• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.118-122
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• 2004

본 논문에서는 인체의 머리 부분을 촬영한 의료 영상에서 뇌 영역만을 분할하는 방법에 대해 제시하고자 한다. 뇌의 해부학적 구조 및 기능적 이상 부위를 파악할 경우에 영상 내에 함께 보여지는 두개골과 뇌척수액 등을 제외한 대뇌피질 영역을 분할하면 보다 효과적인 정보 분석 및 진단이 가능하게 된다. 본 시스템에서는 3단계 알고리즘을 제시한다. 첫 번째 단계에서는 영상 내에 존재하는 잡음을 제거하기 위한 필터링이고, 두 번째 단계에서는 필터링된 결과에 대한 영상분할을 수행하는 것이다 이 때 정확한 결과 도출을 위하여 사용자의 인터렉션이 들어가게 된다. 세번째 단계에서는 형태학적 방법을 이용하여 분할 결과를 보완한다. 본 연구를 위한 실험에는 자기 공명 촬영 영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 단일 광전자 방출 단층 촬영영상(SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography), 양전자 방출 단층 촬영영상(PET: Positron Emission Tomography) 등을 사용하였다. 본 시스템에서는 다양한 모달리티의 뇌 영상에서 대뇌피질 부분을 정확하게 영상 분할함으로써 뇌의 구조적 이상을 판단하기 위한 해부학적 정보 분석을 가능케 하고 있다. 뿐만 아니라 뇌 질환에 대한 정확한 진단 시뮬레이션도 가능하게 하고자 한다.

• Toxicological Research
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• 제29권1호
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• pp.1-6
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• 2013

The process of drug discovery and development requires substantial resources and time. The drug industry has tried to reduce costs by conducting appropriate animal studies together with molecular biological and genetic analyses. Basic science research has been limited to in vitro studies of cellular processes and ex vivo tissue examination using suitable animal models of disease. However, in the past two decades new technologies have been developed that permit the imaging of live animals using radiotracer emission, X-rays, magnetic resonance signals, fluorescence, and bioluminescence. The main objective of this review is to provide an overview of small animal molecular imaging, with a focus on nuclear imaging (single photon emission computed tomography and positron emission tomography). These technologies permit visualization of toxicodynamics as well as toxicity to specific organs by directly monitoring drug accumulation and assessing physiological and/or molecular alterations. Nuclear imaging technology has great potential for improving the efficiency of the drug development process.

• 대한핵의학회지
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• 제37권1호
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• pp.53-62
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• 2003

After the development of two major techniques - SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) and PET (Positron Emission Tomography) to image the human subjects in a three-dimensional direction in the 1980s, many radiotracers have been used for functional neuroimaging. Still it would be very important study to develop selective radiotracers for functional neuroimaging. New radiotracers will help to expand the knowledge of neurotransmitter systems and of the genetic contribution to receptor or transporter availability. Neurotransmitter depletion-restoration studies, the distribution of brain functions and their modulation by neurotransmitter system aid in better understanding and limiting the side effects of drugs used as well as newly developed. In audition, these radiotracers will be thus very useful to gain a better understanding in biochemical and pharmacological interactions in living human. This review mentions the introduction of radioligands for the functional neuroimaging. Although significant progress has been achieved in the development of new PET and SPECT ligands for in vivo imaging of those receptors and transporters, there are continuous needs of new diagnostic radioligands.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권2호
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• pp.195-203
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• 2009

영상정합 기술은 두 개 이상의 영상을 서로 맞추어, 각각의 영상이 가지고 있는 단점을 보완하여, 새로운 정보를 획득하게 하는 기술이다. 본 논문은 의료 영상간의 2D 영상 정합을 통해 환자의 점진적 병세파악에 도움을 주는 것을 목적으로 하고 있다. 서로 다른 시점과 장비로부터 얻어진 CT와 PET/CT영상을 정합하기 위하여 정확한 해부학적 정보를 제공하는 CT영상간의 정합을 먼저 수행하고 이를 통하여 얻어진 기하학적 정합파라미터들을 PET 영상에 적용하여, 독립 CT영상 위에 PET영상을 중첩하였다. 정합작업을 위해 먼저 각각의 CT영상에 대해 전처리 작업을 실시하였고, 영상의 변형은 affine 좌표변환을 이용하였다. 정합할 영상간의 유사도 평가를 위해 mutual information을 이용하였으며, 빠르고 정확한 정합을 위하여 최적화 알고 리듬인 particle swarm optimization 방법을 이용하였다. 이를 통해 실제 환자의 독립 CT와 PET/CT영상을 이용하여 실험하였고, PET/CT의 영상에서 확인할 수 있었던 병소에 대한 해부학적 위치 정보가 영상정합 과정을 통해 독립 CT 영상에서도 동일한 위치에 표시됨을 확인하였다. 제안된 알고리듬은 PET/CT 뿐만 아니라 향후 도입될 SPECT/CT, MRI/PET 등 다중영상기기와 기존의 독립 CT 영상기기와의 정합에도 폭넓게 사용될 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권6호
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• pp.486-491
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• 2004

