Lung Clearance of Inhaled $^{99m}Tc$-DTPA by Urine Excretion Ratio

소변내 방사능배설량비를 이용한 $^{99m}Tc$-DTPA 폐청소율에 관한 연구

Background: Lung clearance of inhaled $^{99m}Tc$-DTPA reflects alveolar epithelial permeability and it had been reported as more sensitive than conventional pulmonary function tests in detecting lung epithelial damage. However, measuring lung clearance of inhaled $^{99m}Tc$-DTPA by gamma camera may not always reflect alveolar epithelial permeability exactly because it is influenced by mucociliary clearance depending on the site of particle deposition. Moreover, this method takes much time and patient's effort because he has to sit or lie still in front of the camera for a prolonged period. Most of the absorbed DTPA is excreted in urine within 24 hours and the amount of excreted DTPA in urine during the first few hours after inhalation is influenced by absorption rate which is correlated with the alveolar-epithelial permeability suggesting that the urinary excretion, especially in first few hours, may be an alternate index for lung clearance. The purpose of this study was to evaluate the usefulness of ratio of excreted $^{99m}Tc$-DTPA in 2 hour and 24 hour urine as an index of alveolar-epithelial damage. Methods: Pulmonary function tests including diffusing capacity and lung clearance of $^{99m}Tc$-DTPA measured by gama camera ($T_{1/2}$) and 2hr/24hr urine excretion ratio (Ratio) of inhaled $^{99m}Tc$-DTPA in 8 normal subjects and 14 patients with diffuse interstitial lung disease were compared. Results: 1) In the normal control, there was significant negative correlation between the $T_{1/2}$ and the Ratio (r=-0.77, p<0.05). In patients with diffuse interstitial lung disease, there also was significant negative correlation between $T_{1/2}$ and Ratio(r=-0.63, p<0.05). 2) In diffuse interstitial lung disease patients, the $T_{1/2}$ was $38.65{\pm}11.63$ min which was significantly lower than that of normal control, $55.53{\pm}11.15$ min and the Ratio was $52.15{\pm}10.07%$ also signifantly higher than that of the normal control, $40.43{\pm}5.53%$ (p<0.05). 3) There was no significant correlations between $T_{1/2}$ or Ratio and diffusing capactiy of lung in both patients and controls (p>0.05). Conclusion: These results suggests that 2hr/24hr urine excretion ratio of inhaled $^{99m}Tc$-DTPA is a useful simple bedside test in assessing alveolar epithelial permeability and that it may be used as an additive follow-up test in patients with diffuse interstitial lung disease complementing conventional pulmonary function tests.

연구배경 : $^{99m}Tc$-DTPA의 폐청소율은 폐포상피세포의 손상도를 반영하고 일부 질환에서는 기존의 폐기능검사보다 더 예민한 것으로 알려져 있다. 흡입된 $^{99m}Tc$-DTPA의 폐청소율은 $^{99m}Tc$-DTPA가 침착되는 부위에 의해 많은 영향을 받아 체외에서 감마카메라로 폐의 방사능 소실속도를 측정하는 방법으로는 섬모운동에 의한 청소속도와 폐포상피를 통한 흡수속도를 구분 할 수 없어 전체 폐의 방사능 소실속도가 폐포상피세포의 투과성만을 반영한다고 할 수 없고 또 장시간동안 감마카메라로 촬영을 해야하는 등 방법이 복잡하다. 흡입된 $^{99m}Tc$-DTPA는 체내에서 24시간 이내에 모두 소변으로 배설되고, 첫 2시간동안 소변으로 배설되는 $^{99m}Tc$-DTPA량은 폐포상피세포를 통한 흡수속도에 의해 결정된다고 알려져 있어, 본 연구자들은 2시간과 24시간 소변내의 방사능배설량의 비를 이용하여 간편하게 폐청소율을 구하는 방법의 유용성 여부를 관찰하기 위해 본 연구를 시행하였다. 방법 : 비흡연 정상인과 미만성 간질성 폐질환환자들을 대상으로 폐기능 검사를 시행하였고 $^{99m}Tc$-DTPA를 vaporizer를 통하여 5분간 흡입후 앙와위에서 폐의 후부상을 감마카메라로 1분단위영상방식으로 30분간 컴퓨터에 수록하여 폐방사능 반감기($T_{1/2}$)를 구하였으며, 또 흡입후 2시간과 24시간 소변을 모아 2시간대 24시간 소변내 방사능배설량비를 구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 비흡연 정상인에서 $T_{1/2}$와 2시간대 24시간 소변내 방사능배설량비간에는 통계적으로 의미있는 역상관관계가 관찰되었다(r=-0.77, p<0.05). 미만성 폐질환 환자에서 폐방사능 반감기와 2시간대 24시간 소변내 방사능배설량비간에도 역시 의미있는 역상관관계가 관찰되었다 (r=-0.63, p<0.05). 2) 미만성 간질성 폐질환 환자에서 $T_{1/2}$는 $38.65{\pm}11.63$분으로 비흡연 정상인의 $55.53{\pm}11.15$분에 비하여 통계적으로 유의하게 짧았으며, 2시간대 24시간 소변내 방사능배설량비 역시 미만성 간질성 폐질환 환자에서 $52.15{\pm}10.07%$로 비흡연 정상인의 $40.43{\pm}5.53%$에 비해 유의하게 증가되어 있었다(p<0.05). 3) $T_{1/2}$나 2시간대 24시간 소변내 방사능배설량비는 환자군에서 폐확산능과 유의한 상관관계가 없었다(p>0.05). 결론 : 이상의 결과로 $^{99m}Tc$-DTPA의 2시간대 24시간 소변내 방사능배설량비는 폐포상피세포의 투과성을 잘 반영하여 폐포상피세포의 손상정도를 반영하는 간편한 bedside 검사로 생각되며 특히, 폐포상피세포 투과성이 증가되어 있는 미만성 간질성 폐질환 환자에서 예민한 추적경사로 폐확산능과 상호보완적으호 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.