• 대한영상의학회지
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• 제83권3호
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• pp.453-472
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• 2022

양전자방출단층촬영(PET)을 이용한 단백질병리의 생체영상기술은 퇴행성 치매의 질병 기전을 이해하는데 필요한 정보를 제공할 뿐 아니라, 질병의 조기 발견과 치료법 개발에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 베타아밀로이드와 타우 PET 영상은 인체 뇌병리에 기반한 알츠하이머병 연속체에 대한 진단 바이오마커로 확립되어 조기진단과 감별진단을 용이하게 하고, 질병 예후를 예측하고 있다. 또한, 치매치료제 개발에서 예후 및 대리 바이오마커로의 역할이 커지고 있다. 이 종설에서는 치매를 유발하는 알츠하이머병 및 기타 퇴행성 뇌질환에서 베타아밀로이드와 타우 단백질의 뇌축적을 영상화하는 PET의 최근 임상적 적용과 최근 동향을 살펴보고, 잠재적 유용성을 소개하고자 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제45권1호
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• pp.26-36
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• 2024

Functional brain imaging techniques have been used to diagnose psychiatric disorders such as dementia, depression, and autism. Recently, these techniques have also been actively used to study hearing loss. The present study reviewed the application of the functional brain imaging techniques in auditory research, especially those focusing on hearing loss, over the past decade. EEG, fMRI, fNIRS, MEG, and PET have been utilized in auditory research, and the number of research studies using these techniques has been increasing. In particular, fMRI and EEG were the most frequently used technique in auditory research. EEG studies mostly used event-related designs to analyze the direct relationship between stimulus and the related response, and in fMRI studies, resting-state functional connectivity and block designs were utilized to analyze alterations in brain functionality in hearing-related areas. In terms of age, while studies involving children mainly focused on congenital and pre- and post-lingual hearing loss to analyze developmental characteristics with and without hearing loss, those involving adults focused on age-related hearing loss to investigate changes in the characteristics of the brain based on the presence of hearing loss and the use of a hearing device. Overall, ranging from EEG to PET, various functional brain imaging techniques have been used in auditory research, but it is difficult to perform a comprehensive analysis due to the lack of consistency in experimental designs, analysis methods, and participant characteristics. Thus, it is necessary to develop standardized research protocols to obtain high-quality clinical and research evidence.

• 대한핵의학회지
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• 제35권4호
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• pp.231-240
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• 2001

Purpose: Normal aging results in detectable changes in the brain structure and function. We evaluated the changes of regional cerebral glucose metabolism in the normal aging process with FDG PET. Materials and Methods: Brain PET images were obtained in 44 healthy volunteers (age range 20-69 'y'; M:F = 29:15) who had no history of neuropsychiatric disorders. On 6 representative transaxial images, ROIs were drawn in the cortical and subcortical areas. Regional FDG uptake was normalized using whole brain uptake to adjust for the injection dose and correct for nonspecific declines of glucose metabolism affecting all brain areas equally. Results: In the prefrontal, temporoparietal and primary sensorimotor cortex, the normalized FDG uptake (NFU) reached a peak in subjects in their 30s. The NFU in the prefrontal and primary sensorimotor cortex declined with age after 30s at a rate of 3.15%/decade and 1.93%/decade, respectively. However, the NFU in the temporoparietal cortex did not change significantly with age after 30s. The anterior (prefrontal) posterior (temporoparietal) gradient peaked in subjects in their 30s and declined with age thereafter at a rate of 2.35%/decade. The NFU in the caudate nucleus was decreased with age after 20s at a rate of 2.39%/decade. On the primary visual cortex, putamen, and thalamus, the NFU values did not change significantly throughout the ages covered. These patterns were not significantly different between right and left cerebral hemispheres. Of interest was that the NFU in the left cerebellar cortex was increased with age after 20s at a rate of 2.86%/decade. Conclusion: These data demonstrate regional variation of the age-related changes in the cerebral glucose metabolism, with the most prominent age-related decline of metabolism in the prefrontal cortex. The increase in the cerebellar metabolism with age might reflect a process of neuronal plasticity associated with aging.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제40권1호
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• pp.40-47
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• 2006

