• 대한방사성의약품학회지
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• 제8권2호
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• pp.87-93
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• 2022

[¹⁸F]FDG is known as the most widely used radiopharmaceutical in the imaging field of nuclear medicine worldwide. With the introduction of PET equipment, the demand for [¹⁸F]FDG has increased and the production volume has also increased. However, in order to increase production, the use of ¹⁸F radioisotope must be increased or [¹⁸F]FDG must be synthesized in high yield. Therefore, in order to meet the high yield and purity of radiopharmaceuticals, a radiopharmaceutical automatic synthesizer was required. As the use of [¹⁸F]FDG increased, automated synthesizer manufacturers supplied various types of radiopharmaceutical automated synthesizers to the market. In this study, we developed a commercialized [¹⁸F]FDG radiopharmaceutical automatic synthesizer (sCUBE FDG) using a disposable cassette type that complies with GMP developed by FutureChem, a leading radiopharmaceutical company. We used sCUBE FDG to verify the production process, radiopharmaceutical's quality (radiochemical purity, etc.), and radiochemical yield of [¹⁸F]FDG. As a result of optimizing the automatic synthesis process and synthesizing a total of 30 times, the production time was 35 ± 3 minutes and the average production yield was 65.6%.

• 핵의학기술
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• 제14권1호
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• pp.8-12
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• 2010

$^{18}F$-FDG 자동합성장치에서 합성 후 자동분배장치까지는 자동모드로 delivery를 하게 되는데, delivery 후 자동분배장치에 있는 dose calibrator가 표시한 방사능으로 계산하여 수율이 계산되어진다. 그러나 자동합성장치와 자동분배장치의 거리가 증가하게 되면 튜빙에 $^{18}F$-FDG 잔류량이 발생하게 되어 $^{18}F$-FDG의 손실이 있다. 본 연구는 $^{18}F$-FDG 잔류량을 최소화하기 위한 방법의 유용성에 관하여 알아보았다. 싸이클로트론에서 생산된 $^{18}F$는 자동합성장치로 이동되고 자동합성장치에서 합성이 이루어지며, 합성 과정의 소요 시간은 25~26분이 소요된다. 그 후 dispenser로 $^{18}F$-FDG를 delivery하고 자동합성장치 자체 rinsing으로 모든 과정이 끝마쳐진다. 자동합성장치와 자동분배장치 사이의 튜빙의 구성은 거리 8 m, 내경 1/16 inch로 되어 있다. 그러나 delivery 후 튜빙 거리 증가에 따라 $^{18}F$-FDG 잔류량이 10-13%가 발생하게 되었다. 따라서 $^{18}F$-FDG 잔류량을 최소화하기 위하여 첫번째는 자동합성장치의 자동모드로 delivery, 두번째로 자동모드 delivery 후 push syringe 이용한 방법, 세번째로 자동모드 delivery후 push syringe와 질소가스를 병행한 방법을 시행하여 delivery 수율의 변화를 비교 분석하였다. 첫번째 방법에서 delivery 시에 QMA 기준으로 42.22%, 두번째 방법에서는 49.15%, 세번째 방법에서는 54.05%의 결과를 얻었다. Delivery 되어진 $^{18}F$-FDG 의 품질관리평가상에서도 정상의 결과를 얻었다. 합성장치와 자동합성장치의 거리는 최대한 단축시켜 튜빙거리로 인한 $^{18}F$-FDG 손실율을 낮추어야 한다. 그러나 시스템구조에 따라 자동합성장치와 자동분배장치의 거리가 증가되는 경우에 push syringe와 범용성 이동가스(질소 가스)를 병행하는 방법이 $^{18}F$-FDG 잔류량을 최소화하는 방법으로 유용하다.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.8-11
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• 2012

