• 한국방사선학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.45-52
• /
• 2024

본 연구에서는 의료기관에서 방사성동위원소를 이용하여 암을 비롯한 여러 질환을 검사하는 PET/CT 검사에서 환자의 움직임으로 인한 영상의 질 저하와 판독 오류를 발생할 수 있는 점을 보완하기 위해 AI 기반의 Algorithm을 이용하여 개발한 Mothion Free 소프트웨어를 이용하여 호흡으로 인한 움직임의 보정 정도를 확인하고 유용성을 평가하여 임상에서의 적용을 위한 연구를 하였다. 실험 방법은 RPM Phantom을 사용하여 방사성동위원소 18F-FDG를 진공 바이알과 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere에 방사성동위원소를 주입하고 이것의 움직임을 호흡 시 움직이는 병소로 연출하여 영상을 획득하였다. 진공 바이알은 서로 다른 위치에서 움직임 정도를 다르게 하였고, 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere는 서로 다른 병소의 크기를 연출 하였다. 획득한 영상을 통하여 병소의 체적, 최대 SUV, 평균 SUV를 각각 측정하여 Mothion Free가 움직임 보정 정도를 정량적 평가를 하였다. 움직임 정도를 크게 설정한 진공바이알 A의 평균 SUV는 23.36 %, 움직임 정도를 작게 설정한 진공 바이알 B는 29.3 % 오차율이 감소하였다. NEMA IEC body Phantom의 sphere 37 mm, 22 mm에서의 평균 SUV는 각각 29.3 %, 26.51 % 오차율이 감소하였다. 오차율을 산출한 네 가지 측정치의 평균 오차율 30.03 % 감소하여 보다 정확한 평균 SUV 값을 나타내었다. 이 연구에서는 2차원적인 움직임 만을 연출할 수 있었기에 보다 정확한 데이터를 얻기 위해서는 실제 인체의 호흡 운동을 구현할 수 있는 Phantom을 이용하고, 움직임의 범위의 다양성을 구성한다면 보다 정확한 유용성 평가를 할 수 있다고 연구된다.

• 핵의학기술
• /
• 제17권1호
• /
• pp.11-17
• /
• 2013

고형암의 치료반응 평가 기준을 제시한 PERCIST에서는 제지방체중으로 표준화한 표준화 섭취계수 즉, SUL을 사용하도록 권고하고 있다. 이 연구에서는 전신 CT에서 측정된 제지방체중을 이용해 SUV를 표준화하여 얻은 SUL의 새로운 측정법을 제시하고 관찰자 사이 및 관찰자 내 재현성 여부를 평가하였다. 52명의 대상에서 전신 CT를 포함한 PET/CT를 시행하였고 -140~-30HU를 가지는 지방조직의 용적을 정확히 측정할 수 있었다. 이를 이용하여 개별 환자에서의 제지방체중을 계산하였고, 이를 이용해 SUV를 표준화하여 SUL을 측정하였다. 정상 참고 장기인 간, 복부 대동맥, 비장에 각각 지름 3 cm의 구형 VOI, $1{\times}2cm$의 원통형 VOI, 그리고 지름 2 cm의 구형 VOI를 그렸다. 경험 있는 두 명의 관찰자가 각 장기의 VOI에서 $SUL_{max}$와 $SUL_{mean}$ 을 측정하였다. 관찰자 1이 2주 간격으로 이전 측정결과를 알지 못하는 상태에서 반복 측정하였고 같은 방법으로 관찰자 2가 동일 환자에서 SUL을 측정하였다. 재현성을 평가하기 위해서 대응표본 t-test를 시행하고 Pearson의 상관계수 (CC)를 계산하였고, 측정오차를 알아보기 위해 TEM을 계산하였다. 관찰자 사이 재현성 즉, 관찰자 1과 관찰자 2가 측정한 간, 복부 대동맥, 비장의 $SUL_{max}$ 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었고 이는 $SUL_{mean}$에서도 마찬가지였다. 관찰자 내 재현성 즉, 간에서 관찰자 1이 2주 간격으로 두 번 측정한 SUL 측정치 사이에도 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이 연구는 정상 참고 장기에서 SUL 측정이 매우 재현성이 있음을 보여준다. $SUL_{mean}$ 측정의 재현성이 $SUL_{max}$보다 약간 우수하였으며 SUL 측정치는 체중 의존성이 개선되었다. 전신 CT를 시행하여 측정한 제지방체중으로 표준화한 SUL의 새로운 측정법은 향후 여러 연구에서 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