목적 : 이 연구에서는 고양이 뇌 PET 영상을 감쇠, 산란 보정 후 정량 평가하여 감쇠, 산란보정의 필요성에 대하여 연구하였다. 대상 및 방법 : 감쇠, 산란보정의 영향을 평가하기 위하여 microPET R4 스캐너를 이용하여 팬텀과 5마리 고양이의 $^{18}F$-FDG PET 스캔을 얻었다. $^{68}Ge$ 선원을 이용하여 30분 동안 투과영상을 얻은 후 FDG를 정맥주사한 다음 방출 영상을 얻었다. PET 영상은 OSEM을 이용하여 영상을 재구성하였고, 감쇠, 산란보정을 하였다. 전두엽, 두정엽 외측 측두엽 등을 포함하는 대뇌피질 영역과 꼬리핵머리, 조가비핵, 시상을 포함하는 심부피질 영역에 관심영역을 그린 다음 감쇠, 산란보정 전, 후의 계수를 측정하였다. 각각의 계수는 방사선원 투여량과 중량으로 정규화하였다. 감쇠보정의 영향을 평가하기 위하여 "심부피질/대뇌피질"의 비를 계산하였다. 산란보정의 영향을 평가하기 위하여 회백질과 백질에 관심영역을 그린 다음 "(회백질-백질)/회백질"의 비를 구하여 대조도를 계산하였다. 결과: 감쇠보정 후, "심부피질/대뇌피질"의 비는 $17{\pm}7%$ 증가하였다. 산란보정 후, "(회백질-백질)/회백질"의 비는 $12{\pm}3%$ 증가하였다. 결론: 감쇠보정 후 "심부피질/대뇌피질"의 계수비가 증가하였고, 산란보정 후 회백질과 백질 사이의 대조도가 증가하였다. 이는 고양이 뇌 PET 영상 획득 및 정량화를 할 때 감쇠보정이 특히 중요함을 반영한다.

• Clinical Pain
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• 제20권1호
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• pp.53-57
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• 2021

We report a case of neurolymphomatosis of lumbosacral plexus. A 63-year-old man, who had no past history except for diabetes mellitus, complained of severe pain and weakness on left lower extremity. Idiopathic lumbosacral plexopathy was diagnosed by electromyography. There were no abnormal findings except for FDG-PET/CT and MRI. They showed high uptake and thickening lesion in sciatic nerve and sacral plexus. However, about 7 months later, mass like lesion in left thigh was detected by FDG-PET/CT and MRI. Also, multiple hypermetabolic lesions were found in brain. Through brain biopsy, diffuse large B-cell lymphoma was confirmed. When a patient with idiopathic lumbosacral plexopathy complains of severe pain, it is necessary to consider FDG-PET/CT and MRI to differentiate neurolymphomatosis, even in patients who have no past history of lymphoma before. Especially, if FDG-PET/CT and MRI show sciatic and/or lumbosacral plexus lesion, neurolymphomatosis of lumbosacral plexus should be considered.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제2권2호
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• pp.113-117
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• 2016

As a neurotransmitter, serotonin plays important roles in brain. It relates various neuropsychiatric disorders such as anxiety, depression, schizophrenia. [$^{11}C$]DASB is a well-known PET tracer for serotonin transporter imaging. In this study, we synthesized [$^{11}C$]DASB in HPLC loop for simple and rapid production. Total synthesis time was about 40 minutes and the radiochemical purities were over 99%. The specific activity was $51.4GBq/{\mu}mole$ (n=16). [$^{11}C$]DASB showed highest uptake in mid-brain that serotonergic nerves are abundant and lowest uptake in cerebellum. In conclusion, we used HPLC loop method for [$^{11}C$]DASB labeling and this method is useful for production of $^{11}C$ labeled PET tracers.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권1호
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• pp.47-53
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• 1998

방사성 의약품 또는 방사성 동위원소를 이용하여 동적 상태의 변화를 측정하고 핵자기 공명 영상에서 해부학적 기준 정보를 얻어 영상을 융합, 등록하고 같은 대상에서 비슷한 검사를 계속해서 비교하게 되며 해부학적 기준 정보나 다른 검사 기기 종류에서 반복되는 검사의 비교를 위해 영상 합성 연구가 유효하며 기능적 특성 때문에 단일 광자 방출 전산화 단층 촬영과 양전자 방출 단층 촬영은 해부학적 기준 정보가 필요하게 되고 같은 대상에서 이러한 해부학적 기준 정보를 얻고 기능적인 이상과 상관관계를 찾아내고 반복되는 진단에 대한 비교를 위해서 영상등록과 융합을 시행하였다. 해부학적 구조가 같은 특성을 갖는 여러 영상 시스템들을 이용하여 해부학적기준과 동적 정보를 함께 얻고 등록하기 위해 짝을 이루는 점올 이용하여 2 가지 영상 데이터에서 4 점 쌍 이상을 선택하여 등록하였다. 기준 영상과 짝을 이루는 점과 대응한 영상은 다른 색을 선택하여 영상을 구분하였으며 핵자기 공명영상을 기준영상으로 하고 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 영상, 양전자 방출 전산화 단층 촬영 영상을 기준영상에 1:1 대응하여 영상을 등록하기 위해서 변환한다. 핵자기 공명 영상이 기준 영상으로 사용되지만 인터폴레이션 에러는 주어진 영상의 공간 주파수에 따라 달라지므로 낮은 해상도를 갖는 양전자 방출 전산화 단층 촬영 영상과 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 영상의 인터폴레이션 에러는 적다. 따라서 방사성 동위원소를 이용하여 질병의 진단 및 질환의 병태 생리 생화학적 연구를 통한 신체의 동역학적 상태의 변화를 측정할 수 있는 이런 정량적이고 기능적인 정보를 해부학적 기준 정보를 주는 핵자기 공명 영상이나 컴퓨터 단층 촬영에서 반복 시행하여 검사와 진단에 용이하게 이용하고, 비교를 위해서 영상을 등록하고 융합하여 진단에 보다 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.108-123
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• 2003

