• 핵의학기술
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• 제14권1호
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• pp.111-114
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• 2010

양전자 방출 단층촬영은 세포의 생화학적 변화에 따른 방사성의약품의 집적 정도를 영상화함으로서 암을 조기에 진단할 수 있는 검사방법으로 알려져 있다. 이러한 집적 정도는 여러 가지 원인에 따라 발생될 수 있는 것으로 $^{18}F$-FDG 주사량, 종양의 크기, 혈중 포도당 농도 등이 있다. 본 연구에서는 집적방사능과 2D와 3D 영상 획득이 방사능 농도(kBq/mL)에 미치는 영향에 대하여 평가하고자 한다. GE Discovery STe 16 PET/CT에서 1994 NEMA PET phantom을 이용하였으며, 배후방사능과 열소의 방사능 농도비가 1:2, 1:4, 1:8, 1:10, 1:20, 1:30 표준이 되도록 하여 2D와 3D로 영상을 획득하였다. 재구성 방법으로 2D와 3D 모두에서 반복연산법으로 반복횟수 2회, 부분집합 20을 적용하였다. 그리고 CT 감쇠보정법과 획득 시간은 10분으로 설정하였다. 또한 영상분석은 열소의 중심과 배후방사능에 동일한 관심영역을 설정 한 후 각 부분의 방사능 농도를 측정하여 비교 분석하였다. 설정된 관심영역의 배후방사능과 열소의 방사능 농도 비는 2D에서 1:1.93, 1:3.86, 1:7.79, 1:8.04, 1:18.72, 1:26.90, 3D는 1:1.95, 1:3.71, 1:7.10, 1:7.49, 1:15.10, 1:23.24 값을 얻었다. 또한 표준 방사능 농도비를 기준으로 한 백분율 차이(% Difference)는 2D에서 3.50%, 3.47%, 8.12%, 8.02%, 10.58%, 11.06%로 최소 3.47%에서 최대 11.06% 차이가 있고 3D는 3.66%, 4.80%, 8.38%, 23.92%, 23.86%, 22.69%로 최소 3.66%에서 최대 23.92%까지의 차이를 나타냈다. 방사능 농도가 증가할수록 실제 집적된 방사능 농도의 차이가 커짐을 알 수 있으며, 2D가 3D보다 평균 약 10.6% 높게 집적되어 방사능 농도 변화에 영향을 적게 받는 것으로 나타났다. 따라서 임상환자의 추적 검사에서 영상 획득 방법을 변화할 시 정확한 정량 평가를 위해서 이점을 고려하여 적용하여야 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.891-897
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• 2021

핵의학은 방사성 동위원소 추적자를 인체에 투여하여 질병의 형태학적 정보와 생물학적 기능 정보를 얻고 평가한 Amyloid PET Tracer 개발로 베타아밀로이드 신경반 확인을 통해서 알츠하이머 진단의 정확도를 높일 수 있다. 그러나 20분이라는 긴 영상획득 시간은 환자에게 힘든 시간 일 수 있다. PET/CT 검사는 환자의 움직임에 민감하며, 검사 결과에도 일부분 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 체내 방사성 의약품의 분포를 시간에 따른 list mode acquisition 방법을 통해 영상의 정량적 평가에 영향을 미치지 않으면서 적절한 영상획득 시간 연구하였다. list mode는 기존의 frame mode에 비해 시간에 대한 정보가 포함되어 연구자들이 원하는 시간에 대한 영상을 별도로 reconstruction 할 수 있어 data 분석에 용이하다. 연구 방법은 5 min frame/bed, 10 min frame/bed, 15 min frame/bed, 20 min frame/bed 로 리스트 모드를 이용하여 시간별 재구성 영상을 획득하여 SNR(signal to noise ratio) 과 LPR(lesion-to-pons uptake ratio)의 차이와 판독의 차이를 비교 분석하여 적정한 영상획득시간을 알아보고자 하였다. 정량적 분석 결과 list mode로 측정 시 정량적 평가 결과, 영상획득 시간이 증가함에 따라 관심 영역 6개에서 SUVmean 값은 감소하였으나 5 min/bed 영상에서 가장 많은 차이를 보였고 10 min/bed 그리고 15 min/bed 순으로 SUVmean 값의 차이가 감소하였다. 따라서 15 min/bed 에서의 SUVmean 값은 영상의 평가에 영향을 끼치지 않을 만큼의 차이가 없다는 결과값이 나왔다. LPR 값의 차이는 없었다. 정성적 분석 결과, PET 영상획득시간에 따른 판독 소견의 변화는 없었으며 시간에 따른 영상 재구성의 정성적 분석 점수의 유의한 차이가 없었다. 연구 결과 F-18 fluteme tamol PET/CT 검사 시 15 min/bed 과 20 min/bed 영상이 유의한 차이가 없으므로 환자의 상태에 따라 LIST MODE를 통해 선택적으로 15 min/bed 을 사용하여 영상획득 시간을 줄이는 것이 임상적으로 유용하다고 할 수 있다.