상용화된 자동합성장치는 사용되는 유기용매의 종류가 다르고 합성수율에 차이를 보인다. 따라서 본 연구에서는 자동합성장치에 따른 $^{18}F$-FDG의 방사선분해에 관한 방사화학적순도 변화를 비교하였다. Cyclotron (PETtrace, GE Healthcare)을 사용하여 $^{18}F$를 생산하고, 자동합성장치(FASTlab, Tracerlab MX, GE Healthcare)를 이용하여 FDG로 합성하였다. 방사화화적순도는 Radio-TLC Scanner (AR 2000, Bioscan), GC(Gas Chromatography, Agilent 7890A)를 사용하여 $^{18}F$-FDG에 함유되어 있는 에탄올의 양을 측정하였다. 고정상은 실리카겔로 도포된 유리판($1{\times}10cm$), 이동상은 아세토니트릴과 물 19:1 혼합액을 사용하고, 각각의 합성장치에서 고농도와 저농도의 $^{18}F$-FDG를 생산 후 2시간 간격으로 방사화학적순도를 측정하였다. 저농도 (약 2.59 GBq/mL 이하)에서 순도변화는 Tracerlab MX에서는 99.26%, 98.69%, 98.25%, 98.09%, FASTlab에서는 99.09%, 97.83, 96.89%, 96.62%를 얻었다. 고농도(약 3.7 GBq/mL 이상)에서 순도변화는 Tracerlab MX에서는 평균 99.54%, 96.08%, 93.77%, 92.54%, FASTlab의 경우 99.53%, 95.65%, 92.39%, 89.82%를 얻었다. 그리고 FASTlab에서 생산한 $^{18}F$-FDG의 GC에서는 에탄올이 검출되지 않았으며, Tracerlab MX에서는 100~300 ppm의 에탄올이 검출되었다. 이러한 결과를 비추어 봤을 때 방사선 보호제인 에탄올의 유무보다 방사능농도가 방사선분해에 더 큰 영향을 미치기 때문에 고농도의 $^{18}F$-FDG 생산 후 무균 생리식염수로 희석하여 농도를 낮춘 후 사용해야 한다.

• 방사선산업학회지
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• 제11권1호
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• pp.13-18
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• 2017

Recently, the number of PET cyclotrons has increased in Korea. A cyclotron mainly produces $^{18}F$, which is used for the production of [$^{18}F$]FDG, a cancer diagnostic radiopharmaceutical. For radiation protection, the discharge control standard under the Nuclear Safety Act limits the radioactive concentration of $^{18}F$ in the exhaust discharged from a nuclear power utilization facility to below $2,000Bq\;m^{-3}$. However, the radioactive concentration of $^{18}F$ discharged during [$^{18}F$]FDG production at the cyclotron facility at Chosun University is maintained at about $1,500Bq\;m^{-3}$ on average, which is 75% of the concentration limit of the discharge control standard, and temporarily exceeds the standard as per the real-time monitoring results. This study evaluated the performance of the exhaust filter unit of the cyclotron facility at Chosun University by assessing the concentration of $^{18}F$ in the exhaust, and an experiment was conducted on the discharge reduction, where $^{18}F$ is discharged without reacting with the FDG precursors during [$^{18}F$]FDG synthesis and is immediately captured by the [$^{18}F$]FDG automatic synthesis unit. Based on the performance evaluation results of the exhaust filter at the cyclotron facility of Chosun University, the measured capture efficiency before and after the filter was found to be 92%. Furthermore, the results of the discharge reduction experiment, where the exhaust $^{18}F$ was immediately captured by the [$^{18}F$]FDG synthesizer, showed a very satisfactory 94.3% reduction in the concentration of discharge compared to the existing discharge concentration.

• 방사선산업학회지
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• 제5권4호
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• pp.313-316
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• 2011

[$^{18}F$]FDG (2-[$^{18}F$] Fluoro-2-deoxy-D-Glucose), which is required Automated Synthetic Module for production, is most often used Radiopharmaceuticals in nuclear medicine. In this study, an Automated Synthesis Module was developed to produce FDG in two consecutive time when F-18 feds continuously by modifying a domestic FDG Automated Synthetic Module on structural geometry and control system. The results were showed that the Average Synthesis Yields on the developed Automated Synthetic Module were $45{\pm}3%$ (n=20), $50{\pm}3%$ (n=20) respectively. The Quality Control results, such as Radio TLC, Radiochemical purity, Gamma-counter, pH, LAL Test, Micro bacteria test, showed in same level with domestic [$^{18}F$]FDG Auto-Synthetic modules. Therefore, if some features were improved by considering the components life time and appearance, commercial sales can be expected because of low price and easy maintenance compared with foreign products.

