• 핵의학기술
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• 제27권2호
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• pp.111-127
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• 2023

Purpose: Gallium-68 (⁶⁸Ga) is increasingly used in nuclear medicine imaging for various conditions such as lymphoma and neuroendocrine tumors by labeling tracers like Prostate Specific Membrane Antigen (PSMA) and DOTA-TOC. However, compared to Fluorine-18 (¹⁸F) used in conventional nuclear medicine imaging, ⁶⁸Ga has lower spatial resolution and relatively higher Signal to Background Ratio (SBR). Therefore, this study aimed to investigate the optimized parameters and reconstruction methods for PET/CT imaging using the ⁶⁸Ga radiotracer through model-based image evaluation. Materials and Methods: Based on clinical images of ⁶⁸Ga-PSMA PET/CT, a NEMA/IEC 2008 PET phantom model was prepared with a Hot vs Background (H/B) ratio of 10:1. Images were acquired for 9 minutes in list mode using DMIDR (GE, Milwaukee WI, USA). Subsequently, reconstructions were performed for 1 to 8 minutes using OS-EM (Ordered Subset Expectation Maximization) + TOF (Time of Flight) + Sharp IR (VPFX-S), and BSREM (Block Sequential Regularized Expectation Maximization) + TOF + Sharp IR (QCFX-S-400), followed by comparative evaluation. Based on the previous experimental results, images were reconstructed for BSREM + TOF + Sharp IR / 2 minutes (QCFX-S-2min) with varying β-strength values from 100 to 700. The image quality was evaluated using AMIDE (freeware, Ver.1.0.1) and Advanced Workstation (GE, USA). Results: Images reconstructed with QCFX-S-400 showed relatively higher values for SNR (Signal to Noise Ratio), CNR (Contrast to Noise Ratio), count, RC (Recovery Coefficient), and SUV (Standardized Uptake Value) compared to VPFX-S. SNR, CNR, and SUV exhibited the highest values at 2 minutes/bed acquisition time. RC showed the highest values for a 10 mm sphere at 2 minutes/bed acquisition time. For small spheres of 10 mm and 13 mm, an inverse relationship between β-strength increase and count was observed. SNR and CNR peaked at β-strength 400 and then decreased, while SUV and RC exhibited a normal distribution based on sphere size for β-strength values of 400 and above. Conclusion: Based on the experiments, PET/CT imaging using the ⁶⁸Ga radiotracer yielded the most favorable quantitative and qualitative results with a 2 minutes/bed acquisition time and BSREM reconstruction, particularly when applying β-strength 400. The application of BSREM can enhance accurate quantification and image quality in ⁶⁸Ga PET/CT imaging, and an optimization process tailored to each institution's imaging objectives appears necessary.

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.17-23
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• 2009

