Abstract
Purpose: $^{18}F$-FDG injected dose to the patient is quite different between the recommended dose from manufacturer and the actual dose applied to each of hospitals. injection of inappropriate $^{18}F$-FDG dose may not only increase the exposed dose to patients but also reduce the image quality. we thus evaluated the proper $^{18}F$-FDG injected dose to decrease the exposed dose to patients considering the image quality. Materials And Methods: NEMA Nu2-1994 phantom was filled with $^{18}F$-FDG increasing hot cylinder radioactivity concentration to 1, 3, 5, 7, 9 MBq/kg based on the ratio of 4:1 between the hot cylinder and background activity. after completing the transmission scan using ct, emission scan was acquired in 3D mode for 2 minutes 30 seconds/bed. ROI was set up on hot cylinder and background radioactivity region. after measuring $SUV_{max}$ those regions, then analyzed SNR at the points. clinical experiment has been conducted the object of patients who have came to smc from november 2009 to august 2010, 97 patients without having a hepatic lesions were selected. ROI was set up in the liver and thigh area. after measuring $SUV_{max}$, the image quality was compared following the injected dose. Results: in phantom study, as the injected radioactivity concentration per unit mass was 1, 3, 5, 7, 9 MBq/kg, $SUV_{max}$ was 23.1, 24.1, 24.3, 22.8, 23.6 and SNR was shown 0.48, 0.54, 0.56, 0.55, 0.55. according to increment of the injected dose, $SUV_{max}$ and SNR was increased under 5 MBq/kg but they were decreased over 7 MBq/kg. in case of clinical experiment, as increased the injected radioactivity concentration per unit mass was 4.72, 5.34, 6.16, 7.41, 8.68 MBq/kg, $SUV_{max}$ was 2.68, 2.67, 2.26, 1.88, 1.95 and SNR was shown 0.52, 0.53, 0.46, 0.46, 0.44. if the injected dose exceeds 5 MBq/kg, showed a decrease pattern as phantom study. Conclusion: increasing $^{18}F$-FDG injected dose considered patient's body weight improve image quality within a certain range. if it exceeds the range, it can be reduced image quality due to random and scatter coincidences. this study indicates that the optimal injected dose was 5 MBq/kg per unit mass the injected radioactivity concentration in 3d wb pet/ct.
PET/CT 검사에서 환자에게 주입되는 $^{18}F$-FDG 투여량은 장비업체에서 제시하는 권고치와 각 병원에서 적용하는 기준치가 서로 다르다. 기준치의 차이로 인한 부적절한 $^{18}F$-FDG 투여량은 환자의 피폭선량을 증가시키고 영상의 질을 감소시킬 수 있다. 본 실험에서는 PET/CT 검사에서 영상의 질을 유지하면서 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있는 적정한 $^{18}F$-FDG 투여량에 대한 평가를 하고자 한다. 모형 실험은 NEMA NU2-1994를 이용하여 열소와 배후 방사능비를 4:1로 유지한 상태에서 열소의 방사능 농도를 1, 3, 5, 7, 9 MBq/kg으로 증가시키며 $^{18}F$-FDG를 주입하였다. CT를 이용한 투과촬영 후 2분 30초/bed의 방출영상을 3차원 (3D) 모드로 획득하였다. 열소와 배후방사능 부위에 각각 관심영역을 설정하고 최대 표준섭취계수(Standard Uptake Value maximum, $SUV_{max}$)를 얻은 후 해당 위치에서의 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)를 비교 분석하였다. 임상실험은 2009년 11월부터 2010년 8월까지 내원한 환자를 대상으로 PET/CT 검사를 시행한 환자영상에서 간병변이 없는 97명의 환자를 선별하여 간(liver)과 대퇴부(thigh) 영역에 관심영역을 설정하고 $SUV_{max}$를 측정하여 투여량에 따른 영상의 차이를 비교 분석하였다. 모형 실험에서 단위 질량 당 주입된 방사능 농도는 1, 3, 5, 7, 9 MBq/kg으로 $SUV_{max}$는 23.1, 24.1, 24.3, 22.8, 23.6, SNR은 0.48, 0.54, 0.56, 0.55, 0.55로 나타났다. 5 MBq/kg 이하의 방사능 농도에서는 투여량의 증가에 따라 $SUV_{max}$와 SNR이 증가하지만 7 MBq/kg 이상에서는 감소하였다. 임상 실험의 경우는 단위 질량 당 주입된 방사능 농도가 4.72, 5.34, 6.16, 7.41, 8.68 MBq/kg으로 증가할수록 $SUV_{max}$는 2.68, 2.67, 2.26, 1.88, 1.95, SNR이 0.52, 0.53, 0.46, 0.46, 0.44로 5 MBq/kg의 투여량을 초과할 경우 모형 실험에서와 같은 감소양상을 보였다. 환자의 체중을 고려한 $^{18}F$-FDG 투여량의 증가는 일정 범위 내에서 영상의 질을 향상시키지만 그 범위를 초과할 경우 우발동시계수 및 산란계수의 증가로 인하여 오히려 영상의 질이 저하된다. 실험 결과로부터 3D PET/CT 검사 시 단위질량 당 주입된 방사능 농도 5 MBq/kg이 최적의 주입선량이라는 것을 알 수 있다.
(Department of Nuclear Medicine, Samsung Medical Center)