• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권2호
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• pp.102-112
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• 2008

살아있는 마우스 영상화를 목적으로 겐트리 회전형과 평판영상검출기를 기반으로 한 고분해능 마이크로 컴퓨터단층촬영 장치를 개발하였다. 이 장치는 주로, 마이크로 크기 광원사이즈를 갖는 X-선 광원, Csl (TI)과 결합된 평판형 상보성 금속산화 반도체 영상검출기(CMOS), 선형이송 카우치, 위치정보 엔코더와 결합된 겐트리, 그리고 영상데이터 처리를 위한 병렬처리 시스템으로 구성되었다. 본 장치는 겐트리 회전형으로 설계되었는데, 이는 살아있는 마우스를 CT 영상을 얻는데 있어서 마우스 움직임에 기인한 영상결점의 최소화에 유리하고 촬영하는 동안 쥐의 호흡마취시행에 여러 가지 장점을 갖기 때문이다. CT팬텀을 이용하여 개발한 CT장치의 공간해상도, 영상대비도 그리고 영상균일도를 평가하였다. 결과로써, 본 장치의 공간해상도는 MTF 곡선으로부터 10%에 해당하는 약 11.3 cycles/mm을 얻었으며, 마우스에 대한 방사선 피폭선량은 81.5 mGy의 결과를 얻었다. 저대비 영상팬텀을 이용한 영상실험에서 분해가능 최소영상대비차는 약 46 CT였다. $55{\times}55{\times}X100\;{\mu}^3$의 복셀(voxel) 크기에서 영상의 불균일도는 약 70 CT 임을 얻었다. 또한 본 연구에서는 살아있는 마우스의 몸체, 뼈, 그리고 간에 대한 영상 테스트 결과를 제시하였다.

• 핵의학기술
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• 제14권1호
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• pp.3-7
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• 2010

종양학에서 암의 진단, 병기 결정, 재발 판정, 그리고 치료에 대한 반응의 평가에 PET/CT의 유용함은 이미 인정되고 있다. 그런데 크기가 작거나 폐의 기저 부위, 혹은 간의 상부에 위치한 종양일수록 호흡으로 인한 위치 변위와 왜곡의 정도가 크며 PET영상의 SUV에도 영향을 미치게 된다. 따라서 정상 호흡 상태에서 얻어지는 PET 또는 CT영상을 토대로 방사선 치료를 하게 되면 치료해야 할 표적이 치료 범위에서 벗어나거나 정상 조직에 과도한 방사선이 조사될 수 있으므로 치료율이 낮아지거나 방사선에 의한 부작용이 증가할 수 있다. 본 논문의 목적은 호흡에 의한 인공산물을 최소화하고 보다 정확한 SUV 측정을 위해 ACT를 이용한 감쇠 보정 방법을 적용하여 그 유용성을 평가하고자 함이다. 하 흉부에 종양이 있는 13명의 환자를 대상으로 Discovery STE8 PET/CT스캐너를 사용하여 두 가지의 PET/CT영상을 얻었다. HCT를 사용한 감쇠 보정 영상과 ACT를 사용한 감쇠 보정 영상에서 측정한 인공물의 크기와 $SUV_{max}$를 비교 분석하였다. 인공물은 모든 환자의 하 흉부의 백색 음영 영역을 측정하여 평가하였다. $SUV_{max}$는 주요 종양의 $SUV_{max}$를 측정하여 평가하였다. 분석 프로그램은 Advantage Workstation v4.3을 사용하였다. 환자에게 7.4 MBq (0.2 mCi)/kg의 $^{18}F$-FDG를 투여한 1시간 뒤 스캔하였다. 방출 스캔은 3 min/bed로 스캔하였다. HCT 보정 영상과 비교하여 ACT 보정 영상에서 인공산물의 크기가 눈에 띄게 줄어든 것을 관찰할 수 있었다. 하 흉부의 저 보정으로 인한 인공산물 크기는 ACT 보정 영상과 HCT 보정 영상 각각 $1.5{\pm}3.5$ cm과 $13.4{\pm}4.2$ cm를 나타냈다. 주요 병소의 $SUV_{max}$의 변화는 ACT 보정 영상이 HCT 보정 영상보다 눈에 띄게 상승하였다. ACT 보정 영상에서 HCT영상과 비교하여 tumor의 $SUV_{max}$가 평균 $5.3{\pm}3.9%$ 상승하였다. 가장 큰 차이를 보인 종양은 lung의 lower lobe에 있는 종양으로 $SUV_{max}$ 7.7에서 $SUV_{max}$ 8.7로 13% 상승하였다. ACT를 이용한 감쇠 보정 영상은 하 흉부의 인공산물을 눈에 띄게 줄일 수 있어 보다 정확한 병소의 SUV를 측정 및 방사선 치료 범위 설정에 도움이 될 수 있을 것이다. 또한 ACT 기법은 병소가 횡격막 부근에 있는 환자의 경우 폐와 간의 경계를 보다 정확히 구분할 수 있어 판독시 도움이 될 수 있을 것이라고 판단된다. 추가 ACT 촬영에 의한 피폭 선량이 증가하는 점을 고려하여 적용한다면 임상적으로 유용한 효과가 있다고 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.74-79
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• 2017

