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1 대한내과학회지 : 제 74 권부록 2 호 2008 개원의연수강좌 암진단에서의 PET 의유용성 서울대학교의과대학핵의학교실 강건욱 양전자방출단층촬영 (PET; positron emission tomography) 은양전자를방출하는방사선의약품을체내에투여한후 PET 촬영기를이용하여그물질의분포를영상화하는기법이다. PET용방사성동위원소는생물학적주요구성성분인불소 ( 18 F), 탄소 ( 11 C), 산소 ( 15 O), 질소 ( 13 N) 등으로화학적성질의변화없이체내성분대사, 약물대사, 수용체영상화가가능하다. 그중임상에서가장많이사용되는 18 F-FDG ( 18 F-fluorodeoxyglucose) PET는포도당대사를영상으로나타내며전신영상을얻을수있어종양의진단, 병기판정, 재발판정, 치료평가에사용되며 1) 그밖에간질, 퇴행성뇌질환, 생존심근의평가에이용되고있다 ( 그림 1). PET의대사영상은병소의정확한위치를파악하기어려워 CT나 MRI 등해부학적영상을병행하여비교하며두영상은서로경쟁관계가아니라상호보완관계이다 2). 일반적으로 PET에서나타난관심부위를전문가가육안적으로 CT나 MRI 영상과비교하여판단하나병소의크기가작거나장관과같이움직이는장기에서는두영상에서같은위치를찾아내기란쉽지않다 3, 4). 뇌영상에서는이러한점을극복하기위하여 PET와 MRI의영상정합방법이개발되어 5, 6) 널리쓰이고있으나뇌를제외한다른신체부위에까지적용하기는어렵다 7, 8). 이는뇌의경우정상적으로포도당을많이쓰는장기여서 FDG PET상뚜렷한형태를갖고있어비록대사영상이지만해부학적영상인 MRI와정합을할수있는표지 (landmark) 가있으나신체의경우 PET영상에서분명한표지가없기때문이다. 이러한문제점을해결하기위하여 CT와 PET를순차적으로거의동시에촬영하는장비 ( 이하 PET/CT) 가개발되었다. PET/CT는 PET의갠트리옆에 CT의갠트리를붙이는단순한아이디어로출발하여그동안육안으로 PET와 CT를비교하던판독의들의새로운유용성에대한비판이있었지만 PET 판매시장의주류를형성하였고현재국내 PET의 90% 가 PET/CT로보급되었다. 이에저자는암진단에서의 PET 및 PET/CT의유용성에대해알아보고자한다. PET의발전최초의양전자방출영상은평면스캔으로 1950년대뇌종양을촬영한것이다. 70년대양전자방출감마선을이중헤드감마카메라형태와조장희박사에의해현재사용되는링형태로개발되어단층영상을얻게됨으로써 PET가탄생하였다 9). 개발초기에는해상도가좋지않고촬영시간이오래걸려뇌영상, 심장영상을주로얻어이들장기의기능연구에주로사용되었다. 이후검출기와링수가증가되어전신영상을얻게됨에따라종양의임상진단에사용되었다. PET의해상도의증가는컴퓨터의발달이크게기여하였는데더많은정보가발생하여고해상도영상처리가가능해졌으며, 단면영상을재구성할때여과후역투사방법 (filtered backprojection) 대신계산을훨씬많이해야하는반복재구성방법 (iterative reconstruction) 을이용하여기존의 PET장비에서도노이즈가거의없는영상을얻을수있게되었다 10). PET용방사성화합물도 70년대까지방사성산소 ( 15 O) 를이용한산소대사측정, 방사성물 ( 15 O-H 2O) 을이용한혈류를주로측정하다가 70년대후반 18 F-FDG 가개발되어 PET 를종양의포도당대사측정에사용할수있게되었다 11). PET/CT는 2000년대에들어서피츠버그대학의료원 (University of Pittsburgh Medical Center) 방사선과교수 Townsend 가 CTI, Siemens 와함께 PET 회전부앞에 CT의회전부를붙여하나의갠트리로만든형태로제작하였다 12). PET를제작하는장비회사들은이프로토타입의성공에힘입어더좋은 PET와더좋은 CT를붙여 PET/CT를상업적으로생산하기시작하였다. 현재상품화되어있는제품은고민감고해상도 PET와 64 채널등다중검출 CT가결합되어있다. PET/CT 촬영은정확한해부학적위치만제공하는것이아니라일반 PET 촬영에비해투과영상을단축시킴으로써같은시간에기존장비보다더많은환자를검사할수있다. 최근 PET/CT 에장착된 CT는절편 (slice) 의개수가늘어나전신을촬영하는데 1분정도밖에걸리지않는다. 또한 - S 297 -

