Min Hwan Kim;Kyongkyu Lee;Hee Seup Kil;Soon Jeong Kwon;Yong Jin Lee;Kyo Chul Lee;Dae Yoon Chi
대한방사성의약품학회지
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제9권1호
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pp.17-21
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2023
In this study, we evaluated the targeting of prostate cancer (PCa) using [18F]Florastamin in non-clinical study, for the purpose of therapeutic monitoring of [177Lu]Ludotadipep, a therapeutic radiopharmaceutical for PCa, [18F]Florastamin/[177Lu]Ludotadipep was co-administered to a single-individual prostate tumor bearing mouse model, mimicking clinical condition. Considering the difference in half-life of the two isotopes (18F or 177Lu), image scan of whole-body autoradiography was performed at 24 or 48 h after preparation of frozen section, respectively. Then, it was confirmed whether they showed the same targeting efficiency for the area of tumor. A tumor xenograft model was prepared using PSMA-overexpressing PC3-PIP prostate cancer cells. [18F]Florastamin [111 MBq (3 mCi) in 100 µL]/177Lu]Ludotadipep [3.7 MBq (100 µCi) in 100 µL] was co-administered through the tail vein, and 2 hours after administration, the mice were frozen, and after freezing for 24 hours, whole-body cryosection was performed at 24 h after freezing. Image scanning using cryosection was performed after 24 or 48 hours after freezing, respectively. In the scan image after 24 hours, tumor uptake of [18F] Florastamin/[177Lu]Ludotadipep were simultaneously observed specific uptake in the tumor. In the scan image after 48 hours in the same section, signal of 18F was lost by decay of radioisotope, and specific uptake image for [177Lu]Ludotadipep was observed in the tumor. Uptake of [177Lu]Ludotadipep was specific to the same tumor region where [18F]Florastamin/[177Lu]Ludotadipep was uptake. These results suggested that [18F]Florastamin showed the same tumor uptake efficiency to PCa as [177Lu]Ludotadipep, and effective therapeutic monitoring is expected to be enable using [18F]Florastamin during [177Lu]Ludotadipep therapy for PCa.
An immunoassay may be defined as an analytical procedure involving the competitive reaction between a limiting concentration of specific antibody and two populations of antigen, one of which is labelled or immobillized. The advent of immunoassay has revolutionised our knowledge of reproductive physiology and the practice of veterinary and clinical medicine. Radioimmunoassay (RIA) was the first of these methods to be developed, which meausred the analyte with good sensitivity, accuracy and precision (1,2). The essential components of RIA are:-(i) a limited concentration of antibodies, (ii) a reference preparation, and (iii) an antigen labelled with a radioisotope (usually tritium or iodine-125). Most procedures invelove isolating the antibody-bound fraction and measuring the amount of labelled antigen. Good facilities are available for scintilltion counting, data reduction nd statistical analysis. RIA is undergoing refinement through:-(i) the introduction of new techniques to separate the antibody-bound and free fractions which minimize the misclassification of labelled antigen into these compartments, and the amount of non-specfic binding. (3), (ii) the development of non-extration for the measurement of haptens (4), (iii) the determination of a, pp.rent free (i.e. non-protein bound) analytes (5), and (iv) the use of monoclonal antibodies(6). In 1968, Miles and Hales introduced in important new type of immunoassay which they termed immunora-diometric assay (IRMA) based on t도 use of isotopically labelled specific antibodies(7) in a move from limited to excess reagent systems. The concept of two-site IRMAs (with a capture antibody on a solid-phase, and a second labelled antibody to a different antigenic determinant of the analyte) has enabled the development of more sensitive and less-time consuming methods for the measurement of protein hormones ovar wide concentration of analyte (8). The increasing use of isotopic methos for diverse a, pp.ications has exposed several problems. For example, the radioactive half-life and radiolysis of the labelled reagent limits assay sensitivity and imposes a time limit on the usefulness of a kit. In addition, the potential health hazards associated with the use and disposal of radioactive cmpounds and the solvents and photofluors necessary for liquid scientillation counting are incompatable with the development of extra-laboratory tests. To date, the most practical alternative labels to radioisotopes, for the measurement of analytes in a concentration > 1 ng/ml, are erythrocytes, polystyrene particiles, gold sols, dyes and enzymes or cofactors with a visual or colorimetric end-point(9). Increased sensitivity to<1 pg/ml may be obtained with fluorescent and chemiluminescent labels, or enzymes with a fluorometric, chemiluminometric or bioluminometric end-point. The sensitivity of any immunoassay or immunometric assay depends on the affinity of the antibody-antigen reaction, the specific activity of the label, the precision with which the reagents are manipulated and the nonspecific background signal (10). The sensitivity of a limited reagent system for the measurement of haptens or proteins is mainly dependent upon the affinity of the antibodies and the smalleest amount of reagent that may be manipulated. Consequently, it is difficult in practice to improve on the sensitivity obtained with iodine-125 as the label. Conversely, with excess reagent systems for the measurement of proteins it is theoretically possible to increase assay sensitivity at least 1000 fold with alternative luminescent labels. To date, a 10-fold improvement has been achieved, and attempts are being made to reduce the influence of other variables on the specific signal from the immunoreaction.
