목적 : 방사선치료계획용 전산화단층활영(computerized tomography, 이하 CT) 시 주사시간이 종양부피의 재현성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법 : 인공호흡기의 환기작용에 의해 세로방향의 왕복 운동을 하는 N자형 모형을 제작하였고, 호흡주기를 T로 하였을 때 주사시간을 상대적으로 각각 0.33, 0.50, 0.67, 0.75, 1.00, 1.33, 그리고 1.53 T로 설정하고 CT촬영을 시행하였다. 또한 2002년 3월 19일부터 2002년 5월 21일까지 서울아산병원 방사선종양학과에서 정위방사선수술(stereotactic radiosurgery)을 시행받은 비소세포성 폐암 환자 3명을 대상으로, 주사시간이 빠른 CT (LightSpeed, GE Medical Systems, 주사시간 0.8초)와 느린 CT (IQ Premier, Picker, 주사시간 2.0초)를 각각 $1\~4$회 시행하였다. 각각의 slice에서, N자형 모형의 왕복 운동이 CT 영상에 반영된 좌우방향 선분의 길이를 측정하여 치료계획용 CT 촬영이 모형의 움직임을 반영하는 정도를 측정하였다. 환자를 대상으로 한 연구에서는 정위적 체부 고정틀을 이용하여, 빠른 CT 및 느린 CT의 종양을 하나의 CT 영상조합에서 재구성하여 종양의 체적과 장경을 측정하여 비교하였다. 결과 : 모형실험에서 주사시간에 비례하여, 세로방향 운동을 CT 촬영에서 반영하는 정도는 증가하였으며 1.00 T 이상에서는 일정한 양상을 보였다 주사시간 1.00 T 이상에서 얻어진 결과를 기준으로, 1.00 T 미만의 주사시간을 가지는 CT촬영에서 모형운동을 반영하지 못하는 비율이 각각 $0.33\;T:\;30\%,\;0.50\;T:\;27\%,\;0.67\;T:\;20\%,\;0.75\;T:\;7.0\%$로 측정되었다. 또한 투시검사로 측정한 종양의 세로 방향 움직임이 각각 3 mm, 5 mm, 10 mm이었던 각각의 환자에서 느린 CT에서 얻어진 종양의 세로방향 장경이 빠른 CT에 비해 $5.3\%\;17\%,\;23\%$ 증가하였다. 결론 : 주사시간을 환자의 호흡주기 이상으로 하는 경우 setup margin만을 고려하여 계획용표적체적(planning target volume, PTV)을 정의할 수 있으므로 정상 폐조직에 조사되는 방사선량을 줄여 치료효율을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.
Background: Lymph node metastasis is believed to be a dependent negative prognostic factor of esophageal cancer. To explore detection methods with high sensitivity and accuracy for metastases to regional and distant lymph nodes in the clinic is of great significance. This study focused on clinical application of FDG PET/CT and contrast-enhanced multiple-slice helical computed tomography (MSCT) in lymph node staging of esophageal cancer. Materials and Methods: One hundred and fifteen cases were examined with enhanced 64-slice-MSCT scan, and FDG PET/CT imaging was conducted for neck, chest and upper abdomen within one week. The primary lesion, location and numbers of metastatic lymph nodes were observed. Surgery was performed within one week after FDG PET/CT detection. All resected lesions were confirmed histopathologically as the gold standard. Comparative analysis of the sensitivity, specificity, and accuracy based on FDG PET/CT and MSCT was conducted. Results: There were 946 lymph node groups resected during surgery from 115 patients, and 221 were confirmed to have metastasis pathologically. The sensitivity, specificity, accuracy of FDG PET/CT in detecting lymph node metastasis were 74.7%, 97.2% and 92.0%, while with MSCT they were 64.7%, 96.4%, and 89.0%, respectively. A significance difference was observed in sensitivity (p=0.030), but not the others (p>0.05). The accuracy of FDG PET/CT in detecting regional lymph node with or without metastasis were 91.9%, as compared to 89.4% for MSCT, while FDG PET/CT and MSCT values for detecting distant lymph node with or without metastasis were 94.4% and 94.7%. No significant difference was observed for either regional or distant lymph node metastasis. Additionally, for detecting para-esophageal lymph nodes metastasis, the sensitivity of FDG PET/CT was 72%, compared with 54.7% for MSCT (p=0.029). Conclusions: FDG PET/CT is more sensitive than MSCT in detecting lymph node metastasis, especially for para-esophageal lymph nodes in esophageal cancer cases, although no significant difference was observed between FDG PET/CT and MSCT in detecting both regional and distant lymph node metastasis. However, enhanced MSCT was found to be of great value in distinguishing false negative metastatic lymph nodes from FDG PET/CT. The combination of FDG PET/CT with MSCT should improve the accuracy in lymph node metastasis staging of esophageal cancer.
