• 대한핵의학회지
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• 제33권3호
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• pp.298-305
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• 1999

목적: PET을 이용하여 도파민운반체를 영상화하는데 유용한 [$^{18}F$]FP-CIT는 그 동안 여러 연구팀들에 의하여 합성이 시도되어졌으나 합성의 난이성 때문에 문제가 되어왔다. 이 연구에서는 새로운 방법에 의하여 유효비방사능이 높은 [$^{18}F$]FP-CIT를 높은 수율로 합성하고자 하였다. 대상 및 방법: [$^{18}F$]Fluoropropyl기를 도입하기 위하여 사용된 3-bromo-1-[$^{18}F$]Fluoropropane은 THF 용매 하에서 3-bromo-propyl-1-triflate $5{\mu}L$와 $nBu_4N^{18}F$를 $80^{\circ}C$에서 2분 동안 가열하여 얻어졌으며 정제하지 않고 직접 알킬화반응에 사용하였다. 이렇게 생성된 3-bromo-1-[$^{18}F$]fluoropropane에 nor-${\beta}$-CIT를 넣고 DMF $5{\sim}6$방울이 함유된 아세토니트릴을 반응용매, $Et_3N$을 생성된 산의 중화제로 사용하여 140f에서 20분동안가열하였다. 생성된 [$^{18}F$]FP-CIT는 HPLC에 의해 정제되고 13% 에탄올이 함유된 생리식염수를 사용하여 제제화하였다. 정도관리는 HPLC 및 방사능 박층크로마토그라피에 의한 분석, pH, 발열성 검사로 이루어졌다. 결과· 3-Bromo-1-[$^{18}F$]Fluoropropane은 3-bromopropyl-1-triflate의 triflate기를 $^{18}F$으로 치환하여 $77{\sim}80%$의 높은 방사화학적 수율로 얻어졌으며 같은 반응용기에 nor-${\beta}$-CIT를 넣고 $140^{\circ}C$의 반응온도에서 아세토니트릴과 최소량의 DMF를 사용하여 알킬화반응을 실행하였다. 이때 DMF의 높은 극성과 비점 때문에 HPLC로 정제할 때 문제가 되었으므로 초기에 0.8% $Et_3N$을 포함한 물만을 사용하는 정제방법을 개발하였다. [$^{18}F$]FP-CIT의 동정은 비방사성 동일물질인 FP-CIT와 동시에 HPLC에 주입하여 확인되었다. [$^{18}F$]FP-CIT의 정도관리를 실행한 결과, 방사화학적 순도는 99% 이상, 유효비방사능은 $37GBq/{\mu}mol$ 이상으로 우수하였으며 총 감쇠보정된 방사화학적 수율도 $5{\sim}10%$로 높았다. 최종생성물의 pH는 약 7.0이었으며 발열물질은 없었다. 결론: 이 연구에서는 [$^{18}F$]fluorination 반응의 전구물질로서 3-bromopropyl-1-triflate를 사용하였고 HPLC 정제 조건을 새롭게 개발함으로써 유효비방사능이 높고 비교적 수율도 높은 [$^{18}F$]FP-CIT를 합성하는 새로운 방법을 확립하였다. 이 [$^{18}F$]FP-CIT는 뇌 도파민운반체의 체내 연구에 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제20권2호
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• pp.42-45
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• 2016