• 핵의학기술
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• 제26권2호
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• pp.15-19
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• 2022

전립선암 환자의 전이성 질환 진단을 위해 사용되는 양전자 방출 단층촬영용 [⁶⁸Ga]PSMA-11 주사액은 자동화 생산 방법을 통해 높은 재현성과 우수한 방사화학적 수율 및 순도를 얻을 수 있으며 제조 시 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있다. 이를 위해 적용한 비 카세트 방식과 카세트 방식의 자동 합성 방법을 소개하고 비교하고자 한다. [⁶⁸Ga]PSMA-11 주사액의 자동화 생산을 위해 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga generator 50 mCi(iThemba LABS, Johannesburg, South Africa), 주사기 펌프 NE-1000(New Era Pump System, New York, USA)을 사용하였으며, 자동 합성 장치는 비 카세트 방식의 TRACERlab FXN pro(GE Healthcare, Liege, Belgium)와 카세트 방식의 BIKBox(BIK THERAPEUTICS Inc., Seongnam-si, Republic of Korea)를 사용하였다. 0.6 N 염산 용액 6 mL의 주사기가 장착된 실린지 펌프를 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga generator의 inlet-line과 연결하고 outlet-line은 자동 합성 장치와 연결한 후 자동 합성장치와 동시에 작동하였으며, 2 mL/min의 속도로 ⁶⁸Ga을 용출하였다. 초기 약 1.7 mL은 waste vial로 용출 시켰고, 그 후 2.5 mL은 반응용기로 용출하여, 방사능 농도가 높은 2.5 mL의 용액만 표지 과정에 이용하였다. 반응 용액의 pH를 HEPES buffer 용액으로 조절한 후 전구체와 95 ℃에서 15분간 반응하였으며, C18 light 카트리지를 이용, 분리·정제 하였다. 50% 에탄올/생리식염수 희석액으로 최종 화합물을 용출하고 생리식염수를 추가한 후 멸균 필터 함으로써 제조를 완료하였다. 각각의 자동 합성 장치에서 제조된 [⁶⁸Ga] PSMA-11 주사액의 품질관리를 시행하고 장단점을 비교하였다. 총 합성 시간은 각각 25±3분(비 카세트 방식), 23±3분(카세트 방식)이 소요되었으며, 방사화학적 수율은 멸균 필터 후 비 카세트 방식이 65.5±5.7%(n=45, non-decay corrected), 카세트 방식이 61.6±4.8%(n=98, non-decay corrected)였다. 비 카세트 방식은 장비 세척과 시약 준비 시간으로 인해 합성 전 준비 시간이 약 120분 소요되었고, 카세트 방식은 세척과 시약 준비 과정이 없어 합성 전 준비 시간은 약 20분 소요되었다. 비 카세트 방식 자동 합성 방법은 방사화학적 수율과 비용적 측면에서 카세트 방식 대비 높은 장점을 가지나, 제조 준비 단계에서의 편의성과 장비 유지 보수 측면에서는 카세트 방식이 장점을 가진다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.335-341
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• 2017

