• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.127-133
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• 2014

PET/CT에서 환자피폭 문제로 인해 저 선량의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되던 CT 데이터를 이용한 감쇠보정법인 CTAC와 새롭게 적용된 Q.AC를 환자실험과 팬텀 실험을 통해 저 선량으로 촬영 시 PET 영상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 실험장비는 GE사의 PET/CT Discovery 710 (GE Healthcare, USA)를 사용하였으며 팬텀실험으로 감쇠보정의 정량적 평가를 위한 NEMA IEC body phantom과 균일성 평가를 위한 Uniform NU2-94 phantom을 사용하였다. 각각의 팬텀 내부에 동위원소 18-F FDG를 70.78 MBq, 22.2 MBq 주입하고 CT조건은 저 선량조건으로 80 kVp, 10 mA로부터 일반선량 조건으로 140 kVp, 120 mA 조건까지 스캔 후 CTAC와 Q.AC 두 감쇠보정법을 적용하여 재구성하였다. PET 영상에서 일반선량 조건을 기준값으로 정하고 horizomtal profile과 vertical profile을 통해 정량평가를 시행하고 기준값과의 상대적 오차를 평가하였다. 또한 환자실험으로 정상체중 환자와 과체중 환자를 구분하여 저 선량과 일반선량으로 비교 촬영한 뒤 CTAC와 Q.AC로 재구성된 PET영상에서 주요장기별 SUV에 대한 상대적 오차와 신호 대 잡음비를 비교분석하였다. 팬텀실험 결과 저선량 조건에서 CTAC와 Q.AC로 각각 재구성한 PET 영상의 profile과 상대적 오차에서 CTAC보다 Q.AC가 기준값과의 오차가 적은 그래프를 얻었다. 환자실험의 경우 일반선량 조건에서는 정상체중 환자와 과체중 환자 모두 감쇠보정법에 따른 상대적 오차값의 변화가 적었으나 저 선량 조건에서는 정상체중 환자보다 과체중 환자에서 감쇠보정법의 변경에 의한 상대적 오차의 감소폭이 커짐으로 기준값과 차이가 감소하였다. 기존의 감쇠보정법인 CTAC는 80 kVp, 10 mA의 저선량 CT를 사용하는데 있어 PET 영상의 선속경화현상이 발생한다. 이로 인해 CTAC를 이용하여 재구성된 PET 데이터는 정량화하는데 문제가 될 수 있음을 확인했다. 반면에 새로운 알고리즘이 적용된 Q.AC는 과체중 환자의 경우 80 kVp, 10 mA 정도까지는 140 kVp, 120 mA 조건으로 촬영하여 재구성한 PET 데이터 결과와 차이가 적음을 확인할 수 있었다. Q.AC를 이용한 경우 기존보다 저 선량의 CT를 이용해 PET의 재구성에 이용할 수 있으므로 환자의 피폭을 줄이는 데 큰 역할을 할 것으로 기대한다.

• 핵의학기술
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• 제12권3호
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• pp.171-175
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• 2008

