• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권2호
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• pp.91-99
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• 2009

Noninvasive imaging of molecular and biological processes in living subjects with positron emission tomography(PET) provides exciting opportunities to monitor metabolism and detect diseases in humans. Measuring these processes with PET requires the preparation of specific molecular imaging probes labeled with $^{18}F$-fluorine. In this review we describe recent methods and novel trends for the introduction of $^{18}F$-fluorine into molecules which in turn are intended to serve as imaging agents for PET study. Nucleophilic $^{18}F$-fluorination of some halo- and mesyloxyalkanes to the corresponding $^{18}F$-fluoroalkanes with $^{18}F$-fluoride obtained from an $^{18}O(p,n)^{18}F$ reaction, using novel reaction media system such as an ionic liquidor tert-alcohol, has been studied as a new method for $^{18}F$-fluorine labeling. Ionic liquid method is rapid and particularly convenient because $^{18}F$-fluoride in $H_2O$ can be added directly to the reaction media, obviating the careful drying that is typically required for currently used radiofluorination methods. The nonpolar protic tert-alcohol enhances the nucleophilicity of the fluoride ion dramatically in the absence of any kind of catalyst, greatly increasing the rate of the nucleophilic fluorination and reducing formation of byproducts compared with conventional methods using dipolar aprotic solvents. The great efficacy of this method is a particular advantage in labeling radiopharmaceuticals with $^{18}F$-fluorine for PETimaging, and it is illustrated by the synthesis of $^{18}F$-fluoride radiolabeled molecular imaging probes, such as $^{18}F$-FDG, $^{18}F$-FLT, $^{18}F$-FP-CIT, and $^{18}F$-FMISO, in high yield and purity and in shorter times compared to conventional syntheses.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권sup1호
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• pp.121-125
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• 2008

$^{18}F-FDG$ PET has a higher diagnostic accuracy than a in initial staging of testicular cancer. In seminoma, it can discriminate residual tumor from necrosis/fibrosis or mature teratoma. $^{18}F-FDG$ PET is also useful for the response evaluation of chemotherapy. However, there's no clinical evidence for the use of $^{18}F-FDG$ PET in the diagnosis and differential diagnosis of testicular cancer.

• 핵의학기술
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• 제23권1호
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• pp.69-74
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• 2019

$^{18}F$-FDOPA는 뇌 종양의 아미노산 대사를 추적하는 방사성 의약품이다. 본 연구의 목적은 뇌 종양의 아미노산 대사를 영상화 하여 악성 종양을 진단하는 $^{18}F$-FDOPA와 포도당 대사를 통한 $^{18}F$-FDG의 Brain PET/CT 검사 영상의 대조도 분석을 통해 병변의 검출 능력을 비교하고, $^{18}F$-FDOPA Brain PET/CT 검사에서 섭취 시간에 따른 SUV의 변화를 분석하여 최적의 영상 획득 시간을 알아보기 위함이다. $^{18}F$-FDOPA 와 $^{18}F$-FDG 두 영상에서 종양(Tumor)과 소뇌(Cerebellum)의 중심에 각각 약 $350mm^2$의 관심 영역을 설정하여 $SUV_{max}$를 측정하였고, 종양과 소뇌의 $SUV_{max}$ 비율(T/C ratio)을 산출하였고, $^{18}F$-FDOPA 투여 직후 30분 동안 획득한 리스트 수집 방식 데이터(List mode data)를 활용해 2분씩 15프레임으로 나눈 뒤 각 프레임 별로 종양과 소뇌 중심에 $SUV_{max}$를 측정하여 위와 동일한 방법으로 T/C ratio를 산출하여 분석하였다. 종양의 평균 $SUV_{max}$를 비교해 본 결과, $^{18}F$-FDOPA Brain PET/CT 검사에서 $4.2{\pm}0.8$, $^{18}F$-FDG Brain PET/CT 검사에서는 $5.6{\pm}0.7$ 이었다. 또한, T/C ratio는 $^{18}F$-FDOPA 검사에서 $2.1{\pm}0.7$, $^{18}F$-FDG 검사에서는 $1.1{\pm}0.4$ 이었으며, $^{18}F$-FDOPA의 $SUV_{max}$는 $^{18}F$-FDG보다 낮지만 T/C ratio는 높게 나타나 종양 구별 능력이 더욱 뛰어난 것을 알 수 있었다(t=-5.214, p=0.000). $^{18}F$-FDOPA의 섭취 시간에 따른 $SUV_{max}$와 T/C ratio를 분석한 결과, $SUV_{max}$와 T/C ratio의 Peak는 모두 6~8분에서 나타났다. 이를 토대로 본원에서 $^{18}F$-FDOPA Brain PET/CT 검사에서 활용하는 10~30분의 영상과 Peak가 나타나기 시작한 6~26분의 영상을 비교한 결과 SUV와 T/C ratio가 각각 0.2, 0.1 증가하였다. 추후 지속적인 연구를 통해 검사 소요시간의 단축 가능성과 추가적인 스캔 정보 활용을 통한 정확한 진단에도 도움이 될 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.147-151
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• 2009

