• 제목/요약/키워드: Micro-PET scanner

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마이크로 PET을 이용한 고양이 뇌 경색 모델의 평가 (Evaluation of Cat Brain infarction Model Using MicroPET)

  • 이종진;이동수;김윤희;황도원;김진수;임상무;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.528-531
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    • 2004
  • 목적: PET은 해상도 한계로 인하여 각종 소동물 실험에서 영상화하는데 현실적인 어려움이 많았다. 마이크로 PET의 등장으로 랫트나 마우스와 같은 실험 동물을 보다 나은 해상도로 평가할 수 있으나 실험 동물의 크기가 작기 때문에 영상이 사람에서와 같이 선명하지는 않다. 고양이와 같은 중소형 동물은 뇌가 상대적으로 크기 때문에 마이크로PET을 이용하여 보다 선명한 영상을 얻을 수 있다. 이 연구에서는 고양이 뇌 경색을 구축하고 마이크로PET으로 평가하였으며 시간에 따른 변화도 같이 평가하였다. 대상 및 방법 : 수컷 고양이 2마리를 사용하였으며, 체중은 각각 3.0 kg, 3.3 kg 이었다. Xylazine과 Ketamine HCl으로 마취하였다. 고양이 대천문에서 오른쪽으로 1cm되는 곳에 burr 구멍을 뚫은 후 30 G 바늘을 삽입하여 collagenase type IV 10 ${\mu}l$를 5분에 걸쳐 주사하여 뇌 경색 모델을 만들었다. 경색을 만든 후 1일, 11일, 32일 후에 마이크로 PET R4 scanner (Concorde Microsystems Inc., Knoxville, TN)을 사용하여 $^{18}F$-FDG PET 영상을 얻었다. 추가로 경색 13, 47일에 사람용 PET scanner (Gemini, Philips medical systems, CA, USA)를 사용하여 FDG-PET 촬영을 하였다. 결과: 성공적으로 고양이 뇌출혈경색 모델을 만들 수 있었으며 마이크로 PET으로 얻은 영상에서 병변의 당 대사는 시간이 지남에 따라서 호전되었다. 사람용 PET으로도 병변을 확인할 수 있었다. 결론: 고양이 2마리에 두개골을 통해 collagenase를 주입하여 성공적으로 출혈성 뇌 경색 모델을 만들었으며 $^{18}F$-FDG 마이크로 PET으로 영상화할 수 있었다.

18F-FDG PET를 이용한 미세먼지 노출에 따른 쥐(rat)의 뇌 활성도 변화 (Changes in Brain Activity of Rats due to Exposure to Fine Dust Using 18F-FDG PET)

  • 조윤호;조규상;이왕희;최재호
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권3호
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    • pp.225-232
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    • 2022
  • Fine dust threatens human health in various forms, depending on the particle size, such as by causing respiratory, cardiovascular, and brain diseases, after entering the body via the lungs. The aim of this study was to correlate fine dust exposure with changes in brain blood flow in Sprague Dawley rats by using micro-positron emission tomography and elucidate the possibility of developing cerebrovascular diseases caused by fine dust. The subjects were exposured to an average fine dust (particulate matter 2.5) of 206.2 ± 7.74 to ten rats four times a day, twice a day for 90 min. Before the experiment, they were maintained at NPO to the maximize the intake of 18F-fluorodeoxy glucose(18F-FDG) and minimize changes in the 18F-FDG biomass depending on the ambient environment and body temperature of the rats. PET images were acquired in the list mode 40 min after injecting 18F-FDG 44.4 MBq into the rats tail vein using a micro-PET scanner pre and post exposure to fine dust. We found that the whole brain level of 18F-FDG standardized uptake value in rats averaged 5.21 ± 0.52 g/mL pre and 4.22 ± 0.48 g/mL post exposure to fine dust, resulting in a statistically significant difference. Fine dust was able to alter brain activity after entering the body via the lungs in various forms depending on the particle size.

