• 대한기계학회논문집B
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• 제41권8호
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• pp.511-519
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• 2017

태양열 및 발전기의 배기가스 폐열을 복합열원으로 이용하여 작동되는 하이브리드 태양열 해수담수기의 성능을 증가시키기 위한 실험을 수행하였다. 실험 장비는 집열 면적이 $1m{\times}2m$인 단순 태양열 증류기와 수직 다중효용부로 구성되어 있다. 실험은 두 대의 동일한 하이브리드 태양열 해수담수기에 대하여 태양열을 열원으로 실외에서 다양한 운전 조건으로 수행하였다. 실험 결과 하이브리드 태양열 해수담수기의 담수 생산량은 다양한 운전 조건에 의존하였다. 태양열 증류기의 측면 유리에 단열을 하는 것과 낮은 초기 베이진 해수 수위는 태양열 해수담수기의 성능을 증가시켰다. 반사율이 평균 47%보다 낮은 반사휜의 적용은 예상과 다르게 총 생산량을 감소시켰다. 그러나 다중효용부로 공급하는 해수 공급 유량은 실험 범위 내에서 생산량에 명확한 영향을 보이지 않았다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.359-364
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• 2011

본 연구는 감성 공학과 인공 지능 알고리즘의 하나인 퍼지 추론을 이용하여 LED 색온도 제어시스템의 체계적인 제어를 위한 퍼지 추론 기반 LED 감성 조명 시스템을 개발하고자 한다. 감성공학 영역에서 하나의 형용사 언어로 표현되는 감성과 색상과의 관계를 고려하여 감성언어를 결정하고, 인간의 뇌에서 나오는 뇌파의 파장과 색온도와의 관계를 고려하여 수업과목의 종류를 결정한다. 결정된 감성언어와 수업과목의 종류를 이용하여 RGB LED의 색온도를 조정한다. 더불어 GPS(Global Positioning System)로 위도와 경도의 정보를 이용하여 실시간으로 태양의 고도를 산출하고, 온도 및 습도센서의 정보를 이용하여 불쾌지수를 산출한다. 결과로 나온 태양의 고도와 불쾌지수의 변화에 따라 LED 조명시스템의 White LED의 조도와 RGBLED의 색온도를 조정한다. 개발된 LED 감성조명 시스템은 상황에 알맞은 분위기를 연출함으로써 학습능력과 업무능력의 효율 향상 등을 이끌어 낼 수 있을 것이다.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.53-59
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• 2011

최근 PET/CT 검사는 성인 암환자뿐만 아니라 소아 암환자에게도 많이 적용하고 있다. 그러나 소아 환자의 경우 성인에 비하여 방사성 감수성이 높아 피폭선량의 관리를 필요로 하고 있다. 그러므로 본 저자는 팬텀을 이용하여 소아 PET/CT 검사 시 감쇄보정 CT 선량과 영상을 평가하였다. 3대의 PET/CT 장비 (Discovery STe, BiographTruepoint 40, Discovery 600)로 소아 사이즈의 아크릴 팬텀과 이온 챔버 선량계 (Unfous Xi CT, Sweden)를 이용하여 CT 영상획득 조건 (10, 20, 40, 80, 100, 160 mA; 80, 100, 120, 140 kVp)을 변화시켜 심부선량과 $CTDI_{vol}$ 값을 평가하였다. 그리고 NEMA PET Phantom$^{TM}$을 이용하여 같은 CT 조건으로 PET 영상을 획득하여 감쇄보정 된 각 PET 영상을 SUV 값과 신호 대 잡음 비로 평가하였다. 심부선량은 일반적으로 소아복부 CT 조건 (100 kVp, 100 mA) 보다 최소 CT 조건 (80 kVp, 10 mA)에서의 심부선량은 약 92% 감소 되었고, $CTDI_{vol}$ 값은 약 88% 감소되었다. 각 CT 조건에 따라 감쇄 보정된 PET 영상은 SUV 값에 변화가 없었고, 신호 대 잡음 비도 영향을 받지 않았다. 팬텀을 이용한 소아 PET/CT 실험시 최저 선량 CT 조건 (80 kVp, 10 mA) 을 적용하여 감쇄보정을 진행한 PET 영상에는 영향 없었다. 소아 환자의 PET/CT 검사 시 CT 의 진단이 필요 없는 PET 영상만을 획득하고자 한다면, 소아 환자의 신체에 적절히 적용한 최저선량 CT 을 감쇄보정을 하여, 유효 선량을 성인에 비하여 약 90% 이상 감소시켜 피폭 선량 저감에 도움이 될 것이다.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.12-16
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• 2012