• 핵의학기술
• /
• 제15권2호
• /
• pp.13-20
• /
• 2011

PET/CT 검사에서 제한적인 CT (Computed Tomography)의 FOV (Field of View)는 PET 영상의 DFOV (Display FOV) 바깥부위에서 영상 잘림 현상 (truncation artifact)에 의한 오류를 유발할 수 있다. 본 논문에서는 영상 재구성 시 확대된 DFOV를 적용함에 따라 PET영상에서 표준섭취계수 (Standardization Uptake Value, SUV)의 차이를 측정하여 영상에 미치는 정도를 비교 평가하고 그 유용성을 알아보고자 하였다. 5.3 kBq/mL의 $^{18}F$(FDG)를 주입한 NEMA 1994 PET 모형을 FOV의 중앙에 위치하고 영상을 획득하고, 동일모형을 FOV의 바깥부분으로 위치를 변경하여 truncation 현상이 발생하도록 한 뒤 같은 방법을 적용하여 영상을 획득하였다. 각 실험을 통해 얻어진 데이터는 동일한 방법을 적용하여 영상을 재구성 하였으며, DFOV는 50 cm와 70 cm로 변경하여 각각 적용하였다. 그리고 방출영상에 관심영역을 설정하고 최대섭취계수($_{max}SUV$)를 비교 하였으며 육안적인 이상유무도 함께 확인하였다. 임상영상은 모형실험에서와 같이 truncation 현상이 발생한 환자군을 선정한 후 해당 환자의 방출영상에서 간(Liver) 부위에 관심영역을 설정하고 모형실험에서와 같이 영상 재구성 시 DFOV 변화에 따른 표준섭취계수의 차이를 비교 하였다. 모형을 FOV 내 중심에 위치시키고 시행한 실험에서 DFOV 증가에 따라 화소의 크기는 3.91 mm에서 5.47 mm로 증가하였고, 관심영역의 $_{max}SUV$는 각각 1.49에서 1.35로 나타나 확대된 DFOV 적용시 9.39%의 감소를 보였다. 모형을 FOV의 바깥부분으로 이동시킨 후 얻은 영상의 경우 $_{max}SUV$가 1.30에서 1.20로 7.69% 감소하였다. DFOV 확대로 인하여 추가적으로 나타난 부위에서의 $_{max}SUV$는 1.51이었고, truncation 현상이 발생한 부위를 기준으로 안쪽과 바깥쪽 부위의 $_{max}SUV$차이는 25.9%로 바깥쪽에서 높은 결과를 보였다. 임상영상의 확대된 DFOV를 적용한 경우 $_{max}SUV$ 3.38에서 3.13으로 7.39% 감소하였다. 확대된 DFOV를 적용할 경우에서의 $_{max}SUV$ 감소 현상은 화소 크기의 증가로 인해 화소 간 잡음 (Pixel to Pixel Noise)이 낮아져 발생하는 저평가 정도의 범위를 벗어나지 않았으며 확대된 부위의 영상에서 육안적 확인 시 선형인공산물 등의 이상이 발견되지 않아 truncation 현상 없는 영상을 얻을 수 있다는 점에서는 임상적 적용이 유용하다고 할 수 있다. 그러나 실제 환자에게 확대된 DFOV를 적용할 경우에는 영상면 전체에서 정량적 결과가 저평가 되는 것을 감안하여야 하며, 특히 확대되어 추가로 나타난 부위에서의 정량적 결과가 높게 나타날 수 있다는 점에 유의하여 적용해야 할 것이다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.75-81
• /
• 2012

The purpose of this study was administered to the body for examination and treatment, high-energy radioactive isotope(F-18, I-131) in vitro discharge experiments. Increasing exposed dose of radiation to health professionals is caused by the increase of PET/CT use and a radioactive isotope. Therefore, the high-energy isotope F-18 and I-131 after administration about using Metabolite excretion was studied. As a results of this study, patients had plenty of fluids for testing and treatment alone administered radiopharmaceuticals can be more than twice as fast excretion induced emissions. Also was able to get a better image space to reduce the dose rate.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제13권12호
• /
• pp.860-868
• /
• 2013