양성자선을 이용한 치료는 기존의 광자를 이용하였을 때 보다 병소 주위 정상 조직에 영향을 거의 주지 않고 암세포를 치료할 수 있는 정밀한 방사선 치료법이다. 양성자선 조사 시 인체 내 조직과의 상호작용으로 양전자 방출 핵종이 발생하며 양전자 방출 단층촬영은 이러한 특성을 이용하여 양성자 치료 후 그 효과를 확인하는데 이용된다. 그러나 이 때 발생하는 소멸복사선은 짧은 반감기로 인하여 영상 획득 시간에 어려움이 발생하게 된다. 본 논문에서는 양성자선 조사 후 영상 획득 시간에 따른 영상의 차이를 비교하여 그 효율성을 알아보고자 한다. 증류수를 가득 채운 2001 IEC body 모형에 37, 28, 22 mm 구체를 삽입하고 구체의 중심에 양성자선이 조사되도록 CT로 치료 계획을 수립하였다. 양성자선은 wobbling technique, gantry $0^{\circ}$, 100 MU, 구체 크기별로 범위는 각각 16.4, 14.7, 9.3 cm로 조사하였다. 조사를 마친 모형은 약 5분의 거리를 이동하여 PET/CT로 1 분씩 50 개의 영상을 획득하여 1에서 10. 11에서 21, 21에서 30, 31에서 40, 41에서 50으로 10개씩 영상을 합산하여 재구성 하였다. 합산된 영상에서 열소 부위와 배후 방사능에 ROI를 그린 후 방사능 농도 값을 산출하고 대조도 잡음비를 계산하여 영상의 질을 평가하였다. 전체 영상의 CNR은 37 mm 구체에서 0.43, 0.42, 0.40, 0.31, 0.21로 나타났으며, 28 mm 구체는 0.36, 0.32, 0.27, 0.19, 0.09로 측정되었다. 22 mm의 구체는 0.25, 0.25, 0.19, 0.11, 0.08로 측정되었다. CNR은 37 mm 구체에서는 30분 이후에 빠르게 감소하였고, 28 mm와 22 mm 에서는 20분 이후에 급격히 감소하였다. 치료 효과 확인을 위한 PET 촬영에서 양성자선 조사 후 데이터의 획득 시점과 총 획득 시간이 매우 중요하다. 실험 결과에서 병소의 크기가 22 mm 이상이라고 가정한다면 영상 획득은 조사 후 25분 내에 완료될 수 있도록 진행하는 것이 바람직하다. 종양의 크기가 작거나 저 선량이 조사될 경우에는 보다 긴 영상 획득 시간을 적용한다면 도움을 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.547-553
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• 2017

현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$ 와 $0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제34권4호
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• pp.276-284
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• 2000

