다기관 177Lu 정량영상 표준화: 캘리브레이터·SPECT/CT 변동성 분석

초록

본 연구는 8개 병원에 설치된 13대의 SPECT/CT(전통형·3D CZT)와 라디오뉴클라이드 캘리브레이터(RNC)를 대상으로, 추적 가능한 방사능을 가진 원통형 및 NEMA 팬텀을 이용해 177Lu 정량 측정의 정확도와 변동성을 평가하였다. 비표준 임상 프로토콜과 표준화된 프로토콜을 모두 적용한 결과, RNC 측정은 최대 11 % 차이, SPECT 정량은 원통형 팬텀에서 20 %, NEMA 팬텀에서 58 %까지 편차가 나타났다. 동일 시스템 내에서는 이미지 보정 계수(ICF)가 일관되었으나, 임상 프로토콜에 따라 영상 품질이 크게 달라졌다. 표준화된 재구성을 적용하면 시스템 유형별 변동성은 감소했으나, 전통형과 CZT 간 차이는 여전히 존재하였다. 연구는 177Lu 정량영상의 다기관 재현성을 확보하려면 캘리브레이션 및 재구성 프로토콜의 표준화가 필수임을 강조한다.

상세 분석

이 연구는 177Lu 기반 치료가 임상에서 급속히 확대되는 현 상황에서, 정량 SPECT/CT와 라디오뉴클라이드 캘리브레이터(RNC)의 측정 정확도가 치료 계획 및 용량 계산에 미치는 영향을 체계적으로 규명하고자 했다. 먼저, 두 종류의 표준 방사능 용액(300 MBq · 4 g vial, 150 MBq · 10 g vial)을 사용해 8개 병원의 RNC를 평가했으며, 각 병원은 자체적인 교정 설정과 공장 기본 설정을 모두 적용해 최소 9회 반복 측정을 수행했다. 결과적으로, 동일한 방사능 표준에도 불구하고 병원 간 RNC 측정값은 평균 ± 5 % 정도 차이를 보였으며, 최악의 경우 11 %까지 편차가 발생했다. 이는 교정 팩터 적용 방식, vial 위치 보정, 전자계 측정 노이즈 등 실무적 변수들이 여전히 크게 작용함을 시사한다.

SPECT/CT 측면에서는 13대의 스캐너(전통형 NaI(Tl) 9대, 3D CZT 4대)를 대상으로 세 가지 프로토콜(비표준, 반표준, 완전 표준)을 적용했다. 비표준 프로토콜에서는 각 병원의 임상 관행에 따라 에너지 윈도우, 콜리메이터, 뷰 수, 재구성 파라미터 등이 달라졌으며, 이로 인해 원통형 팬텀의 이미지 보정 계수(ICF)가 시스템 내에서는 비교적 일관되었지만, NEMA 팬텀의 회복 계수(RC)는 13 %에서 58 %까지 큰 차이를 보였다. 특히, 큰 구(60 mm)에서는 Gibbs 현상이 두드러져 정량 정확도가 저하되었으며, 이는 재구성 시 스캐터 윈도우에 대한 전처리(20 mm Gaussian 필터) 적용 여부에 따라 차이가 있었다.

표준화된 재구성(OSEM 40 i2s/20 i4s, AC·SC·RR 보정, 사후 필터 없음)과 획일적인 획득(고정 카운트 수)으로 전환하면, 동일 시스템 유형 내 변동성은 평균 10 % 이하로 감소했다. 그러나 전통형과 CZT 시스템 간에는 여전히 평균 15 % 정도의 차이가 남아 있었으며, 이는 CZT의 고감도·고해상도 특성(에너지 분해능, 데드타임 저감)과 전통형의 물리적 한계가 근본적으로 다르기 때문이다.

이러한 결과는 두 가지 중요한 시사점을 제공한다. 첫째, RNC와 SPECT/CT 모두에서 추적 가능한 표준 방사능에 대한 교정이 일관되게 수행되지 않으면, 최종 용량 계산에 누적된 오차가 발생한다. 둘째, 표준화된 획득·재구성 프로토콜을 도입하면 시스템 간 변동성을 크게 줄일 수 있으나, 장비 제조사별 특성을 고려한 추가적인 보정(예: CZT 전용 에너지 윈도우, 콜리메이터 설계) 없이 완전한 일치를 기대하기는 어렵다. 따라서 다기관 임상시험이나 치료 계획에 177Lu 정량 SPECT를 활용하려면, 국제적인 EARL‑SPECT와 유사한 표준 프로토콜을 기반으로 한 중앙 교정 체계와 정기적인 품질 관리가 필수적이다.