많은 암 환자들 중 특히 미만성 거대 B 세포 림프종 환자의 추적 검사에서 PET/CT 검사는 기타 다른 검사들과 견주어 볼 때 매우 중요하다는 것은 이미 알려져 있다. 이들 환자의 치료는 대부분 환자의 장기 한 곳에 국한된 경우가 없으므로, 방사선 치료나 항암 화학 요법 치료로 시행한다. 이러한 항암 화학 요법 치료는 골수의 활동을 억제하는 치료이기 때문에 환자에게서 호중구감소증과 같은 백혈구의 감소가 나타날 수 있다. 이러한 증상을 개선하기 위하여 과립구 자극요소(Granulocyte colony-stimulating factor)인 Filgrastim 성분의 골수촉진제를 사용하는 경우가 일반적이며, 이 약제가 투여된 환자에게서 단기간에 PET/CT 검사를 진행하게 되면, 검사에 사용되는 $^{18}F$-FDG의 섭취가 조혈 세포가 모여 있는 골수의 활성화로 그 곳에 섭취가 가중되어 정확한 영상의 정보를 얻는데 한계가 있다. 이 연구의 목적은 Filgrastim의 약제 투여 1일 후의 영상과 어느 정도 시간이 지난 후 영상의 SUV를 각각 비교하여 수치화하고, 대략 어느 정도 시간이 지난후에 정확한 영상의 정보를 줄 수 있는 $^{18}F$-FDG의 섭취가 일어나는지를 유추해 보고자 한다. 환자대상은 2007년 1월~2009년 1월까지 미만성 거대 B 세포 림프종을 진단받고 추적 검사 중인 환자 10명을 대상으로 하였다. 남자 4명, 여자 6명이고, 평균나이는 53.8세 평균 체중은 57.3 kg이다. PET/CT (Discovery STe; GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA) 검사를 위해 환자에게 $^{18}F$-FDG 정맥주사 후 1시간 가량 안정시키고, PET/CT 영상을 획득하였다. 영상 분석은 ROI ($12\;mm^2$)를 $C_6$ (6 번 경추), $L_4$ (4 번 요추), 간, 비장, 폐에 각각 그린 후 표준화 섭취 계수(SUV)를 측정하였다. 같은 환자를 골수촉진제 주사 1일 후 영상과 5~7일 후 영상을 각각 분석하였으며, 통계 프로그램으로는 SPSS version 12. Wilcoxon signed rank test를 사용하여 두 집단 간의 유의성을 확인하였다. 검사를 시행한 10명의 환자의 SUV를 분석한 결과, 골수촉진제를 투여하고 1일 후의 SUV가 5~7일 후에 비해 $C_6$ (6 번경추), L4 (4 번 요추), 비장에서 현저하게 높게 나타났고, 간과 폐에서는 비슷하게 나타났다. SUV의 차이와 더불어, 5~7일 후의 영상에서는 뼈의 섭취가 거의 없어진 정상 섭취 영상을 얻을 수 있었다. 위의 연구에서도 보여진 것과 같이 과립구 자극요소 약제투여 후 1일째 환자의 영상과 5~7일 후의 영상에서 SUV의 현저한 차이가 있었으며, 약제를 투여한 환자의 영상에 뼈의 $^{18}F$-FDG 섭취가 집중되었으며, 평균 5~7일 후에 검사에서는 뼈의 섭취가 현저하게 줄어든 정상적이 영상을 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 SUV를 측정하고, 통계분석 함으로서 기존의 사실을 수치화 하였으며, 정상 섭취가 가능한 기간을 유추 할 수 있었다. 추후에 과립구 자극요소인 Filgrastim 이 외에 Pegfilgrastim, Lenograstim등 기타약제와의 유사성과 차이점에 대한 유사 연구에도 기여할 수 있으리라 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.69-75
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• 2014

