• 제목/요약/키워드: Nuclear Medicine Imaging

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C-11 및 F-18 표지 콜린의 합성과 체내동태에 관한 연구 (A Study on the Synthesis and Its Biodistribution of C-11 and F-18 Labelled Choline)

  • 양승대;김상욱;서용섭;전권수;안순혁;허민구;임상무;홍성운;유국현
    • 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.

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Acetazolamide 사용전후 〔Tc-99m〕 EDC SPECT 데이타 분석 방법의 최적화 및 민감도 측정 (Computer Simulations of Hoffman Brain Phantom:Sensitivity Measurements and Optimization of Data Analysis of 〔Tc-99m〕ECD SPECT Before and After Acftazolamide Administraton)

  • Kim, Hee-Joung;Lee, Hee-Kyung
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제6권2호
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    • pp.71-81
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    • 1995
  • Acetazolamide (Diamox) 사용전후 〔Tc-99m〕ECD SPECT를 이용한 연속 뇌촬영은 뇌혈관의 혈역학 예비를 평가하기 위하여 사용되고 있다. 그러나 SPECT Diamox 영상의 정량적 평가 가능성은 검출기의 해상도, 감쇄, 산란, 노이즈, 그리고 데이타 분석 방법들에 의해 제한되고 있다. 알고 있는 양의 방사능을 채운 팬텀을 측정함으로써 민감도를 측정하거나 또는 분석할 수도 있다. 그러나 임상환경에서 환자를 시뮬레이션하는 현실성 있는 팬텀을 만드는 것은 매우 어렵다. Diamox 사용전후 ECD SPECT의 민감도가 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 측정되었다. 민감도는 ($\Delta$N/N)/($\Delta$S/S)$\times$100%로 정의되고 $\Delta$N 은 측정된 데이타에서 Diamox 사용후와 사용전의 평균값 차이이고, $\Delta$N은 측정된 데이타에서 Diamox 사용전 평균값이고, $\Delta$S 는 모형에서 Diamox 사용후와 사용전의 평균값이고, S는 모형에서 Diamox 사용전 평균값이었다. Diamox를 이용한 임상연구에서는 Diamox 후에서 Diamox 전 데이타를 감산한 후 Diamox 에 의한 방사능 양의 변화를 측정함으로써 방사능의 변화율이 결정 될 수 있다. 그러나 100% 민감도를 위한 최적의 감산 양은 알려져 있지 않고 이것은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용 철저한 민감도 분석을 요한다. Diamox 사용전후 연속 뇌 SPECT 영상 모형을 위하여 30% 증가된 방사능 양을 Diamox 영향으로 했을때 민감도는 0, 100, 150, 200% 감산에 대해 각각 51.03, 73.40, 94.00, 130.74%로 측정되었다. 민감도분석은 검출기의 해상도에 의한부분용적 효과와 통계적 노이즈는 방사능측정의 과소 평가가 된다는 것을 보였고 과소 평가 되는 양은 방사능 양이 몇 % 증가했는가 또는 Diamox 후 데이타에서 Diamox 전 데이타를 몇 % 감산 했는가에 의존된다는 것을 보였다. 임상에서 방사능 양의 변화가 약 30% 라 기대했을때 150%의 감산이 최적인 것으로 나타났다. 컴퓨터 시뮬레이션은 Diamox 전후의 ECD SPECT 민감도를 연구하는데 매우 중한 기술로 생각된다.