IPD와 MSA, PSP환자를 SPM2를 이용하여 정상인과 환자그룹간 비교를 시행하여 국소 뇌 당대사의 분포에 대한 통계적 뇌 지도를 구현하고, 이 통계적 뇌 지도를 기본 패턴으로 하여 IPD와 APD를 분류하는데 유용하게 활용하고, SPM 방법으로 진단하였을 때의 민감도와 특이도를 알아보고자 한다 $^{18}$ F-FDG PET 영상에서 24명의 Parkinsonism 환자를 신경과 분류에 의해 IPD, MSA, PSP 환자로 구분하여 뇌 신경계질환에 대한 병력이 없는 같은 연령 대 22명의 정상인과 비교하고 환자 그룹 간 비교를 시행하여 SPM 방법과 육안 판독으로 분석하고 대사저하 부위를 통계적 뇌 지도로 구현하여 국소화하였다. 18F-FDG PET에서 IPD로 진단된 8명의 환자를 동일한 PET 표준공간으로 이동하여 정상인과 비교한 결과 전두엽에서 75% (8명중 6명), 두정엽에서 38% (8명중 3명), 측두엽에서 50% (8명중 4명)가 감소한 패턴을 보였고, MSA로 진단된 9명의 환자는 미상핵 보다 조가비핵에서 44% (9명중 4명), 뇌교(pons)에서 56% (9명중 5명)가 감소한 패턴을 보였고 전두엽에서 56% (9명중 5명), 두정엽과 측두엽에서 33% (9명중 3명), 소뇌에서 44% (9명중 4명)가 감소한 패턴을 보였다. PSP에서는 선조체와 전두엽에서 57% (7명중 4명), 측두엽에서 29% (7명중 2명), 두정엽에서 14% (7명중 1명)가 SPM으로 분석한 결과 뇌 당대사가 줄어든 패턴을 보였다. 조가비핵(Z=3.5), 뇌교(Z=3.3) 그리고 소뇌(Z=3.2)에서 IPD보다 MSA에서 감소된 뇌 패턴을 보여 MSA와 IPD를 구별할 수 있는 요인으로 결정할 수 있었고 대상회(Z=2.7), 조가비핵(Z=3.3), 시상(Z=3.9) 그리고 중뇌(Z=2,6)가 IPD 보다 PSP에서 감소된 패턴을 보여 PSP와 IPD를 구별할 수 있는 요인으로 결정할 수 있었다. SPM2를 이용하여 분석한 결과 IPD에서는 민감도 75%, 특이도 100%, MSA에서는 민감도 100%, 특이도 75%, PSP에서 민감도 86%, 특이도 94%로 $^{18}$ F-FDG PET에서 통계적 뇌 지도를 기본 패턴으로 IPD와 APD를 분류하는데 SPM 방법이 유용한 결과를 보였다.