최근 진단 분야에서 PET/CT는 종양학 분야는 물론 심장, 신경 등 여러 가지 분야에서 널리 활용되고 있다. 그 중 심장 분야에서 $^{13}N-NH_3$ 심근 관류 PET/CT는 MBF를 이용한 절대 심근 관류의 측정이 가능하며 심근 관류 SPECT에 비하여 공간 분해능과 대조도가 우수하고 CT를 이용한 보다 정확한 감쇄 보정이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 $^{13}N-NH_3$ PET/CT 검사 시 각 재구성 방법에 따른 정량적 심근 관류, 반정량 심근 관류 지표의 변화와 image quality의 변화를 비교하였다. 2013년 1월부터 11월까지 서울대학교병원에서 $^{13}N-NH_3$ PET/CT 검사를 시행받은 14명(평균연령 $60.24{\pm}7.21$세, 평균 몸무게 $71.54{\pm}7.43kg$, 남자 8명, 여자 6명)의 데이터를 분석하였다. 안정기, 부하기 각 10분 listmode scan의 data를 이용 동적, 정적 영상을 FBP, iterative2D, Iterative3D, TrueX의 재구성 방법을 이용하여 재구성하였다. 안정기, 부하기의 각 동적 영상을 이용하여 MBF에서 재구성 방법에 따른 RCA, LAD, LCX의 각 territory 별 심근관류와 global, reserve (stress/rest)값을 비교하였다. 또한 정적 영상을 이용 QPS에서 각 재구성 방법에 따른 extent와 TPD 를 비교하였으며 재구성 방법 별 정적 영상의 snapshoot을 제작하여 영상의 해상력과 노이즈, 판독의 용이성을 기반으로 핵의학과 판독의 5명의 blind test를 시행하였다. 각 재구성 방법에 따라 vendor에서 권고 되는 iterative2D 대비 정량적 심근 관류의 CFR은 최소 -18.68% (P=0.0002)에서 최대 7.91% (P<0.0001)의 변화를 보였으며, 반 정량적 지표들은 안정기에서 extent는 최소 -0.86%p (P=0.1953)에서 최대 5.36%p (P<0.0001), TPD는 최소 -0.57%p (P=0.2053)에서 최대 4.36%p (P<0.0001), 부하기에서 extent는 최소 1.93%p (P=0.4275)에서 최대 5.43%p (P=0.0003), TPD는 최소 1.57%p (P=0.4595)에서 3.93%p (P<0.0001) 증가된 값을 보였다. 영상의 해상력과 노이즈, 판독의 용이성을 기반으로 핵의학과 판독의 5명의 blind test에서는 FBP로 재구성된 영상이 최하위로 평가 되었으며 TrueX, iterative2D, iterative3D 순으로 평가되어 iterative3D로 재구성된 영상이 판독 시 가장 우수한 영상을 평가되었다. 각 병원은 장비에 따른 각 재구성 방법에 의한 정량적 심근 관류의 변화, 반 정략적 지표들의 과대 또는 과소평가되는 정도를 확인하고 병원 장비의 실정에 적합한 동적, 정적 재구성 방법을 확립하여 진단에 보다 유용하고 정확한 심근 관류 값을 제공하여야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1331-1339
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• 2017

미토콘드리아 게놈에 존재하는 시토크롬C 산화효소 서브유닛 I (cytochrome C oxidase subunit I, COI) 유전자의 DNA 염기서열을 기반으로 하는 종 판별은 수산물 자원의 지속적인 개발과 어류 다양성 보존을 위해 폭넓게 적용되고 있다. 본 연구에서는 한국에서 소비되는 옥돔과 가짜 옥돔으로 둔갑하는 옥두어의 종 판별을 위한 분석법을 개발하였다. 옥돔과 옥두어, 두 종의 종 판별과 검증을 위해 미토콘드리아 게놈의 DNA 염기서열 차이를 이용하여 real-time PCR법에 의해 분석하였다. 미토콘드리아 DNA 서열의 생물정복학적 분석에서 옥돔과 형태학적 옥돔 유사종인 옥두어, 두 종 사이에 COI 유전자 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 종 판별을 하기 위해 COI 유전자 내에서 일부 변화된 서열에서 종 특이적 프라이머를 디자인하였다. 10 개체의 옥돔과 옥두어에서 게놈 DNA을 추출하여 옥돔과 옥두어의 종 특이적 프라이머를 이용하여 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었다. 이러한 real-time PCR 시스템을 이용한 genomic DNA 기반의 분자 기술은 동물 조직의 분류학적 분류를 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공한다. 옥돔판별을 위해, 옥돔 DNA에서 옥돔 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($21.85{\pm}3.599$)과 옥두어 DNA에서 옥돔 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.49{\pm}1.183$) 차이를 나타내었다. 그리고 옥두어판별을 위해, 옥두어 DNA에서 옥두어 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($22.49{\pm}0.908$)과 옥돔 DNA에서 옥두어 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.93{\pm}0.479$)을 통해 옥돔과 옥두어의 각 종 특이 프라이머의 효율성, 특이성 및 교차 반응성 측정은 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었다. 제안된 방법은 10개의 상용 샘플로 검증이 되었다. 따라서, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 종 판별이 가능하였다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.491-501
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• 2022

