뇌혈류 영상용 방사성의약품 Tc-99m HMPAO는 방사분해에 의해 발생하는 중간산물 때문에 화학적으로 불안정하고, 불순물 생성이 많아 표지효율 저하가 나타나기 쉽다. 과산화테크네슘(free pertechnetate)은 뇌혈류장벽을 통과하지 못하고 침샘과 구강 점막에 집적되며, 불순물이 제거되지 않으면 영상 품질이 저하되어 시각적 평가에 오류가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구는 Tc-99m HMPAO를 이용한 뇌혈류 단일광자방출단층촬영(brain perfusion SPECT)에서 타액분비촉진제(sialogogues) 투여가 침샘 및 구강 점막에 집적된 불순물을 줄여 영상 품질 향상에 유용한지 알아보고자 하였다. 뇌혈류 단일광자방출단층촬영을 시행한 환자 중 연구에 동의한 30명을 대상으로 침샘 섭취계수(uptake coefficient)와 뇌혈류 영상을 비교 분석 하였다. 방사성의약품 Tc-99m HMPAO 555 MBq을 투여 후 기저(basal) 두 경부 전면 영상과 뇌혈류 투사상(projection view)을 획득하였다. 타액분비촉진제 구연산(citric acid)을 사용하여 침샘을 자극시킨 후 기저영상 획득 방법과 동일하게 침샘 자극 후 영상(post-citric acid image)을 얻었다. Siemens사의 영상처리 프로그램을 사용하여 좌 우 침샘부위에 관심영역을 설정한 다음 타액분비촉진제 투여 전 후 침샘 섭취계수의 평균차이를 분석(paired t-test)하였으며, 뇌혈류 영상 비교는 획득한 투사상을 반복적재구성(iterative reconstruction) 방법으로 영상을 재구성하여 비교 분석하였다. 두 경부 전면 영상의 침샘 섭취계수를 비교 분석한 결과 구연산 투여 전 섭취계수의 평균값은 $12900{\pm}3101$, 투여 후 섭취계수의 평균값은 $10677{\pm}2742$였다. 타액분비촉진제 투여 후 불순물이 많이 감소되었으며 통계적으로 유의하게 나타났다(t = 10.78, P < 0.05). 뇌혈류 영상을 비교 한 결과 침샘과 구강점막에 집적되었던 불순물이 제거되어 이미지 품질이 크게 향상되었다. 타액분비촉진제를 투여하면 침샘 및 구강 점막에 집적된 불필요한 불순물이 제거되어, 생리적 섭취에 따른 영상 품질저하를 줄일 수 있어 정확한 뇌혈류 평가에 도움이 될 것이다.
뇌혈류 영상용 방사성의약품 Tc-99m HMPAO는 방사분해에 의해 발생하는 중간산물 때문에 화학적으로 불안정하고, 불순물 생성이 많아 표지효율 저하가 나타나기 쉽다. 과산화테크네슘(free pertechnetate)은 뇌혈류장벽을 통과하지 못하고 침샘과 구강 점막에 집적되며, 불순물이 제거되지 않으면 영상 품질이 저하되어 시각적 평가에 오류가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구는 Tc-99m HMPAO를 이용한 뇌혈류 단일광자방출단층촬영(brain perfusion SPECT)에서 타액분비촉진제(sialogogues) 투여가 침샘 및 구강 점막에 집적된 불순물을 줄여 영상 품질 향상에 유용한지 알아보고자 하였다. 뇌혈류 단일광자방출단층촬영을 시행한 환자 중 연구에 동의한 30명을 대상으로 침샘 섭취계수(uptake coefficient)와 뇌혈류 영상을 비교 분석 하였다. 방사성의약품 Tc-99m HMPAO 555 MBq을 투여 후 기저(basal) 두 경부 전면 영상과 뇌혈류 투사상(projection view)을 획득하였다. 타액분비촉진제 구연산(citric acid)을 사용하여 침샘을 자극시킨 후 기저영상 획득 방법과 동일하게 침샘 자극 후 영상(post-citric acid image)을 얻었다. Siemens사의 영상처리 프로그램을 사용하여 좌 우 침샘부위에 관심영역을 설정한 다음 타액분비촉진제 투여 전 후 침샘 섭취계수의 평균차이를 분석(paired t-test)하였으며, 뇌혈류 영상 비교는 획득한 투사상을 반복적재구성(iterative reconstruction) 방법으로 영상을 재구성하여 비교 분석하였다. 두 경부 전면 영상의 침샘 섭취계수를 비교 분석한 결과 구연산 투여 전 섭취계수의 평균값은 $12900{\pm}3101$, 투여 후 섭취계수의 평균값은 $10677{\pm}2742$였다. 타액분비촉진제 투여 후 불순물이 많이 감소되었으며 통계적으로 유의하게 나타났다(t = 10.78, P < 0.05). 뇌혈류 영상을 비교 한 결과 침샘과 구강점막에 집적되었던 불순물이 제거되어 이미지 품질이 크게 향상되었다. 타액분비촉진제를 투여하면 침샘 및 구강 점막에 집적된 불필요한 불순물이 제거되어, 생리적 섭취에 따른 영상 품질저하를 줄일 수 있어 정확한 뇌혈류 평가에 도움이 될 것이다.