목적: 요소분석법. 독립성분분석법 등이 PET을 이용하여 심근혈류를 비침습적으로 측정하기 위하여 사용되어 왔다. 이론적으로 뛰어나고 새로운 방법인 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET데이터의 정량분석방법을 개발하였다. 이 연구에서 사용한 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 환자의 혈류를 정량화 하였다. 대상 및 방법: 관동맥질환이 의심되어 관류 SPECT를 시행한 환자 20명을 대상으로 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET을 시행한 후 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 심근 독립성분영상을 추출하였으며, 좌심실영역과 심근영역에 대한 영상대조도를 조사하였다. 앙상블 학습은 독립성분과 가중치 행렬에 대한 확률분포를 가정하고 베이지안 이론에 의해서 혼합자료에 대한 확률분포를 추정한다. 이렇게 추정한 혼합자료의 확률분포와 실제 분포간의 차이인 Kullback-Leibler 발산치가 최소가 되도록 독립성분과 가중치 행렬을 순차적으로 변화시켜가며 최종 해를 찾는 방식이다. 이 연구에서 사후확률분포는 동적 핵의학 영상에 적합한 비음성제약조건과 함께 수정된 가우시안 분포를 이용하여 최적화 하였다. 혈류량은 심첨부, 중벽 네 부분, 하벽 네 부분의 9개 영역으로 나누어 측정하였으며, 측정결과에 대해 관류 SPECT 소견과 관동맥조영술의 소견과 비교하였다. 결과: 전체 20명의 휴식기 및 부하기 영상에서 5명을 제외한 15명의 데이터에 대해 심근혈류를 측정할 수 있었다. $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET에서 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 정량화한 휴식기 혈류량은 $1.2{\pm}0.40$ ml/min/g, 부하기 혈류량은 $1.85{\pm}1.12$ml/min/g이었다. 같은 영역에 대해 두 번 측정했을 때 측정된 심근혈류값의 상관계수는 0.99로 재현성이 높았다. 분리된 독립성분영상에서 영상대조도는 좌심실에 대한 심근영역의 비는 평균 1:2.7이었다. 관동맥 조영술을 시행한 9명에서 협착이 없는 분절과 협착이 있는 분절의 혈류예비능에 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 또한, 관동맥조영술에서 협착이 확인된 66분절의 심근관류 SPECT 소견에서 가역적 혈류감소를 보인 분절의 혈류예비능이 더 많이 감소되는 경향을 보였으나 통계적 유의성을 보이지는 않았다. 결론: 앙상블 학습을 이용한 독립성분분석방법을 이용하여 심근혈류가 측정이 되었다. 앙상블 독립성분분석법을 이용한 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET 분석방법이 관상동맥 질환의 분석 및 동적 핵의학 영상 데이터의 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 핵의학기술
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• 제21권1호
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• pp.44-49
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• 2017

