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18 F-FDG PET/CT 검사에서지연영상을이용한갑상선암진단의유용성평가 1. 서론 2. 연구방법및대상 PET장비가 1994년도입설치한후임상분야에서질병의병인연구및진단, 예후판정, 그리고암의조기진단에적용되고있다. 갑상선암은주로여성에서발병하는데나이가증가함에따라증가한다 [1]. 2007년 7월보건복지부국가암정보센터의한국암환자통계발표에따르면 1995년과 2002년사이의갑상선암중가율이 246% 에달한다. 이는대장암증가율인 164% 와유방암증가율 199% 에비해현격히높은수치다. 특히여성의경우는연간평균발생환자가 3431명으로전체암에서 6위를차지한다 [2]. 이처럼갑상선암환자의수가증가함에따라갑상선암에대한관심이급격히증가하고있으며, 갑상선암의조기진단도다양한방법으로이루어지고있다. 그중에서 18 F-FDG PET/CT는악성종양의진단에예민하고양성과악성에대한감별능력이해부학적인검사법에비해우수하다고보고되었다 [3]. PET/CT은일반적으로 18 F-FDG주사후 1시간이경과후촬영한다. 하지만종양에서의 18 F-FDG 섭취는주사후 2-3시간동안지속적으로증가한다는것을발견하였다. 또한실제환자를대상으로한연구에서도추가지연 18 F-FDG PET/CT이양성병변으로부터악성을감별하는데도움을준다고보고하였다 [4.5]. 그리고이중시간 18 F-FDG PET/CT영상이한번의영상검사 (single time point 18 F-FDG PET/CT imaging) 에비해원발갑상선미세유두암병소와양성갑상선결절을감별하는데도움이되었고, 특히 PET/CT영상에서불확실소견또는음성소견을보이는경우나크기가 0.5cm 이하인경우에이중시간 18 F-FDG PET/CT영상을시행하는것이병소의악성여부감별에도움이될수있을것으로판단된다고하였다 [6]. 그럼에도불구하고 18 F-FDG PET/CT에서위양성상이많아위양성상을배제할수있고진단의정확성을높이는검사법개발이요구되어지고있으며, 여러방법의검사법이제시되고있다. 실제임상적으로적용가능한검사법으로폐암감별과대장암감별등에이용되어지고있으며좋은결과를보이고있는지연영상촬영이있다. 다만갑상선암의감별에는유용성이입증되지않아본검사법을적용하고자한다. 따라서본연구에서는갑상선의악성과양성사이에포도당섭취에있어서로다른시간-계수 (time-activity) 를보인다는점을이용하여추가지연 18 F-FDG PET/CT가생리적또는양성으로부터악성을감별하는데유용성을확인하고검사의참고기준을제시하고자한다. 2.1. 실험대상 2008 년 1 월부터 2008 년 4 월까지 E 대학병원내원하여 18 F-FDG PET/CT를시행한갑상선질환환자 25명을대상으로후향적분석을실시하였다. 같은연구기간중에갑상선의원발암으로 18 F-FDG PET/CT을실시한 1명은연구에서제외하였다. 최종적으로 24명이연구대상이었으며 18 F-FDG PET/CT검사를실시한이유는기존에암이증명되어예후관찰로검사하거나암이의심되는경우가 21명, 건강검진목적으로실시한경우가 3명이었다. 2.2. 실험기기및 18 F-FDG PET/CT 영상획득 검사장비는 SIEMENS사에서만든 Biograph-Duo로검사하였으며기기의재원은다음과같다 [Table 1.2]. [Table 1] PET System Specificats PET Biograph-LSO Detector material Lutetium Oxyorthosilicate(LSO) Crystal dimenss 6.45 6.45 25mm Crystal per detector block 64 Number of detector block 144 Photomultiplier tubes(pmts) 4 per block(576 PMTs) Total number of detectors 9216 Transaxial FOV 585mm Axial FOV 162mm Plane spacing 3.375mm Acguisit mode static, Multibed Coincidence window 4.5 nsec Axial resolut(nema 2001) 6.5mm Reconstruct time 2.5min/bed [Table 2] CT System Specificats CT Emot-Duo Scan mode spiral CT transverse scan field 50cm CT slices duo CT Rotat times 0.8, 1.0, 1.5s Slice thickness 1-10mm Tube current 30-240mA Tube voltages 80, 110, 130kV 18 F-FDG PET/CT 영상촬영은 SIEMENS 사에서만든 2959

