폐결절 진단에서 호흡 게이트 F-18 Fluorodeoxyglucose PET/CT의 유용성

Abstract

[한글]양전자방출단층촬영(PET)으로 폐결절의 악성 여부를 판정하는데 F-18 FDG의 섭취 여부가 기준이 되고 있으나, 호흡으로 인한 위치의 변동과 모양의 왜곡으로 진단의 정확도가 감소하게 된다. 이를 교정하기 위하여 호흡 게이트 PET/CT을 시행하였고, 호흡의 영향으로 인한 폐결절의 F-18 FDG 섭취 변화와 폐결절의 위치 및 부피 변화를 측정하였다.본 연구에서 대상이 된 13명의 환자는 원발성 폐암 8예와 전이성 폐암 5예였다. 호흡 추적장치로는 적외선 CCD카메라 방식의 Real-Time Position Management(RPM)을 사용하였다. 호흡의 한 주기를 10% 백분위 별로 총 10세트의 영상으로 나누어 각각의 정보를 수집하였으며, 호흡 주기를 소 구간으로 분할하여 호흡 게이트PET(RGPET)과 4D-CT영상을 얻었다. 그리고 이 영상을 근거로 폐결절의 최대 표준섭취계수(maximum standardized uptake value, max SUV) 및 폐결절의 위치와 크기를 분석하였다.전신 촬영 PET에 비하여 RGPET에서 max SUV값이 12.77% - 142.60% (mean±SD, 50.56±38.37%) 증가하였고, 폐결절의 부피는 6.99% - 93.62% (mean±SD, 33.55±21.83%) 감소하였다. RGPET에서 최대 흡기 시와 최대 호기 사이의 위상의 변화에 의한 max SUV값의 최대 변화율은 6.11% - 44.83%(mean±SD, 19.70±12.20%)였으며, 폐결절의 부피를 고려한 위치 변화율은 25.18% - 106.25% (mean±SD, 66.81±31.32%)였다.이상과 같이 RGPET과 4D-CT를 임상에 적용하여 호흡 운동에 의한 영상의 왜곡 정도를 개선할 수 있었고, 실제 폐결절의 위치와 잘 일치되는 결과를 보였다. 게이트를 시행하지 않은 PET보다 RGPET에서 폐결절의 부피의 감소, max SUV값의 증가를 보였고, 위상 차이에 의한 인공산물을 보정할 수 있었다. 그러므로 호흡 게이트 PET/CT를 폐결절의 진단에 이용하면 그 진단의 정확도를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

[영문]The effectiveness of Positron Emission Tomography(PET) for evaluation of patients with a solitary lung nodule or documented bronchogenic carcinoma has been established. Despite some shortcomings, PET is able to distinguish benign from malignant pulmonary nodules, using F-18 FDG uptake value, such as the standardized uptake value(SUV). However, respiratory motion can produce artifacts on PET/CT, especially in small pulmonary nodules close to the base of the lung. Respiratory motion reduces image quality, resulting in image blurring and overestimation of the lesion size. And respiration will decrease the activity concentration and reduce the lesion contrast and measured SUV. Therefore we performed respiratory gated PET(RGPET) and 4D-CT, and evaluate the characteristic changes of lung nodule.Thirteen patients of malignant lung nodules were enrolled in this study, 8 with bronchogenic carcinoma, and 5 with metastatic tumor. A camera-based respiratory gating system, the Real-Time Position Management(RPM) system, was used to the RGPET and 4D-CT to initiate the gating cycle. Each respiratory cycle was divided into discrete 10 bins, triggered at a defined amplitude or phase within the patient''s breathing motion. The acquired data within the time bins corresponded to different lesion positions within the breathing cycle. And then we assessed the effect of respiratory motion correction, motion smearing and quantitation of F-18 FDG uptake in lung lesions.In the gated mode, the max SUV was increased in 12.77% - 142.60% (mean±SD, 50.56±38.37%), and volume was reduced in 6.99% - 93.62%(mean±SD, 50.56±38.37%), compared with those of the nongated measurements. In RGPET image, percent change of max SUV between end-inspiration and end-expiration phases was measured in 6.11% - 44.83%(mean±SD, 19.70±12.20%), and the percent displacement regarding lesion volume was 25.18% - 106.25% (mean±SD, 66.81±31.32%).Using RGPET and 4D-CT, we have shown that lesion volume was reduced, the semiquantitative uptake value of the F-18 FDG was increased, and image smearing was reduced. And so respiratory gating PET/CT will correct motion artifacts and improve diagnostic accuracy rate.