목적: 핵의학 검사를 시행한 병동 환자의 시간과 거리에 따른 방사선량률을 측정하여 방사성동위원소 투여를 받은 환자가 병동 간호사에게 미치는 피폭을 예측하고 실제 총 피폭량과 비교하여 보고자 한다. 대상 및 방법: 병동에서 근무하고 있는 간호사 14명을 대상으로 열형광 선량계와 광자극 선량계를 이용하여 방사선 피폭선량을 측정하였고 핵의학 검사를 시행한 환자 50명(PET/CT 20명, Bone scan 20명, Myocardial SPECT 10명)을 대상으로 방사성동위원소 투여 직후와 검사시행 직후에 표면, 50cm, 1m에서 외부 방사선량률을 측정하였다. 측정 결과를 바탕으로 유효반감기를 도출한 후 병동 간호사가 받을 수 있는 피폭량을 예측하였다. 그리고 열형광선량계와 광자극선량계로 측정된 병동 간호사의 실제 총 피폭량과 비교 하였다. 결과: 병동 간호사 14명을 대상으로 한 피폭선량 측정결과 평균값과 최대값은 각각 분기당 0.01 mSv, 0.02 mSv 이었고 핵의학 검사를 시행 받은 환자의 선량률은 표면, 50cm, 1m 거리 순으로 PET/CT는 $376.0{\pm}25.2{\mu}Sv/hr$, $88.1{\pm}8.2{\mu}Sv/hr$, $29.0{\pm}5.8{\mu}Sv/hr$ 이고 Bone scan은 $206.7{\pm}56.6{\mu}Sv/hr$, $23.1{\pm}4.4{\mu}Sv/hr$, $10.1{\pm}1.4{\mu}Sv/hr$이고 Myocardial SPECT는 $22.5{\pm}2.6{\mu}Sv/hr$, $2.4{\pm}0.7{\mu}Sv/hr$, $0.9{\pm}0.2{\mu}Sv/hr$이다. 또한 검사를 시행한 후 측정한 선량률은 표면, 50cm, 1m 거리 순으로 PET/CT는 $165.3{\pm}22.1{\mu}Sv/hr$, $38.7{\pm}5.9{\mu}Sv/hr$, $12.4{\pm}2.5{\mu}Sv/hr$ 이고 Bone scan은 $32.1{\pm}8.7{\mu}Sv/hr$, $6.2{\pm}1.1{\mu}Sv/hr$, $2.8{\pm}0.6{\mu}Sv/hr$이고 Myocardial SPECT는 $14.0{\pm}1.2{\mu}Sv/hr$, $2.1{\pm}0.3{\mu}Sv/hr$, $0.8{\pm}0.2{\mu}Sv/hr$이다. 위의 결과를 바탕으로 유효반감기를 도출한 후 검사종료 30분 후 원자력안전법에서 규정하는 일반인 선량한도까지 도달하는데 걸리는 시간을 반감기를 고려치 않고 보수적으로 계산하면 PET/CT는 표면, 50cm, 1m 거리 순으로 7.9시간, 34.1시간, 106.8시간이며 Bone scan은 40.4시간, 199.5시간, 451.1시간이고 Myocardial SPECT는 62.5시간, 519.3시간, 1313.6시간이다. 결론: 본 연구 결과에 의하면 병동 간호사는 일반인 선량한도 보다 훨씬 적은 피폭량을 받는 것으로 나타나, 실질적으로 판단할 때 핵의학 검사를 시행한 환자로 인하여 받는 피폭의 영향은 미미한 것으로 판단된다.

• 대한핵의학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-5
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• 1991

• 핵의학기술
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• 제18권2호
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• pp.68-72
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• 2014

핵의학 검사는 반감기로 인한 동위원소의 잔류로 당일에 두 가지 검사를 시행하는데 어려움이 있다. 본 연구는 $^{18}F$-FDG와 $^{99m}TcO_4{^-}$의 상호 영향을 연구함으로써 당일 검사를 진행할 경우 고려될 사항에 대해 알아보고자 한다. NEMA-1994 Phantom을 이용하여 세 번의 실험을 진행했다. 첫 실험은 $^{99m}TcO_4{^-}$을 HOT과 BKG 비 4:1로 만들어 GE사의 INFINIA 장비로 SPECT를 시행하였고, BKG 영역에 $^{18}F$-FDG 37 MBq을 주입 후 동일 조건으로 60분에 1회씩 13회 Scan 했다. 두 번째는 $^{18}F$-FDG를 HOT과 BKG 비 4:1 로 만들어 GE사의 PET/CT Discovery 600 에서 Scan 하였고, BKG 영역에 $^{99m}TcO_4{^-}$을 148 MBq 주입 후 동일 조건으로 60분에 1회씩 6회 Scan 했다. 마지막 실험은 $^{18}F$-FDG를 HOT과 BKG 비 4 : 1로 만들고 1 Bed Scan 후 $^{99m}TcO_4{^-}$을 148 MBq 및 296 MBq씩 증가 시키며 같은 조건으로 1 Bed Scan했다. HOT과 BKG 영역의 비, CNR 혹은 SNR 그리고 총 획득 계수를 측정 후 비교 했다. $^{18}F$-FDG는 SPECT 시행 시 비율 및 CNR에 유의한 차이를 보였다(p>0.05). $^{99m}TcO_4{^-}$는 PET/CT 시행 시 비율 및 SNR이 유의한 차이를 보이지 않았다(p<0.05). $^{99m}TcO_4{^-}$이 PET/CT 검사의 Total Counts를 감소시킨다는 결과를 획득했다. PET/CT 검사를 한 경우 12시간 까지도 $^{99m}TcO_4{^-}$을 이용한 검사에 영향을 미칠 수 있으며, $^{99m}TcO_4{^-}$를 먼저 시행한 경우에는 PET/CT 검사에 SUV 및 SNR에 영향은 없지만 검출 효율을 감소시켰다. 당일 검사 시에는 $^{99m}TcO_4{^-}$을 이용한 검사를 먼저 진행하고 PET/CT의 검사 시간을 늘려 검출 효율을 보완하는 방법을 권장하고자 한다.