사이클로트론은 양자 또는 중양자를 가속하는 장치로써 의료장비인 양전자방출촬영장치(PET)에 이용되는 단반감기의 방사성의약품을 생산하는 시설로 이용되고 있다. 사이클로트론에서 방사성의약품을 생산하기 위해선 가속된 양성자와 타켓과의 핵반응이 필요하며 반응 후 불필요한 중성자가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 사이클로트론에서 발생되는 양성자와 중성자가 콘크리트 차폐벽과 충돌하여 발생되는 방사화에 대해 알아보고자 하였다. 실험은 몬테카를로 모의 모사의 한 종류인 FLUKA를 통해 방사화된 방사성동위원소를 추적하였으며, 콘크리트 차폐벽의 물성은 ppm 단위의 미량의 불순물이 포함된 물성과 불순물이 포함되지 않은 물성을 이용하여 비교 분석하였다. 발생된 방사화 핵종은 RESRAD-Build를 통해 인체에 미치는 피폭선량율 기준으로 비교분석하였으며, 실험결과 불순물이 포함된 콘크리트 물성에서는 총 14개의 방사성동위원소가 생산되었으며, 인체에 미치는 피폭선량을 기준으로 분석 하였을 때, $^{60}Co$(72.50%), $^{134}Cs$(16.75%), $^{54}Mn$(5.60%), $^{152}Eu$(4.08%), $^{154}Eu$(1.07%)이 전체 선량의 99.9%를 차지하였으며, 피폭의 위험도는 $^{60}Co$ 핵종이 가장 높게 나타났다. 불순물이 포함되지 않은 물성에서는 총 5개의 핵종이 나타났으며, 그 중 $^{54}Mn$이 피폭선량의 99.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 양성자의 유도 핵반응에 따라 불순물이 아닌 $^{56}Fe$에서 방사화 과정을 통해 Cobalt가 발생될 가능성이 있으나 콘크리트벽에 도달하는 양성자의 개수가 작아 방사화를 일으키지 못하였다. 불순물의 포함 여부에 따른 피폭선량의 비교결과 불순물이 포함된 경우가 그렇지 않은 경우 보다 약 98% 높게 나타나 ppm 단위의 미량의 불순물이 방사화의 주요인임을 알 수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권3호
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• pp.185-191
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• 2001

목적: 최근 들어 $[^{11}C]$choline은 양전자방출단층촬영을 통한 각종 종양을 진단하는데 유용한 방사성의약품으로 보고되고 있다. 그러나 C-11의 반감기가 너무 짧은 단점 때문에 일상적인 작업이 쉽지않고, 잦은 합성이 필요하다. $[^{11}C]$Choline의 단점은 반감기가 적당한 F-18이 치환된 $[^{18}F]$fluorocholine을 합성하여 해결할 수 있다. 대상 및 방법: $[^{11}C]$Choline은 $[^{11}C]CH_3I$와- N,N-dimethylaminoethanol을 반응시켜 합성하였고, $[^{18}F]$fluorocholine은 $CH_2Br[^{18}F]$F과 N,N-dimethylaminoethanol을 반응시켜 합성하였다. 방사화학적 순도는 고성능액체크로바토그래프를 이용하여 확인하였다. 두 화합물의 체내동태는 balb/c mouse를 이용하여 5, 20, 40, 80분에 측정하였다. 세포섭취 실험은 glioma (9L)과 colon adenocarcinoma (SW620)를 사용하였다. 결과: 정제후 방사화학적 순도는 98% 이상이었다. 간에서의 섭취는 시간에 따라 변하지 않았고 $[^{11}C]$choline은 약 20 %ID/g, $[^{18}F]$fluorocholine은 약 13 %ID/g 섭취되었다. 신장에서의 섭취는 시간에 따라 감소하였고, 주사 80분 후에 각각 15 %ID/g, 20 %ID/g 섭취되었다. 9L과 SW620세포섭취 실험에 있어서 $[^{11}C]$choline은 각각 4.93, 18.69 %ID/g, $[^{18}F]$fluorocholine은 각각 1.77, 2.77 %ID/g이 섭취된 것을 확인하였다. 결론: $[^{11}C]$Choline과 $[^{18}F]$fluorocholine은 종양 세포주에 따라 다른 섭취 경향을 나타내는 것을 확인하였다. 이상의 결과들로 보아 다른 종양 세포주에 있어서 두 화합물의 섭취 경향에 관한 연구가 필요하다.

• 대한핵의학회지
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• 제30권3호
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• pp.299-314
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• 1996

