An Assessment of the Accuracy of 3 Dimensional Acquisition in F-18 fluorodeoxyglucose Brain PET Imaging

3차원 데이터획득 뇌 FDG-PET의 정확도 평가

Purpose: To assess the quantitative accuracy and the clinical utility of 3D volumetric PET imaging with FDG in brain studies, 24 patients with various neurological disorders were studied. Materials and Methods: Each patient was injected with 370 MBq of 2-[$^{18}F$]fluoro-2-deoxy-D-glucose. After a 30 min uptake period, the patients were imaged for 30 min in 2 dimensional acquisition (2D) and subsequently for 10 min in 3 dimensional acquisition imaging (3D) using a GE $Advance^{TM}$ PET system, The scatter corrected 3D (3D SC) and non scatter-corrected 3D images were compared with 2D images by applying ROIs on gray and white matter, lesion and contralateral normal areas. Measured and calculated attenuation correction methods for emission images were compared to get the maximum advantage of high sensitivity of 3D acquisition. Results: When normalized to the contrast of 2D images, the contrasts of gray to white matter were $0.75{\pm}0.13$ (3D) and $0.95{\pm}0.12$ (3D SC). The contrasts of normal area to lesion were $0.83{\pm}0.05$ (3D) and $0.96{\pm}0.05$ (3D SC). Three nuclear medicine physicians judged 3D SC images to be superior to the 2D with regards to resolution and noise. Regional counts of calculated attenuation correction was not significantly different to that of measured attenuation correction. Conclusion: 3D PET images with the scatter correction in FDG brain studies provide quantitatively and qualitatively similar images to 2D and can be utilized in a routine clinical setting to reduce scanning time and patient motion artifacts.

목적: 이 연구의 목적은 3D FDG-PET 뇌영상의 정량적 정확도와 임상적 유용성을 연구하는 것이다. 대상 및 방법: 24명의 환자에게 약 370 MBq의 FDG를 주사하고 섭취되기까지 30분을 대기한 후 GE $Advance^{TM}$ PET을 사용하여 30분간의 2D 영상과 10분간의 3D 영상을 얻었다. 백질, 회백질, 병변, 정상조직의 관심영역 분석을 통하여 영상대비와 FDG 섭취비를 구하여 비교하였다. 3D PET의 효율을 최대화하기 위하여 투과스캔을 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 감쇠보정 효과를 비교하였다. 결과 3D 영상의 영상대비는 2D 영상이 1 일 때 산란보정을 실행한 경우 회백질 대 백질에서 $0.95{\pm}0.12$, 정상 대 병변에서 $0.96{\pm}0.05$이었다. 2D 영상의 FDG 섭취비가 1일 때 3D 영상의 FDG 섭취비는 산란보정을 실행한 경우 $1.02{\pm}0.08$이었다. 3D 영상은 영상대비, 분해능, 영상 잡음에 대한 순위 척도평가에서 각각 81%, 83%, 81%에 해당되는 등급을 받아 선호도가 우수하였다. 3D 영상에서 계산감쇠보정 방법은 측정감쇠보정 방법에 필적하는 결과를 얻었다. 결론: 산란보정과 계산감쇠보정을 실시한 3D 영상은 일반적인 2D 영상과 비교하여 정량적으로 정확한 결과를 나타냈으며 정성적으로 유용하였다. 3D 영상은 일상 임상환경에 충분히 적용할 수 있으며 환자 스캔 시간을 단축하고 방사능 피폭량을 감소시키는 장점이 있었다.