서론: 종래의 PET 영상 재구성에 있어서 FBP 등에 비해 3차원 반복 재구성 방법이 일반적으로 대체하고 있으며, 이것은 검출기 기하학적 특성과 완벽한 3차원 산란 평가 및 저잡음 randoms 평가 등의 더 진보된 재구성 알고리즘을 제공하고 활용되고 있다. 최근에 SharpIR알고리즘은 3차원 반복 재구성 알고리즘으로 PET 검출기 응답 정보를 통합하여 PET 영상의 잡음을 효과적으로 감소시켜 대조도를 향상 시키기 위한 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 새로운 반복 시스템 모델인 SharpIR에 대한 성능 평가와 임상에서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 실험재료 및 방법: 검출기 응답에 대한 분해능을 측정하기 위해 유리관(내경 1.1 mm, 두께 0.2 mm)에 $^{18}F$-FDG (250 MBq/mL)을 주입하여 축 방향 시야의 중심과 축 방향으로 5, 10, 15, 20 cm만큼 떨어진 지점에서 획득하였고 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하여 각각의 영상에서 반치폭을 구하였다. 또한 영상품질평가로 image quality phantom (NU2-2001)을 이용하여, 여러 개의 각각 다른 반지름을 가지는 원형구에 cold (직경 28, 37 mm)와 ho (직경 10, 13, 17, 22 mm)부분을 나누어 배경잡음을 주고 영상의 대조도를 평가하였다. 획득된 영상은 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성을 하였다. 임상실험에서는 전신검사를 시행받은 환자 중 병소가 있는 환자 10명을 대상으로 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하였다. 이때 iterations을 1~10까지 변경하여 병소 부위와 간 부위에 관심영역을 설정하여 대조도를 평가하였다. 결과: VUE point HD로 재구성한 영상에서는 시야 중심으로부터 축방향 거리 증가와 함께 반치폭이 함께 증가하였지만 VUE point HD-SharpIR로 재구성한 영상에서는 거리가 증가하여도 일정한 반치폭을 나타냈다. 대조도는 팬텀 실험과 임상 실험에서 VUE point HD-SharpIR이 VUE point HD보다 대조도의 향상을 나타냈다. 결론: 검출기 시스템 응답에 대한 더 많은 정보를 포함시킴으로써 SharpIR 알고리즘은 VUE point HD에서 사용되는 기본 모델의 정확성을 향상시켰다. 또한 SharpIR은 VUE point HD보다 각각의 복셀에 관련된 더 많은 측정 위치를 가지는 시스템 모델이기 때문에 더욱 정교한 재구성 모델의 결과를 나타내기 위해 더 많은 반복이 걸린다. 결론적으로 SharpIR은 PET 영상에서 대조도를 향상시켰고 임상에서 적용할 수 있는 최적화된 재구성 조건을 알아보기 위해 종단적 연구를 통해 적용한다면 임상에서 유용하게 사용될 것이다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.50-54
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• 2010

