TOF 기법을 이용한 PET/CT 검사에서 적정 스캔 시간에 대한 정량적 평가 = Quantitative Evaluation on Optimal Scan Time of PET/CT Studies Using TOF PET

국문 초록 (Abstract)

$^{18}F$-FDG 검사 시 한 bed 당 적정 스캔 시간을 정량 평가하기 위하여 Philips사 TF 64 PET/CT를 사용하였다. Phantom 실험과 환자를 대상으로 다양한 스캔 시간을 적용하며 평가를 하여 최적의 스캔 시간을 알고자 하였다. 20초 간격으로 총 5회의 서로 다른 bed 당 스캔 시간을 NEMA IEC body phantom과 환자들에게 적용하여 $^{18}F$-FDG 영상을 획득하였다. Phantom 실험의 경우 관심영역과 background의 방사능비를 8:1로 했다. 관심영역과 background 영역의 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 계산되었다. 환자를 대상으로 한 연구에서는 평균$444{\pm}74$ MBq의 $^{18}F$-FDG가 환자에게 주사되었고 20명의 환자, 38개의 병소부위에서 표준섭취계수가 측정되었다. Background noise는 background 부분의 표준편차를 평균으로 나누어 계산되었다. Phantom 실험에서 두 그룹 (LT-60 [<60 sec]과 GT-60 [${\geq}60$ sec])을 비교한 결과 LT-60 그룹의 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 (H1: 14.2 and 7.3, H2: 11.4 and 7.8, H3: 4.9 and 3.2), GT-60 그룹(H1: 8.9 and 2.8, H2: 8.2 and 5.0, H3: 2.0 and 1.6)에서 보다 높은 변이율을 보였다. 이는 한 bed 당 스캔시간이 60 sec 이상일 때 안정적인 표준섭취계수와 대조회복계수를 나타내는 것을 의미한다. 환자를 대상으로 한 연구에서 역시 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 LT-60 그룹에서 높은 변이율을 보였다. PET/CT 영상에서 background noise는 bed 당 스캔시간이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 60 sec 이하 그룹에서는 높은 background noise로 인하여 높은 SUV와 CRC 변이율을 보였다. 따라서 PET/CT 영상의 질을 고려할 때 1 bed 당 스캔시간은 최소 60 sec 이상이어야 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: To verify the optimal scan time per bed for clinical application, we evaluated the quality of $^{18}F$-FDG images with varying scan times in a phantom and 20 patients with 38 lesions using a Philips (TOF) PET/CT scanner. Materials and Methods: The PET/CT images of a NEMA IEC body phantom and 20 patients (16 males, 4 females) were acquired for 5 different scan times of 20-100 sec per bed with intervals of 20 sec. The activity ratio of hot spheres (diameter of 17 [H1], 22 [H2] and 28 [H3] mm) to the background region in the IEC body phantom was 8-to-1. The contrast recovery coefficient (CRC) and standard uptake value (SUV) based on ROIs of hot spheres and background region were calculated. The noise in each background region was estimated as the ratio of SD of counts to the mean counts in the background region. On the patient image, the injected dose of $^{18}F$-FDG was $444{\pm}74$ MBq and the SUVs in the 38 hot lesions were measured. Results: The two scan time groups (LT-60 [<60 sec] and GT-60 [${\geq}60$ sec]) were compared. In the phantom study, the coefficient of deviations (CVs, %) of CRC and SUV in LT-60 (H1: 14.2 and 7.3, H2: 11.4 and 7.8, H3: 4.9 and 3.2) were higher than GT-60 (H1: 8.9 and 2.8, H1: 8.2 and 5.0, H3: 2.0 and 1.6). In the patient study, the mean CV of CRC and SUV in LT-60 (4.0) was higher than GT-60 (1.2). Conclusion: This study showed that noise increased as the scan time decreased. High noise for the scan time <60 sec per bed yielded high variation of SUV and CRC. Therefore, considering PET/CT image quality, the scan time per bed in the TOF PET/CT scanner should be at least ${\geq}60$ sec.