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에스트라디올 유도체의 합성, 표지 및 체내동태에 관한 연구 (A Study on the Synthesis, Labeling and Its Biodistribution of Estradiol Derivatives)

  • 김상욱;양승대;서용섭;전권수;안순혁;임수정;최창운;임상무;김영순;유국현
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.403-409
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    • 2000
  • 목적: 에스트로겐 수용체의 불균질 분포와 시간 변화에 따른 수용체 상태의 변화 때문에 조직검사를 통한 에스트로겐 수용체의 생화학적 측정은 유방암을 진단하기에 충분하지 못한 단점이 있다. 이런 단점을 개선하고 좀더 나은 유방암의 진단을 위하여 E-$[^{123}I]$IVE에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 에스트로겐 수용체 양성 유방암 환자의 영상을 얻기에 적합한 방사성 추적자를 개발 하였다. 대상 및 방법: 여러 가지 에스트라디올 유도체 중에서 $17{\alpha}$-ethynyl estradiol로부터 $17{\alpha}-[^{123}I]$iodovinyl estradiol ($[^{123}I]$IVE)을 합성하였다. E-$[^{123}I]$IVE는 peracetic acid와 $[^{123}I]$NaI를 이용하여 합성하였고, Z-$[^{123}I]$IVE는 chloramine-T/HCl과 $[^{123}I]$NaI로 합성하였다. 표지수율은 TLC-scanner를 이용해 측정하였으며, 방사 화학적 순도는 HPLC로 측정하였다. E-$[^{123}I]$IVE의 체내 동태 연구는 immature female Fisher rate를 사용해 60분, 120분 그리고 300분에 측정하였다. 결과: E-$[^{123}I]$IVE와 Z-$[^{123}I]$IVE의 표지수율은 각각 92%와 94%이었고, 정제 후 방사 화학적 순도는 98% 이상이었다. E-$[^{123}I]$IVE의 최고섭취는 uterus에서 주사 120분 후에 관찰되었다(3.11%ID/g). 결론: 이상의 결과를 종합해 볼 때 E-$[^{123}I]$IVE는 유방암환자의 에스트로겐 수용체의 존재를 평가하는 진단시약으로서의 사용 가능성을 확인하였다.

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단순 헤르페스 제 1형 티미딘 키나제 유전자 이입 간암세포주에서 방사표지 IVDU와 IVFRU의 섭취 평가 (In Vitro Uptakes of Radiolabeled IVDU and IVFRU in Herpes Simplex Virus Type-1 Thymidine Kinase (HSV1-tk) Gene Transduced Morris Hepatoma Cell Line)

  • 이태섭;최태현;안순혁;우광선;정위섭;권희충;오옥두;최창운;임상무
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.62-73
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    • 2004
  • 목적: 단순 헤르페스 제 1형 티미딘 키나제(herpes simplex virus type 1 thymidine kinase gene: HSV1-tk)는 GCV와 함께 유전자치료의 한 방법으로서 가장 활발하게 연구되어왔으며, HSV1-tk 효소에 대한 다양한 기질들이 연구되어서 이를 보고 기질로 한 비침습적인 HSV1-tk 유전자 영상시스템에서 가장 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 보고기질로서 방사성 요오드가 표지된 5-iodovinyl-2-deoxyuridine (IVDU) and 5 -iodovinyl-2-fluoro-2-deoxyuridine (IVFRU)를 보고 기질로 하여 HSV1-tk 유전자 영상시스템에서의 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법 HSV1-tk 유전자 영상을 위하여 HSV1-tk 유전자를 레트로 바이러스 벡터를 이용하여 Morris hepatoma 세포주(MCA-tk)에 이입한 세포주를 제조하였으며, HSV1-tk 유전자의 발현을 확인하기 위하여 Northern blotting과 Western Blotting을 시행하였다. 대조세포주인 MCA와 제조된 MCA-tk 세포주에 방사표지 IVDU와 IVFRU를 이용하여 480분까지 세포내 섭취율을 평가하였으며, 또한 MCA-tk 세포주의 백분율을 증가시키면서 이에 따른 IVDU와 IVFRU의 섭취율을 평가함으로서 섭취율과 세포수와의 상관관계를 평가하였다. 결과: MCA-tk 세포주에서 HSV1-tk의 mRNA의 발현과 HSV1-TK 단백질의 발현을 확인하였다. 방사성 요오드 표지 IVDU와 IVFRU 모두는 MCA 세포주에서는 아주 낮은 섭취율을 나타내었으며, MCA-tk 세포주에서는 모두 증가된 섭취를 보였다. IVDU가 480분에서 IVFRU보다 4배 높은 섭취를 나타내었다(p<0.01). 방사표지 IVDU와 IVFRU 모두에서 MCA-tk의 백분율의 증가에 따라서 직선적인 상관관계($R^2>0.96$)를 나타내었다. 결론: 방사성 요오드 표지 IVDU와 IVFRU는 HSV1-tk유전자가 이입된 간암세포주에서 모두 특이적인 높은 섭취율을 나타내고 직선적인 상관관계가 나타나서 두 기질 모두 HSV1-tk유전자 영상시스템에서 보고 기질로서 유용하게 사용될 수 있을것으로 기대된다.

