Comparison for Glomerular Filtration Rate in Gamma Camera Systems Using Dynamic Renal Phantom System

동적신장팬텀시스템 개발에 따른 장비별 사구체여과율의 비교

Purpose: Currently commercially available phantom can reproduce and evaluate only a static situation, the study is incomplete research on phantom and system which is can confirmed functional situation in the kidney by time through dynamic phantom and blood flow velocity, various difference according to the amount of radioactive. Therefore, through this study, it has produced the dynamic kidney phantom to reproduce images through the dynamic flow of the kidney, it desire to evaluate the usefulness of nuclear medicine imaging. Materials and Methods: The production of the kidney phantom was fabricated based on the normal adult kidney, in order to reproduce the dynamic situation based on the fabricated kidney phantom, in this study it was applied the volume pump that can adjust the speed of blood flow, so it can be integrated continuously radioactive isotopes in the kidney by using $^{99m}Tc-pertechnate$. Used the radioactive isotope was supplied through the two pump. It was confirmed the changes according to the infusion rate, radioactive isotopes and the different injection speeds on the left and right, analysis of the acquired images was done by drawn ten times ROI in order to check the reproducibility of each on the front and rear of the kidney and bladder. Results: Under the same conditions infusion rate 40 mL/min fixed to adjust the pressure of the pump when the radiopharmaceuticals between 2-3 minutes in the most integrated in the kidney phantom was excreted inthe bladder. Glomerular filtration rate (GFR), respectively, by each device SYMBIA 1,091 mL/min, FORTE 1,232 mL/min, ARGUS 1,264 mL/min, INFINIA 1,302 mL/min in that there isno statistically significant difference was found, Tmax values and T1/2 values stars from all equipment with no statistically significant difference was found. CV values of the coefficient of variation less than 5% was found to be repeatable, and to 2.67% of the lowest SYMBIA appeared, INFINIA was the highest in the 4.86%. Conclusion: Through this study, the results showed that the dynamic kidney phantom system is able to similarly reproduce renogram in the actual clinical. Especially, the depicted over time for the flow to be excreted through the kidney into the bladder was adequately reproduce, it is expected to be utilized as basic data to check the quality of the dynamic images. In addition, it is considered to help in the field of functional imaging and quality control.

핵의학 검사 중 동적 신장검사는 신장기능을 평가하는 가장 대표적인 검사법으로 방사성동위원소를 이용하여 시간에 따른 신장의 기능을 평가하고 소변이 배설에 이르기까지의 질환 평가에 유용하다. 이러한 검사영상의 질 평가 및 정량 분석에서 현재 상용화 된 팬텀은 정적 상황만 재현하고 평가할 수 있기 때문에 동적 팬텀을 통한 시간에 따른 신장의 기능적 상황과 혈류속도, 방사성동위원소의 주입량에 따른 다양한 차이 등을 확인할 수 있는 연구가 미비한 상황이다. 그러므로 본 연구를 통해 동적 신장팬텀 시스템을 제작하여 신장의 동적 흐름을 통한 영상을 재현함으로써 핵의학에서 영상학적으로 유용성을 평가하고자 한다. 신장팬텀은 정상 성인 신장을 기준으로 제작하였고, 동적 상황을 재현하기 위하여 혈류의 속도를 조절할 수 있는 정량 펌프를 적용하였으며, $^{99m}Tc-pertechnate$를 신장팬텀에 방사성의약품이 집적되고 방광으로 배설되도록 제작하였다. 사용된 방사성의약품은 각 신장팬텀에 각각 주입되도록 하였으며, 주입속도, 방사성의약품, 좌우 신장팬텀에 다른 주입속도에 따른 변화를 확인하였다. 획득한 영상의 분석은 전면상과 후면상 각각의 신장과 방광에 관심영역을 그려 분석하였으며, 재현성을 확인하기 위하여 각 10회씩 반복하여 분석하였다. 동일한 조건하에 주입속도 40 mL/min로 고정하여 펌프의 압력을 조절하였을 때 방사성의약품이 2-3분 사이에 신장팬텀에 가장 많이 집적되었다가 방광으로 배출되었다. 각 장비별 사구체 여과율은 각각 SYMBIA 1,091 mL/min, FORTE 1,232 mL/min, ARGUS 1,264 mL/min, INFINIA 1,302 mL/min로 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, Tmax 값 그리고 T1/2 값 모두에서 장비별 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 변동계수인 CV 값은 5% 이하로 재현성이 있는 것으로 나타났으며, 그 중에서 SYMBIA가 2.67%로 가장 낮게 나타났고, INFINIA가 4.86%으로 가장 높게 나타났다. 본 연구를 통하여 동적신장팬텀시스템이 실제 임상의 신장동적검사를 유사하게 재현이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 특히 신장을 통해 방광으로 배설되는 흐름에 대해 시간에 따른 묘사가 충분하게 재현되었으며, 동적 영상의 질을 확인하는데 기초 자료로 활용이 가능하리라 사료된다. 또한 추후 기능적 영상 분야에 연구 및 정도관리 분야에도 도움이 되리라 여겨진다.