2 - 대한내과학회지 : 제 74 권부록 2 호 Figure 1. 대장암환자의전신 FDG PET 영상. 원발부위외에약 5 mm 크기의폐전이가관찰된다. 병기측정으로같이시행한 CT 는간과폐의기저부위만포함되어폐전이를찾지못하였다. PET 부분역시 LSO (lutetium orthosilicate), GSO (gadolinium oxyorthosilicate) 등새로운크리스탈의사용으로촬영시간이 12분대로줄었다 13). 키가서양인보다대체로작은우리나라사람에서 5분절 (segment) 정도촬영하는것을기준으로하면 10여분만에전신 PET를촬영할수있다. 환자검사시간의단축은장비의효율적활용및검사수익의증대뿐만아니라환자의편의증대및움직임의감소로운동인공물 (motion artifact) 을줄여검사의정확도를높인다. 종양환자에서 PET 의임상적적용대한핵의학회에서는 2005년 12월 종양환자에서 FDG PET의임상응용 이란보고서를발간하여현재까지알려진문헌을토대로 PET의임상적필요성, 안전성및유효성을평가하여학회차원의지침서를마련하였다 14). 우리나라 10 대암인위암, 간암, 폐암, 자궁경부암, 식도암, 림프종, 대 장암, 췌장암, 갑상선암, 난소암, 유방암을포함하였으며기타 PET에대한문헌보고가많은 13종의암을추가하여총 23종의암에대해보고서를작성하였다. 다음각론은보고서를요약인용한것이다. 위암 FDG PET는우리나라에서가장흔한위암에서는많이사용되지않았다. 이는위선암종의경우 FDG의섭취가약한경우가상당수있으며위는움직이는장기로 PET 촬영을하는약 20~30분동안위및주변림프절의섭취가흐려져보여정확한진단이어려운경우가많기때문으로판단된다 15). 위선암종은 FDG 섭취가다양하여 5~25% 에서원발부위의섭취를관찰할수없는데이는세포내에점액이많은반지세포암종 (signet ring cell carcinoma) 와점액암종 (mucinous adenocarcimoa) 에서 FDG 섭취가낮기때문이다 16-18). - S 298 -

3 - 강건욱 : 암진단에서의 PET 의유용성 - 진단및감별진단 : 우선위암발견율을보면조기위암의경우 PET과 CT 각각에서약 50% 미만이다. 이에비해진행위암의경우원발종양을발견하는데는 CT가더중요한역할을하며이는일부위암이낮은 FDG 섭취를보임으로써 PET에서는잘발견되지않을수있다는데이유가있다. 위암의조기발견은내시경이나방사선검사등을이용한적극적인검진이권장되고있다. 병기결정및예후예측 : 김등에의하면 FDG PET는 73 명을대상으로한림프절전이평가에서예민도 40%, 특이도 95% 로 CT의예민도 71%, 특이도 71% 에비해예민도는낮으나특이도는높은결과를보였다 19). CT의경우크기에따른판정으로장경 10 mm이상의경우양성으로판단하여반응결절증식 (reactive hyperplasia) 도포함이되어특이도가낮게나온것으로판단된다. PET의경우반지세포암종등 FDG섭취가낮은원발암이거나원발부위근처에서는낮은해상도로인해 N1 림프절과원발암의구별이어려워예민도가낮게나왔다. 원격전이를평가하는데는전신영상인 PET가유용하나뼈전이의경우전신뼈스캔의역할이여전히중요하다 20). 흉막이나복막전이를평가하는데있어서도 PET만으로는특이도는높으나예민도가낮다 20). 재발평가및재발시병기결정 : 수술후남아있는위에서재발여부를평가하는데있어서 FDG PET의역할에대한보고는많지않다. 윤등은 PET을시행할시잔여위를물로채우는방법을사용했고이를통해생리적섭취가소실되고재발암만보이게되어생리적섭취와비정상섭취의구별에매우유용하여예민도가 88% 였다 21). 이러한방법이유용하기는하나원발암의 FDG 섭취가낮은경우에는역시도움이되지않는다. 치료효과판정및예측 : 위암에대한항암제치료후효과평가에대한논문은아주소수인데치료후 FDG 섭취정도는조직학적소견과환자의생존을잘반영하는것으로보고되어있다 22-24). 위수술전항암치료첫싸이클중촬영한 FDG 섭취감소가약 80% 에서치료결과를반영하는것으로보고되었다 23). 비소세포성폐암진단및감별진단 : 흉부 X선촬영이나흉부 CT에서석회화가없는단일폐결절또는종괴가발견되는경우, 악성에대한확률이증등도이거나낮은경우에는 FDG PET을시행하고, 양성이면조직검사를, 음성이면임상추적관찰을시행한다. 악성에대한확률이높은경우에는조직검사를 먼저시행한다. FDG PET는폐결절또는종괴의감별진단에서약 97% 의아주높은예민도와 78% 의중등도특이도를보였다 25). 그러나, 조직검사를완전히대치할수는없으며, 폐결절 / 종괴에서조직검사를시행할부위를찾는데도움이되었다. 또한, 조직검사에대한금기증이있어시행할수없는경우나조직검사결과가불충분한때, 악성에대한검사후확률 (post-test probability) 이중등도이거나낮을때특히유용하다 26). 최근에는직경 10~15mm 이하의작은폐결절의침습적진단검사에앞선선별검사로서도유용하다는보고가있다 27). 병기결정및예후예측 : FDG PET는비소세포성폐암의병기결정및예후판정에유효하고비용효과적인검사이다. 특히, CT에추가로검사하여판독하는 FDG PET가더욱유효하다. PET/CT가가능하면 PET 보다 PET/CT를시행하는것이권고된다. 비소세포성폐암의초기림프절병기결정에서 FDG PET 과 CT를직접비교한 3개의대규모메타분석을보면, 악성림프절을발견하는 FDG PET의예민도와특이도는 79-85%, 90-92% 로 CT의 59-61%, 77-79% 보다통계적으로유의하게우수하였다 28-30). 