목적 : 소아환자는 성인과는 다르게 작은 체구로 인하여 병소의 위치확인과 정량평가하기에 다소 어려움이 있다. 저자들은 phantom 실험과 소아환자를 대상으로 PET/CT에서의 영상재구성 시 DFOV 변화에 따른 SUV값의 유용성을 평가하였다. 실험재료 및 방법 : Uniform NU2-94 Phantom에 0.023 MBq/cc의 $^{18}F$-FDG를 채운 후 10 min 동안 얻었으며, 재구성시 DFOV는 50, 45, 40, 35, 30, 25 cm로 변화를 주었다. 환자 영상은 2007년 10월부터 2008년 1월까지 소아 암 진단을 받았거나 의심되는 20명, 영상재구성 시 DFOV는 50~25 cm 까지 각 5 cm 변화를 주었다. phantom과 소아 환자의 재구성 된 영상에서 DFOV 변화에 따라 각각의 pixelsize와 $SUV_{max}$ 값 변화를 비교 분석하였다. 결과 : phantom실험에서 DFOV가 50, 45, 40, 35, 30, 25 cm로 감소함에 따라 pixel size는 각각 3.906, 3.515, 3.125, 2.734, 2.343, 1.953 mm로 감소하였고, $SUV_{max}$는 각각 1.275, 1.323, 1.359, 1.418, 1.524, 1.685로 증가를 보였다. 환자 영상에서는 DFOV 50 cm를 기준으로, $SUV_{max}$는 4.629, 4.786, 4.995, 5.231, 5.373, 5.659의 증가 변화와. 11.9, 12.22, 12.43, 12.52, 12.80, 13.23으로 증가를 나타냈다. 또한 DFOV 5 cm가 감소하면서 40 cm 까지는 좋은 영상을 얻을 수 있었지만, DFOV 35 cm 부터는 truncated artifact가 나타나는 것을 알수 있었다. 결론 : phantom을 이용한 $SUV_{max}$ 값은 DFOV가 5 cm씩 감소함에 따라 평균 수치가 증가하였으며, DFOV 50 cm를 기준으로 각각 3.7, 6.5, 11.2, 19.5, 32.1%로 증가함을 알았다. 소아환자 영상에서도 DFOV가 감소함에 따라 phantom 실험에서와 같이 증가하는 양상을 보였다. 영상 재구성 시 matrix size의 변화 없이 DFOV를 감소시키는 것만으로도 pixel size가 줄어들기 때문에 영상의 질을 향상시킬 수 있으며, 이는 소아 환자의 영상을 성인에서와 같은 방법으로 재구성한 후 확대하여 보는 것 보다 효과적이라 할 수 있다. 그러나 DFOV를 35 cm 이하로 적용할 경우 truncated artifact가 발생할 수 있으므로 제한적으로 적용해야 할 것이라 생각된다. 그러므로 DFOV의 변화는 소아 환자에 보다 좋은 영상을 얻을 수 있지만, 영상 판독은 DFOV의 변화에 따른 SUV값의 변화를 고려해야 할 것으로 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권3호
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• pp.174-181
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• 2005

목적: 호흡게이트PET(이하 RGPET)을 이용하여 호흡에 의한 PET영상의 인공산물의 감소 효과를 호흡모형 팬톰을 제작하여 분석하였다. 특히 4D-CT를 시행하여 얻은 동일 호흡위상의 CT영상을 이용하여 RGPET의 감쇠 보정에 이용할 수 있도록 CT영상을 재구성하는 방법을 제시하였다. 대상 및 방법: 반복주기 6초, 진동 폭 26mm의 운동 팬톰에 각각 3 ml syringe와 10, 30 ml의 vial에 18.5 MBq (0.5 mCi) 18-F FDG를 주입한 후, 게이트의 유무에 따라 Discovery ST (GE Medical System, Milwaukee. WU) PET-CT 스캐너를 사용하여 PET/CT스캔을 시행하였다. 이때 호흡추적장치로는 적외선 CCD카메라 방식의 Real-Time Position Management (Varian Medical Systems, Palo Alto, CA)을 사용하였다. 호흡게이트PET 및 4D-CT스캔은 10% 호흡위상백분위 별로 총 10세트의 영상을 각각 획득하였다. 이와 같이 운동주기를 10개의 소 구간으로 분할하여 얻은 PET과 CT영상으로부터 각 물체의 위치를 분석하였고, 물체의 크기에 따른 운동 인공산물의 크기와 PET 계수 값의 감소간의 상관관계를 분석하였다. 결과: RGPET과 4D-CT상에서 물체의 중심위치를 호흡위상별로 분석한 결과, 오차범위 내에서 실제 위치와 잘 일치하였다. 게이트를 시행하지 않은 PET에서 관측된 물체의 크기는 상대적 운동크기에 비례하여 증가하여, 운동범위가 물체 크기의 2배가 되면 부피를 2.5배 가량 과대 평가하였다. 반면, 최대 uptake수치는 50% 가량 줄었다. 결론: RGPET을 통해 PET영상에서 나타나는 호흡으로 인한 인공산물의 대부분을 제거할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 4D-CT스캔을 통해 획득한 동일위상의 CT 영상을 이용하여 보다 정확한 감쇠 보정 및 영상융합 결과를 얻었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2016