$^{18}F-Florbetaben$은 베타아밀로이드 병리를 확인하여 인지 장애 및 의심 환자에게 보조적 진단으로 사용되고 있다. 지질 친화성의 특성과 에탄올이 첨가된 약제의 특성상 주사 후 3-way Set에 잔량과 주사 시 환자의 통증이 관심의 대상이 된다. 본 연구는 효과적인 방사성의약품의 주사와 환자 케어 및 우수한 영상을 위함이다. 내원환자 70명을 대상으로 하였고, 환자들에게 평균 $259{\pm}74MBq$의 $^{18}F-FDG$ (20명), $^{18}F-FP-CIT$ (20명), $^{18}F-Florbetaben$ (30명)을 3-way Set으로 주사(Reflusing 2회, Reflusing 3회 이상)를 하여 주사 후 잔량을 측정하였고, $^{18}F-Florbetaben$ 주사 시 사용되는 3-way Set와 Heparin Cap의 효율적인 주사방법을 알아보기 위해서 주사 후 잔량을 측정하여 SPSS 12.0 ANOVA, t-test 통계분석을 통하여 잔량을 비교분석 하였다. 그리고 $^{18}F-Florbetaben$의 통증 유발 성분의 에탄올 양을 측정하기 위하여 Gas Chromatography로 추가 분석을 실시해보았다. Reflusing 2회 시 $^{18}F-FDG$: 1.48 MBq (0.04 mCi), $^{18}F-FP-CIT$: 7.4 MBq (0.2 mCi), $^{18}F-Florbetaben$: 32.6 MBq (0.88 mCi)의 잔량이 측정 되었고 Reflusing 3회 이상 시 $^{18}F-FDG$: 1.85 MBq (0.05 mCi), $^{18}F-FP-CIT$: 3.7 MBq (0.10 mCi), $^{18}F-Florbetaben$: 36.3 MBq(0.98 mCi)의 잔량이 측정 되었다. 다중 비교결과 Reflusing 2회 시 잔량이 유의미한 차이가 있었고(P < 0.05), 3회 이상 시 $^{18}F-Florbetaben$과 $^{18}F-FDG$, $^{18}F-FP-CIT$는 잔량의 유의미한 차이가 있었으며(P < 0.05), $^{18}F-FDG$와 $^{18}F-FP-CIT$는 유의미한 차이가 없었다(P > 0.05). $^{18}F-Florbetaben$ 주사 후 잔량은 3-way Set: 32.6 MBq (0.88 mCi), 36.3 MBq (0.98 mCi)였고 Heparin Cap: 7.03 MBq (0.19 mCi)으로 유의미한 차이가 있었다(P < 0.05). Gas Chromatography 분석결과 에탄올: 207665 ppm, 아세톤: 377.4 ppm으로 나타났다. $^{18}F-Florbetaben$은 $^{18}F-FDG$와 $^{18}F-FP-CIT$에 비해 주사 후 잔량이 많았고, 통증을 유발하는 에탄올 성분의 수치가 높게 나타났다. 주사 시 3-way Set 방식보다는 Heparin Cap을 사용함이 잔량 감소에 더 효과적이었다. 그리고 주사 시 환자의 통증 완화를 위해서 천천히 주사함을 권고한다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권7호
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• pp.690-697
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• 2023

Objective: ¹⁸F-FP-CIT positron emission tomography (PET) is known for its high sensitivity and specificity for evaluating striatal dopamine transporter (DAT) binding. Recently, for the early diagnose of Parkinson's disease, many researchers focused on the diagnosis of synucleinopathy in organs involved in non-motor symptoms of Parkinson's disease. We investigated the feasibility of salivary gland uptake on ¹⁸F-FP-CIT PET as a new biomarker in patients with parkinsonism. Materials and Methods: A total of 219 participants with confirmed or presumed parkinsonism, including 54 clinically diagnosed idiopathic Parkinson's disease (IPD), 59 suspected and yet undiagnosed, and 106 with secondary parkinsonism, were enrolled. The standardized uptake value ratio (SUVR) of the salivary glands was measured on both early and delayed ¹⁸F-FP-CIT PET scans using the cerebellum as the reference region. Additionally, the delayed-to-early ratio (DE_ratio) of salivary gland was obtained. The results were compared between patients with different PET patterns. Results: The SUVR in early ¹⁸F-FP-CIT PET scan was significantly higher in patients with IPD pattern compared that in the non-dopaminergic degradation group (0.5 ± 0.19 vs. 0.6 ± 0.21, P < 0.001). Compared with the non-dopaminergic degradation group, the DE_ratio was significantly lower in patients with IPD (5.05 ± 1.7 vs. 4.0 ± 1.31, P < 0.001) or atypical parkinsonism patterns (5.05 ± 1.7 vs. 3.76 ± 0.96, P < 0.05). The DE_ratio was moderately and positively correlated with striatal DAT availability in both the whole striatum (r = 0.37, P < 0.001) and posterior putamen (r = 0.36, P < 0.001). Conclusion: Parkinsonism patients with an IPD pattern exhibited a significant increase in uptake on early ¹⁸F-FP-CIT PET and a decrease in the DE_ratio in the salivary gland. Our findings suggest that salivary gland uptake of dual-phase ¹⁸F-FP-CIT PET can provide diagnostic information on DAT availability in patients with Parkinson's disease.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권6호
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• pp.425-434
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• 2008