특히, FDG PET는 PET만판독했을때보다, CT와연관시켜함께판독했을때더정확하였다 31-33). 원격전이진단에대한 PET의우수성은전신을촬영한다는점과한번의검사로원발병소와림프절전이, 원격전이에대한평가를동시에할수있다는점이다. 재발평가및재발시병기결정 : FDG PET는비소세포성폐암의근치적치료후재발판정, 재병기결정, 잔류종양평가에유효한검사이다. 또한, PET/CT가가능하면 PET 보다 PET/CT를시행하는것이권고된다. FDG PET 는비소세포성폐암의재발또는잔류종양의진단에 CT 보다정확하며, 임상적으로재발이의심되는경우에높은진단성능을보인다. 최근연구에서는재발진단에 FDG PET/CT가 PET 보다더정확한것으로보고되고있다 34). 치료효과판정및예측 : FDG PET는비소세포성폐암의항암또는방사선치료효과판정, 선행치료후병리적반응예측에유효한검사이지만, 판정기준및개별환자에서의유용성이아직입증되지않았다. 방사선치료계획수립 : FDG PET는비소세포성폐암의방사선치료계획수립에유효할것으로기대되나아직은연구의수가적고, 개별환자에서의이익여부및예후와의 - S 299 -

4 - 대한내과학회지 : 제 74 권부록 2 호 관련성이입증되지않았다. 간세포암간세포암은분화도에따라 FDG 섭취가차이가난다. 즉분화가좋은간세포암에서는 FDG섭취가높지않아서정상적인간의 FDG 섭취와구별이되지않아결과적으로간병변을발견하는예민도가높지않다. 그러나이러한 FDG 대사의차이는간세포암의생물학적악성도와관련이있으며따라서예후와관련이있다. 최근 11 C-acetate는 FDG와달리분화가좋은간세포암에서섭취가되어 FDG PET와함께시행하면추가적인진단성능이높아지는것으로보고되었다 35). 진단과감별진단 : FDG-PET 는전이성간암에서매우예민하게병변을발견하는것으로알려져있으나간세포암에서는병변을민감하게발견하지는못하는것으로보고되어있다. 간외전이의진단 : 간외전이가흔하지않지만 FDG PET가 CT, US, MRI 에비해예민한검사라는일부보고가있고거의전신을한번에검사할수있다는장점이있다. 간이식수술전간외전이검사를위해이용될수도있겠다. 예후예측 : 간세포암의분화도와 FDG 섭취가관련되어있고간세포암의 FDG 섭취와간세포암의악성도및예후와관련이있다는보고가있다. 치료효과판정 : RFA나 TACE이후치료효과를판정하는데사용이가능할것으로생각된다. Torizuka 등은 30명의간세포암환자에서 TACE후에잔존간세포암을판정하기위해 FDG PET을사용하였다 36). FDG 섭취가주변정상간보다낮았던경우는 90% 이상의괴사를보이고 FDG 섭취가주변간보다높거나같은경우생존암이있다는결과를제시하였다. 유방암진단및감별진단 : PET는유방암의진단에대한단일검사로시행했을경우에는음성예측도가충분히높지않아조직생검을대체할수없다. 그러나기존영상법 ( 유방촬영술, 초음파등 ) 과같이시행했을경우기존영상법의단점인악성 / 양성을구분하는능력을보완할수있어, 많은환자들에서불필요한조직생검을피할수있을것이다. 특히조밀유방에서악성와양성을구분하는데도움이될것으로추정된다. 병기결정및예후예측 : PET는임상적으로림프절전 이가없는유방암환자에서는음성예측도가낮아전초림프절생검을대신할수없다. 그러나 PET는초기에서부터최근의연구결과까지일률적으로특이도가높아, PET에서액와림프절양성일경우불필요한전초림프절생검을피할수있고, 기존의평가법에비해원격전이, 종격동림프절및내유림프절전이에대한진단적성능이우수하며, 예후인자로서도의미가있어, PET는유방암의초기병기결정에서반드시기존검사법에포함해야할유용한검사이다. 특히, PET는전초림프절생검이필요한환자와직접액와림프절절제를시행할환자를구분하는데있어서그유용성이가장높을것으로판단된다. 재발평가및재발시병기결정 : PET의재발에대한진단적성능은보고된 10여례의연구에서일치된결과를보여주고있으며, 종양표지자나 CT에비해서도우수하다. PET는임상적, 또는기존평가법으로재발이의심되거나, 증상없이종양표지자가상승하는경우에특히기존검사법을대체할수있는신뢰할만한단일검사법이다. 임상적으로의심되지않고, 종양표지자나기존영상법에서이상소견이발견되지않은경우의정기적인 PET 시행에대해서는연구된바가적으나, 음성예측도가높고, 기존평가법의진단적정확도가낮으므로, 단일검사법또는기존평가법에추가적으로시행했을때유용할것으로판단된다. 치료효과판정및예측 : 수술전항암치료반응을평가하는데 PET는임상적평가보다진단적정확도가우수하다. 기존영상법과의진단적성능을직접비교한연구는없지만, 1차치료후에도높은예민도, 특이도를보여크기변화에의존하던기존영상법보다조기에치료효과를판정하여불필요한항암치료를피하고, 정확한수술계획을세우는데도움이된다. 이에대한임상적평가와기존영상법의불확실성에비해 PET의유용성이분명하며, 모든문헌보고에서 PET의유용성을인정하고있으므로, PET는수술전항암치료의반응평가에가장정확한조기예측법이라고할수있다. 주치료로서의항암치료반응평가방법으로서 PET는항암치료시작후 8일째부터반응을평가할수있으며, 3 주째, 6주째에는비반응군과의차이가더명확하다. 특히, PET를항암치료의중간에여러번촬영함으로써연속적으로 FDG 섭취가감소하는것으로좀더정확히항암치료에대한반응을평가할수있다. 따라서, PET는항암치료의반응을조기평가하는데도가장정확한평가법이라고할수있으며, 항암치료직전, 항암치료 1주후, 1차치료후 (3주 - S 300 -

