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

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
• /
• 제42권2호
• /
• pp.98-111
• /
• 2008

This review introduces advances in clinical and pre-clinical single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) providing noninvasive functional images of biological processes. Development of new collimation techniques such as multi-pinhole and slit-slat collimators permits the improvement of system spatial resolution and sensitivity of SPECT. Application specific SPECT systems using smaller and compact solid-state detector have been customized for myocardial perfusion imaging with higher performance. Combined SPECT/CT providing improved diagnostic and functional capabilities has been introduced. Advances in PET and CT instrumentation have been incorporated in the PET/CT design that provide the metabolic information from PET superimposed on the anatomic information from CT. Improvements in the sensitivity of PET have achieved by the fully 3D acquisition with no septa and the extension of axial field-of-view. With the development of faster scintillation crystals and electronics, time-of-flight (TOF) PET is now commercially available allowing the increase in the signal-to-noise ratio by incorporation of TOF information into the PET reconstruction process. Hybrid PET/SPECT/CT systems has become commercially available for molecular imaging in small animal models. The pre-clinical systems have improved spatial resolution using depth-of-interaction measurement and new collimators. The recent works on solid state detector and dual modality nuclear medicine instrumentations incorporating MRI and optical imagers will also be discussed.

• 핵의학기술
• /
• 제16권2호
• /
• pp.81-86
• /
• 2012

PET과 융합된 MR 영상에서 MR coil은 PET 영상용 감쇄보정에 있어서 위치 정보 수집에 관한 오류를 극복하기 위한 노력이 시도 되어 왔다. 본원에서는 이런 문제점을 보완한 Three modality system (PET/CT +MR)을 이용하고 있다. 이 논문에서는 MR torso coil이 CT 감쇄보정에 미치는 영향을 평가하였다. MR torso coil을 장착하고 CT로 감쇄보정한 PET 영상에서 인공물에 대한 평가를 하였다. 균일도 평가용 팬텀과 1994 NEMA 실린더 팬텀을 사용하여, CT의 관전압과 관전류를 변경해가며 표준화섭취계수에 대한 변화를 추적하였다. MR torso coil안에 있는 금속 물질로 인한 줄무늬 인공물이 관찰되었다. CT 검사에 있어서 관전압과 관전류를 변화 시키면 선 감쇄계수도 일정하게 변화하였다. 관전압과 관전류의 수치가 높아짐에 따라 PET 영상에서의 표준화섭취계수가 증가하는 것을 볼 수 있었다. PET/CT 검사 시, MR torso coil은 금속으로 인한 줄무늬 인공물을 생성하며, 감쇄보정에 있어서 잠재적인 오류를 불러올 수 있다. 이와 같은 오류를 감소시키기 위해서는 첫째, 감쇄보정 알고리즘의 보완, 둘째, MR coil을 사용하지 않은 검사방법의 연구, 셋째, PET/CT 감쇄보정에 영향을 주지 않는 MR coil소재의 개발 등이 요구된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
• /
• 제41권2호
• /
• pp.172-180
• /
• 2007