한국산학기술학회논문지제 14 권제 6 호, 2013 Biograph-Duo에서시행하였으며, 환자들은검사전최소한 6시간의금식을하였고, 공복혈당은 120이하로했으며생수를마시는것은허용하였다. 18 F-FDG(0.2mCi/kg) 를정맥주사한후 50분후에영상을얻었다. 한 bed에 2분동안 7~8bed의전신방출영상을얻었으며, CT를이용하여 80초동안투과영상을얻어영상을재구성하였다. 추가로갑상선이상섭취가있고 SUV 2.0이상인환자를대상으로 1시간후에갑상선 1bed 지연영상을촬영하였고한 bed에 2분동안영상을얻었다. a c b d 2.3. 영상분석방법핵의학의사가 18 F-FDG PET/CT영상을분석판독하였다. 육안적으로분석하여갑상선섭취가정상인보다명백히높은국소적섭취가있는경우갑상선의이상섭취로판단하였다. 그리고갑상선이상섭취가있고 SUV 2.0 이상인환자를대상으로 1시간후에갑상선 1bed 지연영상촬영은이상섭취가있는부위의 1시간영상과 2시간지연영상의 maxsuv를측정하여비교분석하였다. 조직검사를최종결과검사로삼았고, 부득이조직검사가실시되지않은경우 CT등에의한영상변화여부혹은임상적인추적관찰결과로서병변의악성여부를판단하였다. 3. 결과환자 24명중 19명은단순갑상선이상섭취로진단되었고, 5명 (0.63%) 의환자 ( 연령49.4±10세 ; 범위39-66세 ) 에서갑상선에 18 F-FDG 국소섭취병변이있는갑상선암이발견되었다. 5명은핵의학의사의판독결과 Thyroid malignancy(3 명 ) 과 Thyroid tumor(2명 ) 로판독되었고, 18 F-FDG 섭취병변부위의평균 maxsuv는 9.63±3.1이었다 [Fig 1]. 갑상선암으로판명된 5명의성별을살펴보면 2명이남성이고 3명은여성이었다. 국소섭취병변의위치는 3개가왼쪽갑상선에서발견되었고 2개가오른쪽갑상선에서발견되었다. 조직학적확진은 3명에서시행되었고확진방법은 3명모두초음파유도생검을실시하였다. 조직학적검사가실시되지못한환자들중 1명은외래추적관찰을통하여임상적양상의큰변화가없음을확인하였고, 그외 1명은초음파검사를실시한결과염증성갑상선결절로판독되었다 [Table 3]. [Fig. 1] (a) The maxsuv 10.24 of diagnosed patient that Thyroid Malignant in PET/CT image(1hr). (b) The maxsuv 11.54 of the same patient and delay image(2hr) (c),(d) PET/CT image 2patient who diagnosed papillary carcinoma. [Table 3] Characteristics of patients with thyroid on PET/CT No. Sex Age 1 M 66 2 F 46 3 F 55 4 M 39 Pathology papillary carcinoma papillary carcinoma follicular carcinoma hypoechoic nodule Inflammat (0.52cm) Indicat for FDG-PET Stomach Rectal Locat maxs UV F/U method L 5.74 Biopsy L 8.86 Biopsy R 18.93 Biopsy no L 9.55 sono 5 F 41 Cx R 5.06 Clini 그리고 SUV 2.0이상이고갑상선이상섭취가있는 19 명중 10명은 Thyroid pathology FDG uptake으로판독되었고, 5명은 Thyroid로판독되었다. 그리고갑상선암수술을시행한 3명은수술부위의염증으로판독되었으며그외 1명은갑상선물혹으로인한갑상선이상섭취로판독되었다. 이중 2명은조직학적확진을시행했고 ( 초음파유도생검 ), 17명은외래추적관찰을통하여임상양상의큰변화가없음을확인하였다. 병리학적인검사를시행한 2명은염증성질환으로확인되었다 [Table 4]. 2960

18 F-FDG PET/CT 검사에서지연영상을이용한갑상선암진단의유용성평가 [Table 4] Characteristics of patients with Thyroid Benign/Inflammat on PET/CT No. Sex Age Patholog y 1 M 57 2 F 67 3 F 37 Indicat for FDG-PET Thyroid Thyroid 4 F 51 no 5 F 73 6 M 41 7 M 55 8 F 32 9 F 57 10 F 55 11 F 52 Inflamma t 12 F 55 13 M 73 14 F 56 15 F 71 Inflamma t 16 M 56 17 F 54 18 F 63 19 F 59 ovary