5 - 강건욱 : 암진단에서의 PET 의유용성 - Figure 2. 혈중 CEA 가상승하나다른검사에서는재발증거를찾을수없었던대장암환자에서전신 FDG PET/CT 영상. PET 및 PET/CT 정합영상에서우측복부근육에 1 cm 미만의전이부위가관찰된다. 조직검사에서전이성선종으로밝혀졌다. 후 ) 에연속적으로 PET을촬영하기를권장한다. 대장암병기결정 : 수술전대장암환자의병기결정에서 PET 는원격전이진단능이기존의검사에비해우수하므로병기결정에유용하다. 그리고간외전이진단에서도기존의검사보다우수하여치료가능한간전이환자군에서다른기타원격전이가없음을확인하기위한경우에매우유용하다. 또한원격전이의가능성이높은군에서불필요한수술을피하기위해서매우권장된다. 재발진단 : 재발이의심되는대장암환자군에서의 PET 시행은매우유용하며재발된환자군에서의치료방법을결정하기위한재발병기역시유용하다. 특히수술후변화와재발의감별진단에서는기존의검사에비해우수하여유용하다. 수술이나방사선치료후해부학적형태가변한부위의국소재발이나혈중 CEA가상승하는다른검사에서찾을수없을경우도움이된다 ( 그림 2). 치료효과판정 : 대장암환자의치료효과판정에서 PET 의유용성은아직보고가많지않아결정되기어렵다. 그러나간전이의보존적치료, 항암제치료에대한효과판정은유용성이기대된다. 갑상선암갑상선암에서의 PET과 PET/CT의역할에대해서는아직문헌보고가충분하지는않다. 유럽의 PET연구회인 Onko- PET III에서는갑상선암에서 PET의유용성을수술후옥소스캔-음성환자의재발판정에는임상적유용성이분명하다고평가하였다. 진단및감별진단 : PET로갑상선암을진단하는것은비용효과적이지는않으나 PET를시행하는정상인또는환자군에서가장많이발견되는종양은갑상선우연종이다. FDG PET를시행하는 2.2% 의검사자에서갑상선에국소적포도당대사증가병변이보이며이중 27% 에서갑상선유두암이진단되었다. 나머지 73% 는과형성결절등양성병변이었다 37). 병기결정및예후예측 : 갑상선암의초기진단과정에 - S 301 -

6 - 대한내과학회지 : 제 74 권부록 2 호 서 FDG PET 의역할은그리많지않다. 갑상선수질암의경우 CT/MRI등의해부학적영상과병행하여수술전평가에이용할수있겠지만아직까지관련보고가많지않아유용성평가는아직결론내리기어렵다. 재발평가및재발시병기결정 : 방사성옥소스캔은가장유용하게전신을검사할수있는방법이나 TSH 자극후에검사해야하는점과예민도가 50% 정도로낮다. 또한, 옥소섭취가없는역분화성암이나미분화성암에서는옥소스캔은진단적역할을못하는단점이있다. 티로글로블린- 양성, 옥소스캔-음성인경우의갑상선암환자에서는 FDG PET가재발판정과예후예측에유용한역할을한다 38). 옥소스캔이양성인경우라하더라도옥소스캔의낮은예민도를감안하였을때 FDG PET 는재발판정에유용한역할을할것으로기대할수있다. 치료효과판정및예측 : 갑상선암에대한치료후효과평가에대한논문은아직보고된것이없으며갑상선암의수술후병리학적소견이 FDG 섭취정도에따라다르게나타나종양의악성도와관련성을시사하는보고는있었다. 자궁경부암진단및감별진단 : 자궁경부암의진단및감별진단을위해서는현재임상적, 병리학적방법이널리쓰이고있어 PET을이용하는경우에대해서는연구가부족하다. 병기결정및예후예측 : 병기결정및예후예측에서는 PET의유용성에대한연구가충분하고특히치료전림프절병기특히대동맥측면림프절의전이유무를판정하는데 PET 는유용하며환자의치료방침에영향을줄수있다 39, 40). 치료후재발평가 : 치료후재발을발견하는경우에서도 PET는매우유용하다 41). 박등은예민도 / 특이도 / 정확도가 CT 에서 78/83/81% 이고 PET에서 100/94/97% 로보고하였다 42). 치료효과판정및예측 : 치료효과판정및예측에관해서는관련연구가아직까지는부족하다. PET 가전적으로자궁경부암의치료반응을모니터할수는없겠으나높은예민도로인해추적진료중에환자를선별하는데는역할이있다. 악성림프종악성림프종에서의 PET과 PET/CT 의역할에대해서는진단과병기결정, 재발판정등에매우유용하다고보고되고있었으나치료반응평가에대해서는최근들어많은문헌보고가나오고있는상태로아직충분한장기예후평가가이루어지지않았다. 진단및감별진단 : 악성림프종의초기진단과정에서 FDG PET의역할은공격성비호지킨림프종과호지킨병에서는기존의해부학적영상법이나, 기능적영상인갈륨스캔보다양호한것으로판정할수있다. 저등급비호지킨림프종에서는일부종양병소의 FDG 섭취가낮은경우가있어진단능이다른종류의림프종에비하여떨어지는것으로보고되고는있으나, 기존의영상법과비교하여떨어지지않는진단능과악성변환을예측하는데도움이될것으로보고되고있어임상적유용성은있다고할수있다. 