[ $^{15}O$ ]을 이용한 양전자 방출 단층촬영 기법(Positron emission tomography)은 핵의학 영상 기법 중에서 두뇌의 인지 기능과 연관된 두뇌 활성화를 정상인과 환자들로부터 연구하는데 큰 장점이 있다. $^{15}O-PET$, 특히 $H_2^{15}O$ PET 기법은 두뇌 국소 혈류 변화(rCBF; regional brain flow)를 상대적으로 비침습적이면서 동시에 정량적 측정할 수 있기 때문에 두뇌 기능을 연구하는데 오늘날 존재하는 핵의학 영상기법 중에서 가장 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 $^{15}O$은 짧은 반감기로 인하여, 동일한 피험자를 서로 다른 과제 조건에서 반복적으로 측정하는 것이 가능하다. 이 PET기법은 fMRI와 같은 다른 기능 영상 기법에 비하여 기술적 제한이 있는데, 예를 들면 시간과 공간 해상도가 좋지 않다든지, 개인 데이터를 분석하기에 통계적 효율성이 부족하다거나 하는 문제이다. 그러나 최근에 3D 획득방법 같은 기술적인 발전으로 적은 양의 방사능 dose로 좋은 영상을 획득하는 것이 가능하게 되었고, 이는 다시 개개인으로부터 더 많은 수의 PET 스캔을 획득하는 것을 가능하게 하며, 결과적으로 개인 데이터의 분석이 가능한 통계적 효율성을 제공하게 되었다. 그 외에 $^{15}O$ PET 의 스캐너 환경이 소음에서부터 자유롭다던가, 개개 스캔이 각 과제 조건에서 불연속적이지 획득되기 때문에 상태 특정적 두뇌 변화를 연구하기에 유리하다는 PET연구 만의 장점이 있다. 본 종설에서는 정상인들이나 임상적 환자 집단을 사용한 예시적 연구들을 들어 $^{15}O$ PET의 장점과 한계를 논하고, 두뇌 활성화 연구에 효율적인 PET 연구 절차를 고안하기 위해 고려해야 할 사항들에 대하여 논하였다.TEX>$29.9{\pm}1.8%$, DMF: $7.6{\pm}0.5%$이었다. MEK에서 얻은 $[^{11}C]1$의 비방사능은 98 ($GBq/{\mu}mol$)이다. 각 물질의 질량 분석은 1: m/z 257.3 (M+1), 2: 257.3 (M+1), 3: 271.3 (M+1)이었다. 각 생성물질의 표지효율은 MEK에서 $86.0{\pm}5.5%:5.0{\pm}3.4%:1.5{\pm}1.3%$ $([^{11}C]1:[^{11}C]2:[^{11}C]3)$, CHO에서 $59.7{\pm}2.4%:4.7{\pm}3.2%:1.3{\pm}0.5%$, DEK에서 $29.9{\pm}1.8%:2.0{\pm}0.7%:0.3{\pm}0.1%$, DMF에서 $7.6{\pm}0.5%:0.0%:0.0%$이다. 결론: $[^{11}C]1$은 4가지 반응용매 중 MEK 반응용매에서 가장 높은 표지효율을 나타냈다. 부산물인 $[^{11}C]3$은 고성능 액체 크로마토그래피의 자외선, 방사능 검출기와 질량 분석법을 통해 물질을 추정할 수 있었다.의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을 조사할 수 있다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제39권6호
• /
• pp.421-429
• /
• 2005