PET/CT 검사에서 근육운동상태, 혈당수치, 인슐린수치, 식사여부, 월경주기, 시행받은 치료의 종류와 시기 등에 따라 $^{18}F$-FDG의 비병리학적 섭취가 발생하는 한계를 가지고 있다. 그 중에 혈당수치, 인슐린수치와 관련하여 항 당뇨약제를 복용하고 PET/CT 검사를 시행하는 경우 특별한 전처치 없이 검사를 시행하는 것이 일반적이다. 그러나 종종 인슐린 비의존성 당뇨환자의 PET/CT 검사에서 정상세포임에도 불구하고 Metformin 성분의 항 당뇨약제를 복용한 환자에서 대장부위에 $^{18}F$-FDG의 비병리학적 섭취가 나타나고 있다. 본 연구에서는 제 2형 당뇨인 인슐린 비의존성 당뇨환자 중 Metformin 성분의 항 당뇨약제와 기타 다른 항 당뇨약제를 복용한 환자의 PET/CT 검사에서 표준 섭취 계수를 측정 및 비교 분석하여, 대장부위의 $^{18}F$-FDG 섭취에 미치는 영향에 관해 알아보고자 하였다. 2008년 1월부터 2009년 8월까지 본원에서 PET/CT 검사를 시행한 환자 중 인슐린 비의존성 당뇨 환자 120명(Metformin: 60명, Excluding Metformin: 60명)과 대조군 60명 대상으로 하였으며, PET/CT 장비는 Discovery를 사용하였다. 상행, 횡행, 하행결장으로 나누어 같은 위상의 PET 영상에서 가장 섭취가 높은 지점에 원형의 동일한 관심영역을 설정하여 표준 섭취 계수를 측정하였다. 통계분석은 SPSS version 17을 사용하였으며, 집단 간의 표준화 섭취 계수의 비교에서는 일원배치 분산분석(ONEWAY ANOVA)방법을 사용하여 비교 평가하였다. 검사를 시행한 180명의 환자에게서 상행, 횡행, 하행결장의 최대 표준 섭취 계수를 측정하여 관심영역을 분석하였다. Metformin 성분의 항 당뇨약제를 복용한 환자는 $6.16{\pm}3.64$ g/mL, $4.41{\pm}2.94$ g/mL, $5.46{\pm}2.44$ g/mL이었고 Metformin 성분이 없는 항 당뇨약제를 복용한 환자는 $3.05{\pm}1.39$ g/mL, $2.08{\pm}0.97$ g/mL, $3.15{\pm}1.85$ g/mL이었으며 대조군으로 설정된 당뇨가 없는 환자 $2.02{\pm}0.88$ g/mL, $1.68{\pm}0.87$ g/mL, $2.19{\pm}1.88$ g/mL이었다. 3개의 집단 사이에 통계적으로 유의한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 Metformin 성분의 항 당뇨약제의 복용은 대장에서의 $^{18}F$-FDG 섭취에 미치는 영향에 관해 표준 섭취 계수로 간접적으로 확인할 수 있었다. 그러므로 검사 전 문진으로 항 당뇨약제의 성분을 미리 파악하여 참고한다면 검사 결과에 도움이 되고 그 결과 위양성을 초래할 수 있는 소지가 감소될 것이며 향후 항 당뇨약제의 다른 성분과의 비교에 관한 연구에도 기여할 수 있으리라 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.93-99
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• 2010