목적: 허혈성 심근병증 환자는 관동맥 우회로 이식술 위험도가 크므로 예민한 검사로 알려진 FDG PET으로 심근 생존능을 평가하여 수술 대상자를 선별하여야 한다. 이 연구에서는 FDG PET에 나타난 심근 생존능을 바탕으로 수술을 결정하고 관동맥우회로 수술 전 PET검사를 시행하여 수술 환자를 선택하고 수술 후 증상과 심장기능의 호전 여부를 평가하였다. 대상 및 방법: 11명 환자에서 Tl-201 휴식/24시간 지연 SPECT를 시행하고 FDG PET을 시행하여 생존 심근이 확인된 7명에서 관동맥 우회로 이식술을 시행하였다. 수술 후 환자의 흉통, 호흡곤란 증상의 호전과 좌심실 심박출계수의 호전을 조사하였다. 결과: 7명 모두 FDG PET과 Tl-201 SPECT에 생존심근이 확인되었고 6명에서는 Tl-201 휴식/지연 SPECT에서 찾지 못한 생존심근 분절이 FDG PET에서 발견되었다. 수술 전에는 흉통이 CCS 분류 IV 3명, III 2명, II 2명 이었는데 수술 후 6명은 증상이 없는 CCS I 이었고 한명은 CCS II 이었다($IV{\rightarrow}II$). 호흡곤란은 NYHA 분류 IV가 1명, III이 4명, II가 2명이었으며 수술후 6명은 NYHA I이 되었으며 한 명은 NYHA II ($IV{\rightarrow}II$)이었다. 수술 전 평균 좌심실 박출계수는 22%에서 수술 후 32%가 되었다. 결론: 허혈성 심근병증 환자에서 FDG PET으로 생존심근을 평가하여 관동맥 우회로 수술을 시행하였을 때 수술 후에 증상이 호전되고 좌심실 기능이 향상하였다. 허혈성 심근병증에서 FDG PET을 관동맥 우회로 수술로 호전될 환자를 선별하기 위한 생존심근 평가에 사용할 수 있을 것으로 생각한다., p=0.001). Tc-99m MDP 또는 Tc-99m DTPA에 의해 유도된 적응반응은 단백합성억제제인 cycloheximide에 의해 억제되었다($0.24{\pm}0.10\;vs.\;0.43{\pm}0.16$, p=0.001). Tc-99m MDP 신티그라피에 의한 적응반응 지수는 Tc-99m DTPA 신티그라피에 의한 적응반응지수에 비해 유의하게 높았다($0.10{\pm}0.06\;vs.\;0.24{\pm}0.05$, p=0.0001). 결론: Tc-99m MDP 신티그라피 또는 Tc-99m DTPA 신티그라피에 의한 저선량의 방사선 조사에 의하여 말초혈액 림프구에서 방사선 적응반응이 유도되었고, 적응반응의 정도는 Tc-99m MDP 골 신티그라피를 시행하는 환자에서 더욱 현저함을 알 수 있었다.3$으로 의미있는 차이를 보이지 않았다(p=0.43). 결론: 대단위 환자를 대상으로 한 저자들의 연구에서 Tc-99m MIBI 유방스캔은 원발성 유방의 진단에 유용하게 사용되어질 수 있으며 조기영상에서 구한 병변 대 배후방사능의 비는 악성과 양성의 감별에 보조적인 역할을 할 것으로 여겨지나 적절한 문턱값을 구하기 위해서는 추가적인 연구를 필요로 할 것으로 여겨진다. 그러나 1 cm 이하의 크기가 작은 유방암의 진단에 Tc-99m MIBI 유방스캔은 한계가 있으며 액와부 림프절의 전이 진단 역시 어려운 것으로 여겨지며 앞으로의 연구가 수반되어야 한다고 판단된다.의 관류지수와 재관류술 여부가 유의한 예측인자로 나타났다. 결론: 급성 심근경색 초기에 실시한 심근관류 SPECT 검사상 좌심실 확장군과 비확장군은 유의한 휴식기 관류지수의 차이를 보였고 또한 다변량분석에서 휴식기의 관류지수는 좌심실 확장을 예측할 수

• 한국축산식품학회지
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• 제29권6호
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• pp.709-718
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• 2009

본 연구에서는 돼지고기에 여러 가지 물리적 처리를 실시한 후 PSA의 항원성 변화를 살펴봄으로써 돼지고기의 알레르겐성 감소에 가장 효과적인 처리 조건을 찾아 항원성이 저감화 된 돼지고기 제품 개발에 적용하고자 하였다. 먼저, 돼지고기에 가열, 가압가열, microwave, 초음파 및 감마선을 처리하고 주요 항원인 PSA를 추출하였다. 그후, ci-ELISA, SDS-PAGE 및 immunoblotting을 실시하여 돼지고기의 항원성 변화를 살펴보았다. 80과 $100^{\circ}C$에서 각각 20분간 가열처리 했을 때와 $121^{\circ}C$에서 5, 10 및 30분 가압가열 처리한 경우 PSA와 IgG 항체와의 결합력이 약 10% 이하로 크게 감소하였으며, 특히 가압가열 30분처리 시에 결합력이 5% 이하로 가장 많이 감소하였다. SDS-PAGE와 immunoblotting 결과에서도 무처리구에서 강하게 보였던 PSA band가 80, 100 및 $121^{\circ}C$ 처리에 의해 소실되고 항체와 반응하지 않았다. 또한, microwave 처리시에는 5분과 10분 처리구의 경우 IgG와의 결합력이 각각 12% 및 10% 정도로 많이 감소하였지만 microwave 1분 처리와 낮은 온도에서 1, 5, 10 및 20분간 처리한 경우에는 약 80% 이상의 높은 결합력을 유지하였다. 초음파(5, 10, 30 및 60분) 및 감마선 처리(1, 3, 10 및 20 kGy)에 의한 돼지고기의 항원성 변화를 알아본 결과에서는 초음파 처리구 전체에서 여전히 높은 결합력을 유지하였으며 SDS-PAGE에서도 초음파 처리구의 PSA band는 무처리구와 비교 시 크게 약화되지 않았다. 감마선 처리구는 모든 선량에서 IgG와의 결합력이 무처리구 보다 약 10-15% 정도 증가하였음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 낮은 온도에서 microwave 및 초음파 처리한 경우와 감마선 처리한 경우는 돼지고기의 항원성을 감소시키는데 큰 영향을 주지 못하였지만, $80^{\circ}C$ 이상의 가열처리는 항원성을 크게 감소시켰다. 특히, PSA는 가압가열처리 시 가장 크게 변화하였으므로 본 연구에 사용된 가압가열 처리조건을 저 알레르기 돼지고기 식품 개발에 응용할 경우 긍정적인 결과를 얻을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제14권1호
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• pp.94-100
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• 2010