소동물 영상을 위한 MicroPET R4스캐너의 특성평가 (Performance Characteristics of MicroPET R4 Scanner for Small Animal Imaging)

  • 이병일;이재성;김진수;이동수;최창운;임상무
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.49-56
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    • 2005
  • 목적: 새로운 PET 추적자와 약물 개발, 유전자 및 줄기세포치료 연구 등에 소동물 전용 PET이 유용하게 쓰이고 있으며, 국내에도 최근에 microPET R4 소동물 전용 PET이 설치되어 각종 기초연구에 활발히 이용될 전망이다. 이 연구에서는 국내에 최초로 설치된 microPET R4 스캐너의 물리적 특성(공간분해능, 균일도, 민감도, 산란분획, NECR)을 측정하였다. 대상 및 방법: 내경 0.5 mm의 가는 모세관을 F-18으로 채워 만든 선선원을 이용하여 공간분해능 및 민감도를 측정하였다. 반경방향(radial) 및 접선방향(tangential) 분해능을 측정하기 위하여 60 mm의 선선원(65 ${\mu}Ci$)을 축방향과 나란하게 놓은 후 횡단면상 중앙에서부터 1 mm 간격으로 중심에서 4 cm 벗어난 지점까지 옮겨가며 각 2분간 PET 영상을 얻었다. 축방향(axial) 공간분해능 측정을 위하여서는 선선원을 축방향과 수직으로 놓고 동일한 실험을 반복하였다. PET 영상은 FBP 방법과 OSEM 방법으로 각각 재구성하였으며 가우시안 함수로 곡선정합하여 반치폭값을 구하였다. 축방향 위치에 따른 민감도 측정을 위하여 축방향 시야 길이와 동일한(78 mm) 선선원(16.5 ${\mu}Ci$)을 횡단면 중심에 축방향과 나란하게 위치시키고 불응시간이 1%이하가 됨을 확인한 후 축방향 중심에서 바깥방향으로 39 mm까지 (0.5 mm간격) 이동시키면서 각 4분간 PET 영상을 얻었다. 총동시계수에서 지연계수를 빼고 방사선 붕괴를 보정한 후 민감도를 계산하였다. 지름 60 mm, 길이 150 mm의 원통형 팬텀을 제작하여 NECR과 산란분획을 7반감기 동안 각 20분씩 얻은 데이터로부터 계산하였다. 결과: FBP로 재구성한 영상의 공간분해능은 횡단면 중심에서 각각 1.86 mm(반경 방향), 1.95 mm(접선방향), 1.95 mm(축방향)이었으며 중심에서 2 cm 벗어난 지점에서 각각 2.54 mm, 2.8 mm, 1.61 mm이었다. OSEM 영상의 공간분해능은 중심에서 각각 1.44 mm, 1.36 mm, 1.61 mm이었으며 중심에서 2 cm 벗어난 지점에서 각각 1.86 mm, 2.29 mm, 2.88 mm이었다. 민감도는 축방향 중심에서 2.36%, 축방향 시야길이의 1/4인 18.5 mm 지점에서 2.09%이었다. 산란분획은 20%이었으며, 최대 NECR은 242 kBq/mL에서 66.4 kcps이었다. 생쥐와 백서, 그리고 고양이의 뇌영상을 획득하여 영상의 품질을 확인하였다. 결론: 국내에 설치된 microPET R4의 공간분해능 및 민감도는 기존에 알려진 값들과 거의 유사하였으며, 소동물 PET 영상을 위하여 적합한 것으로 보인다.

MicroPET R4 스캐너에서 획득한 고양이 뇌 PET 영상의 감쇠 및 산란보정 효과 (Effects of Attenuation and Scatter Corrections in Cat Brain PET Images Using microPET R4 Scanner)

  • 김진수;이재성;이종진;이병일;박민현;이효정;오승하;김경민;천기정;임상무;정준기;이명철;이동수
    • 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.