PET/CT Torso를 위해 방사성의약품($^{18}F$-FDG) 투여 후 환자 개인의 특성에 따라 환자로부터 방출되는 외부 방사선량률을 여러 가지 방법으로 측정하여 방사선 선원으로부터 안전성을 확보하고, 경각심을 제공함으로서 방사선 노출에 의한 작업종사자와 환자 보호자, 수시출입자 등의 피폭선량을 저감하기 위함이다. 2013년1월에서 6월까지 PET Torso를 시행하는 환자들 중 80명을 대상으로 방사성의약품을 투여 후 환자의 체형(비만도), 수분 공급, 신장 상태, 방사성의약품 투여량에 따라 시간 변화에 의한 환자로부터 방출되는 외부 방사선량률을 각각 측정 하였다. 방사성의약품 투여 직후부터 환자 개인의 특성에 따라 외부 방사선량률을 측정한 결과 방사성의약품 투여량이 증가할수록 외부 방사선량률이 높았고, 환자 체형에 따른 외부 방사선량률은 유의한 차이가 없었다. 수분을 공급 했을 때와 신장이 정상일 때가 그렇지 않을 때 보다 외부 방사선량률이 낮았다. 방사선 안전관리를 준수하기 위하여 방사선 작업종사자는 선원을 취급하기 전 충분한 교육과 모의 훈련을 통해 작업시간을 최소화 할 수 있도록 노력해야 할 것이며, 개인 방사선 방호구를 착용하여 외부 방사선원으로부터 피폭을 최소화 시켜야 한다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제32권4호
• /
• pp.231-237
• /
• 2014

Purpose: To evaluate the predictive value of the early response of $^{18}F$-flurodeoxyglucose positron emission tomography (FDG PET) during concurrent chemoradiotherapy (CCRT) for locally advanced non-small cell lung cancer (NSCLC). Materials and Methods: FDG PET was performed before and during CCRT for 13 NSCLC patients. Maximum standardized uptake value ($SUV_{max}$), mean standardized uptake value ($SUV_{mean}$), metabolic tumor volume (MTV), and total lesion glycolysis (TLG) were measured and the changes were calculated. These early metabolic changes were compared with the standard tumor response by computed tomograms (CT) one month after CCRT. Results: One month after the completion of CCRT, 9 patients had partial response (PR) of tumor and 4 patients had stable disease. The percent changes of $SUV_{max}$ ($%{\Delta}SUV_{max}$) were larger in responder group than in non-responder group ($55.7%{\pm}15.6%$ vs. $23.1%{\pm}19.0%$, p = 0.01). The percent changes of $SUV_{mean}$ ($%{\Delta}SUV_{mean}$) were also larger in responder group than in non-responder group ($54.4%{\pm}15.9%$ vs. $22.3%{\pm}23.0%$, p = 0.01). The percent changes of MTV ($%{\Delta}MTV$) or TLG ($%{\Delta}TLG$) had no correlation with the tumor response after treatment. All the 7 patients (100%) with $%{\Delta}SUV_{max}{\geq}50%$ had PR, but only 2 out of 6 patients (33%) with $%{\Delta}SUV_{max}$ < 50% had PR after CCRT (p = 0.009). Likewise, all the 6 patients (100%) with $%{\Delta}SUV_{mean}{\geq}50%$ had PR, but only 3 out of 7 patients (43%) with $%{\Delta}SUV_{mean}$ < 50% had PR after CCRT (p = 0.026). Conclusion: The degree of metabolic changes measured by PET-CT during CCRT was predictive for NSCLC tumor response after CCRT.