주성분분석을 이용한 C[11]-PIB imaging 영상분석 (Principal component analysis in C[11]-PIB imaging)

  • 김남범;신귀순;안성민
    • 핵의학기술
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    • 제19권1호
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    • pp.12-16
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    • 2015
  • 주성분분석(Principal component analysis, PCA)은 고차원 변수들 사이의 복잡한 상관성 구조를 더 낮은 차원으로 단순화하여 상관성의 구조를 쉽게 설명하기 위한 다변량분석기법으로 뇌영상 분석에서 자주 사용되는 방법이다. 주성분분석의 기본개념은 서로 직교하는 변수들의 선형결합을 통해서 원래의 뇌영상 자료가 가지고 있는 전체정보를 최대한 설명할 수 있는 서로 독립적인 새로운 변수들을 유도하는 것이다. 뇌영상분석에서 주성분분석의 효율성과 유용성을 알아보기 위해서 C[11]-PIB 영상을 이용하여 분석하였다. 대상 및 방법으로는 평균나이가 같은 9명의 정상인, 10명의 알츠하이머/경도인지장애환자들의 C[11]-PIB 영상을 이용하였다. PET-CT 장비로는 Biograph 6 Hi-Rez (Siemens-CTI, Knoxville, TN)를 영상을 획득하였고 9.6 MBq/kg C[11]-PIB를 정맥주사 한 후 40분 후에 20분 동안 3D acquisition mode로 방출영상을 얻었다. Attenuation map은 X-ray CT scan을 이용하여 재구성하였다(130 kVp, 240 mA). PIB template을 만들기 위해서 정상인에서 3T MRI T1-weighted 영상을 동시에 얻었다. 주성분분석을 위한전처리과정으로서 공간정규화 및 공간편평화를 SPM8을 이용하여 실시하였고 주성분분석은 Matlab2012b를 이용하여 분석하다. 결과는 주성분분석을 통해서 서로 독립적인 주성분영상들을 얻을 수 있었다. 주성분분석을 통해서 얻어진주성분영상은 C[11]-PIB brain PET 영상의 패턴을 몇 개의 주성분으로 단순화 할 수 있었으며 주로는 neocortex를 변동 나타내는 영상, white matter의 변동을 나타내는 영상 그리고 pons등 deep brain의 변동을 나타내는 영상 등으로 단순화되었다. 결론으로는 주성분분석은 C[11]-PIB brain 영상을 단순화하여 영상의 패턴을 해석하는데 매우 유용하였다. 이러한 주성분분석은C[11]-PIB영상 분석뿐만 아니라 뇌의 포도당 대사를 측정하는 FDG-PET 또는 뇌기능영상등의 다변량분석 방법으로서 그 적용범위가 클 것으로 기대된다.