병기결정및예후예측 : 악성림프종의초기진단과정에서정확한병기결정은치료방침의결정과예후평가에필수적이라고할수있는데, 많은보고에서 FDG PET의병기결정능은기존영상법보다우수한것으로보고되고있었다. 저등급비호지킨림프종의경우병기결정능이다른종류의림프종에비하여다소낮기는하였으나, 기존의 CT/MRI등의해부학적영상과비교하여떨어지지는않았다. 병기결정능에대한 FDG PET의에민도, 특이도는 79~ 100%, 76~100% 로보고마다차이는있었으나 CT의 26~ 100%, 17~100% 보다유의하게높게보고되고있었다. 재발평가및재발시병기결정 : FDG PET는잔류암과치료에따른섬유화또는괴사를구분하여재발에따른병기재결정에유용하다. 그러나 FDG PET의경우치료에따르는대사능억제나, 부분용적효과등에의해위음성의가능성이있으며, 염증성변화등으로위양성의가능성이있어재발을평가하는데완벽하지않다. 하지만, 현존하는검사법중에서 FDG PET는비침습적으로영상진단하는방법중에서는가장정확한진단법이라고할수있다. 치료효과판정및예측 : FDG PET는많은보고들에서치료초기, 치료중, 치료완료후치료반응성에대한평가에서기존의 CT와같은해부학적영상법보다양호한성적와예후예측능을보고하고있었다. 조기반응평가에대한 FDG PET의진단성능은평균적으로예민도, 특이도가 79%, 92% 이었으며, 치료종료시전에서의진단성능은예민도, 특이도가평균 79%, 94% 이었고, 고용량항암치료와자가면역치료전에시행한 FDG PET 의치료후반응예측성은은예민도, 특이도가평균 84%, 83% 정도로보고되었다. 그러나, 현재까지의보고들은아직장기예후평가가이루어지지않아실제 FDG PET을이용한치료효과판정능이장기예후에도유용한지에대해서는평가가이루어지지않았다. 적절한검사시점은동물실험에의하면항암화학요법후 2주, 방사선치료나방사선화학병행요법후에는 - S 302 -

7 - 강건욱 : 암진단에서의 PET 의유용성 - 2~3개월까지염증소견이나타나항암화학요법후에는최소 3주, 방사선치료나방사선화학병행요법후에는최소 8~12주후에 PET 검사를권고한다. 치료중의 PET 검사는 PET 결과가치료방침의변화를줄수있을때만실시하며다음사이클이들어가기 4일이내시행한다. 두경부암두경부종양환자에서 PET는진단과병기결정, 치료계획수립, 치료반응평가, 예후및치료후재발발견과재병기결정등에서모두기존의검사법보다높은진단성능을보이는것으로보고되고있으나그대상이주로상피세포암이고침샘등에서발생하는비상피세포암에서 PET의유용성은아직그연구가충분하지않다. 병기결정및예후예측 : 두경부종양의치료와예후에가장중요한것은경부임파절로의전이를정확히평가하는것이다. 양등은 32명의두경부상피세포암환자에서 PET의림프절전이진단에대한예민도 (88%) 가동시에시행한 CT나 MRI의예민도 (55%) 보다유의하게높았고특이도 ( 각각 93% 와 92%) 는비슷하여치료방침결정에있어 PET가중요한기여를한다고보고하였다 43). 두경부암환자에서원격전이는림프절전이보다는그빈도가낮으나전체적으로약 11-14% 의빈도로나타나고원격전이의발견시에는치료계획의변화가필수적이다. 원격전이의진단에있어 PET는높은정확성외에한번의검사로두경부뿐만아니라흉복부와근골격계의전이여부를동시에평가할수있다. 동시다발암의발견 : 두경부암환자는처음진단시혹은치료후추적관찰시동시다발암이발생할수있어두경부종양외에자주병발하는호흡기및소화기암을발견하는것이치료계획수립과예후에중요하다. Wax 등은 115명의두경부암환자에 PET을시행하여 15명에서병발한폐병변을발견하였고그정확도 (80%) 는기관지내시경 (50%) 보다높았음을보고하였다 44). 따라서두경부암의병기결정시혹은치료후추적관찰시시행한 PET는한번의검사로원격전이뿐만아니라병발암의발견에도유용하다. 치료후재발평가 : PET는수술이나방사선치료등을시행한후재발유무를평가하는데임상적소견이나 CT, MRI보다명백히유용하다. 일반적으로수술이나치료부위는부종이나괴사조직이동반되어있을수있고정상해부학적구조물이변형되어재발병변의조기발견이어려우나 PET는비침습적인방법으로서 % 의예민도와 % 의특이도를보인다. 치료효과판정및예측 : Schwartz 등은방사선치료전종양의 FDG섭취가높은환자의국소재발율이낮은환자보다유의하게높았다고보고하였고 45) Allal 등도 63명의두경부암환자에서치료전종양의 FDG섭취정도가예후를예측하는데유일한인자로보고하여 46) FDG섭취가높은종양은더욱적극적인치료가필요함을제안하였다. 남등은 24명의두경부상피세포암환자에서방사선치료후 1달에시행한 PET가 100% 의예민도와 91% 의특이도등높은진단능으로잔류종양을발견하여빠른후속치료를시행할수있었다고보고하였다 47). 식도암진단및감별진단 : PET는식도암의진단목적및선별검사로의역할은알려진것이없으므로이목적으로의 PET 시행은권고하지않는다. 