• 핵의학기술
• /
• 제22권2호
• /
• pp.79-83
• /
• 2018

$^{18}F-FDG$가 비방사능이 높을 때는 원하는 만큼의 방사능량을 분주하기 어려워 작업시간이 증가하여 분배하는 실내의 공간선량율 및 방사성 오염이 증가하고 있다. 따라서 수동분주 과정에서 환자에게 투여되는 실제 용량을 평가함과 동시에 자동분주기를 이용하여 환자에게 투여되는 실제 용량과의 차이를 비교 분석하여 자동분주기의 유용성에 대하여 알아보고자 한다. 2016년 7월부터 2016년 12월까지 $^{18}F-FDG$를 이용하여 작업종사자가 수동 분주하여 투여한 환자 846명과 2017년 7월 부터 2017년 12월까지 자동분주장치에서 분주된 $^{18}F-FDG$를 투여한 환자 906명을 대상으로 하였으며 환자 체중의 10%에 해당하는 권고용량을 기준으로 실제 투여량과 권고용량 대비 상대오차를 산출하여 두 그룹 간의 평균값을 비교 분석하였다. 수동분주과정에서 환자에게 투여된 용량은 권고용량 대비 평균 $35.41{\pm}27.79%$로 나타났고 자동분주과정에서는 권고 용량 대비 평균 $-2.15{\pm}3.99%$로 나타나 자동분주과정에서의 권고용량에 대한 상대오차가 월등히 작은 것으로 나타났다(p<0.05). 자동분주기에서 분주되는 동안 작업종사자가 직접 방사성 의약품을 만질 필요가 없으며 멀리 떨어져 다른 업무가 가능하므로 피폭을 받는 시간과 거리를 함께 감소시킬 수장점이 있었다. 향후 많은 의료기관에서 도입하여 사용할 경우 환자에게 투여되는 용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 작업 종사자들의 피폭선량 저감에 도움이 될 것으로 판단된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제15권3호
• /
• pp.1369-1373
• /
• 2014

Objectives: To study application of the maximum standardized uptake value (SUVmax), metabolic tumor volume (MTV) and total lesion glycolysis (TLG) with $^{18}F$-FDG PET/CT for predicting prognosis of esophageal squamous cell cancer (ESC) patients. Methods: Eighty-six patients with ESC staged from I to IV were prospectively enrolled. Cisplatin-based chemoradiotherapy (CCRT) or palliative chemoradiotherapy were the main treatment methods and none received surgery. $^{18}F$-FDG PET/CT scans were performed before the treatment. SUVmax, MTV, and TLG were measured for the primary esophageal lesion and regional lymph nodes. Receiver operating characteristic curves (ROCs) were generated to calculate the P value of the predictive ability and the optimal threshold. Results: MTV and TLG proved to be good indexes in the prediction of outcome for the ESC patients. An MTV value of 15.6 ml and a TLG value of 183.5 were optimal threshold to predict the overall survival (OS). The areas under the curve (AUC) for MTV and TLG were 0.74 and 0.70, respectively. Kaplan-Meier analysis showed an MTV less than 15.6 ml and a TLG less than 183.5 to indicate good media survival time (p value <0.05). In the stage III-IV patient group, MTV could better predict the OS (P < 0.001), with a sensitivity and specificity of 0.80 and 0.67, respectively. Conclusions: Pre-treatment MTV and TLG are useful prognostic factors in nonsurgical ESC.

• 핵의학기술
• /
• 제19권2호
• /
• pp.63-67
• /
• 2015

환자의 호흡에 의해 발생되는 인공물의 감소를 위한 다양한 방법들 중 호흡동조 시스템(이하 Q static scan)과 비교하여 CTAC Shift 보정방법, Additional scan(추가 검사방법)을 평가해보고자 한다. 본 연구는 2015년 2월에서 5월까지 본원을 내원한 환자들 중 영상에서 호흡에 의해 인공물이 발생한 환자 10명을 대상으로 진행하였으며 장비는 PET-CT Discovery 710 (GE Healthcare, MI, USA)과 호흡동조 시스템인 Varian사의 RPM system을 사용하였다. 환자는 24시간동안의 운동금지, 12시간동안 커피와 담배 금지, 8시간동안 금식을 한 후 충분한 수분을 섭취하고 도착시 혈관확보를 한 후 혈당 체크를 진행하며 $^{18}F$-FDG를 kg당 5.18 Mbq을 주사하였다. 그 후 1시간동안 안정을 취하고, 배뇨 후 검사를 진행하였다. CT조건은 관전압 120 kVp와 관전류 60 mAs, DFOV는 70 cm, Matrix size는 $192{\times}192$으로 모두 동일하게 진행하였다. 인공물이 발생한 영상을 기준으로 Additional scan, 호흡동조 시스템을 연동한 Q static scan, CTAC Shift 보정방법을 통해 영상화하였다. 각각의 영상에서 인공물의 감소를 비교하였으며, 육안적 평가와 SUVmax의 변화를 측정하였다. 인공물이 발생한 Whole body scan(WBS)을 통해 얻은 영상 대비 CTAC Shift 보정방법을 통해 얻은 영상의 경우 12~56%, Q static scan 영상은 17~54%, Additional scan 영상은 -27~46%의 변화율을 보였다. Blind Test에서는 CTAC Shift 보정영상이 4점으로 가장 높은 점수를 얻었고 Q static scan 영상이 3.5점, Additional scan 영상이 3.4점의 점수를 얻었다. Oneway ANOVA 검정을 통해 기준이 된 WBS scan 영상과 세 가지 Scan방법간에 유의한 차이를 보였으며(p<0.05) 세 가지 Scan방법간에는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 그러나 Blind test에서는 세 가지 Scan방법간의 유의한 차이를 보였다. Additional scan과 Q static scan은 CTAC Shift 보정 방법보다 시간이 소요되며 환자에게 CT 재촬영에 의한 과피폭이 우려되며 Q static scan은 호흡의 기복이 심하거나 통증으로 인해 호흡 주기가 불규칙한 환자의 경우 적용하기에 어려움이 있다. CTAC Shift 보정 방법의 경우 제한적으로 보정이 가능하며 그 범위 또한 제한적이다. 이를 보완하기 위해 각 병원의 시스템을 적절히 이용하고 각 방법의 장점의 여러 요소들을 발전시킨다면 진단적 가치를 높이기 위한 방법의 하나로써 유용할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
• /
• 제17권2호
• /
• pp.90-94
• /
• 2013