목적: 흡연에 보상 강화 효과는 흡연 시에 담배 내에 포함되어 있는 니코틴 성분에 의한 선조체에서의 도파민 유리가 중심 역할을 할 것으로 생각된다. 지금까지의 여러 동물실험 에서 니코틴과 도파민의 상호 관계와 니코틴에 의한 도파민 유리가 연구되었다. 이 연구에서는 $[^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 생체에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 하고자 하였다. 대상 및 방법: 비흡연자이거나 과거 흡연력이 있으나 1년 이상의 금연을 시행한 5 명의 정상인 남자를 대상으로 하였고, 이들의 평균 연령은 24세 이었다. 도파민 D2 수용체 영상을 위한 방사성 리간드인 $[^{11}C]raclopride$를 볼루스+연속 주입법에 의하여 주사하면서 120 분간 30개의 동적 영상($3{\times}20$초, $2{\times}60$초, $2{\times}120$초, $1{\times}180$초, $22{\times}300$초)을 얻었다. 영상 촬영 시작 50분에 니코틴 함량 1mg의 담배를 피도록 하였으며, 담배를 피우기 직전과 흡연시작 5분 후부터 흡연에 의하여 흡수된 혈중 니코틴 농도를 측정하기 위하여 일정 간격으로 정맥혈 샘플을 획득하였다. 30 개의 프레임은 인접 프레임과의 정합에 의하여 움직임을 보정하였고, 움직임이 보정된 120분 간의 동적 영상을 합하여 평균 영상을 만든 다음, 뇌 MRI와 공간 정합을 하였다. 평균 영상과 MRI 의 공간 정합 정보를 이용하여, 각 프레임을 MRI 에 공간 정합시켜, 공간 정합된 동적 영상에서 선조체에 MRI 정보를 이용하여 좌우 각각 3 개의 관심 영역(ventral striatum : VST, precomissural dorsal caudate; caudate nucleus; precommissural putamen; anterior putamen)과 소뇌에 관심영역을 설정하였고, 동적 영상으로부터 각 관심 영역 별로 시간-농도 곡선을 구하였다. $[^{11}C]raclopride$주사 후 선조체에서의 리간드 특이적 결합에 의한 항정상태(statedy state) 에 도달한 후 흡연전 평형 상태(equilibrium state)인 30-50 분과 흡연 후 재평형에 도달한 70-90분 영상에서 각 관심 영역에서의 방사성 농도를 구하였고, 조직비 방법에 근거하여 기저상태 및 흡연 상태의 방사성 리간드의 수용체 결합능 (binding potential;BP)을 구하였다($BP=C_{ROI}/C_{cerebellum}-1$). 흡연에 의한 도파민의 유리는 흡연 전후의 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화율로 계산하였다. 흡연에 의한 혈중 니코틴의 상승은 흡연후 90 분간의 혈중 니코틴의 축적 농도로 계산되었으며, 흡연에 의한 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 감소율과 혈중 니코틴의 축적 농도와의 상관관계를 스피어만 상관분석법(Spearman's correlation)에 의하여 알아보았다. 결과: 흡연에 의한 선조체에서의 평균 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화는 미상핵에서 4.7%, 전피각에서 4.0%, 복측 선조체에서 7.8% 의 감소를 보여 흡연에 의한 선조체내 도파민 유리를 정량화 하였다. 특히 선조체에서의 도파민 유리에 의한 수용체 결합능의 감소는 흡연에 의한 혈중 니코틴의 축적 농도와 양의 상관관계를 보였다(rho=0.9, p=0.04). 결론: $[^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 비흡연 정상인에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 및 정량화 하였고, 흡연에 의한 선조체내 도파민 유리는 흡연시 흡수된 니코틴의 축적 농도와 상관관계를 가짐을 보였다. 이 연구에서의 확립된 방법과 결과는 앞으로 흡연자에서 니코틴에 의한 도파민 신경계의 활성화 연구에 기여할 것이다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.534-541
• /
• 1998

We describe a 27-year-old man who developed gait disturbance and dysarthria 2 years after the onset of cardinal symptoms of Behcet's disease. Positron emission tomography with $^{18}F$-fluorodeoxyglucose revealed severe hypometabolisrn in the cerebellum, in accordance with cerebellar symptoms and signs of the patient. However, single-photon emission tomography with $^{99m}Tc$-HMPAO and $^{99m}Tc$-ECD did not disclose significant perfusion abnormalities in the brain. Routine brain magnetic resonance imaging did not show signal abnormalities. The findings of imaging studies compared with neurological manifestations of the patient are discussed.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제5권5호
• /
• pp.494-504
• /
• 2002

볼륨랜더링은 연속적인 2차원 영상들을 기반으로 하여 3차원 데이터로 만드는 것이다. 오브젝트의 내부영역까지도 가시화 할 수 있는 장점 때문에, 최근 MRI, PET, SPECT같은 의료 영상의 경우 볼릅랜더링을 이용해서 진단에 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 볼륨랜더링을 쉽게 할 수 있도록 2차원 데이터를 바탕으로 볼륨데이터를 만드는 방법을 제시하고, 볼륨랜더링 기법을 이용해 의료 영상에 적용시켜 보았다. 또한 2차원 데이터를 추출하는 샘플링 단계에서 해상도를 향상시키기 위해 linear interpolation과 cubic interpolation을 통해 볼륨랜더링된 영상의 공간 해상도를 조절하도록 설계 및 구현하여 보았으며, 변형함수(transfer function)를 이용하여 각각의 결과를 비교하였다 2차원 영상의 샘플링에 사용되는 interpolation 방법을 3차원 영상에 적용하여 구현하였다. 의료영상의 볼륨랜더링 기법은 3차원 입체 데이터로 구현되는 것이므로 영상 분석을 통한 진단에 크게 기여 할 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제38권4호
• /
• pp.327-342
• /
• 2006