병기결정및예후예측 : PET는식도암의초기병기진단에 CT 보다우수하며, EUS와는서로장단점이있다. 특히, PET의우수한원격전이진단능으로인하여불필요한수술을감소시키며, PET 소견은환자의예후와도관계가있다. 재발평가및재발시병기결정 : 현재까지의연구로는식도암의근치적치료후 PET는재발및재발시병기진단에예민도는높은것처럼보이나, 추가적인연구가필요하다. 치료효과판정및예측 : PET는식도암의항암또는방사선치료에대한효과를판정하는데에유용한것으로보인다. 그러나아직치료반응판정에대한 PET의합의된기준은없다. 전립선암전립선암에서 PET 스캔의유용성은임상적인상태와각개개환자의암의악성도에강하게영향을받는다. 악성도가낮은전립선암에서 FDG PET의유용성이낮은것으로보고가되고있으나 18 F-choline, 11 C-acetate는섭취가잘되는것으로보고되었다. 11 C-acetate는림프절전이의진단에보다좋은성능을가지고있는반면 FDG PET 는골형성성골전이의진단에있어서기존의고식적인골스캔보다높은민감도를보이는것으로알려졌다 48). 수술후에혈중 PSA치로추적관찰하는환자에서갑작스러운 PSA의상승이있을경우 FDG PET 는국소재발이나원격전이를확인하는데효과적인것으로알려졌다 49). 특히기존의 CT나 MRI와같은해부학적영상의경우, 수술이나방사선치료 - S 303 -

8 - 대한내과학회지 : 제 74 권부록 2 호 후에나타나는해부학적구조의변화및섬유화등으로인하여위양성이나위음성의결과를보일수있는경우가많으므로이경우, PET과같은기능적영상검사가보다정확한정보를제공할수있는경우가많다. 원발부위미상암원발부위미상암의생존기간은치료에도불구하고평균 6개월이하로보고되고있어예후가나쁜악성종양이다. 50) 모든원발부위미상암에서치료에반응이나쁜것은아니고원발부위에따라치료에대한반응이다르고예후가달라, 분화가나쁜상피암종이나일반적인전이성선암에서는예후가나쁘고, 유방암, 난소암, 전립선암에서전이된선암에서는예후가더좋으며편평상피암의예후가가장좋은것으로보고되어져있다 51). 따라서원발부위의진단은원발부위미상암의치료에서가장중요하다. PET의원발부위의진단은약 1/3의원발부위를진단할수있어유용하다 52). 기존의검사보다더우수하다는연구결과를바탕으로기존검사이전의사용도권장된다. 그러나아직은 PET의해상도가 5mm 정도로제한되어있고, Mantaka 등의결과에서 PET가찾지못한원발부위를 25% 에서 CT가찾았던점을고려하면 PET으로도발견치못한원발부위는기존의검사가일부도움이될수도있겠다 53). 기타암난소암에서 PET가치료전및치료후초기에촬영한 PET 로치료에대한반응을빠르고정확하게예측할수있다는보고가있다 54). Second-Look Surgery 등의위험도가따르는검사를시행할수없는일부의환자에서진료행태의변화를줄수있다. PET를시행함으로써재발을조기에발견하여난소암의치료에서비용효과측면에서도움이된다는보고가있다 55, 56). 재발성흑색종에서 PET는기존검사법에비해예민도, 특이도가높다. 관련연구의수는적으나, PET는수술후정기검진에서도재발성병변에대한높은예민도를보여, 흑색종의수술후정기추적검사로서유용할것이다. 소세포성폐암은치료후재발하면예후가불량하고, 다른종류의항암약물을사용해야하므로, 조기에재발및치료효과를발견하는것은임상적으로중요하다. 소세포성폐암의치료후 FDG PET 는재발판정, 치료효과판정및재발시병기설정에잠재적으로유용할것으로보이나, 추가연구가필요하다. PET 와 PET/CT의비교 PET/CT는작은병변의진단, 정확한생검위치찾기, 정상적인 FDG 섭취부위와의감별등에 PET보다우수하다. PET/CT는 5 mm 정도의작은병소도정확히위치를찾을수있어병변과정상적인 FDG 섭취부위와의감별이가능하다. PET상 FDG 섭취가증가된부분의정확한위치확인이가능하여조직검사나수술시어느부위를절제해야하는지도움이되었다. 종양에서뿐만아니라다낭신에서감염된낭종의위치를정확히찾아내어 PET/CT 유도생검이가능하였다 57). PET/CT 의합성영상은 DICOM 표준으로출력되어방사선치료를계획하는데에도쉽게이용할수있었다. 정상적인 FDG 섭취와병변의감별이더욱분명해졌는데특히두경부종양에서정상적으로도섭취가있는근육, 갑상선, 편도등과의감별에매우유용하였다. PET와 CT를육안적으로비교하여도충분하다는의견도있으나 PET/CT는두가지검사를같은시간, 같은장소에서촬영을함으로써위나장과같은움직이는장기및그주변의병변에대한위치감별등기존방법으로는매우어려운진단을가능하게한다. 또한기존방법에서 PET와 CT 는절편의두께가서로달라부분체적효과가달리나타나고병변이작을경우한쪽에서는아예나타나지않는경우도있다. 그러나 PET/CT에서는같은절편두께로단면을재구성함으로써같은절편에서병변이나타나므로정확한병소를찾을뿐더러부분체적효과의교정도가능하다. PET의미래최근 5년동안 PET는거의 PET/CT로대체되었다. PET /CT는한번에 PET와 CT를촬영함으로써 PET 검사시간도단축될뿐아니라정확한해부학적위치를알려주어진단의정확성을높였다. PET/CT 의경우특히작은병변을 PET 보다더잘찾아내어 20명의 GIST환자에서 PET/CT의경우복강내병변을 282개를찾았으나 CT는 249개, PET의경우불과 135개를찾아내었다 58). FDG는현재가장많이사용되는 PET용방사성의약품이나종양뿐만아니라염증에도섭취가되어치료초기반응을평가하는데논란이있다. 이에반해 thymidine 유사체로 DNA합성을반영하는 18 F-FLT ( 18 F-deoxyfluorothymidine) 은비록 FDG보다종양섭취가낮아진단성능은떨어지나종양증식을반영하는 Ki-67염색정도와비례하여치료의초기반응을잘반영할것으로기대된다 59). - S 304 -