목적: 자궁내막암의 치료 후 루틴 추적관찰로써의 FDG-PET/ET의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 자궁내막암으로 치료 받은 환자 중 2004년 1월 1일부터 2008년 1월 31일 사이에 FDG-PET/CT를 시행한 101명의 환자(25-79세, 평균 50.6세)를 대상으로 하였다. 모든 환자에서 종양표지 자와 다른 영상의학적 검사(CT, MR)에 대해서도 함께 검토하였다. FDG-PET/CT상 국소 FDG 섭취를 보인 병변을 benign, equivocal, malignant로 분류하였고, equivocal과 maliganat 병변에 대하여 조직학적 혹은 임상적으로 재발유무를 판정하였다. 결과: FDG-PET/CT상 강한 섭취를 보인 경우는 19명의 30개의 병변이었다. Malignant 섭취를 보인 환자는 14명이었고, 이중 11예가 재발로 확인되었다. Equivocal 병변을 보인 환자는 5명 이었고, 이중 1예가 재발로 확인되었다. 위음성을 보인 경우는 2예가 있었고, 모두 복강내 암종증 환자로 진단되었다. 이상의 결과를 종합하였을 때, 자궁내막암의 치료 후 재발의 평가에 대한 전반적인 결과는 예민도 86 %,특이도 92 %, 양성 예측도 63 %, 음성예측도 98 %, 그리고 정확도는 91 %였다. 결론: 자궁내막암의 치료 후 루틴 추적관찰로써 FDG-PET/ET를 시행할 경우 높은 예민도, 특이도로 재발의 진단에 도움이 될 뿐만 아니라 높은 음성 예측도로 인하여 FDG-PET/CT상 음성인 경우 불필요한 추가 검사를 피할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 Pitch의 변화에 따른 CT 감약계수(CT Number)와 잡음(Noise)의 변화를 정량적으로 측정하고자 자체 제작한 맞춤형 팬텀(Customized Phantom)을 사용하였다. 팬텀을 이용한 영상의 획득을 위해 팬텀 내부는 멸균증류수로 가득 채웠다. 유리관 내부에는 생리식염수와 조영제의 비율을 각각 생리식염수 100%, 400:1, 200:1, 100:1, 50:1로 희석한 용액을 담은 후 영상화하였고, 이때 용액의 희석비율별로 pitch를 0, 0.35, 0.7, 1.05, 1.4의 단계로 나누어 각각 영상화하였다. 희석비율별로 모든 ROI에서 측정한 CT number와 noise 값의 평균이 pitch의 변화에 따라 유의한 차이를 보이는지 검증하고자 일원 배치 분산분석(One-way ANOVA Analysis)과 사후검정을 시행하였다. 실험 결과 각 희석비율별 pitch의 변화에 대한 CT number의 변화는 통계적으로 유의한 차이가 없었지만, noise 값은 pitch의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 통계적으로도 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 나선형 영상획득 방식은 pitch에 따라 noise가 유의한 수준으로 달라질 수 있다. 따라서 나선형 영상획득 방식을 적용한 CT 영상의 화질평가 항목과 기준을 설정할 필요가 있을 것이다.