Radiation therapy is an important part of cancer treatment in which cancer patients are treated using high-energy radiation such as x-rays, gamma rays, electrons, protons, and neutrons. Currently, about half of all cancer patients receive radiation treatment during their whole cancer care process. The goal of radiation therapy is to deliver the necessary radiation dose to cancer cells while minimizing dose to surrounding normal tissues. Success of radiation therapy highly relies on how accurately 1) identifies the target and 2) aim radiation beam to the target. Both tasks are strongly dependent of imaging technology and many imaging modalities have been applied for radiation therapy such as CT (Computed Tomography), MRI (Magnetic Resonant Image), and PET (Positron Emission Tomogaphy). Recently, many researchers have given significant amount of effort to develop and improve imaging techniques for radiation therapy to enhance the overall quality of patient care. For example, advances in medical imaging technology have initiated the development of the state of the art radiation therapy techniques such as intensity modulated radiation therapy (IMRT), gated radiation therapy, tomotherapy, and image guided radiation therapy (IGRT). Capability of determining the local tumor volume and location of the tumor has been significantly improved by applying single or multi-modality imaging fur static or dynamic target. The use of multi-modality imaging provides a more reliable tumor volume, eventually leading to a better definitive local control. Image registration technique is essential to fuse two different image modalities and has been In significant improvement. Imaging equipments and their common applications that are in active use and/or under development in radiation therapy are reviewed.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제23권4호
• /
• pp.367-373
• /
• 2019

Yolk sac tumors are rare malignant germ cell neoplasms that usually arise from the gonads. Extragonadal yolk sac tumors (EGYSTs) frequently occur in the mediastinum in post-pubertal females. EGYSTs in the pelvis are extremely rare, and to date, only thirteen cases have been reported in the English literature. Among them, the primary EGYST of the pelvic peritoneum in post-pubertal females has only been reported in ten cases. The present case describes a 26-year-old female diagnosed with primary peritoneal yolk sac tumor located in the rectouterine pouch. We report clinical and tumor imaging features, including ultrasound, computed tomography (CT), magnetic resonance images (MRI), positron emission tomography-computed tomography (PET-CT), and present a review of the literature.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제21권3호
• /
• pp.162-170
• /
• 2017

Purpose: To evaluate the imaging findings of desmoid tumors using various imaging modalities and to evaluate whether diffusion-weighted imaging (DWI) can help differentiate between desmoid and malignant tumors. Materials and Methods: The study included 27 patients with pathologically confirmed desmoid tumors. Two radiologists reviewed 23 computed tomography (CT), 12 magnetic resonance imaging (MRI) and 8 positron emission tomography-computed tomography (PET-CT) scans of desmoid tumors and recorded data regarding the shape, multiplicity, size, location, degree of enhancement, and presence or absence of calcification or hemorrhage. The signal intensity of masses on T1- and T2-weighted imaging and the presence or absence of whirling or band-like low signal intensity on T2-weighted imaging were recorded. The apparent diffusion coefficient (ADC) values of the desmoid tumors in nine patients with DWIs were compared with the ADC values of 32 malignant tumors. The maximum standardized uptake value ($SUV_{max}$) on PET-CT images was measured in 8 patients who underwent a PET-CT. Results: The mean size of the 27 tumors was 6.77 cm (range, 2.5-26 cm) and four tumors exhibited multiplicity. The desmoid tumors were classified by shape as either mass forming (n = 18), infiltrative (n = 4), or combined (n = 5). The location of the tumors was either intra-abdominal (n = 15), within the abdominal wall (n = 8) or extra-abdominal (n = 4). Among the 27 tumors, 21 showed moderate to marked enhancement and 22 showed homogeneous enhancement. Two tumors showed calcifications and one displayed hemorrhage. Eleven of the 12 MR T2-weighted images showed whirling or band-like low signal intensity areas in the mass. The mean ADC value of the desmoid tumors ($1493{\times}10^{-6}mm^2/s$) was significantly higher than the mean of the malignant soft tissue tumors ($873{\times}10^{-6}mm^2/s$, P < 0.001). On the PET-CT images, all tumors exhibited an intermediate $SUV_{max}$ (mean, 3.7; range, 2.3-4.5). Conclusion: Desmoids tumors showed homogenous, moderate to marked enhancement on CT and MRI scans and a characteristic whirling or band-like pattern on T2-weighted images. DWI can be useful for the differentiation of desmoid tumors from malignant soft tissue tumors.