Thyroid Lung ovary tongue ovary no Colon Rectal Cervix Colon Lung reading maxs UV F/U meth od op state 2.39 no 14.14 Clini op state 3.41 no 3.83 Clini pathology 5.60 no op state 2.99 no pathology 3.46 nol 8.20 no pathology 2.02 no cystic les Clini 4.23 4.47 Biops y pathology 3.89 no pathology 3.15 no abnormal & pathology 8.46 Clini 5.13 Biops y pathology 2.98 no pathology 2.81 no Clini pathology 5.01 pathology 10.04 Clini 지연영상 18 F-FDG PET/CT 검사를실시한환자 24명을대상으로 1시간영상의 maxsuv값과 2시간지연영상 maxsuv값의차를다음과같이정리해보았다. 갑상선암으로진단된 5명의 1시간영상과 2시간영상의표준섭취계수 (SUV) 값을나타낸표로갑상선암으로판독된 5명의 1시간 PET/CT검사에서갑상선국소부위의 18 F-FDG 표준섭취평균값은 9.63maxSUV이었고 2시간평균값은 10.65maxSUV이였다. 두값의차이는 1.02maxSUV로나타났다 [Table 5]. [Table 5] Characteristics of patients with thyroid on PET/CT(1hr maxsuv) and Delay image(2hr maxsuv) No. Sex Age 1hr 2hr balance maxsuv maxsuv SUV 1 M 66 5.74 5.97 0.23 2 F 46 8.86 9.01 0.15 3 F 55 18.93 21.19 2.26 4 M 39 9.55 10.36 0.85 5 F 41 5.06 6.71 1.65 MEAN 9.63 10.65 1.02 S.D 5.55 6.15 0.92 갑상선기능이상이나갑상선염등단순갑상선이상섭취로판독된 19명의 1시간영상과 2시간영상의표준섭취계수 (SUV) 값은나타낸표로 1시간영상의 18 F-FDG표준섭취평균값은 5.06maxSUV이었고, 2시간평균값은 5.23maxSUV였다. 측정된두값의차이는 0.19maxSUV 이었다 [Table 6]. [Table 6] Characteristics of patients with Thyroid Benign/Inflammat on PET/CT(1hr maxsuv) and Delay image(2hr maxsuv). No. Sex Age 1hr 2hr balance maxsuv maxsuv SUV 1 M 57 2.39 2.22-0.17 2 F 67 14.14 14.77 0.63 3 F 37 3.41 4.23 0.82 4 F 51 3.83 4.33 0.5 5 F 73 5.60 6.05 0.45 6 M 41 2.99 2.71-0.28 7 M 55 3.46 4.03 0.57 8 F 32 8.20 8.31 0.11 9 F 57 2.02 2.16 014 10 F 55 4.23 4.18-0.05 11 F 52 4.47 5.22 0.75 12 F 55 3.89 4.33 0.44 13 M 73 3.15 3.59 0.44 14 F 56 8.46 8.80 0.34 15 F 71 5.13 4.89-0.24 16 M 56 2.98 3.02 0.04 17 F 54 2.81 2.89 0.08 18 F 63 5.01 4.10-0.91 19 F 59 10.04 10-0.04 MEAN 5.06 5.25 0.19 S.D 3.09 3.17 0.43 두그룹의차감평균값을비교해보면갑상선암그룹이지연영상에서갑상선이상부위의 18 F-FDG섭취증가가뚜렷함을알수있다. 즉갑상선우연종에서는 1시간영상보다 2시간지연영 2961

한국산학기술학회논문지제 14 권제 6 호, 2013 상평균값차이비교에서 1.02maxSUV로지연영상에서의미있는증가가있었지만, 갑상선기능이상이나갑상선염등단순갑상선이상섭취에서는평균값비교에서 1시간영상보다 2시간지연영상평균값차이에서 0.19maxSUV로지연영상에서미미한증가를보였다 [Fig 2]. [Fig. 4] A comparison of results for 18 F-FDG PET/CT. It is a time-change curve of measured maxsuv in the PET/CT image(1hr) and delay image(2hr) mean value of Malignant and Benign patient in Thyroid abnormal uptake patients. 