벤토나이트는 고준위 방사성 폐기물 처분장의 완충재 및 뒷채움재의 주재료로 고려되고 있다. 처분환경에서 벤토나이트는 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 연구는 제작된 수화거동 실험용 셀을 사용하여 수화 조건에서 벤토나이트의 거동 특성을 X선 단층촬영 기술을 이용하여 평가하고자 하였다. 플라스틱재료로 만들어진 원통형 셀은 상부의 탈착식 캡을 이용하여 시료 상부에 수직응력을 가하거나 팽윤압을 측정할 수 있도록 제작하였다. 수화실험은 건조밀도 1.4 g/cm³, 함수율 20%의 조건으로 제작된 경주 벤토나이트 블록시료로 수행되었다. 샘플의 직경은 27.5 mm, 높이는 34 mm 이며, 수화 실험 중 0.207 MPa의 일정한 압력으로 물을 주입하였으며, 7일 동안 수화실험을 지속하였다. 하루 동안 수화 과정을 거치면서 벤토나이트가 팽창하여 셀 내부의 공간을 채우는 것을 확인하였다. 또한, 샘플의 X선 CT값의 히스토그램 분석을 통해 수화 과정 초기의 샘플 밀도 증가와 이후 점진적인 밀도 감소가 발생함을 평가할 수 있었다. 평균 CT 값, CT값의 표준 편차, CT값 변화량에 대한 분석을 통해 샘플의 수화 과정에 대한 자세한 정보를 확인할 수 있었다. 즉, 수화 시작 후 2일 동안 시료 하부 및 상부 영역은 밀도가 감소하고 중간 영역은 밀도가 증가하였다. 그 후 수화가 진행되면서 샘플의 각 위치에서의 밀도 변화는 초기 샘플의 밀도와 비교할 때 그 차이가 점차 감소함을 확인하였다. 샘플 내 균열의 형성과정과 이후 감소되는 현상도 X선 단층촬영에 의해 확인되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권2호
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• pp.262-271
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• 2023

본 연구에서는 real-time PCR(SureTect^TM kit와 PowerChek^TM kit), LAMP(3M MDS), 선택 배지를 이용하여 즉석섭취식품에 존재하는 Salmonella spp.와 L. monocytogenes의 검출 능력을 비교 및 평가하고 식품 매트릭스가 real-time PCR의 결과에 미치는 영향을 조사하였다. 4가지 서로 다른 농도로 접종된 식품을 동일한 증균배지를 이용하여 증균 후 세 가지 방법으로 검출한 결과, real-time PCR, LAMP, 선택 배지에서 모두 양성으로 검출되어 인위적으로 접종된 식품에서의 검출 성능은 동등한 것으로 나타났다. 또한, 식품 매트릭스가 real-time PCR의 신속 검출에 미치는 영향을 조사한 결과, Salmonella spp.의 검출에서 샐러드가 다른 식품에 비해 Ct value가 유의적으로 높은 것으로 나타나, 섬유질이 풍부한 식품에 존재하는 Salmonella spp.의 검출을 위해서는 충분한 균질화와 균체의 탈리, 그리고 효율적인 DNA의 증폭이 필요함을 알 수 있었다. 반면, L. monocytogenes의 검출은 식품 매트릭스마다 상이하며 혼합적인 양상을 보였다. 현재의 식품공전 규정에서 식품에 존재하는 식중독균의 신속 검출을 위한 장비와 시약의 사용은 대부분 사용자의 선택에 의존하고 있다. 본 실험에서 real-time PCR로 사용된 SureTect^TM kit와 PowerChek^TM kit는 기존 real-time PCR kit의 대체재로서 사용이 가능할 것으로 판단되며, 또한, LAMP도 우수한 검출 성능을 보였기에 식품안전 관리 수단으로 활용될 가능성이 있음을 시사하고 있다.