PET/CT 영상에서 인공물은 정량성을 저하시키는 원인이 된다. 여러 인공물 중 방사성의약품 주사 시 주사오류로 인해 발생할 수 있는 열소는 그 주변부에 인공물을 발생시켜 영상의 질을 저하시킬 뿐 아니라 정량평가의 정확도를 저하시킨다. 본 연구에서는 영상의 재구성시 표시시야(Display Field of View, DFOV)의 중심이동법을 이용하여 주사부위에 발생한 열소부위를 제거하고 정량평가에 미치는 영향을 평가해 보고자 한다. GE Discovery STE 16 (GE Healthcare, Milwaukee, USA) 장비에 1994 NEMA 모형을 이용하였다. 모형에 0.005 MBq/mL의 $^{18}F-FDG$를 채우고 모형주변에 열소대 배후방사능의 농도비가 200:1이 되도록 열소를 만들어 모형외곽에 인위적으로 두었다. 영상획득 후 DFOV의 중심 위치를 이동하여 열소부위가 DFOV로부터 벗어나도록 영상을 재구성한 후 적용 전, 후를 비교하였다. 영상에 대한 평가는 열소의 영향을 받지 않은 부위에서 DFOV 중심이동 전, 후의 배후방사능의 평균 표준섭취계수와 표준편차를 산출하여 재구성에 의한 영향을 비교, 평가하였다. 또한 인공물이 발생한 부위에 관심영역을 설정하고 인공물의 발생 전, 후의 평균 표준섭취계수와 표준편차를 산출하여 백분율 오차를 각각 비교하였다. 모형영상 내 열소로 인한 인공물의 영향을 받지 않은 부위에서 DFOV 중심이동 법을 적용하기 전 평균 표준 섭취계수는 $0.67{\pm}0.06g/mL$이었고, 적용 후에는 $0.65{\pm}0.06g/mL$로 나타났다. 또한 영상에서 열소에 의해 발생한 인공물이 있는 부위의 평균 표준섭취계수와 표준편차는 $0.32{\pm}0.08g/mL$였으며, DFOV 중심이동을 적용한 경우는 $0.56{\pm}0.12g/mL$로 나타났다. 이 때 열소의 영향을 받은 열소 인접부위와 상대적으로 영향을 받지 않은 부위에 대한 백분율 오차는 65.3%와 97.4%로 각각 나타났다. PET/CT 영상에서 열소에 의해 발생 된 인공물은 DFOV의 중심이동법 적용 시 평균 표준섭취계수를 32.1% 향상시킬 수 있으며, 이 때 중심이동 법에 의한 다른 부위의 영향은 유의한 차이가 없음을 알 수 있다. 결과에서와 같이 방사성의약품의 주사오류 시 발생한 종 창 등으로 발생되는 인공물의 영향은 DFOV 중심이동법을 적용할 경우 보다 정확한 정량평가가 가능해지고 그로 인하여 영상의 진단적 가치를 높일 수 있을 것이다.