목적: 종양 내 양전자방출단층촬영으로 세포증식을 영상화하기 위해 $[^{11}C]$thymidine과 같은 다양한 방사성의약품이 개발되었다. 그러나 $[^{11}C]$thymidine은 C-11의 짧은 반감기와 대사과정의 추적에 문제점을 가지고 있어 문제점을 해결하기 위해 $[^{11}C]$thymidine을 대신하여 3'-$[^{18}F]$fluoro-3'-deoxythymidine ($[^{18}F]$FLT)이 개발이 보고되었다. 본 연구에서는 thymidine을 출발물질로 하여 총 6 단계에 걸쳐 3'-$[^{18}F]$fluoro-3'-deoxythymidine ($[^{18}F]$FLT)의 합성 하였다. 또한 합성된 $[^{18}F]$FLT를 이용하여 FET, FDG의 9L 세포에서 세포섭취율을 비교하였으며 생체 분포 및 양전자방출단층촬영 영상을 얻어 유용성을 검증하고자 하였다. 대상 및 방법: $[^{18}F]$FLT 전구체 3-N-tert-butoxycarbonyl-(5'-O-(4,4'-dimet hoxytriphenylmethyl)-2'-deoxy-3'-O-(4-nitrobenzenesulfonyl)-${\beta}$-D-threopentofuranosyl)thymine는 N3-위치에 tert-butoxycarbony (t-Boc)기를 도입하고, 3'-위치에 친핵성 치환반응을 유도하기 위한 이탈기로 nitrobenzenesulfonyl기를 도입하였다. 방사성동위원소 $^{18}F$의 표지는 전구체를 $120^{\circ}C$, acetonitrile 용매하에서 수행하였고 0.5 N HCl로 보호기를 제거하였다. 표지된 $[^{18}F]$FLT를 alumina N step-pak과 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. $[^{18}F]$FLT의 세포섭취율은 $[^{18}F]FET,\;[^{18}F]FDG$와 9L 세포에서 비교하였고, 체내동태는 종양세포를 이식한 쥐를 이용하여 10분, 30분, 60분, 120분에 측정하였으며, 양전자방출단층촬영 영상을 얻었다. 결과: HPLC 분리 후 $[^{18}F]$FLT의 방사화학적 수율은 약 20-30% 정도였고 방사화학적 순도는 95% 이상이었다. 시험관 섭취율에서 $[^{18}F]$FLT는 시간이 지남에 따라 증가하는 양상을 보였고 생체분포 실험에서 주사 후 120분에서 tumor/blood, tumor/muscle, tumor/brain의 비율은 $1.61{\pm}0.34,\;1.70{pm}0.30,\;9.33{\pm}2.22$를 나타내었다. 또한, 양전자방출단층촬영 결과 종양에 국소화된 영상을 얻었다. 결론: $[^{18}F]$FLT의 종양세포 섭취는 정상 뇌에 비해 월등히 높게 나타났으며, 양전자방출단층 촬영 결과는 뇌종양 진단을 위한 방사성의약품으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