본 연구는 cardiac CT를 이용한 박출계수 산출 시 cardiac MRI와 물리적 시간 해상도 차이를 분석하여 보정함으로써 cardiac CT의 오진율을 감소시키고자 하였다. 연구 방법은 대동맥판막 역류 질환을 진단받은 138명을 대상으로 cardiac CT와 cardiac MRI의 박출계수를 산출한 후 두 검사 간 물리적 시간 해상도 차이를 cardiac CT의 박출계수에 보정한 다음 신뢰도를 평가하여, 물리적 시간 해상도 차이 보정 전, 후 cardiac CT의 오진율이 개선됐는지 평가 하였다. 연구결과, 물리적 시간 해상도 차이 보정 전 cardiac CT 박출계수의 오진율은 38.4%(53명)로 높게 나왔고, 보정 후 오진율은 23.9%(33명)로 감소하였다. 또한 Bland-Altman plot에서 확인한 보정된 cardiac CT 박출계수는 cardiac MRI의 박출계수와의 일치도가 상당히 높은 것을 알 수 있다. 결론적으로 심장판막 질환 진단시 단순한 cardiac CT의 박출계수로만 진단하는 것은 오진율을 높일 수 있으므로 cardiac MRI로 물리적 시간 해상도의 차이를 보정하면 오진율을 14.5%(20명) 감소시킬 수 있다. 그러므로 본 연구를 박출계수 산출 시 적용한다면 유용성이 높다고 사료된다.
Objective: To investigate the relationship between 18F-FDG PET/CT semi-quantitative parameters and the International Association for the Study of Lung Cancer, American Thoracic Society/European Respiratory Society (IASLC/ATS/ERS) histopathologic classification, including histological subtypes, proliferation activity, and somatic mutations. Materials and Methods: This retrospective study included 419 patients (150 males, 269 females; median age, 59.0 years; age range, 23.0-84.0 years) who had undergone surgical removal of stage IA-IIIA lung adenocarcinoma and had preoperative PET/CT data of lung tumors. The maximum standardized uptake values (SUVmax), background-subtracted volume (BSV), and background-subtracted lesion activity (BSL) derived from PET/CT were measured. The IASLC/ATS/ERS subtypes, Ki67 score, and epidermal growth factor/anaplastic lymphoma kinase (EGFR/ALK) mutation status were evaluated. The PET/CT semi-quantitative parameters were compared between the tumor subtypes using the Mann-Whitney U test or the Kruskal-Wallis test. The optimum cutoff values of the PET/CT semi-quantitative parameters for distinguishing the IASLC/ATS/ERS subtypes were calculated using receiver operating characteristic curve analysis. The correlation between the PET/CT semi-quantitative parameters and pathological parameters was analyzed using Spearman's correlation. Statistical significance was set at p < 0.05. Results: SUVmax, BSV, and BSL values were significantly higher in invasive adenocarcinoma (IA) than in minimally IA (MIA), and the values were higher in MIA than in adenocarcinoma in situ (AIS) (all p < 0.05). Remarkably, an SUVmax of 0.90 and a BSL of 3.62 were shown to be the optimal cutoff values for differentiating MIA from AIS, manifesting as pure ground-glass nodules with 100% sensitivity and specificity. Metabolic-volumetric parameters (BSV and BSL) were better potential independent factors than metabolic parameters (SUVmax) in differentiating growth patterns. SUVmax and BSL, rather than BSV, were strongly or moderately correlated with Ki67 in most subtypes, except for the micropapillary and solid predominant groups. PET/CT parameters were not correlated with EGFR/ALK mutation status. Conclusion: As noninvasive surrogates, preoperative PET/CT semi-quantitative parameters could imply IASLC/ATS/ERS subtypes and Ki67 index and thus may contribute to improved management of precise surgery and postoperative adjuvant therapy.