Radiopharmaceutical agents for positron emission tomography (PET), such as $^{18}F$-FDG and $^{68}Ga$, have been used not only for whole-body PET imaging but also for intraoperative radionuclide-guided surgery due to their quantitative and sensitive imaging characteristics. Current intraoperative probes detect gamma or beta particles, but not both of them. Gamma probes have low sensitivities since a collimator has to be used to reduce backgrounds. Positron probes have a high tumor-to-background ratio, but they have a 1-2 mm depth limitation from the body surface. Most of current intraoperative probes produce only audible sounds proportional to count rates without providing tumor images. This research aims to detect both positrons and annihilation photons from $^{18}F$ using plastic scintillators and a GAGG scintillation crystal attached to silicon photomultiplier (SiPM). The depth-of-interaction (DOI) along the plastic scintillator can be used to obtain the 2-D images of tumors near the body surface. The front and rear part of the intraoperative probe consists of $4{\times}1$ plastic scintillators ($2.9{\times}2.0{\times}12.0mm^3$) for positron detection and a Ce:GAGG scintillation crystal ($12.0{\times}12.0{\times}9.0mm^3$) for annihilation photon detection, respectively. The DOI resolution of $4.4{\pm}1.6mm$ along the plastic scintillator was obtained by using the 3M enhanced specular reflector (ESR) with rectangular holes between the plastic scintillators, which showed the feasibility of a 2-D image pixel size of $2.9{\times}4.4mm^2$ (X-direction ${\times}$ Y-direction).

• Journal of Genetic Medicine
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• 제9권2호
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• pp.84-88
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• 2012

Purpose: Neurofibromatosis type 1 (NF1), which is caused by mutations of the NF1 gene, is the most frequent single gene disorder to affect the nervous system. Unidentified bright objects (UBOs) are commonly observed on brain magnetic resonance imaging (MRI) in patients with NF1. However, their clinical and pathologic significance is not well understood. The purpose of this study was to investigate the correlation between UBOs and cerebral glucose metabolism measured by $^{18}F$-2-Fluoro-2-deoxy-D-glucose ($^{18}F$-FDG) positron emission tomography (PET) in Korean patients with NF1. Materials and Methods: Medical records of 75 patients (34 males and 41 females) with NF1 who underwent brain MRI and PET between 2005 and 2011 were evaluated retrospectively. Clinical data including demographics, neurological symptoms, and brain MRI and PET findings, were reviewed. Results: UBOs were detected in the brain MRI scans of 31 patients (41%). The region most frequently affected by UBOs was the basal ganglia. The most frequent brain PET finding was thalamic glucose hypometabolism (45/75, 60%). Of the 31 patients with UBOs, 26 had thalamic glucose hypometabolism on brain PET, but the other 5 had normal brain PET findings. Conversely, of the 45 patients with thalamic glucose hypometabolism on brain PET, 26 showed UBOs on their brain MRI scans, but 19 had normal findings on brain MRI scans. Conclusion: UBOs on brain MRI scans and thalamic glucose hypometabolism on PET appear to be 2 distinctive features of NF1 rather than correlated symptoms. Because the clinical significance of these abnormal imaging findings remains unclear, a longitudinal follow-up study of changes in clinical manifestations and imaging findings is necessary.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.91-95
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• 2004