The purpose of the present study was to validate the use of tissue radioactivity ratios instead of regional metabolic rates for the assessment of regional metabolic changes in Alzheimer's disease(AD) with [$^{18}F$]FDG PET and to examine the correlation of ratio indices with the severity of cognitive impairment in AD. Thirty-seven AD Patients(age $68{\pm}9 yrs$, $mean{\pm}s.d.$; 36 probable and 1 definite AD), 28 patients with dementia of non-Alzheimer type(age $66{\pm}7 yrs$), and 17 healthy controls(age $66{\pm}4 yrs$) underwent [$^{18}F$]FDG PET imaging. Two simplified radioactivity ratio indices were calculated from 37-66 min image: region-to-cerebellar radioactivity ratio(RCR) and a composite radioactivity ratio(a ratio of radioactivity in the most typically affected regions over the least typically affected regions: CRR). Local cerebral metabolic rate for glucose(LCMRglu) was also measured using a three-compartment, five-parameter tracer kinetic model. The ratio indices were significantly lower in AD patients than in controls(RCR in temporoparietal cortex, $0.949{\pm}0.136$ vs. $1.238{\pm}0.129$, p=0.0004; RCR in frontal cortex, $1.027{\pm}0.128$ vs. $1.361{\pm}0.151$, p<0.0001; CRR, $0.886{\pm}0.096$ vs. $1.032{\pm}0.042$. p=0.0024). On the RCR analysis, 86% of AD patients showed a pattern of bilateral temporoparietal hypometabolism with or without frontal involvement; hypometabolism was unilateral in 11% of the patients. When bilateral temporoparietal hypometabolism was considered to be suggestive of AD, the sensitivity and specificity of the RCR analysis for the differential diagnosis of AD were 86% and 73%, respectively. The RCR was correlated significantly with the macroparameter K [$K_1k_3/(k_2+k_3)$] (r=0.775, p<0.0001) and LCMRglu(r=0.633, p=0.0002) measured using the kinetic model. In patients with AD, both average RCR of cortical association areas and CRR were correlated with Mini-Mental Status Examination(r=0.565, p=0.0145; r=0.642, p=0.0031, respectively), Clinical Dementia Rating(r=-0.576, p=0.0124; r=-0.591, p=0.0077), and total score of Mattis Dementia Rating Scale (r=0.574, p=0.0648; r=0.737, p=0.0096). There were also significant correlations between memory and language impairments and corresponding regional RCRs. The results suggest that the [$^{18}F$]FDG PET ratio indices, RCR and CRR, reflect global and regional metabolic rates and correlate with the severity of cognitive impairment in AD. The simplified ratio analysis may be clinically useful for the differential diagnosis and serial monitoring of the disease.

• 대한핵의학회지
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• 제32권4호
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• pp.332-343
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• 1998

목적 : 폐 FDG PET 동적영상을 분석하는 다양한 분석 방법을 개발하고 표준섭취계수, 패트랙 도표 분석법, 3구획 추적자 역학 모형(5매개변수 모형, 6매개변수 2관심영역 모형)으로 얻은 매개변수 값을 서로 비교, 분석하여 각 분석 방법들의 종양 진단 정확성과 유용성에 대해 고찰하였다. 대상 및 방법 : 22명의 폐종양 환자(9명: 양성 종양 환자(과오종: 1, 활동성 염증: 8), 13명: 악성 종양 환자(기관지 세포암: 5 포함))에게 약 370 MBq (10 mCi)의 FDG를 정맥 주사한 후, GE Advance 양전자방출단층촬영장치를 이용하여 56분 동안 PET 동적영상을 얻은 후, 감쇠보정하여 횡단면 영상을 얻었다. 환자의 몸무게와 혈장 포도당 농도로 규격화된 SUVglu를 계산하였으며, 패트랙 도표 분석법과 3구획 5매개변수 모형과 3구획 6매개변수 2관심영역 모형을 이용하여 FDG 섭취상수($K_{pat},\;K_{5p},\;K_{6p}$)와 당대사율($MR_{pat},\;MR_{5p},\;MR_{6p}$)을 구하였다. 다양한 분석 방법들로 얻은 매개변수들을 수신자판단특성곡선으로 분석하였으며 곡선 아래 면적을 구하였다. 결과: 다양한 분석방법으로 측정한 악성과 양성 병변의 섭취상수와 당대사율은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 각 방법으로 구한 수신자판단특성곡선 아래 면적은 다음과 같다: $SUVglu:\;0.73,\;K_{pat}:\;0.66,\;MR_{pat}:\;0.77,\;K_{5p}:\;0.71,\;MR_{5p},\;0.73,\;K_{6p}:\;0.70,\;MR_{6p}:\;0.78.\;K_{pat} $와 $MR_{pat}$의 곡선 아래 면적은 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 결론: FDG PET 동적영상을 이용한 다양한 추적자 역학 분석 방법을 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 개발하였다. 표준섭취계수, 패트랙 도표 분석법, 3 구획 모형 분석법 둥에 의한 정략적 매개변수의 정확성은 유사헌 것으로 관찰되었다. 추적자 역학 분석 방법으로 얻어진 정량적 매개변수는 객관적 수치정보를 제공하므로써 FDG PET의 유용성을 증가시킬것으로 기대되며, 정량적 매개변수의 임상적 유용성을 밝히기 위해서는 활동성 염증, 과오종이나 기관지 세포암 확률이 낮은 환자군을 대상으로 한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 대한핵의학회지
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• 제31권1호
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• pp.73-82
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• 1997