방사선 치료분야 중 근접치료는 방사성 동위원소를 체내에 직접 삽입하여 병변 세포를 사멸시키는 치료법으로써, 주로 고선량률 치료가 시행되고 있다. 현재 치료계획과 실제 선량 방출범위의 일치성 여부는 Film/Screen 시스템을 통해 확인하고, 확인된 선량분포에 따라 방사선 치료를 시행하고 있다. 선량 분포 확인 시 F/S 시스템을 이용할 경우, Film 현상조건에 따른 신호 왜곡과 반음영에 의한 저분해능으로 인하여 치료계획과의 선량 분포 일치성을 정량적으로 파악하기 힘든 단점이 있다. 본 연구에서는 방사선 근접치료 시 치료계획과 동일한 선량 분포 여부를 확인하는 디지털 검출시스템의 기초 연구를 진행하고자, PIB법을 이용한 $HgI_2$ 반도체 검출센서를 제작하였다. 또한 이를 근접치료선원을 이용해 평가함으로써, QA 시스템으로 이용 가능성을 검증하고자 하였다. 근접치료 범위의 확인을 위하여 SDD의 변화에 대한 신호 수집량을 평가한 결과, 치료 범위 이상의 거리에서는 산란선으로 추정되는 낮은 신호만이 측정되었으므로 치료 계획시와 동일한 치료 범위를 정량적으로 확인할 수 있었다. 또한 동일한 ${\gamma}$-선 조사 조건에 대한 재현성 평가 결과, 변동계수 1.5% 이내인 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서 제작한 센서는 방사선 근접치료 QA 시스템으로 적용 가능할 것이라 사료된다.
본 연구에서는 의료기관에서 방사성동위원소를 이용하여 암을 비롯한 여러 질환을 검사하는 PET/CT 검사에서 환자의 움직임으로 인한 영상의 질 저하와 판독 오류를 발생할 수 있는 점을 보완하기 위해 AI 기반의 Algorithm을 이용하여 개발한 Mothion Free 소프트웨어를 이용하여 호흡으로 인한 움직임의 보정 정도를 확인하고 유용성을 평가하여 임상에서의 적용을 위한 연구를 하였다. 실험 방법은 RPM Phantom을 사용하여 방사성동위원소 18F-FDG를 진공 바이알과 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere에 방사성동위원소를 주입하고 이것의 움직임을 호흡 시 움직이는 병소로 연출하여 영상을 획득하였다. 진공 바이알은 서로 다른 위치에서 움직임 정도를 다르게 하였고, 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere는 서로 다른 병소의 크기를 연출 하였다. 획득한 영상을 통하여 병소의 체적, 최대 SUV, 평균 SUV를 각각 측정하여 Mothion Free가 움직임 보정 정도를 정량적 평가를 하였다. 움직임 정도를 크게 설정한 진공바이알 A의 평균 SUV는 23.36 %, 움직임 정도를 작게 설정한 진공 바이알 B는 29.3 % 오차율이 감소하였다. NEMA IEC body Phantom의 sphere 37 mm, 22 mm에서의 평균 SUV는 각각 29.3 %, 26.51 % 오차율이 감소하였다. 오차율을 산출한 네 가지 측정치의 평균 오차율 30.03 % 감소하여 보다 정확한 평균 SUV 값을 나타내었다. 이 연구에서는 2차원적인 움직임 만을 연출할 수 있었기에 보다 정확한 데이터를 얻기 위해서는 실제 인체의 호흡 운동을 구현할 수 있는 Phantom을 이용하고, 움직임의 범위의 다양성을 구성한다면 보다 정확한 유용성 평가를 할 수 있다고 연구된다.
담즙흉은 담도 또는 담낭과 흉강 사이에 형성된 누공을 통해 담즙이 흉강으로 누출되어 흉수의 형태로 관찰되는 흉막염의 일종으로, 주로 흉강-복부 외상과 관련된 매우 드문 합병증이며 그동안 국내에는 담즙흉에 대한 문헌보고가 없었다. 이에 저자들은 최근 외상 후 흉막성 흉통과 호흡곤란을 호소하였고 담도결석 제거를 위한 경피경간담도내시경술 이후에 흉수가 발생한 환자에서 담즙흉으로 진단된 환자 1예를 경험하였기에 보고한다.