Dopamine transporter imaging is useful in the diagnosis of Parkinson's disease and the most successful technique in the clinical use of neuroreceptor imaging. Recently, several radiopharmaceuticals including I-123 FP-CIT, Tc-99m TRODAT, and F-18 FP-CIT for dopamine transporter imaging have been approved for the routine clinical use in several European countries, Taiwan and Korea, respectively. This review summarized the practical issue for the routine clinical examination of dopamine transporter imaging.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권1호
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• pp.10-18
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• 2009

목적: 본 연구는 다중계위축증(MSA)과 원발성 파킨슨병(IPD)의 감별 진단을 위하여 $^{123}I$-FP-CIT SPECT를 사용하여 선조체내 도파민신경시스템 및 선조체외의 모노아민시스템을 평가하였다. 대상 및 방법: 총 13명의 IPD 환자(남:여=9:4, $65.5{\pm}5.3$세), 8명의 MSA 환자(남:여=6:2, $64.0{\pm}4.5$세), 정상인 12명(남:여=8:4, $63.3{\pm}5.7$세)에게 $^{123}I$-FP-CIT SPECT를 시행하였다. 도파민 운반체 분석을 위해 선조체내 미상핵과 전, 후피각에 관심영역을 설정하고 세로토닌 운반체 분석을 위해 시상하부와 뇌교에 관심영역을 각각 정한 뒤 각 부위에서 $^{123}I$-FP-CIT의 결합잠재능(binding potential, BP=V3")을 계산하였다. V3"는 비특이적 결합에 대한 특이 결합의 비율을 이용하여 구하였고 비특이적 결합 부위는 후두엽 영역에서 계수를 측정하였다. 결과: 선조체 전체 및 미상핵과 전후피각 각각에서의 도파민 운반체의 농도는 MSA와 IPD환자 모두에서 정상인에 비해 현저한 감소를 나타내었다(p<0.05). 특히 IPD환자 군에서는 후측 피각에서의 도파민 운반체 농도에 심한 감소를 보여 전후피각비가 정상군에 비하여 유의하게 증가되었으며($1.55{\pm}0.34$ vs. $1.29{\pm}0.06$, p=0.026), 미상핵/피각비은 증가된 양상을 보였으나 유의수준에 도달하지는 못하였다($1.24{\pm}0.20$ vs. $1.11{\pm}0.06$, p=0.23). MSA의 경우 전후피각비($1.32{\pm}0.19$)와 미상핵/피각비($1.07{\pm}0.25$)에서 정상군과 차이가 없었다. 세로토닌 운반체에 의한 뇌교에서의 섭취는 MSA환자군에서 정상군 및 IPD환자군에 비하여 감소되어 있는 경향을 나타내었으며(정상:$0.33{\pm}0.19$, IPD: $0.29{\pm}0.19$, MSA: $0.22{\pm}0.1$) 시상하부에서는 각 군에서 뚜렷한 차이가 없었다. 결론: 본 연구에서 $^{123}I$-FP-CIT SPECT 영상을 이용하여 IPD와 MSA환자의 선조체 도파민 운반체의 감소정도와 양상을 평가하고, 뇌교 및 시상하부에서의 세로토닌 운반체 섭취의 감소를 평가하였다. $^{123}I$-FP-CIT SPECT에 의한 선조체내 도파민 운반체 변화 및 뇌교에서의 세로토닌 운반체의 변화의 가시화 및 정량화는 MSA와 IPD의 조기 감별에 도움이 유용할 것이다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권2호
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• pp.118-131
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• 2007