18 F-FDG PET/CT 검사결과 Thyroid 군에서도 [Fig. 2] The maxsuv change curve for time of Thyroid Malignant It is the maxsuv change curve of PET/CT image(1hr) and Delay image(2hr) in diagnosed patient that Thyroid incidentaloma in Thyroid abnormal uptake patients. maxsuv값이최소5.06에서최고18.93이계측되었고, Benign/Inflammat군에서도 maxsuv값이최소2.02에서최고14.14로정상과비정상의수치적판단은어렵다. 또한, Benign/Inflammat군에서위에서언급했듯이 5.0 을넘는값들이많이계측되어져실제통상적검사만으로위양성상이많음을알수있다. 지연영상에서도, 2시간검사 maxsuv값만으로판독이될시통상적검사의값들과마찬가지로위음성혹은위양성상이많이계측되어졌다. 각각의검사군 maxsuv값의차트와표를보면통상적검사에서 maxsuv값이 5.0이상이고 Fo 18 F-FDG uptake이관찰되고통상검사영상과지연영상의 maxsuv값의차를비교하여 1이상의의미있는 maxsuv값증가가있는경우에는조직학적확진과 70% 일치함을알수있다. [Fig. 3] The maxsuv change curve for time of Thyroid Benign/Inflammat It is the maxsuv change curve of PET/CT image(1hr) and Delay image(2hr) in diagnosed patient that Benign/Inflammat in Thyroid abnormal uptake patients. 4. 고찰 18 F-FDG PET/CT 검사는암환자에서실시하거나건강한사람에게서암조기검진등의목적으로실시하였을때, 갑상선에예상하지못한 18 F-FDG 섭취병변이나타나면, 특이적인진단을내리는것은어려운일이다. 우연히발견된갑상선의 18 F-FDG 이상섭취병변에대하여모든경우조직학적확진을시도해볼수도있겠지만이과정에서출혈, 안면신경마비, 봉와직염이나경색등여러합병증들이생길수있어서가능한비침습적인진단을내리는것이중요하다.[7]. 2962

18 F-FDG PET/CT 검사에서지연영상을이용한갑상선암진단의유용성평가 18 F-FDG PET/CT에서우연히발견된국소부위갑상선섭취이상에서암의가능성이높다는것을염두에두고있어야하고특히환자의예후에영향을미칠수있는상태에서는조직검사확인이꼭필요하다. 특히국소적인섭취증가는암의가능성이높다. 그럼에도불구하고 18 F-FDG PET/CT에서위양성상이많아위양성상을배제할수있고진단의정확성을높이는검사법개발이요구되어지고있으며, 여러방법의검사법이제시되고있다. 실제임상적으로적용가능한검사법으로폐암감별과대장암감별등에이용되어지고있으며좋은결과를보이고있는지연영상촬영이다. 다만갑상선암의감별에는유용성이입증되지않아본검사법을적용하여연구를실시하였다. 본실험에서 18 F-FDG PET/CT 검사시우연히갑상선에 18 F-FDG 이상섭취를보인 24명중갑상선암 (Thyroid ) 이 5명으로 20.8% 로나타났으며모두양성병변을시사하는소견을나타냈다. 그리고우연히갑상선에 18 F-FDG섭취가있는경우먼저갑상선부위의 1bed 2시간지연검사를통해 maxsuv의변화치를이용하면간접적으로양성혹은악성여부를판단하는하나의기준이될수있고판독의오류도줄일수있을것이다. 발견된갑상선암 (Thyroid ) 의경우, 1) 국소부위의갑상선병변 maxsuv가 5.0이상이고, 2) 18 F-FDG PET/CT정상검사와지연검사 (2hr) 의갑상선병변 maxsuv차이가 1.0±0.5인경우 Malignant를의심하고조직학적확진을진행한다. 그렇지않은경우에도추후 PET이나 CT를이용한면밀한영상검사로추적관찰하는것이병변의진단을위한합리적인접근방법이라고생각한다. 이미몇몇연구들에서악성과양성병변을진단, 감별진단하는데 18 F-FDG을이용한지연영상의장점들이보고되었다. Zhuang 등은동물및인체를대상으로한연구에서악성병소들은포도당-6-인산분해효소 (glucose-6- phosphatase) 의활성도가낮고포도당운반체를통한당의섭취가높기때문에 18 F-FDG 주사후몇시간뒤까지도 18 F-FDG의섭취가지속적으로증가되나, 염증세포와같은양성병소나정상조직에서는지속적인섭취증가는드물기때문에지연영상촬영을통한양성병소와악성병소의감별에도움을준다고하였다 [8]. FDG의섭취는악성병소에특이적이지않고, 정상근육이나감염또는염증이있는부위등의양성병소에서도 FDG의섭취가증가되어관찰될수있기때문에 maxsuv만으로는양성병소와악성병소를감별하는데민감도가낮게측정될수있다.