알츠하이머병에서는 전산화 단층촬영영상이나 자기공명영상을 이용하여 구조적, 비특이적 뇌 위축등의 병변을 진단할 수는 있으나 뇌 당대사 및 혈류 분포에 의한 이상 유무를 진단하기 위해서는 단일광자방출 단층촬영술 (single photon emission computed tomography, SPECT) 이나 양전자 방출 단층촬영술 (positron emission tomography, PET)을 이용한 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 관찰한 진단이 필수적이다. 따라서 SEPCT나 PET영상 위에 직접 관심영역(region of interest, ROI)를 그려서 ROI를 관찰하여 해부학적 뇌위축과 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 분석하였으나 ROI 방법은 주관적인 영향과 많은 분석 시간을 요하는 단점이 있다. 따라서 통계적 분석 방법을 이용한 맵핑방법으로 voxel based morphometry 방법을 수행하였고 MMSE 값을 분산분석변수로 하여 영상분석하여 $^{18}$F-labeled 2-deoxyglucose ($^{18}$F-FDG) positron emission tomography(PET)-CT 영상을 분석하였다. MMSE 값을 변수로 분석한 voxel based morphemetry 방법에서는 MMSE 값에 의한 대사저하의 변화는 무의미하였다. 알츠하이머병에서는 측두두정엽(temporoparietal cortex)의 cerebral blood flow, oxygen utilization, glucose metabolism은 줄어들고, 일차시각피질, 일차감각피질, 기저핵, 시상, 소뇌는 유지되며 voxel based morphometry 방법은 알츠하이머병을 분석하는데 유용한 분석방법이다.

• 동의생리병리학회지
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• 제28권3호
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• pp.337-345
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• 2014

The present study examined the effects of soybean-derived phosphatidylserine (SB-PS) on the learning and memory function and the neural activity in rats with trimethyltin (TMT)-induced memory deficits. The cognitive improving efficacy of SB-PS on the amnesic rats, which was induced by TMT, was investigated by assessing the Morris water maze test and by performing cholineacetyl transferase (ChAT), acetylcholinesterase (AChE) and cAMP responsive element binding protein (CREB) immunohistochemistry. A positron emission tomography (PET) scanning the rat brain was by performed administer 18F-Fluorodeoxy-glucose (18F-FDG). The rats with TMT injection showed impaired learning and memory of the tasks and treatment with SB-PS produced a significant improvement of the escape latency to find the platform in the Morris water maze at the 2nd day compared to that of the MCT group. In the retention test, the SB-PS group showed increased time spent around the platform compared to that of the MCT group. Consistent with the behavioral data, SB-PS 50 group significantly alleviated the loss of acetyl cholinergic neurons in the hippocampus compared to that of the MCT group. Treatment with SB-PS significantly increased the CREB positive neurons in the hippocampus as compared to that of the MCT group. In addition, SB-PS groups increased the glucose uptake in the hippocampus and SB-PS 50 group increased the glucose uptake in the frontal lobe, as compared to that of the MCT group. These results suggest that SB-PS may be useful for improving the cognitive function via regulation of cholinergic marker enzyme activity and neural activity.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권10호
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• pp.986-997
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• 2022