Open Source를 이용한 MicroPACS의 구성과 활용 (Application of MicroPACS Using the Open Source)

  • 유연욱;김용근;김영석;원우재;김태성;김석기
    • 핵의학기술
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    • 제13권1호
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    • pp.51-56
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    • 2009
  • 목적 : Small-scalled PACS, Pc-based PACS로 표현되는 MicroPACS 시스템 구축에 대한 관심도가 급격하게 증가하고 있는 추세이다. MicroPACS 시스템은 PACS를 작은 규모에서 사용할 수 있도록 구성해놓은 것이고, 이 시스템을 구성하기 위해서는 DICOM viewer나 연결프로그램 등이 필요하다. 이것은 공개소스프로그램(Open Source Program)을 통해서 어느 누구나 쉽게 무료로 다운로드를 받을 수 있게 되어있다. 본 논문은 Open source program으로 MicroPACS를 직접 구성해보았고, 저장매체로서의 활용가치를 측정하기위하여 성능, 안정성 측면에서 기존의 광 저장매체(CD, DVDRAM)와 비교 분석하였다. 실험재료 및 방법 : 1. 소형 PACS를 구축하기 위해서 먼저 다음 기준에 맞는 DICOM Server Software를 검색한다. (1) 윈도우체제에서 사용가능할 것. (2) Free ware일 것. (3) PET/CT scanner와 호환되어야 할 것. (4) 사용하기 쉬워야 할 것. (5) 저장의 한계가 없어야 할 것. 2. (1) MicroPACS의 성능을 평가하기 위해 환자 1명의 Data ($^{18}F$-FDG Torso PET/CT)를 현재 Back-up장치로 쓰이는 광 저장매체(CD, DVD-RAM)와 MicroPACS에 저장하는데 소요되는 시간(Back up time)과 workstation으로 복구되기까지의 시간(Retrieval time)을 비교해 보았다. (2) PET/CT 검사를 시행했던 환자 1명의 병록번호와 검사 시행날짜를 핵의학과 직원 7명을 대상으로 알려주고 Data를 찾는데 소요되는 시간을 MicroPACS와 광 저장매체(CD, DVD-RAM)에서 각각 측정하여 비교하였다. 3. 기존의 백업장치로 쓰였던 CD들 중에서 2004년부터 2006년까지 500장을 무작위로 뽑아서 loading을 하였고 그중에서 얼마만큼의 에러가 발생하였는지를 측정하여 MicroPACS의 안정성을 비교평가하였다. 결과 : 1. Server와 DICOM viewer 기능을 갖춘 11개의 open source software 중에서 Conquest DICOM Server를 선택하였다. 2. (1) Backup과 Retrieval 시간 비교(단위 : 분)는 다음과 같다; DVD-RAM(5.13,2.26)/Conquest DICOM Server (1.49,1.19) by GE DSTE (p<0.001), CD (6.12,3.61)/Conquest (0.82,2.23) by GE DLS (p<0.001), CD (5.88,3.25)/Conquest (1.05,2.06) by SIEMENS. (2) CD ($156{\pm}46$초), DVD-RAM ($115{\pm}21$초) and Conquest DICOM Server ($13{\pm}6$초). 3. 1년간 MicroPACS에서의 데이터손실은 없었으며(0%), 500장의 CD 중에서 14개(2.8%)가 Loading하는데 실패하였다. 결론 : 현재 많은 병원에서 도입되고 있는 Full PACS를 open source software를 통하여 소규모의 PACS로 재현해 보았고, 그 결과 가능하다는 결론이 나왔다. 데이터 저장의 유용성을 평가한 결과에서 MicroPACS를 이용하는 것이 기존의 광저장매체를 사용하는 것보다 효율적이고 작업속도가 향상 된다는 것을 확인할 수 있다.

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