Purpose: 2-[$^{18}F$]Fluoro-2-deoxy-D-glucose ([$^{18}F$]FDG) particularly plays as a important role in Positron Emission Tomography (PET) imaging in nuclear medicine. Domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizers are installed in Seoul National University Bundang Hospital (SNUBH) at June 2008, these modules were known that it's synthetic yields were guaranteed in average $45{\pm}5%$ so far. To improve yields and convenience of domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer, numerous trials in reaction time, base concentration, pressure and temperature were performed to increase [$^{18}F$]FDG yields. Materials and Methods: Several synthetic factors (temperature, time and pressure) and shortcoming were corrected based on many evaporation test. Syringe dispensing of tetra-butylammonium bicarbonate (TBAB) was replaced with micro pipette to prepare tetrabutyl ammonium fluoride salt ([$^{18}F$]TBAF). Troublesome refill of liquid nitrogen every 2 hours which was used to protect vacuum system was changed to charcoal cartridge, base guard filter. To monitor the volume of delivered $[^{18}O]OH_2$ from cyclotron by surveillance camera, we set up the volumetric vial on the cover of the module. In addition to, the recovery vial was added in [$^{18}F$]FDG production system to recover [$^{18}F$]FDG loss due to the leak of valve ($V_{13,14}$) in [$^{18}F$]FDG purification process. Results: When we used micro pipette for adding TBAB ($30\;{\mu}L$ in 12% $H_2O$ in acetonitrile), this quantitative dispensation has enabled to improve $5.5{\pm}1.7%$ residual fluorine-18 activity in fluorine separation cartridge compared to syringe adding. Besides, the synthetic yields of [$^{18}F$]FDG has increased $58{\pm}2.6%$ (n=19), $58{\pm}2.9%$ (n=14), $60%{\pm}2.5%$ (n=17) for 3 months. The life cycle of charcoal cartridge and base vacuum was 3 months prior to filling liquid nitrogen every 2 hours and additional side separator can prevent pump corrosion by organic solvent. After setting of volumetric indicator vial, the operator can easily monitor the total volume of irradiated $[^{18}O]OH_2$ from cyclotron. The recovery vial can be used for the stabilizer when an irregular [$^{18}F$]FDG loss was generated by the leak of valves ($V_{13,14}$). Conclusions: We has optimized appropriate synthetic conditions (temperature, time, pressure) in domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer. In addition to, the remodeling with several accessories improve yields of domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer with reliable reproducibility.

• 대한핵의학회지
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• 제33권3호
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• pp.298-305
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• 1999

목적: PET을 이용하여 도파민운반체를 영상화하는데 유용한 [$^{18}F$]FP-CIT는 그 동안 여러 연구팀들에 의하여 합성이 시도되어졌으나 합성의 난이성 때문에 문제가 되어왔다. 이 연구에서는 새로운 방법에 의하여 유효비방사능이 높은 [$^{18}F$]FP-CIT를 높은 수율로 합성하고자 하였다. 대상 및 방법: [$^{18}F$]Fluoropropyl기를 도입하기 위하여 사용된 3-bromo-1-[$^{18}F$]Fluoropropane은 THF 용매 하에서 3-bromo-propyl-1-triflate $5{\mu}L$와 $nBu_4N^{18}F$를 $80^{\circ}C$에서 2분 동안 가열하여 얻어졌으며 정제하지 않고 직접 알킬화반응에 사용하였다. 이렇게 생성된 3-bromo-1-[$^{18}F$]fluoropropane에 nor-${\beta}$-CIT를 넣고 DMF $5{\sim}6$방울이 함유된 아세토니트릴을 반응용매, $Et_3N$을 생성된 산의 중화제로 사용하여 140f에서 20분동안가열하였다. 생성된 [$^{18}F$]FP-CIT는 HPLC에 의해 정제되고 13% 에탄올이 함유된 생리식염수를 사용하여 제제화하였다. 정도관리는 HPLC 및 방사능 박층크로마토그라피에 의한 분석, pH, 발열성 검사로 이루어졌다. 결과· 3-Bromo-1-[$^{18}F$]Fluoropropane은 3-bromopropyl-1-triflate의 triflate기를 $^{18}F$으로 치환하여 $77{\sim}80%$의 높은 방사화학적 수율로 얻어졌으며 같은 반응용기에 nor-${\beta}$-CIT를 넣고 $140^{\circ}C$의 반응온도에서 아세토니트릴과 최소량의 DMF를 사용하여 알킬화반응을 실행하였다. 이때 DMF의 높은 극성과 비점 때문에 HPLC로 정제할 때 문제가 되었으므로 초기에 0.8% $Et_3N$을 포함한 물만을 사용하는 정제방법을 개발하였다. [$^{18}F$]FP-CIT의 동정은 비방사성 동일물질인 FP-CIT와 동시에 HPLC에 주입하여 확인되었다. [$^{18}F$]FP-CIT의 정도관리를 실행한 결과, 방사화학적 순도는 99% 이상, 유효비방사능은 $37GBq/{\mu}mol$ 이상으로 우수하였으며 총 감쇠보정된 방사화학적 수율도 $5{\sim}10%$로 높았다. 최종생성물의 pH는 약 7.0이었으며 발열물질은 없었다. 결론: 이 연구에서는 [$^{18}F$]fluorination 반응의 전구물질로서 3-bromopropyl-1-triflate를 사용하였고 HPLC 정제 조건을 새롭게 개발함으로써 유효비방사능이 높고 비교적 수율도 높은 [$^{18}F$]FP-CIT를 합성하는 새로운 방법을 확립하였다. 이 [$^{18}F$]FP-CIT는 뇌 도파민운반체의 체내 연구에 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권6호
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• pp.466-474
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• 1999