9 - 강건욱 : 암진단에서의 PET 의유용성 - Figure 3. 정상인및비소세포성폐암환자에서시행한 68 Ga- NOTA RGD PET 영상. 암의신생혈관생성정도를보여줌으로써신생혈관억제제의효과를미리예측할수있을것으로기대된다. FDG PET 의경우어느정도신체나장기의윤곽이드러나육안적으로도 CT와비교판독이가능하지만 68 Ga- DOTATOC (DOTA-DPhe(1)-Tyr(3)-octreotide) 과같은아미노산화합물 (peptide) 수용체영상은정상장기의윤곽이뚜렷하지않아 CT와비교한다하여도정확한위치를알기어렵 다. 앞으로좀더종양에특이적인항체, 아미노산화합물, 유전자영상등분자영상이개발된다면해부학적윤곽이뚜렷하지않을것이며 PET/CT가더욱효력을발휘할것이다. FDG PET 는최근개발되어사용되는표적치료제 (Gleevec, Iressa 등 ) 에대한평가는비교적조기에평가할수있는것으로나타났다. 특히 GIST (gastrointestinal stromal tumor) 에대한 Gleevec의치료효과는투약 24시간후의 FDG PET영상에서종양섭취감소가뚜렷이나타났다 60). PET를이용하면치료의반응을조기에평가할수있을뿐만아니라치료전미리예측할수도있다. 표적치료제에방사성표지를한방사성의약품을이용하여인체내종양의섭취정도를확인할수있다. Pal 등은 Iressa, Tarceva 등 EGFR tyrosine kinase 억제제와유사한 124 I-IPQA ([4-(3- [ 124 I]iodoanilino)-quinazolin-6-yl]-amide-(3-morpholin-4-ylpropyl)- amide) 를동물용 PET를이용하여 EGFR을다량표현하는마우스종양모델에서섭취가증가함을보고하였다 61). 암의신생혈관세포에서발현되는단백체 integrin αvβ3 의리간드인 vitronectin 구조중 RGD (Arg-Gly-Asp) 아미노산구조에 PET용방사성동위원소를부착하면암의신생혈관생성정도를평가할수있다. 이 PET영상은국내에서개발되어 Avastin (bevacizumab) 등신생혈관억제제의효능을미리예측하는임상연구를진행중이다 ( 그림 3) 62). 최근 PET 장비의비약적인발전으로인하여성능의한 Table 1. PET(/CT) 의국민건강보험요양급여의적용기준및방법 질환 급여대상 산정횟수 암 병기설정 ( 진단포함 ), 재발평가, 치료효과판정 ( 병기재설정 ) 에유용한경우 : 위암, 간암, 폐암, 대장암 ( 직장암 ), 유방암, 자궁경부암, 식도암, 두경부암, 난소암, 악성흑색종, 악성림프종, 갑상선암, 담도계종양, 췌장암, 전이성뇌종양, 뇌신경교종, 육종, 신경아세포종, 윌름스종양, 원발부위미상암재발평가, 치료효과판정 ( 병기재설정 ) 에유용한경우 : 위 1) 의암을제외한고형암 병기설정 ( 진단포함 ) 시 : 1회추적검사 ( 가 ) 추적검사는아래와같이시행함을원칙으로하되, 그외에환자상태변화가있어추가적으로촬영시에도인정함 (1) 수술 ( 중재적시술포함 ) 후 : 1회 (2) 항암치료 ( 항암화학요법혹은방사선치료 ) 중 : 2회 (3) 위 (1)~(2) 항이후의장기추적검사 : 매 1년마다 2회씩 2년간, 그이후부터매2년마다 1회씩 ( 나 ) 위 ( 가 ) 에도불구하고방사선치료계획시에는별도인정함 부분성간질 간질부위국소화 수술전후각각 1회 허혈성심질환 심근의생존능평가 치료전후각각 1회 - S 305 -

10 - 대한내과학회지 : 제 74 권부록 2 호 계가있던과거의장비를통한결과만으로 FDG PET 의유용성을확정적으로논하기는어려운점이있다. 우리나라의경우 2002년만해도수도권에만 9대의 PET가있었으나 2007년말현재지방까지총 97대의 PET가있으며이중 85 대가 PET/CT 이다. PET/CT는이제어디서나쉽게접근할수있는검사가되었다. 더구나 2006년 6월부터 FDG PET가의료보험에서요양급여대상이되어환자부담금이거의 1/10 수준이되었다. 적용대상은위암, 간암, 폐암, 대장암 ( 직장암 ), 유방암, 자궁경부암, 식도암, 두경부암, 난소암, 악성흑색종, 악성림프종, 갑상선암, 담도계종양, 췌장암, 전이성뇌종양, 뇌신경교종, 육종, 신경아세포종, 윌름스종양, 원발부위미상암이며재발평가, 치료효과판정 ( 병기재설정 ) 에유용한경우상기암을제외한고형암도대상이된다 ( 표 1). 