$^{99m}Tc$-DTPA를 이용한 사구체 여과율(Glomerular Filtration Rate, GFR) 측정은 간편한 방법으로 신장의 기능평가를 할 수 있는 장점이 있다. GFR 값은 순 주사기 계수, 신장 깊이, 교정 신장 계수, 영상획득 시간, 감마카메라의 특성 등 여러 원인에 의해 그 결과가 달라질 수 있다. 본 연구에서는 $^{99m}Tc$-DTPA를 이용한 GFR 측정에서 행렬크기(matrix size)와 주사 전 방사능 양의 변화가 계수 값에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 영상 획득에 사용된 장비는 GE사의 Infinia이며 확대계수(zoom factor)는 1.0으로 하여 저에너지 범용성 콜리메이터를 사용하였다. 촬영조건으로 행렬 크기(matrix size)는 $64{\times}64$, $128{\times}128$, $256{\times}256$으로 변화를 주었고, 주사 전 방사능 양은 $^{99m}Tc$-DTPA를 222 (6), 296 (8), 370 (10), 444 (12), 518 MBq (14 mCi)로 각각 74 MBq (2 mCi)단위로 증가시켜 각각의 행렬 크기에 따라 계수치를 얻었다. 주사기는 검출기로부터 30 cm 거리를 두고 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60초까지 영상을 얻은 후 그 계수치를 비교하였다. 행렬 크기와 주사 전 방사능 양의 변화로 얻은 계수치를 실제 GFR 공식에 적용하였다. 행렬 크기 $64{\times}64$에서의 단위시간 당 계수치는 26.8, 34.5, 41.5, 49.1, 55.3 kcps, $128{\times}128$는 25.3, 33.4, 41.0, 48.4, 54.3kcps, $256{\times}256$의 경우는 25.5, 33.7, 40.8, 48.1, 54.7 kcps로 나타났다. 5초 동안 얻은 총 계수치는 $64{\times}64$에서 134, 172, 208, 245, 276 kcounts, $128{\times}128$는 127, 172, 205, 242, 271 kcounts, $256{\times}256$의 경우에는 137, 168, 204, 240, 273 kcounts로 나타났다. 그리고 60초 동안 얻은 총 계수치는 $64{\times}64$에서 1,503, 1,866, 2,093, 2,280, 2,321 kcounts, $128{\times}128$는 1,511, 1,994, 2,453, 2,890, 3,244 kcounts, $256{\times}256$의 경우에는 1,524, 2,011, 2,439, 2,869, 3,268 kcounts로 각각 나타났다. 총 계수치의 백분율 차이(% Difference)에 있어 $64{\times}64$는 최소 0%에서 최대 30.02%의 차이를 보였으며, $128{\times}128$와 $256{\times}256$은 각각 최소 0%에서 최대 0.60와 0.69%의 차이를 보였다. 행렬크기 $64{\times}64$의 계수 값에서 GFR 값은 주사 전 방사능 양이 222 MBq (6 mCi)에서 20초와 60초에서 0.37과 6.77%, 518 MBq (14 mCi)에서 20초와 60초에서 0.18과 42.89%로 얻었다. 그러나 $128{\times}128$와 $256{\times}256$에서는 0.60과 0.63%로 각각 나타났다. 행렬크기의 변화에서 $128{\times}128$과 $256{\times}256$은 주사 전 방사능 양과 계수 시간 변화에 따라 계수치 백분율과 GFR 값에 큰 변화를 보이지 않았다. 그러나 행렬크기가 $64{\times}64$에서는 주사 전 계수치가 1,500 kcounts를 초과할 때, 222 MBq (6mCi)에서는 50초와 518 MBq (14 mCi)에서는 30초 이상에서 주사 전 방사능 양과 시간의 변화에 따라 과잉계측이 서로 다르게 나타났으며, GFR 값에서는 더 큰 차이의 변화를 보였다. 따라서 $^{99m}Tc$-DTPA GFR 검사에서 주사 전 선량계측 시간에 따른 방사능 정량분석 검사에서는 행렬 크기, 주입 방사능 양, 그리고 획득시간 간의 변화 값을 정확히 알고 있어야 검사 결과에 대한 신뢰성을 확보 할 수 있을 것이다.