N-13 암모니아 PET 동적영상을 이용하여 심근혈류량을 측정할 때, 부분용적효과와 스필오버현상을 보정하는 새로운 방법을 고안하고, 이 방법을 이용하여 측정한 심근혈류량을 2구획모델만을 이용한 종래의 방법과 비교, 분석하여 새로운 방법에 대한 효율성과 정확성을 고찰한다. 9명의 관상동맥 환자에서 20mCi의 N-13 암모니아를 안정상태와 부하상태에서 주사한 후, PET 동적영상을 얻어 심근의 3부분(중격, 전면벽, 측면벽)과 좌심실방에 관심영역을 그려 시간-방사능곡선을 얻었다. 심근의 3부분에 대한 심근혈류량과 스필오버분획을 기하학적 관심영역 모델 개념을 2구획모델에 포함시킨 새로운 방법과 종래의 2구획모델 방법으로 각각 구하였다. 이때 관심영역의 위치에 따른 심근혈류량을 알아보기 위해서 심근 밖에서 좌심실 중심쪽으로 20개의 관심영역을 그리고, 위의 두 방법을 이용하여 심근혈류량을 구하였다. 종래의 N-13 암모니아 2구획모델과 기하학적 모델 개념을 2구획모델에 포함시킨 새로운 방법으로 모델 합치 곡선을 구하였다. 관심영역 위치 변화에 대한 심근혈류량의 값을 종래의 방법과 새로운 방법으로 구하고, 부분용적효과를 정확하게 보정하기 위하여 관심영역을 심내막쪽에 설정하였다. 총 108개의 심근관심영역에서 두 가지 방법을 이용하여 구한 심근혈류량 사이의 회귀곡선 기울기는 1.57, 상관계수는 0.88이었다. 그리고 같은 방법으로 얻어진 스필오버분획들도 선형적 상관관계(r=1.00, 기울기=0.98)가 있었다. 결론적으로 N-13 암모니아 PET 동적영상과 기하학적 모델 개념을 2구획모델에 포함시킨 새로운 방법을 이용하여 구한 심근혈류량은 종래의 방법보다 더 효율적이며 정확하게 정량화되어짐을 알 수 있었으며, 앞으로 임상환경에서 심근혈류량 정량분석연구에 유용할 것이라고 생각한다. 환자 군에 비해 유의하게 낮았다(p<0.01). 결론적으로, 흉통을 호소한 환자에서 심근관류 신티그라피상 정상인 경우에는 심장사건의 발생율이 낮음을 알 수 있었고, 특히 관동맥조영술에 관동맥병변이있는 환자와 없는 환자간에 1차 심장사건의 발생율에 유의한 차이가 없는 것을 고려하면, 심근관류 신티그라피가 정상소견을 보이는 흉통환자는 정상 관동맥조영술 소견을 보이는 환자에 준하여 치료하여도 좋을 것으로 사료되었다.리고 0.19, 0.40, 0.53, 0.61이었다. 실제 속도상수의 비 $k_3/k_4$에 대한 (BG-OCC)/OCC와 $R_A,\;R_v$간의 상관계수는 각각 0.983, 0.984, 0.999이었으며 그때의 기울기는 각각 1.76, 0.47, 1.25이었다. 결 론 : IPT 약역학은 시간이 흐름에 따라 혈류량의 변동에 비해 도파민 운반체량의 변동에 더욱 민감한 경향을 보였으며 $k_3/k_4$에 대한 (BG-OCC)/OCC, $R_A,\;R_v$의 결과간에 좋은 상관관계를 가졌다. 따라서 이러한 약역학 컴퓨터시뮬레이션이 SPECT 영상을 이용한 도파민 운반체 또는 수용체 정량분석을 최적화하는데 매우 유용할 것으로 생각된다.TEX>-CIT SPECT는 파킨슨병의 조기진단 및 진행 추적에 임상적으로 유용할 것으로 판단된다., SCC 4예, AC 1예)였으며, 11예 중 9예(81.8%)에서 방사선학적 검사결과와 Tc-99m MIBI섭취율의 변화가 일치하였다. 결론적으로, Tc-99m MIBI SPECT는 폐암병소의 국소화 및 방사선치료 효과의 판정에 어느정도 유용하리라 사료되었다.냈고 4명에서는 low CBD obstruction을 나타내었으며 후에 CBD stone, CBD carcinoma,