예를들면전립선암의경우병기설정에는급여가되지않지만재발평가, 치료효과판정에는급여가된다. 추적검사는 (1) 수술 ( 중재적시술포함 ) 후 1회 (2) 항암화학요법혹은방사선치료중 2회 (3) 장기추적검사로매 1년마다 2회씩 2년간, 그이후부터매 2년마다 1회씩인정되며그외에환자상태변화가있어추가적으로촬영시에도인정된다. PET/CT는조직검사나수술, 방사선치료를위한정확한해부학적위치를찾을수있으며, 작은병변및움직이는장기의병변을찾을수있어조기진단및정확한진단이가능하고, 정상장기와구별하기쉬워위양성이나위음성을줄이는등종양핵의학분야에서임상적유용성이뛰어나며검사시간의획기적인단축으로환자의편의및검사수익이증대되는장점이있다. 장비당 2,500,000달러나하는가격이현재가장큰단점이나, PET와 CT의가격은점점낮아지는추세이다. PET 및 PET/CT는종양진단분야에서주요한역할을할것이며밝은미래가기대된다. 초록양전자방출단층촬영 ( 이하 PET) 은 1970년대초 Phelps와조장희박사등이개발한후초기에는연구용으로사용되다가뇌, 심장, 종양검사에뛰어난성적을보여본격적인환자진료에사용되었다. 특히컴퓨터의발달로 PET 촬영및분석속도와해상도가좋아짐에따라 90년대부터종양분야의적용이급격히늘었다. 우리나라는 1994년서울대학교병원과삼성서울병원에 PET가각각 1대씩설치된이후계속늘어나 2007년말현재전국각지역에 97대 ( 이중 PET/CT 85대 ) 에이르렀다. 2006년 6월부터 PET가의료보험 이적용되었고특히종양환자의경우중증질환등록으로환자부담금이종전보다약 1/10로줄어 PET가쉽게접근할수있는진단법이되었다. 종양분야에서 PET의역할은진단, 병기판정, 재발판정, 치료에대한반응등다양하다. PET 는한번에전신영상을얻으며정상부위와의대조가뛰어나진단, 병기판정, 재발판정에유용하다. 현재가장많이쓰이는 18 F-FDG PET 는포도당대사를반영하여해부학적영상을추적하는 CT, MRI에비해방사선치료나항암치료후조기에효과반응을측정할수있는장점이있다. PET 의진단성능은폐암, 대장암, 유방암등다양한암종에서 80~100% 의정확도를나타낸다. PET의대사영상은병소의정확한위치를파악하기어렵다는단점이있었으나 CT와 PET를동시에촬영하여두영상을정합하는 PET/CT 의개발보급으로보완되었다. PET/CT 는촬영시간을단축할뿐만아니라종양의정확한위치파악에따른작은병변의진단, 정상적인 FDG 섭취부위와의감별등진단의정확성을증가시키고, 정확한생검위치찾기, 수술및강도조절방사선치료 (IMRT: intensity modulated radiotherapy) 의계획등에사용할수있다. PET는인체에투입하는방사성동위원소화합물의종류에따라포도당대사뿐만아니라아미노산대사 ( 11 C-methionine), DNA 합성 ( 18 F-FLT), 수용체영상 ( 소마토스타틴등 ), 종양에특이적인항체, 유전자영상등다양한분자영상 (molecular imaging) 에사용할수있다. 중심단어 : PET; PET/CT; 양전자방출단층촬영 ; 암진단 REFERENCES 1) Kubota K. From tumor biology to clinical Pet: a review of positron emission tomography (PET) in oncology. Ann Nucl Med 15:471-86, ) Vansteenkiste JF, Stroobants SG, De Leyn PR, Dupont PJ, Verschakelen JA, Nackaerts KL, et al. Mediastinal lymph node staging with FDG-PET scan in patients with potentially operable non-small cell lung cancer: a prospective analysis of 50 cases. Leuven Lung Cancer Group. Chest 112:1480-6, ) Blessing C, Feine U, Geiger L, Carl M, Rassner G, Fierlbeck G. Positron emission tomography and ultrasonography. A comparative retrospective study assessing the diagnostic validity in lymph node metastases of malignant melanoma. Arch Dermatol 131:1394-8, ) De Gaetano AM, Vecchioli A, Minordi LM, Parrella A, - S 306 -

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