• Journal of Magnetics
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• 제22권2호
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• pp.227-233
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• 2017

The purpose of this study was to evaluate the effects of X-ray photon energy, tissue density, and the kernel essential for image reconstruction on the image quality by measuring HU and noise. Images were obtained by scanning the RMI density phantom within the CT device, and HU and noise were measured as follows: images were obtained by varying the tube voltages, the tube currents and eight different kernels. The greater the voltage-dependent change in the HU value but the noise was decreased. At all densities, changes in the tube current did not exert any significant influence on the HU value, whereas the noise value gradually decreased as the tube current increased. At all densities, changes in the kernel did not exert any significant influence on the HU value. The noise value gradually increased in the lower kernel range, but rapidly increased in the higher kernel range. HU is influenced by voltage and density, and noise is influenced by voltage, current, kernel, and density. This affects contrast resolution and spatial resolution.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권9호
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• pp.1239-1248
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• 2016

4주간 식이로 유도된 비만 동물에서 호박즙(250 mg/kg BW), 옥수수수염차(250 mg/kg BW), 팥차(250 mg/kg BW)와 이들 혼합음료(호박즙 분말 : 옥수수수염차 분말 : 팥차 분말, 1:1:1, 250 mg/kg BW)를 9주간 투여하여 그 효능을 알아본 결과 호박즙, 옥수수수염차, 팥차 개별 섭취 시 체중감소 효과는 보였으나 그 기전은 본 연구에서 규명하지 못하였다. 그러나 혼합음료 섭취군에서는 지방조직 무게의 유의적 감소로 인한 체중 저하 효능을 확인할 수 있었다. 부고환지방조직의 표면적은 고지방식이섭취군(HFD)군에 비해 고지방식이+혼합음료섭취군(HFD+PCA)군에서 유의적으로 감소하였으며, HFD+PCA군의 아디포넥틴은 HFD군에 비해 유의적으로 증가하였다. 음료섭취군들 중 고지방식이+혼합음료섭취군(HFD+PCA)은 고지방식이섭취군(HFD)보다 ORAC value가 증가하였고, GSH-Px의 간 항산화 효소에서도 HFD군보다 HFD+PCA군이 유의적으로 증가하였다. 또한, HFD+PCA군은 고지방식이에 의한 지질과산화물 생성을 유의적으로 감소시켰으며, 비만으로 인한 산화적 스트레스에 따른 DNA 손상을 현저히 낮추었다. 따라서 산화적 스트레스에 의해 유도되는 비만 치료에 호박즙, 옥수수수염차, 팥차를 각각 섭취하기보다는 이들 세 가지를 동일한 비율로 혼합 섭취 시 각각의 항산화 효능의 상승작용에 의한 항비만 효과가 현저하게 나타낼 것으로 생각한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권5호
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• pp.992-999
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• 1998