본 연구에서는 PLA를 기반으로 알루미늄, 나무, 구리, 카본, 대리석이 각각 20% 함유된 재질들의 CT number를 분석하고 영상에 어떠한 영향을 미치는지 분석하고자 하였다. 보급형 3D 프린터를 이용하여 5×30×30 ㎣(두께×직경×높이)의 원기둥 모양 팬텀을 제작하였다. 관전압을 80, 100, 120 kV로 변화시키고, 관전류초를 100, 200 mAs로 변화시켜 테이블 중앙에 놓인 팬텀을 총 6가지 조건으로 횡단 스캔하였다. Image J를 이용하여 원형의 ROI를 설정하고 물질부 CT number의 정량값과 주변부 CNR의 정량값을 구하였다. 물질부의 CT number 평균값은 PLA-나무20%, PLA-대리석20%, PLA-카본20%, PLA-100%, PLA-알루미늄20%, PLA-구리20% 순으로 높아졌고(p<0.05), kV 증가에 따른 CT number는 음의 상관성을 확인하였다. 주변부의 CNR값은 PLA-대리석20%, PLA-구리20%, PLA-카본20%, PLA-나무20%, PLA-알루미늄20%, PLA-100% 순으로 증가 됨을 확인하였다(p<0.05). 각 재료별 HU 값과 유사한 인체 장기는 PLA-구리20%는 치밀골, PLA-알루미늄20%는 해면골, PLA-100%는 응고된 혈액, PLA-카본20%와 PLA-대리석20%는 간, 근육, 비장, PLA-나무20%는 지방과 유사한 값이었다. 또한 모든 재료에서 필라멘트 주변부 영상을 흐리게 하는 흐림 현상을 확인하였고 특히 PLA-100%에서 영상 주변부 흐림 현상이 가장 많은 것을 확인하였다. 따라서 의료용팬텀 제작의 재질을 선정할 때 목표 장기의 HU 값을 반영하고, 팬텀 주변부의 흐림 현상을 고려하는 것이 바람직하다고 판단하며 본 연구가 기초 자료를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.
PET/CT 영상 재구성시 감쇠보정맵을 사용하여 영상재구성에 적용한다. 감쇠보정 맵의 CT parameter을 변경하여 PET/CT 영상 재구성 할 때 적용하여 SUVmax에 어떤 영향을 미치는지 비교 평가해보고자 한다. 장비는 Biograph mCT 64를 사용하였고 Phantom은 NEMA IEC Body Phantom을 사용하였다. 실험을 위해 환자는 2017년 2월에서 3월까지 본원 PET/CT 검사를 시행한 환자 20명을 대상으로 Lung, Liver, Bone에 관심영역을 선택하여 기존 08f AC, 45f medium, 80f ultra sharp 방식의 CT kernel을 적용한 감쇠보정맵을 사용하여 PET/CT 영상 재구성에 도입 후 방사능 농도(kBq/mL), SUVmax, SD(standard deviation) 변화 유무를 평가하였다. Phantom 방사능 농도 측정 결과 B08f AC 대비 B45f 0.96%, B80f 6.58% 증가하였고 B08f AC 대비 B45f 0.86%, B80f 6.54%각각 증가하였고, SD의 경우 B08f AC 대비 B45f 1.27%, B80f 6.96% 증가하였다. 환자에서 부위별 SUV는 Lung에서 B08f AC 대비 B45f 1.6%, B80f 6.6%, Liver에서 B08f AC 대비 B45f 0.7%, B80f 4.7%, Bone에서 B08f AC 대비 B45f 1.3%, B80f 6.2% 증가를 보였다. 부위별 SD는 Lung에서 B08f AC 대비 B45f 6.2%, B80f 15.4%, Liver에서 B08f AC 대비 B45f 2.1%, B80f 11%, Bone에서 B08f AC 대비 B45f 를 사용할 때 2.3%, B80f 14.7% 증가를 보였다. CT Kernel변화에 따라 sharpness noise와 영상의 질은 변화를 보였으나 SUVmax와 SD는 통계적으로 유의한 차이가 없었다.(P>.05). 핵의학 영상은 정량적인 평가가 중요하다 따라서 부위에 따라 CT kernel이 적절하게 조절되고 noise level이 낮은 감쇠보정 맵을 사용하여 PET/CT 재구성시에 적용하여 정량적 평가에 오류를 줄이는 것이 중요하다고 사료되므로 따라서 같은 부위라 할지라도 sharpness noise가 인위적으로 증가된 kernel을 사용하는 것보다 noise가 낮은 kernel을 사용하는 것이 SD편차를 줄이고 정량적인 평가에 오류를 적게 하여 정확한 진단과 SUV 측정에 유용할 것으로 사료된다.