[9~11] Mitchell 등의총 48개의갑상선결정의평가에대한 18 F-FDG PET/CT의연구성적은 maxsuv의 cut-off 값을 5.0으로하였을때민감도 60%, 특이도 91%, 양성예측도 75%, 음성예측도 83%, 그리고정확도가 81% 였고 [12], Kim 등의연구에서도수술전 18 F-FDG PET/CT에서 1.0cm 이상의갑상선유두암은모두육안적으로 FDG 섭취양성소견을보여역시높은음성예측도를예상할수있었으나, 암의크기가 1cm이하로작은경우에는위음성을보였다고보고하였다.[13] 이연구의제한점으로는연구대상자의수가적어데이터의신뢰도가낮고, 유사한연구가이미많이이루어졌지만본연구는갑상선암이진단된환자가아닌다른질환이나건강검진목적으로 PET/CT를시행한환자를대상으로하였다는데의의가있다. 임상적으로변화가많으므로이연구에서발견되지않은특이영상들은앞으로보고되어져야할것이다. 5. 결론 본연구는우연히발견된갑상선국소부위에 5.0이상 maxsuv의이상섭취병변이발견된경우에는 18 F-FDG PET/CT 지연영상을추가로검사한다면병소의악성여부감별에도움을줄수있는유용한촬영방법임을확인할수있었다. 18 F-FDG PET/CT 지연영상을이용한원발성갑상선암진단및우연히발견된악성종양에도보다높은민감도와특이도를높일수있을것으로사료됩니다. References [1]. Gi Jeong Cheon, Jae Min Jeong. The treatment ward situat and problem about the thyroid malignant an radioisotope J Radioisotope 2007;33-38. [2]. Jum Jin Lim, et al. The Comparison of Standard Uptake Value according to the Change of CT Tube Voltage in the Fus PET. J Nucl med technol Vol.11 No2, 2007;283:161-166. [3]. Seon Woong Kim. Evaluate Utility of Lung Cancer Discriminat by 18 F-FDG PET/CT Delay Scan Image. 2007. [4]. Zhuang H, Pourdehnad M, Lambright ES, Yammoto AJ, Lanuti M, Mozley PD, et al. Dual time point 18 F-FDG PET imaging for differentiating malignant from inflammatory processes. J Nucl Med 2001;42(5):1412-7. [5]. Li Han Lim, M.D., Won Woo Lee, M.D. et al. Incidental Benign Parotid Less on FDG-PET: 2963

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18 F-FDG PET/CT 검사에서지연영상을이용한갑상선암진단의유용성평가 서선열 (Sun-Youl Seo ) [ 정회원 ] 2007 년 3 월 ~ 2009 년 8 월 : 을지대학교보건대학원방사선과방사선학석사 2010 년 3 월 ~ 현재 : 을지대학교일반대학원보건학과방사선과학박사과정 1992 년 10 월 ~ 현재 : 을지대학병원영상의학과 2005 년 3 월 ~ 현재 : 을지대학병원영상의학과일반촬영팀장 컴퓨터단층촬영, 방사선촬영학, 의료영상학 홍성종 (Seong-Jong Hong ) [ 정회원 ] 핵의학, 방사선물리, 방사선안전관리 1984 년 2 월 : 한양대학교원자력공학과공학석사 1990 년 8 월 : 미시간대학교물리학과이학박사 2007 년 9 월 ~ 2008 년 8 월 : 서울대학교의학연구원책임연구원 2008 년 9 월 ~ 현재 : 을지대학교보건과학대학방사선학과부교수 전민철 (Min-Cheol Jeon) [ 정회원 ] 2012 년 8 월 : 충남대학교의공학과의공학석사 2013 년 3 월 ~ 현재 : 충남대학교의공학과공학박사과정 2006 년 1 월 ~ 현재 : 충남대학교병원영상의학과근무 의료영상정보, 방사선영상학 김태형 (Tae-Hyung Kim ) [ 정회원 ] 2003 년 8 월 2008 년 2 월 : 동국대학교일반대학원생물학과 ( 이학박사 ) 1994 년 1 월 2011 년 2 월 : 아산재단서울아산병원영상의학팀 2011 년 3 월 현재 : 강원대학교방사선학과조교수 방사선영상학, 방사선생물학, 인터벤션영상기술 2965