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MC 시뮬레이션을 이용한 Aft-Multiple-Silt 시스템의 산란선 제거 효과 평가 (Evaluation of Scatter Reduction Effect of the Aft-Multiple-Slit (AMS) System Using MC Simulation)

  • 장지나;서태석;장도윤;장홍석;김시용
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제28권4호
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    • pp.224-230
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    • 2010
  • 목적: 본 연구에서는 콘빔 CT에서 산란선 제거를 위한 aft-multple-slit (AMS) 시스템을 설계하였다. 예비 연구로서 본 시스템의 효용성을 검증하기 위해 MC 시뮬레이션을 수행하였다. 대상 및 방법: 가상 시뮬레이션은 산란선과 산란선+일차선을 계산할 수 있는 MCNPX의 radiography tally 5를 이용하였다. AMS는 빔의 발산성을 고려한 각이 동일한 아크 형태이고, 길이 방향에서의 산란선을 막는다. AMS의 효용성을 위한 평가는 AMS를 사용하지 않았을 때의 일차선과 산란선을 비교함으로써 수행되었다. 2D projection 영상을 얻기 위해 전체의 AMS는 한번의 캔트리 회전 후 AMS에 의해 가려진 부분의 영상 획득을 위해 다시 한 번 회전하는 구조이다. 결과: 일차선의 2D projection 영상은 모든 AMS의 폭에서 그리고 AMS를 사용하지 않았을 때에도 동일하였으나 일차선+산란선의 2D projection 영상은 slit의 폭에 따라 결과가 변했다. Slit의 폭을 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm로 하였을 때 평균 산란성 제거율은 29%, 15%, 9%, 8%였다. 결론: 본 연구에서는 AMS를 이용한 콘빔 CT의 산란선 제거 효과를 평가하였다. MC 시뮬레이션을 이용한 본 시스템의 사전 연구에서는 상당한 산란선 제거 효과를 보여주었다.

Reparative, Neuroprotective and Anti-neurodegenerative Effects of Granulocyte Colony Stimulating Factor in Radiation-Induced Brain Injury Model

  • Gokhan Gurkan;Ozum Atasoy;Nilsu Cini;Ibrahim Halil Sever;Bahattin Ozkul;Gokhan Yaprak;Cansin Sirin;Yigit Uyanikgil;Ceren Kizmazoglu;Mumin Alper Erdogan;Oytun Erbas
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제66권5호
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    • pp.511-524
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    • 2023
  • Objective : This animal model aimed to compare the rat group that received brain irradiation and did not receive additional treatment (only saline) and the rat group that underwent brain irradiation and received Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) treatment. In addition, the effects of G-CSF on brain functions were examined by magnetic resonance (MR) imaging and histopathologically. Methods : This study used 24 female Wistar albino rats. Drug administration (saline or G-CSF) was started at the beginning of the study and continued for 15 days after whole-brain radiotherapy (WBRT). WBRT was given on day 7 of the start of the study. At the end of 15 days, the behavioral tests, including the three-chamber sociability test, open field test, and passive avoidance learning test, were done. After the behavioral test, the animals performed the MR spectroscopy procedure. At the end of the study, cervical dislocation was applied to all animals. Results : G-CSF treatment positively affected the results of the three-chamber sociability test, open-space test and passive avoidance learning test, cornu Ammonis (CA) 1, CA3, and Purkinje neuron counts, and the brain levels of brain-derived neurotrophic factor and postsynaptic density protein-95. However, G-CSF treatment reduced the glial fibrillary acidic protein immunostaining index and brain levels of malondialdehyde, tumor necrosis factor-alpha, nuclear factor kappa-B, and lactate. In addition, on MR spectroscopy, G-CSF had a reversible effect on brain lactate levels. Conclusion : In this first designed brain irradiation animal model, which evaluated G-CSF effects, we observed that G-CSF had reparative, neuroprotective and anti-neurodegenerative effects and had increased neurotrophic factor expression, neuronal counts, and morphology changes. In addition, G-CSF had a proven lactate-lowering effect in MR spectroscopy and brain materials.