Neurotransmitter imaging with radiopharmaceuticals plays major role for understanding of neurological and psychiatric disorders such as Parkinson's disease and depression. Radiopharmaceuticals for neurotransmitter imaging can be divided to dopamine transporter imaging radiopharmaceuticals and serotonin trnasporter imaging radiopharmaceuticals. Many kinds of new dopamine transporter imaging radiopharmcaeuticals has a tropane ring and they showed different biological properties according to the substituted functional group on tropane ring. After the first clinical trials with $[^{123}I]{\beta}-CIT$, alkyl chain substituent introduced to tropane ring amine to decrease time for imaging acquisition and to increase selectivity. From these results, $[^{123}I]PE2I$, [18F]FE-CNT, $[^{123}I]FP-CIT$ and $[^{18}F]FP-CIT$ were developed and they showed high uptake on the dopamine transporter rich regions and fast peak uptake equilibrium time within 4 hours after injection. $[^{11}C]McN$ 5652 was developed for serotonin trnasporter imaging but this compound showed slow kinetics and high background radioactivity. To overcome these problems, new diarylsulfide backbone derivatives such as ADAM, ODAM, AFM, and DASB were developed. In these candidates, $[^{11}C]AFM$ and $[^{11}C]DASB$ showed high binding affinity to serotonin transporter and fast in vivo kinetics. This paper gives an overview of current status on dopamine and serotonin transporter imaging radiopharmaceuitcals and the development of new lead compounds as potential radiopharmaceuticals by medicinal chemistry.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제56권5호
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• pp.383-389
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• 2014

Objective : Neural tissue transplantation has been a promising strategy for the treatment of Parkinson's disease (PD). However, transplantation has the disadvantages of low-cell survival and/or development of dyskinesia. Transplantation of cell aggregates has the potential to overcome these problems, because the cells can extend their axons into the host brain and establish synaptic connections with host neurons. In this present study, aggregates of human brain-derived neural stem cells (HB-NSC) were transplanted into a PD animal model and compared to previous report on transplantation of single-cell suspensions. Methods : Rats received an injection of 6-OHDA into the right medial forebrain bundle to generate the PD model and followed by injections of PBS only, or HB-NSC aggregates in PBS into the ipsilateral striatum. Behavioral tests, multitracer (2-deoxy-2-[$^{18}F$]-fluoro-D-glucose ([$^{18}F$]-FDG) and [$^{18}F$]-N-(3-fluoropropyl)-2-carbomethoxy-3-(4-iodophenyl)nortropane ([$^{18}F$]-FP-CIT) microPET scans, as well as immunohistochemical (IHC) and immunofluorescent (IF) staining were conducted to evaluate the results. Results : The stepping test showed significant improvement of contralateral forelimb control in the HB-NSC group from 6-10 weeks compared to the control group (p<0.05). [$^{18}F$]-FP-CIT microPET at 10 weeks posttransplantation demonstrated a significant increase in uptake in the HB-NSC group compared to pretransplantation (p<0.05). In IHC and IF staining, tyrosine hydroxylase and human ${\beta}2$ microglobulin (a human cell marker) positive cells were visualized at the transplant site. Conclusion : These results suggest that the HB-NSC aggregates can survive in the striatum and exert therapeutic effects in a PD model by secreting dopamine.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제9권1호
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• pp.3-8
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• 2023

Parkinson's disease is a neurodegenerative disease caused by damage to brain neurons related to dopamine. Non-clinical animal models mainly used in Parkinson's disease research include drug-induced models of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine and 6-hydroxydopamine, and genetically modified transgenic animal models. Parkinson's diagnosis can be made using brain imaging of the substantia nigra-striatal dopamine system and using a radiotracer that specifically binds to the dopamine transporter. In this study, ¹⁸F-N-(3-fluoropropyl)-2β-carboxymethoxy-3β-(4-iodophenyl) nortropane was used to confirm the image evaluation cutoff between normal and parkinson's disease models, and to confirm model persistence over time. In addition, the efficacy of single or combined administration of clinically used therapeutic drugs in parkinson's animal models was evaluated. Image analysis was performed using the PMOD software. Converted to standardized uptake value, and analyzed by standardized uptake value ratio by dividing the average value of left striatum by the average value of right striatum obtained by applying positron emission tomography images to the atlas magnetic resonance template. The image cutoff of the normal and the parkinson's disease model was calculated as SUVR=0.829, and it was confirmed that it was maintained during the test period. In the three-drug combination administration group, the right and left striatum showed a high symmetry of more than 0.942 on average and recovered significantly. Images using ¹⁸F-N-(3-fluoropropyl)-2β-carboxymethoxy-3β-(4-iodophenyl) nortropane are thought to be able to diagnose and evaluate treatment efficacy of non-clinical Parkinson's disease.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.595-603
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• 2017