• 대한핵의학회:학술대회논문집
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• 대한핵의학회 2001년도 제40차 춘계학술대회 및 연수교육
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• pp.66-75
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• 2001

Although diverse mechanisms are involved in multidrug resistance for chemotherapeutic drugs, the development of cellular P-glycoprotein(Pgp) and multidrug-resistance associated protein (MRP) are important factors in the chemotherapy failure to cancer. Various detection assays provide information about the presence of drug efflux pumps at the mRNA and protein levels. However these methods do not yield information about dynamic function of Pgp and MRP un vivo. Single photon emission tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) are available for the detection of Pgp and MRP-mediated transport. $^{99m}Tc$-sestaMIBl and other $^{99m}Tc$-radiopharmaceuticals are substrates for Pgp and MRP, and have been used in clinical studies for tumor imaging, and to visualize blockade of Pgp-mediated transport after modulation of Pgp pump. Colchicine, verapamil and daunorubicin labeled with $^{11}C$ have been evaluated for the quantification of Pgp-mediated transport with PET in vivo and reported to be feasible substrates with which to image Pgp function in tumors. Leukotrienes are specific substrates for MRP and N-$[^{11}C]$acetyl-leukotriene E4 provides an opportunity to study MRP function non-invasively in vivo. Results obtained from recent publications are reviewed to confirm the feasibility of using SPECT and PET to study the functionality of MDR transporters in vivo.

• 핵의학기술
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• 제20권2호
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• pp.32-35
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• 2016

최근 핵의학 영상검사의 증가로 인하여 핵의학 검사를 시행하는 방사선 작업 종사자의 피폭도 증가하게 되었다. 더불어 핵의학 영상검사와 같은 날에 여러 가지 검사를 시행하는 환자도 증가하여 병원 종사자도 불가항력적인 방사선 피폭에 노출되고 있는 것이 현실이다. 하지만 핵의학 검사를 진행하는 과정에서 검사를 받는 환자 또는 검사를 시행하는 방사선 작업 종사자의 피폭에 대한 연구와 논문은 많이 발표되고 있으나 핵의학 검사를 시행하는 환자로 인하여 핵의학 검사에 관여하지 않는 병원 종사자가 받는 방사선 피폭에 대한 논문과 연구는 부족한 것이 사실이다. 이에 핵의학 검사로 인한 핵의학과 이외의 병원 작업 종사자가 받게 될 피폭선량에 대하여 알아보고자 한다. 2015년 7월부터 10월까지 서울대병원 핵의학과에 방사성의약품을 투여한 환자 250명(Bone scan 100명, Myocardial SPECT 100명, PET/CT 50명)을 대상으로 방사성의약품을 투여 직후와 핵의학 검사가 완전히 종료된 후의 방사선량률을 50cm 거리에서 측정하였다. 측정장비는 검교정이 완료된 Victoreen (FLUKE Inc., USA)과 Inspector(S.E. International, USA)를 사용하였다. 핵의학과 검사를 시행하는 환자로부터 발생하는 방사선량률을 측정한 결과, Bone scan은 방사성의약품 투여 직후에 $0.0278{\pm}0.0036mSv/h$, 검사 종료 후(투여 후 평균 3시간 52분 경과)에 $0.0060{\pm}0.0023mSv/h$, Myocardial SPECT는 투여 직후에 $0.0245{\pm}0.0027mSv/h$, 검사 종료 후(투여 후 평균 2시간 09분 경과)에 $0.0123{\pm}0.0041mSv/h$, PET/CT는 투여 직후는 이동이 없기 때문에 측정하지 않았고 검사 종료 후(투여 후 평균 68분 경과)에 $0.0439{\pm}0.0087mSv/h$로 측정되었다. 이와 같은 결과로 병원종사자가 핵의학 검사를 시행하는 환자와의 체류 시간이 5분간일 때 투여된 방사성의약품으로 인해 받는 방사선 피폭량은 Bone scan은 방사성의약품 투여 직후가 0.0023 mSv이고 검사가 종료된 후는 0.00049 mSv, Myocardial SPECT는 투여 직후가 0.002 mSv이고 검사가 종료된 후는 0.001 mSv, PET/CT는 검사가 종료된 후에 0.001 mSv정도임을 알 수 있었다. 연구 결과 핵의학검사를 시행하는 환자에 의한 병원 종사자의 방사선피폭은 원자력법에서 정한 선량한도와 비교하여 아주 미미하다고 볼 수 있었다. 하지만 방사선방호의 대원칙인 ALALA (As Low As Reasonably Achievable)에 의거하여 불필요한 방사성피폭은 가능한 줄이고자 하는 노력이 필요할 것이다. 이에 병원의 의료정보시스템을 개선하여 핵의학 검사 시행 여부 및 검사 진행사항을 확인 할 수 있게 하여 병원 종사사가 그 사실을 사전에 인지 가능하게 된다면 방사선 보호 장구를 착용하여 불필요한 방사선 피폭의 최소화 할 수 있을 것으로 사료된다.