양릉천-현종 전침치료가 뇌경색환자 및 정상인의 뇌혈류에 미치는 영향 - SPECT와 SPM을 이용한 연구 - (Effect of GB 34-GB 39 Electro-acupuncture on Regional Cerebral Blood Flow in Stroke Patients and Normal Volunteers Evaluated by $^{99m}Tc-ECD$ SPECT)

  • 한진안;정동원;배형섭;박성욱;정우상;박정미;고창남;조기호;김영석;김덕윤;문상관
    • 대한한의학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.187-200
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    • 2006
  • Objectives: Acupuncture has been applied in Asia for thousands of years, especially to rehabilitation after stroke. It has been reported that acupuncture increased cerebral blood supply and stimulated the functional activity of brain nerve cells shown by using brain imaging techniques. This study was to evaluate the effect of GB 34-GB 39 electro-acupuncture (EA) on regional cerebral blood flow (rCBF) in stroke patients and normal volunteers using single photon emission computed tomography (SPECT). Methods: The study procedure was divided into two parts: patients and volunteers studies. For the patients study, ten ischemic stroke patients (3 males, 7 females, mean age $68.5{\pm}8.9$ years old) were selected. Baseline brain SPECT was done with triple head gamma camera (MultiSPECT3, Siemens, USA) after intravenous administration of 1,110 MBq of $^{99m}Tc-ECD$. Fifteen-minute EA at GB 34 and GB 39 were applied on the affected limb. The same dose of $^{99m}Tc-ECD$ was injected during the EA, and the second set of SPECT images wasobtained. Using the computer software (ICON 7.1, Siemens, USA), 3 SPECT slices (upper, middle, lower) surrounding the brain lesion were selected and each slice was divided into 10-16 brain regions. Asymmetry indexes (AI) were analyzed in each brain region. We regarded over 10% changes of AI between before and after EA as significance. For the volunteers study, 10 healthy human volunteers (5 males, 5 females, mean age $28.1{\pm}6$ years old) were selected. In the resting state, $^{99m}Tc-ECD$ brain SPECT scans were performed. On the 7th day after the resting examination, 15 minute EA was applied at GB 34 and GB 39 on the right side of the subjects. Immediately after EA, the second SPECT images were obtained inthe same manner as the resting state. Significant increases and decreases of rCBF after EA were estimated by comparing their SPECT images with those of the resting state using paired t statistics at every voxel, which were analyzed by statistical parametric mapping with a threshold of p = 0.01, uncorrected (extent threshold: k=100 voxels). Results: In stroke patients, six of the eight (75%) had significantly increased perfusion in post-acupuncture scans compared to their baseline state. In normal volunteers, GB 34-GB GB EA increased rCBF in both hemispheres including right ventral posterior cingulate (Brodmann area (BA) 23), left superior temporal, anterior transverse temporal (BA 22, 41), left parastriate, peristriate (BA 18, 19), right occipitotemporal, angular (BA 37, 39), left rostral postcentral, caudal postcentral and preparietal (BA 2, 3, 5). However GB 34-GB 39 EA decreased rCBF in the right hemisphere including triangular and middle frontal lobes. Conclusions: The results demonstrated that OB 34-GB 39 EA increased cerebral perfusion in ischemic stroke patients and increased rCBF grossly in temporal lobes of normal volunteers. It is also suggested that there may be a correlation between the GB meridian and the territory of the middle cerebral artery.

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THE CURRENT STATUS OF BIOMEDICAL ENGINEERING IN THE USA

  • Webster, John G.
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.27-47
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    • 1992
  • Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

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SPECT/CT의 획득시간 증감에 따른 방사능농도 추정치의 변화 (Variation on Estimated Values of Radioactivity Concentration According to the Change of the Acquisition Time of SPECT/CT)

