A Comparative Study of the Standard Uptake Values of the PET Reconstruction Methods; Using Contrast Enhanced CT and Non Contrast Enhanced CT

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

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.

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.