위암 환자의 PET/CT검사 시에 전신 검사를 한 후 물을 약 300 mL 정도 마시게 한 후 환자의 위가 위치한 부분을 추가적으로 검사를 진행하고 있다. 이는 오랜 금식으로 인해 위의 위-아래 위벽이 붙어있어 진단에 어려움이 있기에 물을 마시게 함으로써 위벽을 팽창시켜 진단의 효율을 높이기 위함이다. 검사 시에 보통 환자의 자세는 앙와위즉, 바르게 누운 자세에서 검사가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 같은양의 물을 먹이고 복와위 즉, 바르게 엎드린 자세에서 촬영하여 앙와위에서 촬영 시와 위 체부의 용적의 팽창 정도를 비교하고, 이를 바탕으로 위의 구조상 하단부에 위치한 유문부와 위의 아래쪽 병변에 대한 정확한 위치와 진단의 효율을 높이고자 한다. 또한, 두 자세의 검사 영상을 비교하여 위의 용적의 차이를 수치화 시키고, 표준화 섭취계수의 변화가 있는지의 여부를 알아보고자 한다. 본원에서 2009년 7월-2010년 1월까지 조기 위암과 진행성 위암을 진단 받고, 수술을 하기 전의 환자와 부분절제를 한 후 추적 검사를 하고 있는 30명을 대상으로 하였다. 검사를 위해 환자에게 $^{18}F$-FDG 7.4 MBq(0.2 mCi/kg)을 정맥주사하고 60분간 누운 자세로 안정을 취하도록 하였다. 검사 시작 전 물을 300 mL 마시게 한 후 먼저 환자를 앙와위로 눕히고 위 부분을 PET/CT 촬영하고, 전신 촬영 한 후 환자에게 다시 물을 300 mL 마시게 한 후 복와위로 눕히고 위 부분을 PET/CT 촬영하였다. 위 체부의 용적을 앙와위와 복와위에서 비교해본 결과 30명의 환자에서 앙와위 평균 위 체부의 용적은 460.29 $mm^2$이고, 복와위 평균 위 체부의 용적은 641.39 $mm^2$로 평균적으로 약 41.3%확장된 것으로 나타났다. 그리고, 앙와위와 복와위에서 위 종양의 최대 표준화 섭취 계수를 각각의 환자에게서 비교해 보았을 때 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 위의 결과로 보았을 때 앙와위 검사보다 복와위에서 환자의 검사가 위 체부의 용적이 보다 더 확장된다는 것을 알 수 있었다. 또한 표준화 섭취 계수의 변화가 없는 것으로 나타났기 때문에 앙와위에서의 판독 결과와 다르지 않다는 것을 보여주고 있다. 거동이 불편한 환자에게는 복와위 추가 촬영이 어렵겠지만, 앙와위 추가 촬영과 더불어 복와위 추가 촬영을 한다면 위암환자의 진단에 많은 도움이 되리라 생각되고, 거동이 불편한 환자에게 사용할 수 있는 복와위 에서의 보조용구의 연구에도 도움이 되리라 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.31-42
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• 2009

최근 PET/CT가 급격하게 증가하면서 의료기관 사이에 영상의 이동도 증가하고 있다. 이에 서로 다른 의료기관 간의 시스템 별 표준섭취계수 차이를 반영하기 위하여 1 Bed에서 표준섭취계수, 슬라이스 내의 표준섭취계수 변화율과 측정시간에 따른 표준섭취계수를 정량적으로 비교할 수 있는 팬텀을 이용한 비교측정이 필요하다. 본 연구에서는 임상에서 사용하는 다양한 PET/CT 시스템의 표준섭취계수 차이에 대한 연구를 통하여, PET/CT 영상의 표준화섭취계수의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 대한민국 전국에 분포되어 의료기관에 설치된 PET/CT 장비 10대를 대상으로 하였으므로, 정확한 방사능 산출을 위하여, 한국표준과학원의 검출기로 검증을 통하여 실험하였다. NEMA PET $Phantom^{TM}$의 내부구조물을 제거하고 $^{18}F$-FDG 1 mCi를 6,000 mL 증류수에 균일하고 분포하도록 마그네틱 스터러와 마그네틱 바의 회전력으로 희석하여, 팬텀에 주입하였다. 주입 후 60분, 70분, 80분, 90분, 100분, 110분, 120분에 3분간 영상을 획득하고, 관심영역 $200\;cm^2$에 대하여 분석하였으며, 유용성 확인을 위하여 임상환자를 대상으로 교정표를 산출하였다. 1 Bed에서 표준섭취계수, 슬라이스 내의 표준섭취계수 변화율, 측정시간에 따른 표준 섭취계수 변화율과 함께 표준섭취계수의 변이계수가 -11.0~9.90%로 국제적으로 통용되는 기준인 ${\pm}10%$를 1개의 장비를 제외하고 모두 만족하였다. 또한, 시스템 별 평균 표준섭쉬계수 차이를 이용하여 0.803~1.246으로 이루어진 교정표를 도출하였고, 정상인을 통한 임상 적용에서 선형회귀분석을 통하여 유의함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 PET/CT 장비간의 표준섭취계수 차이를 교정표를 이용하여 정량적으로 비교할 있는 근거를 제시한다면 정확한 진단에 도움이 되며, 아울러 이에 대한 세계적 기준이 명확하지 않기에 유사 연구에 도움이 되리라 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.24-30
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• 2009