  • 김지현;이주영;손현수;박훈희
    • 핵의학기술
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    • 제25권2호
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    • pp.15-24
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    • 2021
  • SPECT/CT는 보급 초기에 뛰어난 보정방법과 융합영상을 기반으로 한 정성적 기능이 주목받았고, 최근 동반진단치료(Theranostics)등의 도입으로 그 정량적 기능에 대한 관심과 활용이 증가되는 추세이다. PET/CT와 달리 SPECT/CT의 절대 정량화는 조준기의 종류, 검출기 회전과 같은 조건들이 영상획득과 재구성 방법 등에 까다로운 요소로 작용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 SPECT/CT 촬영조건 중 투영상수와 투영상당 획득시간에 따른 총 획득시간(검사시간)의 증·감이 방사능농도 추정치에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 부피 9,293 ml의 원통형 팬텀에 멸균수를 가득 채운 후 99mTcO4- 91.76 MBq를 희석하여 총 획득시간 600 sec(10 sec/frame × 120 frames, matrix size 128 × 128)의 조건으로 기준영상을 촬영하였고, 체적감도와 교정인자를 확인하였다. 기준영상을 중심으로 총 획득시간을 60(-90%), 150(-75%), 300(-50%), 450(-25%), 900(+50%), 1200(+100%) sec/frame으로 증·감시켜 비교영상을 획득하였고, 각 영상별 세부조건은 투영상당 획득시간(sec/frame)을 1.0, 2.5, 5.0, 7.5, 15.0, 20.0 sec/frame(투영상수 120frames 고정)로, 투영상수를 12, 30, 60, 90, 180, 240 frames(투영상당 획득시간 10 sec/frame 고정)로 설정하였다. 획득된 각 영상에서 관심체적을 통하여 측정한 계수를 바탕으로 정성적 평가로서 CNR(Contrast to Noise Ratio)의 변동률(%)을 확인하였고, 방사능농도 추정치의 변동률(%)을 통해서는 정량적 평가를 시행하였다. 이때 방사능농도 추정치(cps/ml)와 실제 방사능농도(Bq/ml)의 관계는 회복계수(RC_Recovery Coefficients)를 지표로 비교·분석하였다. 투영상수 변화에 따른 결과[CNR 변동률(%), 방사능농도 추정치 변동률(%), RC]는 총 획득시간 증감률(%) -90%에서 [-89.5%, +3.90%, 1.04], -75%에서 [-77.9%, +2.71%, 1.03], -50%에서 [-55.6%, +1.85%, 1.02], -25%에서 [-33.6%, +1.37%, 1.01], +50%에서 [+33.7%, +0.71%, 1.01], +100%에서 [+93.2%, +0.32%, 1.00]이었으며, 투영상당 획득시간 변화에 따른 결과는 총 획득시간 증감률(%)-90%에서 [-89.3%, -3.55%, 0.96], -75%에서 [-73.4%, -0.17%, 1.00], -50%에서 [-49.6%, -0.34%, 1.00], -25%에서 [-24.9%, 0.03%, 1.00], +50%에서 [+49.3%, -0.04%, 1.00], +100%에서 [+99.0%, +0.11%, 1.00]이었다. SPECT/CT에서 총 획득시간의 증·감에 따라 획득된 총 계수와 그에 따른 영상품질(CNR)은 비례하여 변화하는 양상을 보였지만, 절대 정량화를 통한 정량적 평가에서는 모든 실험조건에서 5% 미만(-3.55에서 +3.90%)의 변화를 보여 큰 영향을 받지 않고 정량적 정확성(RC 0.96에서 1.04)을 유지하였다. 검사시간의 증가보다는 단축을 우선하여 고려하였을 때 총 획득시간 감소는 정성적 기능에 있어서 기존에도 배제할 수 없었던 사항이지만 정량적 기능은 큰 손실 없이 적용 가능하여 임상적으로 실효성이 있다고 판단된다. 다만 총 획득시간의 증·감 시 동일한 검사시간이라면 투영상수의 변경보다는 투영상당 획득시간의 변경이 정성적, 정량적으로 조건변화에 따른 변동 폭이 적은 것으로 나타났다.