목적 : 본 연구는 두경부종양 환자의 병기결정 및 수술이나 방사선 치료 후 재발의 발견에 있어 [$^{18}F$]-FDG PET의 진단적 정확도를 알아보고 치료 종료 후 재발 진단을 위한 적절한 [$^{18}F$]FDG PET 시행시기를 알아보기 위하여 시행하였다. 대상 및 방법: 59명의 두경부종앙 환자를 대상으로 [$^{18}F$]FDG PET 전신촬영을 시행하였고 치료 방법에 따라 환자를 4군으로 나누었다. [ I군 (14명); 치료를 시행받지 않은 환자군, II군(17명); 수술만을 받은 환자군, III군 (9명): 방사선치료만을 받은 환자군, IV군(19명); 수술과 방사선치료 모두를 받은 환자군]. [$^{18}F$]FDG PET 결과를 임상경과, CT 및 조직학적 소견과 비교하였다. 결과: I 군의 치료받지 않은 14명의 환자에서 림프절전이를 진단하는데 있어서 [$^{18}F$]FDG PET는 100% (10/10)의 예민도와 75% (3/4)의 특이도를 CT는 80% (8/10)의 예민도와 100% (4/4)의 측이도를 보였다. 치료 후 [$^{18}F$]FDG PET를 시행한 45명의 환자를 대상으로 한 $II{\sim}IV$군에서 재발의 진단에 있어 [$^{18}F$]FDG PET의 예민도와 특이도는 각각 96.2% (25/26)와 78.9% (15/19)를 보였다(II군; 100%와 75%, III군: 80%와 50%, 그리고 IV군; 100%와 100%). 치료 전 [$^{18}F$]FDG PET 시행 군과 치료 후 [$^{18}F$]FDG PET 시행군 사이의 통계적인 차이는 없었다(P>0.1). 그러나 치료 종료 후 2개월 이내에 [$^{18}F$]FDG PET를 시행한 16명의 환자에서 [$^{18}F$]FDG PET의 예민도와 특이도는 90.9% (10/11)와 20% (1/5)로서 치료 종료 훈 2개월 이후에 PET를 시행한 29명의 환자를 대상으로 한 PET(예민도와 특이도 각각 100%)보다 특이도가 유의하게 낮았다(p<0.05) 결론: [$^{18}F$]FDG PET는 두경부종양의 병기결정 및 재발의 진단에 있어서 유용한 진단 방법이다. 또한 수술이나 방사선 조사 후 염증조직의 [$^{18}F$]FDG 섭취 증가는 재발을 진단하는 데 있어 위양성을 초래할 수가 있기 때문에 치료 종료 후 2개월 이후에 [$^{18}F$]FDG PET를 시행함으로써 염증반응으로 인한 곤란을 최소화하면서 보다 정확하게 재발을 진단할 수 있다고 생각한다.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제5권1호
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• pp.48-53
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• 2019

A bone metastasis is an important factor for prognosis and treatment of breast or prostate cancer patients. [$^{18}F$]Sodium fluoride ([$^{18}F$]NaF) is a PET radiopharmaceutical that can detect bone metastasis. Conventional [$^{18}F$]NaF production process included radioactive metal impurities because the product was prepared by adding saline after beam irradiation to $[^{18}O]H_2O$. In this study, we apply the method of removing radionuclidic impurities. To meet the criteria prescribed by GMP in quality control, we designed the custom-made [$^{18}F$]NaF automatic module. The mean radiochemical yield was $82.1{\pm}4.4%$ (n = 32) productions for 3 years) and the total preparation time was 4 min. The final produced [$^{18}F$]NaF solution meets the USP criteria for quality control. Thus, this fully automated system is validated for clinical use.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권5호
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• pp.369-385
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• 2009