• 핵의학기술
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• 제19권1호
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• pp.12-16
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• 2015

주성분분석(Principal component analysis, PCA)은 고차원 변수들 사이의 복잡한 상관성 구조를 더 낮은 차원으로 단순화하여 상관성의 구조를 쉽게 설명하기 위한 다변량분석기법으로 뇌영상 분석에서 자주 사용되는 방법이다. 주성분분석의 기본개념은 서로 직교하는 변수들의 선형결합을 통해서 원래의 뇌영상 자료가 가지고 있는 전체정보를 최대한 설명할 수 있는 서로 독립적인 새로운 변수들을 유도하는 것이다. 뇌영상분석에서 주성분분석의 효율성과 유용성을 알아보기 위해서 C[11]-PIB 영상을 이용하여 분석하였다. 대상 및 방법으로는 평균나이가 같은 9명의 정상인, 10명의 알츠하이머/경도인지장애환자들의 C[11]-PIB 영상을 이용하였다. PET-CT 장비로는 Biograph 6 Hi-Rez (Siemens-CTI, Knoxville, TN)를 영상을 획득하였고 9.6 MBq/kg C[11]-PIB를 정맥주사 한 후 40분 후에 20분 동안 3D acquisition mode로 방출영상을 얻었다. Attenuation map은 X-ray CT scan을 이용하여 재구성하였다(130 kVp, 240 mA). PIB template을 만들기 위해서 정상인에서 3T MRI T1-weighted 영상을 동시에 얻었다. 주성분분석을 위한전처리과정으로서 공간정규화 및 공간편평화를 SPM8을 이용하여 실시하였고 주성분분석은 Matlab2012b를 이용하여 분석하다. 결과는 주성분분석을 통해서 서로 독립적인 주성분영상들을 얻을 수 있었다. 주성분분석을 통해서 얻어진주성분영상은 C[11]-PIB brain PET 영상의 패턴을 몇 개의 주성분으로 단순화 할 수 있었으며 주로는 neocortex를 변동 나타내는 영상, white matter의 변동을 나타내는 영상 그리고 pons등 deep brain의 변동을 나타내는 영상 등으로 단순화되었다. 결론으로는 주성분분석은 C[11]-PIB brain 영상을 단순화하여 영상의 패턴을 해석하는데 매우 유용하였다. 이러한 주성분분석은C[11]-PIB영상 분석뿐만 아니라 뇌의 포도당 대사를 측정하는 FDG-PET 또는 뇌기능영상등의 다변량분석 방법으로서 그 적용범위가 클 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
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• 제37권2호
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• pp.94-102
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• 2003

목적: 아세타졸아마이드를 이용한 뇌혈류 SPECT는 폐쇄성 뇌혈관질환이 있는 환자에서 혈역학적 부전을 평가 하는데 유용하다. 본 연구는 아세타졸아마이드 부하 $^{123}I-IMP$ SPECT를 실시하여 뇌국소부위의 혈역학적 부전의 정도를 정확히 평가할 수 있는지를 살펴보았다. 대상 및 방법: 뇌혈관 질환이 의심되는 18명의 (남: 16, 여: 2, 평균연령 61세) 환자를 대상으로 하였다. 뇌국소부위의 혈관확장 예비능을평가하기 위하여 아세타졸아마이드 투여후 $^{123}I-IMP$ SPECT를 실시하였다. PET은 SPECT 검사 전후로 2주 이내의 간격을 두고 실시하였으며, 뇌혈류, 산소추출분획, 뇌산소대사율 및 뇌혈액량을 구하였다. 모두 46개의 직사각형의 관심영역 (ROIs)을 4개의 다른 뇌단층면에서 직접그리고 병변 부위의 관심영역내에서의 $^{123}I-IMP$ 섭취와 반대측의 동일영역의 관심영역에서 $^{123}I-IMP$ 섭취비율인 AI 를 구하여 PET 에서 얻어진 자료들과 비교하였다. 결과: 18명의 환자의 414 개의 해부학적 영역에서의 뇌의 혈역학적인 평가는 각 환자의 산소수출분획과 뇌혈류/뇌혈액량에 따라 정상 (n=107), stage I (n=117) 또는 stage II (n=140) 로 나누었다. 혈관 확장 예비능을 나타내는 ${\triangle}AI$ (아세타졸아마이드투여시 AI 값-기저상태의 AI 값) 의 값은 정상, stage I 및 stage II 에서 각각 $-6.25{\pm}7.77%,\;-10.38{\pm}10.41%$ 및 $-13.30{\pm}10.51%$으로 세군간에 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). 뇌혈관 협착이 있는 대뇌반구에서 ${\triangle}AI$와 뇌혈류량, 산소추출분획 및 뇌혈액량/뇌혈류량의 상관계수는 각각 0.20, -0.28 및 -0.28로 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다(p<0.01). 결론: 정상인과 stage I 그리고 stage II 의 혈역학적부전 환자들간의 뇌혈관확장 예비능에 유의한 차이가 있었으며, 이러한 결과로 볼 때 아세타졸아마이드 부하에 대한 국소뇌혈류의 변화는 뇌관류압에 대한 보상적 혈관확장의 정도를 비교적 정확히 반영할 수 있다고 볼 수 있다.