PET(Positron Emission Tomography)장치는 해부학적 정보를 얻기 위한 CT와 MRI의 장치를 PET 장치와 융합시킨 PET/CT나 PET/MRI 장치로 사용된다. 그렇기 때문에 일반 의료장비들과 비교하여 Gantry(촬영부 본체)의 길이가 늘어나고 내부의 공간이 넓어지는 원형(ring)타입의 구조로 제작된다. PET 장치의 구성요소 중 하나인 신틸레이터는 Gantry 안쪽에 위치하는데 온·습도 변화에 민감한 크리스탈 성분으로 되어있기 때문에 커다란 온도 변화로 인해 신틸레이터의 손상을 가져올 수 있다. 신틸레이터는 항온항습기로 PET장치가 설치되어 있는 공간에 온·습도를 유지하지만 이러한 PET 장치의 구조적 원인과 CT 장비에서 발생하는 열로 인한 Gantry 내부의 온·습도의 변화가 예상된다. 항온항습기를 가동하여 온·습도를 유지중인 PET/CT 장치의 Gantry 내부를 6개의 구역으로 나눈 후 각 구역에 Arduino 온·습도 센서인 Adafruit BME 280을 부착하여 출력 값을 분석했다. 각 6개 구역에서 센서를 이용해 측정한 평균 온·습도 값과 항온항습기의 평균 측정값을 비교하면 평균적으로 온도는 2.71℃ 상승, 습도는 21.5% 감소의 차이가 발생하였고, PET Gantry의 온·습도 측정값은 국내에서 지정한 정도 관리 범위에서 벗어나는 결과 값이 나왔다. 연구 결과를 통해 앞으로 지속적인 온·습도의 변화를 가진다면 PET Gantry 안에 장착된 신틸레이터의 노후화가 예상되므로 Gantry구조 내부의 온·습도를 적절히 유지하는 방안을 모색해야 한다.
목적 : 환자의 피폭선량 감소를 위해 PET/CT검사 시Pitch를 조절하여 환자의 피폭선량을 줄일 수 있는 방법에 대해 고려해 보고 Pitch 조정이 CT 영상과 PET의 SUV값에 영향을 주어 변화가 있는지를 살펴 보고자 한다. 방법 : Siemens사의 Biograph Positron Emission Tomography (PET) Scanner (CT 형식 : TRCT-240-130 (WCT-240-130)을 사용하였다. 환자의 피폭선량 평가로는 CT 조사선량 측정기인 PTW-DIADOS 11003/1383를 사용하여 선량을 측정하였고 Pitch 조정이 CT 영상에 미치는 영향을 알아보기 위해 AAPM Standard Phantom을 이용하여 pitch 변화에 따른 CT 영상의 공간 분해능을 측정하여 비교하였다. 그리고, PET source consists of a solid radioactive cylinder phantom을 사용하여 Pitch 변화에 따른 Fusion 영상의 SUV값을 산출하여 PET/CT 영상에서 SUV값이 변하였는지 확인하였다. 결과 : 2slice CT scanner에서는 Pitch가 0.7~1.3까지는 방사선량이 크게 떨어지나 1.5~1.9까지는 방사선량의 감소가 작아졌으며 Pitch값이 커질수록 환자의 피폭선량이 작아지는 것을 알 수 있었다. 그리고 Pitch값의 증가에 따른 SUV값의 변화는 거의 없었으며. Pitch값이 PET SUV값에 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다. Pitch의 변화가 CT 영상에도 크게 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다. 결론 : 위의 결과로 PET/CT를 사용하는 병원은 영상의 왜곡이 없고 PET SUV값에 영향을 주지 않는 범위 내에서 각 병원에 맞는 Pitch값을 찾아서 환자의 피폭 경감을 위해 노력해야 할 것이다. 그리고 Multi-detector를 가진 CT scanner인 경우에 모두 해당 될 것이라 생각되며 향후 다른 장비에서도 이와 같은 실험이 필요하다 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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