In this paper, the authors intended to summarize briefly the features of lymphoma with regard to $^{18}F$-FDG PET for assessment of tumor response to therapy, to describe why assessment of treatment response should be performed, to review what method so far has been used in monitoring treatment response, to discuss what limitations of morphologic imaging criteria for assessing tumor response are, in compared with $^{18}F$-FDG PET, and to introduce recently proposed criteria for assessing tumor response in malignant lymphoma. And also the authors emphasize the need to understand the characteristics of diagnostic performance of $^{18}F$-FDG PET in several clinical settings in order to interpret $^{18}F$-FDG PET results appropriately, and to encourage the use of interval likelihood ratio to enhance clinical implications of test results which, in turns, allows referring physicians to understand the meaning of interpretation with easy. Until recently, treatment response has been assessed according to the morphologic criteria. Metabolic imaging with $^{18}F$-FDG PET was adopted to have important role for treatment assessment in IWC+PET criteria proposed recently by IHP. To accomplish this role, we should perform and interpret $^{18}F$-FDG PET according to IWC+PET criteria. It is important for referring physicians to understand the various limitations of $^{18}F$-FDG PET and pitfalls in PET interpretation, and to understand that clinical information are needed by nuclear medicine physicians to optimize the interpretation of $^{18}F$-FDG PET.

• 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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• 제12권3호
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• pp.184-191
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• 2008

본 연구의 목적은 $^{18}F$-FDG PET/CT검사 시 우연히 발견된 갑상선병변의 악성여부를 평가하기 위하여 위양성으로 판독되어지는 양성종양이나 염증질환과 악성 종양의 감별이 가능한 검사법으로 지연영상(Delay scan)을 적용하고 결과 값(SUV)의 기준안을 마련하며 이 연구에서 제시되는 검사법의 유용성을 평가하는데 그 목적이 있다. 2008년 1월부터 2008년 4월까지 E대학병원에 내원하여 $^{18}F$-FDG PET/CT를 시행한 환자 800명을 대상으로 후향적 분석을 실시하였다. 같은 연구기간 중에 갑상선의 원발암으로 $^{18}F$-FDG PET/CT을 실시한 1명은 연구에서 제외하였다. 최종적으로 799명이 연구대상이었으며 $^{18}F$-FDG PET/CT검사를 실시한 이유는 기존에 암이 증명되어 예후 관찰로 검사하거나 암이 의심되는 경우가 696명, 건강 검진 목적으로 실시한 경우가 103명이었다. $^{18}F$-FDG PET/CT영상 촬영은 SIEMENS사에서 만든 Biograph-Duo에서 시행하였으며, $^{18}F$-FDG PET/CT 정상영상(1 hr)을 취득한 후 갑상선 이상섭취가 있고 SUV 2.0 이상인 환자를 대상으로 1시간 후에 갑상선부위를 1 bed 지연영상을 촬영하였고, 한 bed에 2분 동안 영상을 얻었다. 갑상선 이상섭취가 있고 SUV 2.0 이상인 환자를 대상으로 이상섭취가 있는 부위의 1시간 영상과 2시간 지연영상의 SUVmax를 측정하여 비교 분석하였다. 본 연구에서 $^{18}F$-FDG PET/CT 검사 시 우연히 갑상선에 $^{18}F$-FDG 섭취를 보인 환자 중 갑상선 우연종(Thyroid incidentaloma)이 5명으로 0.63%로 나타났으며 모두 양성병변을 시사하는 소견을 나타냈다. 그리고 우연히 갑상선에 $^{18}F$-FDG섭취가 있는 경우 먼저 갑상선부위의 2시간 지연검사를 통해 $SUV_{max}$의 변화치를 이용하여 간접적으로 양성 혹은 악성여부를 판단하는 하나의 기준이 될 수 있고 판독의 오류도 줄일 수 있다. 발견된 갑상선 우연종(Thyroid incidentaloma)의 경우 1) 국소부위의 갑상선병변 SUVmax가 5.0 이상이고, 2) $^{18}F$-FDG PET/CT 정상검사(1 hr)와 지연검사(2 hr)의 갑상선병변 $SUV_{max}$차이가 $1.0{\pm}0.5$인 경우 Malignant를 의심하고 조직학적 확진을 진행한다. 그렇지 않은 경우에도 추후 PET이나 CT를 이용한 면밀한 영상검사로 추적 관찰하는 것이 병변의 진단을 위한 합리적인 접근방법이라고 생각한다.