연구배경: CT상 폐기종의 정량적 분석을 위해서 "Density mask"를 이용하거나 육안적으로 관찰하여 폐기종 지수를 구하고, 폐기종 지수와 폐기능 검사 지표 사이에 상관관계가 있는 지를 알아보았으며, 폐기종 지수를 구하는 여러 방법을 비교하여 보다 간단하고 객관적인 방법을 구하고자 하였다. 방 법: 17명의 폐기종 환자를 대상으로 고해상 전산화 단층 촬영을 시행하였고(모두 남자 환자임, 평균연령 62세), 모든 환자에서 폐확산능과 폐기능 검사를 시행하였다. 환자마다 전체 폐를 포함하는 모든 스캔에서 "Density mask"를 이용하여 -400HU를 기준으로 한 전체 폐용적에 대한 -880, -900, -920HU를 기준으로 한 폐기종 영역의 비를 각각 구하여 폐기종 지수(ESW)를 얻었다. 또 대동맥궁 첨부에서 4cm 간격으로 5-단면을 선택하여 "Density mask"를 이용한 폐기종 지수(ESR)를 구하고, 육안적으로 관찰하여 폐기종 지수(ESV)를 구하였다. 각각의 폐기종 지수를 폐기능 검사지표와 비교하여 통계학적으로 유의한 상관관계가 있는지 알아 보았으며, 폐기종 지수를(ESW, ESR, ESV) 사이에 유의한 차이가 있는지 알아보았다. 곁 과: 폐기종 환자에서 "Density mask"로 전체 폐를 이용하여 얻은 폐기종 지수(ESW)는 폐확산능 (r=0.61)과 $FEV_1/FVC$(r=0.51) 등의 안정시 폐기능 검사지표와 상관관계가 있었다. -880, -900, -920HU로 기준치를 달리 하여 얻은 각각의 ESW 사이에는 유의한 차이가 없었다. 5-단면을 이용하여 얻은 ESR는 ESW와 밀접한 상관관계가 있었고, 상기한 폐기능 검사지표와도 좋은 상관관계를 보였다. 육안적 폐기종 지수는 DLCO(r=0.71)와 physiologic dead space ratio(r=0.58)를 제외한 모든 폐기능 검사와 유의한 상관관계가 없었다(p<0.05). 결 론: CT상 "Density mask"를 이용해 폐기종을 정량분석한 폐기종 지수 (ESW, ESR)와 폐기능 검사지표와 유의한 상관관계가 있었고 폐기종의 중증도의 평가에 유용한 방법으로 생각되며, 또한 폐기능 검사 지표에 대해 ESW가 육안적으로 구한 폐기종 지수(ESV)보다 높은 상관관계를 보였다. 대표적인 5-단면에서 얻은 폐기종 지수(ESR)는 간단하고 정확하여 실제 임상에 권장된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권6호
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• pp.553-560
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• 2007

목적: F-18 FDG PET은 근골격계 종양에서 양성과 악성병변을 감별하는 유용성에 대하여 다양한 결과가 보고되고 있다. 저자들은 F-18 FDG를 이용한 PET/CT로 근골격계 종양의 maxSUV를 분석하고 비교하여 유용성을 알아보았다. 대상 및 방법: 치료 전 46개 병소(연부 조직 종양 양성/악성 : 11/12, 골종양 양성/악성 9/14)에 대하여 F-18 FDG PET/CT를 시행하였으며, 조직학적 검사로 확진하였다. 악성과 양성을 구분하는 maxSUV 절단값은 연부 조직 종양에서는 4.1, 골종양에서는 3.05로 하였다. 결과: 연부 조직 종양에서 양성(R=11; maxSUV $3.4{\pm}3.2$)과 악성(n=12; maxSUV $14.8{\pm}12.2$) 간에 maxSUV는 통계학적으로 유의하게 (p<0.001) 차이가 있었다. 민감도와 특이도는 각각 83%, 91%였다. 그러나 골종양에서는 양성 종양(n=9; maxSUV $5.4{\pm}4.0$)과 악성 골종양(n=14; maxSUV $7.3{\pm}3.2$) 간에 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 연부 조직 종양에서는 결절성 근막염이 위양성으로 나타났고(maxSUV=12.4) 골종양에서는 섬유성 골이형성증과 랑게르한스세포 조직구증식증 2예 및 골모세포종이 있었다. 결론: 연부 조직 종양에서 maxSUV는 양성과 악성을 감별하는데 유용하였다. 그러나 골종양의 경우에는 maxSUV가 낮은 경우에는 악성을 배제할 수 있었으나, maxSUV가 높은 경우에는 조직학적으로 조직구나 섬유모세포 등이 포함된 종양의 감별진단을 고려하여야한다.