷하게 병소 감별을 할 수 있었다. 간혈관종뿐만 아니라 두경부 혈관종이 의심되는 경우에는 비교적 경제적이고 비침습적이며 쉽게 시행할 수 있는 $^{99m}Tc$-RBC scan and SPECT 검사를 시행함으로써 초음파, 전산화 단층촬영영상, 자기공명영상 검사와 같은 다른 영상진단법과 함께 혈관종을 확진하고 배제하는데 의미있는 영상의학적 정보를 제공할 수 있다고 사료된다. Purpose: There are various methods to diagnose hemangioma, such as ultrasonography (US), computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) and nuclear medicine. However, by development of SPECT imaging, the blood-pool scan using $^{99m}Tc$-labeled red blood cell has been used, because it was non-invasive and the most economical method. Therefore, in this study, we proposed that the usefulness of $^{99m}Tc$-RBC scan and SPECT of the head and neck to diagnose unlocated hemangiomas. Materials and Methods: $^{99m}Tc$-RBC scan and SPECT was performed on 6 patients with doubtful hemangioma (4 person, head; 1 person, neck; 1 person, another). We labeled radiopharmaceutical using modified in vivo method and then, centrifuged it to remove plasma. After a bolus injection of tracer, dynamic perfusion flow images were acquired. Then, anterior, posterior, both lateral static blood-pool images were obtained as early and 4 hours delayed. SPECT was progressed 64 projections per 30 seconds. Each image was interpreted by physicians, Nuclear medicine specialist, and technologist blinded to patient's data. Results: In 5 patients of all the radioactivity of doubtful site didn't change in flow images, but, in blood-pool, delayed and SPECT images, it was increased. So, it was a typical hemangioma finding. The size of lesion was over 2 cm, and it could discriminate as comparing to the delayed and SPECT imaging. On the other hand, in 1 patient, the radioactivity was increased in blood-pool images, but, not in delayed and SPECT images, so, it was proved no hemangioma. Conclusion: Using $^{99m}Tc$-RBC Scan and SPECT, we could diagnose the hemangiomas in head and neck, as well as, liver, more non-invasive, economical, and easy. Therefore, it considered that $^{99m}Tc$-RBC scan and SPECT would offer more useful information for diagnosis of hemangioma, rather than otherimaging such as US, CT, MRI.

An Elimination of False-Positive I-131 Sites in Esophagus for Thyroid Carcinoma; Using Water with Vitamin C Dissolved

이승재,박훈희,안샤론,조석원,최영숙,조응혁,김재삼,이창호,Lee, Seung-Jae,Park, Hoon-Hee,Ahn, Sa-Ron,Cho, Seok-Won,Choi, Young-Sook,Cho, Arther,Kim, Jae-Sam,Lee, Chang-Ho The Korean Society of Nuclear Medicine Technology 2008 핵의학 기술 Vol.12 No.1

Purpose: Whole body imaging with radioiodine can detect functioning metastases. Non-physiologic I-131 uptake detected on images usually is interpreted as suggesting functioning thyroid metastases. However, extra-thyroidal I-131 accumulation does not always imply thyroid cancer metastases and has been reported in many circumstances. In order to avoid unnecessary therapeutic interventions it is important to distinguish false-positive sites of I-131 localization. We study here to remove false-positive sites around esophagus region on I-131 whole body imaging in patients who were administrated thyroidectomy. Materials and Methods: From April to August in 2007, we had the patients who had visited our department after they received thyroidectomy due to thyroid cancer. They were given I-131, and performed radioiodine body scan after 41 to 50 hours. Patients were whole-body-scanned for the speed of 8 cm per minute. After that, we took anterior and posterior static images around the patients' neck measured by 300 thousand counts per image. We selected 44 patients who had hot spots around neck region, we divided the patients into two groups. One group was given 0.5 L of water and the other group was given 0.5 L of water with 1 g of Vitamin C dissolved. The patients were asked to drink the fluid for one minute in sitting position and after that, we measured 300 kilo counts per image again. We compared prior anterior, posterior static images with anterior, posterior images after the patients had water or water that Vitamin C resolved. Results: In using water, both observer 1 and 2 interpreted 6 patients were washed out. In the water with Vitamin C resolved, observer 1 and 2 interpreted 9 and 8 patients were washed out. Observer 1 and 2 interpreted 6 and 5 patients had 'indeterminate' when they used water. Both observer 1 and 2 interpreted 6 patients had 'indeterminate' when they used water with Vitamin C resolved. When they used water, observer 1 interpreted 10 patients had 'unchanged' and observer 2 interpreted 11 patients had 'unchanged'. Differently, when they used water with vitamin C resolved, observer1 had 8 patients having 'unchanged'and observer 2 had 9. Conclusion: As a result, by making patients drink 0.5 liter of water which has vitamin C resolved helped getting rid of false-positive sites in esophagus. Therefore, based on this study, we believe that drinking water with vitamin C dissolved is very in terms of reducing false-positive hot spot around the esophagus for the iodine-131 whole body scan.

방사성폐기물 관리방법 개선에 따른 처비 비용 절감 및 방사선작업종사자의 안전성 확보

이창호,김재삼,오기백,임한상,박훈희,박민수,이승재,안샤론 한국의료QA학회 2008 가을학술대회 Vol.2008 No.2