• 방사선산업학회지
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• 제10권1호
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• pp.37-41
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• 2016

The recent prevalence of PET examinations in Korea has led to an increase in the number of cyclotrons. The medical isotope $^{18}F$ produced in most cyclotron facilities currently operating in Korea is emitted into the environment during the production of [$^{18}F$]FDG, a cancerdiagnosis reagent. The amount of [$^{18}F$]FDG synthesized determines the radioactive concentration of $^{18}F$ in the exhaust. At some facilities, this amount temporarily exceeds the emission limit. In this study, we evaluated the $^{18}F$ radioactivity concentration in the exhaust from the cyclotron facility at Chosun University. The $^{18}F$ radioactivity concentration was measured using an air sampler and a HPGe semiconductor detector. The measurements showed that the radioactive concentration of $^{18}F$ in the exhaust at the cyclotron facility at Chosun University was the highest during [$^{18}F$]FDG synthesis but remained under the legal limit of $2,000Bq\;m^{-3}$.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.365-369
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• 2013

PET(positron emission tomography)을 촬영하기 위해서는 방사선 의약품 동위원소를 사용하여 인체 내에 정맥주사를 한다. 이 경우 대표적으로 사용하는 방사선 의약품은 $^{18}FDG$ (Fluorodeoxyglucose)이다. 의료용 싸이크로트론으로 생산하는 $^{18}F$에 deoxyglucose를 합성하기 위해서 합성용 카세트장치가 필요하다. 방사성 의약품 제조시에는 많은 양의 2차 방사선이 발생이 된다. 따라서 2차 방사선을 차폐하기 위하여 핫셀(Hot cell)을 사용한다. 우리는 $^{18}FDG$ 합성 또는 분배시에 핫 셀 외부로 유출되는 선량을 측정하였다. 이번 실험은 $^{18}FDG$ 제조 작업시에 의도하지 않게 발생할 수 있는 방사선 작업종사자의 피폭에 관한 선량정보를 제공하기 위함이다. 결론적으로 핫셀 내부에서 외부로 $^{18}FDG$ 합성시에 선량이 유출됨을 확인 할 수 있었다. 특히 핫셀에서 핫셀 내부를 볼 수 있는 납유리에서 외부로 방사선이 유출되는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 $^{18}FDG$ 합성시 방사선 작업종사자의 피폭선량을 감소하기 위해서는 핫셀 존재하는 납유리의 개선점이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.103-113
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• 2022

이 논문에서는 결합된 PET(fluorodeoxyglucose, ¹⁸F-FDG)와 MRI(magnetic nanoparticles, MNP) 조영제를 동시 PET-MRI 스캔에 사용하기 위한 가교제로 N-(p-maleimidophenyl) isocyanate를 사용하여 합성하는 방안을 제안하였다. 실험은 신경교종 줄기 세포 마우스 모델에서 결합 조영제(¹⁸F-FDG로 표지된 MNP)를 주입하기 전후에 PET-MRI 이미지를 획득하고 평가하였다. 획득한 각 영상에 대해 관심영역(ROI)을 설정한 후, 분할하여 병변의 면적을 계산하였을 때 PET 영상이 MRI 영상보다 더 크고 정확했다. 특히 동시 PET-MRI 영상은 주변 연조직과 함께 정확한 병변을 묘사하였다. 평균 및 표준편차 값은 조영제 주입 여부에 관계없이 PET 영상 또는 PET-MRI 동시 영상보다 MRI 단독 영상에서 더 높게 나타났다. 또한 동시 PET-MRI 영상값이 PET 영상보다 평균 및 표준편차 값이 높게 나타났다. ¹⁸F-FDG 라벨링된 MNP 조영제와 동시 PET-MRI 영상을 표적 영상으로 사용하고 ¹⁸F- FDG 조영제만을 원본 이미지로 사용했을 때의 피크 신호 대 잡음비(PSNR) 값은 모든 실험에서 유의미 하게 나타났다. 결론적으로 동시 PET-MRI 영상에서 결합된 ¹⁸F-FDG 표지 MNP 조영제가 유용함을 확인하였다. 다양한 핵종을 사용할 수 있는 SPECT-MRI 영상 연구를 통해 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 제제를 개발하기 위해서는 향후 연구가 필요할 것이다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권23호
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• pp.10057-10059
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• 2015

