토끼의 염증 병소에서 18F-FDG 섭취 변화

Abstract

[한글]

양전자방출단층촬영장치(Positron Emission Tomography, PET)는 인체나 실험 동물 생체 내에서 일어나는 생화학적, 생리학적 과정을 정량 분석할 수 있는 장점으로 인해 핵의학에서 중요한 역할을 하고 있다. 여러 가지 종양의 종류를 진단하는 데 유용한 것으로 알려진 18F-FDG PET의 경우 최근에는 18F-FDG 섭취 증가 영역이 악성 종양에서뿐만 아니라 양성 종양에서도 보이는 사례가 보고되고 있기 때문에 염증이나 감염 상태의 병변을 진단하는 데 이 점을 이용하고 있다. 그러나 각 병변의 상태별로 구별을 지을 수 있는 정량적인 값이 제시 되지 못할 경우에는 PET 영상에서 18F-FDG 섭취 증가라는 점은 병변의 진단의 정확도를 감소시키는 요인이 될 수도 있다. 특히 암 조직이나 염증 조직에서 시간에 따른 18F-FDG 대사 경향이 유사하게 나타나는 경우가 있기 때문에 좀 더 객관적인 구별점이 필요하다고 할 수 있다.이러한 문제점을 해결하기 위한 연구 방법 가운데 18F-FDG 주사 후 한 시간 이전과 주사 후 한 시간 이후에서 PET 영상을 두 번 획득하고 두 영상에서 18F-FDG 섭취의 정량적인 값을 비교하는 Dual Time Point PET 영상 기법이 있다. 발표된 실험 결과에 의하면 염증 상태의 조직에서 18F-FDG 섭취는 18F-FDG 주사 후 한 시간 이후에서 한 시간 이전에 비해 감소하는 데 반해 암 조직에서는 18F-FDG 섭취 증가를 보였다. 그러나 이는 염증의 상태가 고려되지 않고 모든 염증 상태에서 평균화된 결과이고 따라서 염증의 상태 별로 분류한 실험이 필요하다고 할 수 있다. 따라서 이 점에 착안하여 본 연구에서는 염증의 상태에 따라 18F-FDG 주사 후 한 시간 전 후의 18F-FDG 섭취 변화 양상이 다를 수 있고, 한 시간 이후에도 18F-FDG 섭취 증가를 지속적으로 보이는 염증 상태가 있을 수 있다 라는 가설하에 실험을 수행한 것이다. 이를 위해 동물 모델을 이용해 한 개체에서 염증을 인위적으로 유발시키고 지속시켜 염증의 진행 일에 따른 18F-FDG 주사 후 한 시간 전 후의 18F-FDG 섭취를 비교해보는 실험을 진행하였다. 토끼를 대상으로 하였으며 Dual Time Point PET 영상 기법을 이용해 염증 유발 일로부터 1주째, 3주째 그리고 한 달째의 영상을 획득하여 비교하였다. 그 결과 3주째의 영상에서는 표준섭취계수 SUV (Standardized Uptake Value)가 18F-FDG 주사 후 45분에서 비해 90분에서 증가했으나, 1주째와 한 달째의 영상에서는 18F-FDG 섭취가 감소하였다. 즉, 모든 염증에서 18F-FDG 주사 후 한 시간 이후 18F-FDG 섭취 감소를 보이는 것은 아니며 염증의 진행 일에 따라 Dual Time Point 에서 18F-FDG 섭취 변화 정도가 다르게 나타날 수 있다는 것이다. 여기서 염증의 진행 일에 따라 다르다는 것은 즉 염증의 상태마다 그 결과가 달라질 수 있다는 것으로 예측 해 볼 수 있다.따라서 Dual Time Point PET 영상 기법을 이용한 진단 시에는 한 시간 이후 18F-FDG 섭취 증가를 보이는 병변일 경우 악성 종양의 상태, 18F-FDG 섭취 감소 시에는 염증의 상태라는 이원화 된 진단의 자료로 이용하는 것은 그 정확도에 한계를 줄 수 있을 것으로 생각된다. 그러므로 앞으로 임상에서 Dual Time Point PET 영상 기법을 이용해 진단의 기준으로 사용할 시에는 염증의 상태를 보다 구체적으로 분류하여 그 결과를 비교한 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이며, 그 후 진단의 기준으로 이용되어야 할 것으로 사료된다.

[영문]Positron emission tomography (PET) is an in vivo imaging technique that allows the measurement of biological processes in humans. 18F-FDG has been shown to accumulate in malignant tumors due to increased glucose metabolism. Therefore, 18F-FDG PET has reached widespread application for the diagnosis of various tumors. However, recent investigations have shown that 18F-FDG accumulates not only in malignant tumors but also in inflammatory lesions. It is now important to investigate how to differentiate malignant tumors from inflammatory lesions to obtain increased accuracy in diagnosing malignant tumors by 18F-FDG PET. Futhermore, many reports have reported that patterns of 18F-FDG uptake in acute inflammatory lesions are similar with some malignant tumors. Hence it must be given more quantitative values to distinguish each state. For these reasons, several investigators evaluated 18F-FDG accumulation on the PET images after 1 hour later from 18F-FDG injection and compared with earlier one than 1 hour. This method is called Dual Time Point PET imaging.In this study, we examined rabbits with an inflammatory lesion using Dual Time Point PET imaging method. 18F-FDG PET scans were performed twice at 45 minutes and 90 minutes after 18F-FDG injection. And each 18F-FDG uptake was compared at two time points by calculating SUV. We kept induced inflammation for about one month and applied Dual Time Point PET imaging periodically (1st week, 3rd week and one month). Unlike previous results, 18F-FDG uptake was also increased in inflammatory lesion after 1 hour later from 18F-FDG injection on 3rd week. Therefore, in case of diagnosis from malignant tumors to inflammatory lesions with Dual Time Point PET imaging, it must be considered more carefully.