Objective: Whether metabolic redistribution occurs in patients with white matter hyperintensities (WMHs) on magnetic resonance imaging (MRI) is unknown. This study aimed 1) to propose a measure of the brain metabolic network for an individual patient and preliminarily apply it to identify impaired metabolic networks in patients with WMHs, and 2) to explore the clinical and imaging features of metabolic redistribution in patients with WMHs. Materials and Methods: This study included 50 patients with WMHs and 70 healthy controls (HCs) who underwent ¹⁸F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography/MRI. Various global property parameters according to graph theory and an individual parameter of brain metabolic network called "individual contribution index" were obtained. Parameter values were compared between the WMH and HC groups. The performance of the parameters in discriminating between the two groups was assessed using the area under the receiver operating characteristic curve (AUC). The correlation between the individual contribution index and Fazekas score was assessed, and the interaction between age and individual contribution index was determined. A generalized linear model was fitted with the individual contribution index as the dependent variable and the mean standardized uptake value (SUV_mean) of nodes in the whole-brain network or seven classic functional networks as independent variables to determine their association. Results: The means ± standard deviations of the individual contribution index were (0.697 ± 10.9) × 10^-3 and (0.0967 ± 0.0545) × 10^-3 in the WMH and HC groups, respectively (p < 0.001). The AUC of the individual contribution index was 0.864 (95% confidence interval, 0.785-0.943). A positive correlation was identified between the individual contribution index and the Fazekas scores in patients with WMHs (r = 0.57, p < 0.001). Age and individual contribution index demonstrated a significant interaction effect on the Fazekas score. A significant direct association was observed between the individual contribution index and the SUV_mean of the limbic network (p < 0.001). Conclusion: The individual contribution index may demonstrate the redistribution of the brain metabolic network in patients with WMHs.

• 한국인지과학회:학술대회논문집
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• 한국인지과학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.212-215
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• 2005

연령의 증가에 따른 신경원의 활성화도 변화는 기억 및 집행기능 등의 인지기능에 영향을 미치는 것으로 알려져 왔다. 그러나 어떠한 뇌 영역의 기능적 저하가 연령증가에 따라 남자와 여자에서 차별적으로 인지기능의 변화를 가져오는지에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. F-18 FDG PET을 이용하여 78명의 정상 성인 남녀를 대상으로 뇌 포도당 대사량을 조사하였다. 남녀가 공통적으로 연령증가에 따라 뇌 포도당 대사량의 저하를 보이는 영역은frontal lobe과 left insula, right anterior cingulate gyrus, bilateral caudate body, thalamus. right corpus callosum 이었다. 여성의 경우 남성과 달리 추가적으로 right caudate와 bilaterial thalamus에서 연령과 뇌 포도당대사량 간에 부적 상관을 보이고 있었다(P < 0.001 uncorrected). 남녀 모두에서 연령이 증가하면서 포도당 대사 저하를 보이는 right inferior frontal gyrus는 여자에게서만 포도당대사 감소비율이 유의하게 컸다. 남녀에서 보이는 이러한 노화 과정 동안의 뇌 포도당 대사의 저하율의 차이가 여성과 남성의 연령증가에 따른 인지적 기능의 차별적 저하에 대한 설명을 제시할 수 있을 것이라 생각한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.567-575
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• 2017

본 연구는 PET/CT 장비로 $^{18}F--FDG$ 방사성 의약품 주입 후 60분에서 검출된 췌장질환자 60명의 SUVm 데이터 분포를 정규분포 화 시키는 가설을 설정하여 PET/CT 이중시간 검사에서 지연 검사 시행을 결정할 수 있는 기준으로 제시하였다. 비정규분포를 나타내는 SUVm 데이터를 BOX-COX 변환과 Johnson 변환을 통해 정규분포 화 하였다. 정규 분포 95% 신뢰구간 하단에서 지연검사를 결정할 수 있는 경계값 SUVm 2.52를 제시하였다. 통계적 검증을 통해 제안된 경계값은 췌장암 구별을 위한 지연시간 검사에서 (120분, 180분)두 실험군 모두 적용할 수 있는 유의한 상관관계를 보였으며, 통계적으로 유의하다(p<0.05). C-Value는 췌장암 군과 췌장염 군을 감별에서는 췌장암 판별에 통계적으로 유의하다 (p<0.01). C-Value graph를 이용해서 지연시간 120분 검사가 지연시간 180분 검사보다 유용성이 있음을 확인하였다. 경계값 SUVm 2.52를 기준으로 이중시간 검사를 결정했을 때, 현재 대다수의 핵의학과 개설병원에서 시행하고 있는 단일 시간 PET/CT 검사보다, 췌장암 조기 발견과 감별에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.