Positron emission tomography (PET) as the functional component of current hybrid imaging (like PET/CT or PET/MRI) seems to dominate the horizon of medical imaging in coming decades. $^{18}$Flourodeoxyglucose ($^{18}FDG$) is the most commonly used probe in oncology and also in cardiology and neurology around the globe. However, the major capital cost and exorbitant running expenditure of low to medium energy cyclotrons (about 20 MeV) and radiochemistry units are the seminal reasons of low number of cyclotrons but mushroom growth pattern of PET scanners. This fact and longer half-life of $^{18}F$ (110 minutes) have paved the path of a centralized model in which $^{18}FDG$ is produced by commercial PET radiopharmacies and the finished product (multi-dose vial with tungsten shielding) is dispensed to customers having only PET scanners. This indeed reduced the cost but has limitations of dependence upon timely arrival of daily shipments as delay caused by any reason results in cancellation or rescheduling of the PET procedures. In recent years, industry and academia have taken a step forward by producing low energy, table top cyclotrons with compact and automated radiochemistry units (Lab-on-Chip). This decentralized strategy enables the users to produce on-demand doses of PET probe themselves at reasonably low cost using an automated and user-friendly technology. This technological development would indeed provide a real impetus to the availability of complete set up of PET based molecular imaging at an affordable cost to the developing countries.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.213-219
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• 2013

현재 국내에서 가동 중인 싸이클로트론센터는 약 35개소에 이르며, 대부분의 싸이클로트론 센터는 주로 핵의학검사용 악성종양 추적자인 $^{18}FDG$ 등과 같은 방사성의약품을 생산하고 있다. 18F을 생산하기 위한 타겟으로서 산소동위원소비($^{18}O/O$)가 98%정도인 고농축 $H_2{^{18}}O$를 사용하고 있다. 고농축 $H_2{^{18}}O$는 1 gram당 가격이 약 60~70 USD 정도로 매우 고가이나 100% 수입에 의존하고 있는 상황이다. 양성자 빔 조사 전의 타겟(고농축 $H_2{^{18}}O$)은 비방사성이다. 하지만, "사용후 $H_2{^{18}}O$"는 불순물들의 방사화에 의해 방사능을 띄게 되므로 방사선안전 법규에 따라 적절한 관리가 이루어져야 한다. 최근의 핵의학검사 건수의 증가에 따라 사용 후 O-18의 발생량이 증가하고 있음에도 불구하고 국내에서는 현재까지 이에 대한 방사화분석이 이루어지지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 $^{18}F$생산을 위해 양성자조사를 하고 난 타겟, 이른바 "사용후 O-18 water"의 방사화 분석을 실시하여 핵종별 방사능농도(Bq/g)를 확인하고자 하였다. 세 곳의 서로 다른 싸이클로트론 센터에서 보관 중인 "used $H_2{^{18}}O$" 중 20g 씩을 채취한 3개의 시료에 대해 방사화분석을 실시하였으며, 분석결과 사용후 O-18 water는 감마선 방출 방사성핵종인 $^{56}Co$, $^{57}Co$, $^{58}Co$, $^{54}Mn$ 등과 베타선 방출핵종인 $^3H$을 상당량 포함하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 모든 시료에서 3H은 규제면제 농도 이하인 반면, 한 개 시료는 핵종별 규제면제농도 이상의 감마선 방출핵종을 포함하고 있음을 확인하였다. 시료에 포함된 감마선 방출핵종의 방사능 농도(Bq/g)는 조사 후 보관기간의 차이에 따라 달랐으며, 향후의 추가적인 연구가 더 필요하다고 판단되지만, 본 연구의 결과는 "사용후 O-18 water"의 합리적인 관리방안 수립을 위한 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다.