국내의 암 발생 변화 추이를 고려해보면, 현재 남성에게 발생하는 전립선암의 비중이 나날이 증가하고 있다. 전립선 암의 경우 림프절이나 뼈에 전이가 되면 90% 이상 사망에 이른다. 따라서 최근 핵의학 분야에서는 전립선 암의 뼈 전이를 보다 정확하게 진단하기 위해 여러 영상기법과 방사성 의약품의 개발이 진행, 소개되고 있다. 본 연구에서는 전립선 암세포의 뼈 전이에 대한 보다 정밀한 영상을 획득하여 진단능을 향상시키는 $^{18}F$-Fluoride PET/CT의 유용성을 알아보고자 한다. 본 연구는 총 33명의 전립선암으로 진단된 환자로서, 평균 $67.8{\pm}10.2$세의 남자를 대상으로 하였다. 동일한 환자에게 각각 전신 뼈 검사(Whole Body Bone Scan; WBBS)와 뼈 양전자 방출 컴퓨터 단층 촬영(18F-Fluoride Positron Emission Tomography/Computed Tomography; $^{18}F$-Fluoride PET/CT)을 시행하였으며, 각 검사에서 나타난 병변을 확인하여 ROC곡선(Receiver Operating Characteristic Curve)을 통해 AUROC (The Area Under an ROC)분석하였다. 또한 두 검사의 민감도와 특이도, 양성예측률과 음성예측률 그리고 두 검사의 정확도를 비교 분석하였다. 총 33명 중 22명의 환자(66.6%)에게서 뼈 전이가 있었으며, $^{18}F$-Fluoride PET/CT에서 모두 우수한 결과치가 나타났다. WBBS의 민감도는 63.6%, 특이도는 81.8%였고, $^{18}F$-Fluoride PET/CT에서는 민감도 100%, 특이도 90.9%로 나타났으며, AUROC를 비교한 결과 WBBS에서 0.778, $^{18}F$-Fluoride PET/CT는 0.942로 분석되었다. $^{18}F$-Fluoride PET/CT는 WBBS에 비하여 높은 민감도와 특이도를 보였으며, 3D 영상 구현으로 암세포의 뼈에 대한 전이성 병소를 더욱 정확하고 명확하게 발견할 수 있었다. 또한 WBBS의 장시간 검사에 비하여 $^{18}F$-Fluoride PET/CT는 상대적으로 단시간에 뼈의 생리적인 변화에 대한 정확한 영상을 얻을 수 있어 환자의 불편함을 최소화 할 수 있었다. 고가 검사비용에 대한 부담을 줄일 수 있다면 $^{18}F$-Fluoride PET/CT를 통해 더욱 정확한 영상을 제공하여 임상에서의 진단능을 향상 시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.44-48
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• 2012