The SPECT radiopharmaceuticals labeled with I-123 for dopamine transporter imaging have been used to measure dopamine transporters in patients with movement disorders. However, a cyclotron produced I-123 limits its availiability and ease of use as a radioisotope to be labeled with pharmaceuticals in routine clinical diagnostic procedures. Recently, new radiophannaceuticals for Tc-99m which has optimal characteristic for SPECT imaging have been developed to overcome the limits of using I-123. The purpose of this study was to compare the quality of [Tc-99m]TRODAT-1 with [I-123]IPT SPECT data and then to evaluate the usefulness of [Tc-99m]TRODAT-1 SPECT by using three noninvasive simplified quantitative methods. TRODAT-1 labeled with Tc-99m($15.93{\pm}0.82mCi$) and IPT labeled with I-123($6.60{\pm}0.11mCi$) were injected into five normal controls. Dynamic [Tc-99m]TRODAT-1 SPECT scans of brain were performed for 10 minutes each over 180 minnutes, and for 20 minutes at 4 hrs and 5 hrs. [I-123]IPT SPECT scans were performed for 5 minutes each over 120 minutes. Time activity curves were generated for the left basal ganglia(LBG), right basal ganglia(RBG), and occipital cortex(OCC). Dopamine transporter parameters were ohtained using (BG-OCC)/OCC, graphical method($R_V$), and area ratio method($R_A$). TRODAT-1 and IPT SPECT imaging showed high uptake at the level of the basal ganglia. (BG-OCC)/OCC ratios for TRODAT-1 and IPT were $0.80{\pm}0.14$, and $3.22{\pm}0.81$, $R_Vs$ were $0.62{\pm}0.12$, and $2.30{\pm}0.35$, and $R_As$ were $0.37{\pm}0.08$ and $1.73{\pm}0.31$, respectively. In conclusion, further improvement of [Tc-99m]TRODAT-1 imaging characteristics may be required to estimate the dopamine transporter concentrations in human brains although it shows clear BG localization.
목적: 단일 병원 조직은행에서 건강보험심사평가원의 병력 및 투약 이력 조회 시행 후 기증된 대퇴골두의 폐기가 증가하고 있어 이에 대한 분석을 시행하였다. 대상 및 방법: 2009년부터 2018년까지 본원에 기증된 대퇴골두 총 340개를 대상으로 식약처 조직은행 표준 모델을 토대로 작성된 본원 조직은행 표준운영지침에 따른 항목별 폐기율 및 폐기율 변화를 분석하였다. 결과: 2009년부터 2018년까지 채취된 대퇴골두 323개 중 총 107개(33%)가 폐기되었고, 그 중 2015년부터 2018년까지 채취된 대퇴골두는 142개 중 65개(46%)가 폐기되었다. 가장 많은 원인을 차지하는 이유는 치매 병력 관련, 핵의학 검사 시 사용하는 방사성 동위원소 투여와 관련되었다. 결론: 현재의 기증 조직 적합성 선별방식으로 채취된 조직을 폐기할 시에는 사용 가능한 조직을 폐기하는 오류가 발생할 수 있다. 따라서 개선된 기준 및 선별 방식 마련이 필요하다.
