Abstract
Purpose: For better PET imaging with accuracy the transmission scanning is inevitably required for attenuation correction. The attenuation is affected by condition of acquisition and patient position, consequently quantitative accuracy may be decreased in emission scan imaging. In this paper, the present study aims at providing the measurement for attenuation varying with the positions of the patient's arm in whole body PET/CT, further performing the comparative analysis over its SUV changes. Materials and Methods: NEMA 1994 PET phantom was filled with $^{18}F$-FDG and the concentration ratio of insert cylinder and background water fit to 4:1. Phantom images were acquired through emission scanning for 4min after conducting transmission scanning by using CT. In an attempt to acquire image at the state that the arm of the patient was positioned at the lower of ahead, image was acquired in away that two pieces of Teflon inserts were used additionally by fixing phantoms at both sides of phantom. The acquired imaged at a were reconstructed by applying the iterative reconstruction method (iteration: 2, subset: 28) as well as attenuation correction using the CT, and then VOI was drawn on each image plane so as to measure CT number and SUV and comparatively analyze axial uniformity (A.U=Standard deviation/Average SUV) of PET images. Results: It was found from the above phantom test that, when comparing two cases of whether Teflon insert was fixed or removed, the CT number of cylinder increased from -5.76 HU to 0 HU, while SUV decreased from 24.64 to 24.29 and A.U from 0.064 to 0.052. And the CT number of background water was identified to increase from -6.14 HU to -0.43 HU, whereas SUV decreased from 6.3 to 5.6 and A.U also decreased from 0.12 to 0.10. In addition, as for the patient image, CT number was verified to increase from 53.09 HU to 58.31 HU and SUV decreased from 24.96 to 21.81 when the patient's arm was positioned over the head rather than when it was lowered. Conclusion: When arms up protocol was applied, the SUV of phantom and patient image was decreased by 1.4% and 9.2% respectively. With the present study it was concluded that in case of PET/CT scanning against the whole body of a patient the position of patient's arm was not so much significant. Especially, the scanning under the condition that the arm is raised over to the head gives rise to more probability that the patient is likely to move due to long scanning time that causes the increase of uptake of $^{18}F$-FDG of brown fat at the shoulder part together with increased pain imposing to the shoulder and discomfort to a patient. As regarding consideration all of such factors, it could be rationally drawn that PET/CT scanning could be made with the arm of the subject lowered.
PET/CT검사에 있어서 CT는 해부학적인 정보를 제공할 뿐 아니라 PET영상에 대한 감약 정보를 제공하는 역할을 하고 있다. CT의 감약차를 이용하는 것으로서 검사 부위에 존재하는 여러 가지 변수에 의해 그 정도가 달라질 수 있다. 이것은 현재 본 원에서 PET/CT검사 시에 팔을 몸 옆에 두고 검사하는 것에도 적용할 수 있으며, 이에 본 논문에서는 일부 타 병원에서 시행하고 있는 팔을 머리 위로 올리고 검사하는 방법과 함께 CT값의 변화에 따른 표준섭취계수의 변화를 비교 연구했다. NEMA 1994 PET 모형의 삽입체와 모형의 부피를 고려하여 4:1의 비율로 $^{18}F$-FDG를 주입하였다. 먼저 테플론 삽입체 두 개를 NEMA 1994 PET 모형의 양 옆에 고정시켜 팔을 내리고 있는 상태를 가정하여 영상을 얻었으며 테플론 삽입체를 제거하여 팔을 머리 위로 올린 상태를 가정하여 영상을 얻었다. 앞의 과정을 거쳐 얻은 영상을 재구성 하여 Volume Viewer를 이용해 한 영상면 당 5개의 관심 체적을 설정했고 각 측정값을 평균하여 얻어낸 CT값과 표준섭취계수로 그 변화를 측정하였다. 측정된 값과 폐 관련 암환자의 간에 관심 영역을 설정하고 측정한 값을 비교하여 실제 임상 영상에서의 차이를 측정하였다. 모형 실험결과 테플론 삽입체를 부착하였을 때보다 테플론 삽입체를 부착하지 않았을 때 CT값이 -5.8 HU에서 0 HU으로 평균 5.8 HU 증가하였고 표준섭취계수는 24.64에서 24.29로 평균 0.35 감소하였다. 축방향 균일도는 0.064에서 0.052로 평균 0.012 감소하였다. 환자 실험결과 팔을 내리고 검사하였을 때보다 팔을 머리 위로 올리고 검사하였을 때 CT값은 54.1 HU에서 59.9 HU로 평균 5.8 HU 증가하였고 표준섭취계수는 2.02에서 1.85로 평균 0.17 감소하였다. 테플론 삽입물을 부착한 상태로 검사할 때 보다 테플론 삽입물을 부착하지 않은 상태로 검사할 때 CT값은 증가하고 표준섭취계수는 감소하는 양상을 보였다. 이러한 현상이 일어나는 이유는 감약의 정도와 표준섭취계수의 상관관계에서 찾을 수 있다. CT값이 증가할수록 감약 계수는 비례하여 증가하는데 이것은 결국 CT값이 증가될수록 감약이 증가된다고 볼 수 있다. 따라서 팔에 의해 감약이 과다하게 측정될 수 있으므로 결국 표준섭취계수의 증가로 이어진다고 판단된다. 하지만 그 값의 차이가 매우 적어 진단적으로 유의한 범위라고 볼 수 없다. 팔을 머리 위로 올리고 검사하는 자세가 어깨 및 팔에의 $^{18}F$-FDG섭취와 환자의 고통을 야기하게 된다는 점들을 종합하여 고려해 보았을 때, PET/CT검사 시에는 팔을 내리고 검사하는 것이 합리적이나, 환자의 상태 및 영상의 질적 측면을 고려하여 결정하여야 하겠다.
(Department of Nuclear Medicine, Samsung Medical Center)