PET/CT 검사에서 환자의 움직임으로 인해 영상에서 냉소 인공물이 발생한다. 본 연구는 Discovery 600 PET/CT 장비의 산란제한보정법을 이용하여 영상을 평가하고 환자의 움직임으로 인한 냉소 인공물의 개선을 연구했다. Discovery 600 PET/CT 장비로 산란보정법과 산란제한보정법의 방사능 섭취와 표준섭취계수의 차이를 평가하기 위해 1994 NEMA Phantom$^{TM}$을 사용하였다. 또한 움직임에 의한 인공물을 재현하여 산란제한보정법을 적용한 방사능의 섭취 차이와 표준섭취계수의 차이를 비교 평가하였다. 산란제한보정법은 산란보정법과의 방사능 섭취, 표준섭취계수의 평가에서 큰 차이를 나타내지 않았다(p<0.05). 그리고 환자의 움직임으로 인한 PET/CT 영상에서의 산란보정법을 적용한 영상은 방사능 섭취가 최대 3.1 kBq/ml에서 0.04 kBq/ml로 약 98.7% 과소평가되었다. 그러나, 산란제한보정법을 적용한 영상은 방사능 섭취가 최대 3.0 kBq/ml에서 2.11 kBq/ml로 약 30%만 과소평가되었다. 표준섭취계수는 1.05에서 0.006으로 약 98% 과소평가 되었으나, 산란제한보정법을 적용 후 0.67로 측정되어 약 25%만 과소평가되었다. 방사능의 섭취와 표준섭취계수에서 산란제한보정법은 산란보정법에 비해 약 60% 이상 개선 효과가 있었다. PET/CT 검사 시 환자의 움직임에 의한 냉소 인공물이 발생한 환자에서 산란제한보정법을 적용한다면, 정확한 진단에 도움을 줄 것으로 사료 된다.

• 핵의학기술
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• 제15권1호
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• pp.39-44
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• 2011

$^{18}F$-FDG PET/CT는 당대사로 인한 암세포의 비정상적인 섭취를 통해 암을 진단하는 유용한 검사이다. 일반적으로 FDG는 암세포와 염증성 질환에 높은 섭취를 보이나, 환자의 생리적 특성에 따라 정상세포에도 비정상적인 섭취를 나타내기도 한다. 특히 여성 월경 주기에 따른 유방의 비정상적인 섭취는 미세한 유방 병변의 정확한 진단을 저해하는 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구는 월경 주기에 따른 유방의 FDG 섭취 변화를 비교 평가하고자 한다. 2009년 3월부터 2010년 2월까지 부인과 병력이 없고 6개월 이상 규칙적인 월경 주기를 가진 160명의 여성($34{\pm}3.5$세)을 대상으로 하였다. 환자 문진과 Pregnancy Calculator (Ver. 0.14)를 이용하여 월경기, 증식기, 배란기, 분비기로 나누어 각각 40명씩 정보를 수집하였으며, PET/CT 장비는 Discovery STe(GE Healthcare, Milwaukee, Mi, USA)를 이용하였다. 분석 방법으로는 월경 주기 별 유방의 SUV 변화를 비교 분석하였으며, 핵의학 전문의 3명을 통해 Blind Test로 육안적 평가를 시행하였다. 유방의 SUV는 월경기($1.64{\pm}0.25$), 증식기($0.93{\pm}0.28$), 배란기 ($1.66{\pm}0.26$), 분비기($1.77{\pm}0.28$)로 나타났으며 분비기가 가장 높고 월경기와 배란기에서도 높은 섭취를 나타냈다(p<0.05). 또한 육안적 분석에서는 간과 폐의 집적에 대하여 유방의 집적 정도를 단계별로 나누어 폐와 유사한 섭취를 보인 경우(grade I), 폐와 간 중간 정도의 섭취를 보인 경우(grade II), 간과 같거나 높은 섭취를 보인 경우(grade III)로 구분하였으며, 육안적 평가에서도 분비기와 월경기에서 높은 섭취를 보였다(p<0.05). 가임기 여성은 월경 주기에 따라 유방의 $^{18}F$-FDG 섭취 정도가 변화되며, 특히 미세한 유방 병변을 진단하는데 월경 주기의 정보를 유용하게 활용할 수 있다. 따라서 검사 전 문진을 통하여 가임기 여성의 정확한 월경 주기를 확인하고 적정한 시기를 유도하여 검사를 시행함으로써 유방 질환에 대한 위음성 결과를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.