본 연구는 파킨슨질환의 진행 정도를 평가할 수 있는 선조체를 모사한 brain 팬텀을 직접 제작하여, PET-CT검사 시 최적의 영상의 질을 유지하면서 CT 스캔에 의한 brain 선량 저감을 위한 가능성을 평가하였다. 팬텀의 hot sphere와 background (radi oacti vi ty rati o 3:1)에 $^{18}F$ FP-CIT를 주입하고, 관전압(100, 120 kVp)과 관전류(80, 140, 200 mAs)의 조건을 변화시키며 CT 스캔을 실험하였다(기준조건; 120 kVp, 140 mAs). 각 조건에 따라 예상유효선량을 conversion factor를 적용해 계산하였고, SNR과 CRChot의 영상평가 인자를 설정하여 영상의 질을 평가하였다. 실험결과 CT 촬영 기준조건 이하에서의 예상유효선량은 최소 10%에서 최고 60% 정도 감소하였고, 기준조건 이상에서의 예상유효선량은 40% 증가하였다. 또한 PET 영상의 SNR과 CRChot의 유의한 차이는 없었으므로, 관전압과 관전류의 감소에 따라 brain 선량이 감소함을 확인하였다. 이와 동시에 스캔 조건의 변화에도 불구하고 SNR과 CRChot 측면에서의 영상의 질에는 유의한 변화가 없었다. 이러한 사실은 낮은 선량 조건으로도 기존의 선량 조건으로 획득한 영상의 질 수준을 얻을 수 있었으므로, 추후 brain PET-CT 스캔의 선량감소와 동시에 영상의 질 향상에 관한 연구의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권3호
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• pp.267-276
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• 2024

Objective: To evaluate the diagnostic performance of susceptibility map-weighted imaging (SMwI) taken in different acquisition planes for discriminating patients with neurodegenerative parkinsonism from those without. Materials and Methods: This retrospective, observational, single-institution study enrolled consecutive patients who visited movement disorder clinics and underwent brain MRI and ¹⁸F-FP-CIT PET between September 2021 and December 2021. SMwI images were acquired in both the oblique (perpendicular to the midbrain) and the anterior commissure-posterior commissure (AC-PC) planes. Hyperintensity in the substantia nigra was determined by two neuroradiologists. ¹⁸F-FP-CIT PET was used as the reference standard. Inter-rater agreement was assessed using Cohen;s kappa coefficient. The diagnostic performance of SMwI in the two planes was analyzed separately for the right and left substantia nigra. Multivariable logistic regression analysis with generalized estimating equations was applied to compare the diagnostic performance of the two planes. Results: In total, 194 patients were included, of whom 105 and 103 had positive results on ¹⁸F-FP-CIT PET in the left and right substantia nigra, respectively. Good inter-rater agreement in the oblique (κ = 0.772/0.658 for left/right) and AC-PC planes (0.730/0.741 for left/right) was confirmed. The pooled sensitivities for two readers were 86.4% (178/206, left) and 83.3% (175/210, right) in the oblique plane and 87.4% (180/206, left) and 87.6% (184/210, right) in the AC-PC plane. The pooled specificities for two readers were 83.5% (152/182, left) and 82.0% (146/178, right) in the oblique plane, and 83.5% (152/182, left) and 86.0% (153/178, right) in the AC-PC plane. There were no significant differences in the diagnostic performance between the two planes (P > 0.05). Conclusion: There are no significant difference in the diagnostic performance of SMwI performed in the oblique and AC-PC plane in discriminating patients with parkinsonism from those without. This finding affirms that each institution may choose the imaging plane for SMwI according to their clinical settings.