국립암센터에 설치된 양성자 치료기는 양성자 가속기의 운영을 통해 많은 양의 이차방사선을 방출하게 되는데, 이는 양성자 빔이 가속 중에 주위의 물질과 반응을 하여 이차 입자를 발생하고 방사성 동위원소도 생성하기 때문이다. 생성된 방사성 동위원소에 의한 방사선량은 시간에 따라 감쇠되지만 양성자 치료기의 운영 및 유지보수를 위해 수시로 가속기 작업종사자들이 시설내부로 접근해야 하며 이로 인해 이차방사선에 의한 피폭 문제가 발생될 수 있다. 본 논문에서는 양성자 가속기(Cyclotron)를 포함한 양성자 치료기의 운영을 위해 필요한 작업종사자들의 작업환경을 평가하고, 적절한 수준의 방사선 방호대책을 수립하기 위해 양성자 치료기 운영 중 가장 높은 수준의 방사선이 발생되는 양성자 가속기(Cyclotron) 및 주변 지역에서의 가속기 가동에 따른 방사선 발생 정도를 측정하였고 그 지속시간을 분석하였다. 이를 위해 양성자 빔의 손실이 가장 큰 가속기 주변과 에너지 선택 시스템(Energy Selection System, ESS)지역의 탄소(graphite, $^{12}C$) 재질로 구성된 에너지 감쇠장치(degrader)에서의 방사선 변화를 추적하고, 가속기에서 생산된 230 MeV의 고정된 에너지 빔이 에너지 감쇠장치(degrader)를 거쳐 ESS를 통해 전송된 빔의 효율을 산출하고 빔의 전송 구간에서의 상대적인 방사화 정도를 분석하였다. 이러한 분석 자료를 토대로 작업종사자들의 작업간 피폭 수준을 계산하고 연간 피폭 정도를 측정하였다. 작업 중 가속기 시설내의 선량은 수십 ${\mu}Sv/h$로 다른 방사선 치료기에 비해 상대적으로 높은 수준이지만 작업시간을 고려한 연간 총 피폭 선량은 작업자에 따라 1~3 mSv/year 정도로, 연간 피폭 한계 선량보다 충분히 낮은 수준으로 운영이 가능하였다.
산업의 발달과 기술개발을 통해 양적이나 질적으로 많은 성장을 해오고 있다. 특히 연구 개발 또는 진단용 방사성동위원소 사용 및 생산은 국내 사이클로트론 보급이 확대됨에 따라 그 성장추세가 급격하게 이루어지고 있다. 방사성동위원소를 취급하는 기관으로는 병원, 발전소, 연구소, 교육기관 등이며, 이러한 시설은 급기보다 배기시설을 중요시 하는데, 이러한 시설에서 발생되는 방사능 오염물질이 외부로 방출될 경우 주변 환경을 오염시키기 때문에 원자력법에 의하여 배기되는 공기 중 방사능 농도를 규제하고 있다. 본 과제에서는 현재 국내병원들의 배기관리 실태파악 및 현황을 설명하고 이러한 운영현황이 규제기관인 한국원자력 안전기술원의 원자력법에서 규정한 배출관리 기준을 만족하는지에 대해 알아보고 개선과제를 도출하여 기준안을 마련하여야 할 것이다. 필터의 정의 및 pre filter, hepa filter, charcol filter의 특징과 구조에 대해 알아보고 RI filter 교체 절차와 주의할 사항을 알아보았다. 규제기관인 한국원자력안전기술원의 원자력법에서 규정한 배출관리 기준 및 RI filter의 교체주기의 기준을 제시하겠고 국내 의료기관의 RI배기관리 실태파악 및 현황을 설명하고 이러한 운영현황의 장단점을 비교분석하여 기준안을 제시하였다. 분당서울대학교병원이 도입한 RCMS 기능 및 타 의료기관에서 사용 중에 있는 디지털 차압 게이지를 PC와 연동하여 구동하는 시스템을 제시하였다. RI를 사용하는 의료기관들의 의료시스템은 21세기를 맞아 눈부시게 개혁되고 있다. 특히 방사선안전관리 분야도 국제적 변화에 발맞추어 세분화, 고도화, 첨단화로 급격한 기술변화에 거듭나고 있다. 그러나 현재의 배기관리 시스템은 과거의 형태에서 변화를 찾아 볼 수 없다. 우선 우리나라의 발전된 정보통신 기술을 적극 활용하여 RCMS 및 디지털 차압게이지를 이용한 시스템 기능을 강화하여 RI filter의 교체주기와 배출관리 규정의 두 마리 토끼를 잡아야 할 것이다. 본 과제에서는 지금까지 배기관리 시스템을 현장에서 사용하는 방사선안전관리자로서 현재의 문제점 및 개선안에 대한 개인적인 제안사항을 제시하였다. 이러한 제안은 보다 심도 깊은 검토과정을 거쳐추진을 할 필요가 있다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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