Purpose Tc-99m HMPAO is widely used radiopharmaceutical for brain perfusion SPECT. Tc-99m HMPAO is chemically unstable and is liable to show deterioration of labeling efficiency due to high incidence of secondary Tc-99m HMPAO complex, free pertechnetate and reduced-hydrolyzed Tc-99m. In this study, ...
Purpose Tc-99m HMPAO is widely used radiopharmaceutical for brain perfusion SPECT. Tc-99m HMPAO is chemically unstable and is liable to show deterioration of labeling efficiency due to high incidence of secondary Tc-99m HMPAO complex, free pertechnetate and reduced-hydrolyzed Tc-99m. In this study, we investigated whether sialogogues administration could reduce the impurities of Tc-99m HMPAO. Materials and Methods In thirty subjects(20 male and 10 female, age range 19~89 years, mean age $60.7{\pm}14.5years$), brain perfusion SPECT were performed at basal and citric acid stimulation states consecutively after injection of 555 MBq of Tc-99m HMPAO. In the salivary glands, the uptake coefficient was calculated using Siemens processing program. Statistical comparison between before and after the citric acid stimulation performed paired t-test. P value less than 0.05 was regarded as statistically significant. Results Salivary glands uptake was $12900{\pm}3101$ counts in basal and $10677{\pm}2742$ counts in citric acid stimulation states. Unnecessary impurities in the body is much decreased after citric acid administration(t=10.78, P<0.05). The image quality was much improved after administration of citric acid and the regional cerebral perfusion was clearly from demarcated the background. Conclusion The impurity is distributed throughout the body particularly in the salivary glands and nasal mucosa when Tc-99m HMPAO brain perfusion SPECT is performed. If this impurities is not removed, the quality of the image may deteriorate, resulting in errors in visual evaluation. The use of sialogogues could be helpful for decreasing unnecessary impurities in the body.
Purpose Tc-99m HMPAO is widely used radiopharmaceutical for brain perfusion SPECT. Tc-99m HMPAO is chemically unstable and is liable to show deterioration of labeling efficiency due to high incidence of secondary Tc-99m HMPAO complex, free pertechnetate and reduced-hydrolyzed Tc-99m. In this study, we investigated whether sialogogues administration could reduce the impurities of Tc-99m HMPAO. Materials and Methods In thirty subjects(20 male and 10 female, age range 19~89 years, mean age $60.7{\pm}14.5years$), brain perfusion SPECT were performed at basal and citric acid stimulation states consecutively after injection of 555 MBq of Tc-99m HMPAO. In the salivary glands, the uptake coefficient was calculated using Siemens processing program. Statistical comparison between before and after the citric acid stimulation performed paired t-test. P value less than 0.05 was regarded as statistically significant. Results Salivary glands uptake was $12900{\pm}3101$ counts in basal and $10677{\pm}2742$ counts in citric acid stimulation states. Unnecessary impurities in the body is much decreased after citric acid administration(t=10.78, P<0.05). The image quality was much improved after administration of citric acid and the regional cerebral perfusion was clearly from demarcated the background. Conclusion The impurity is distributed throughout the body particularly in the salivary glands and nasal mucosa when Tc-99m HMPAO brain perfusion SPECT is performed. If this impurities is not removed, the quality of the image may deteriorate, resulting in errors in visual evaluation. The use of sialogogues could be helpful for decreasing unnecessary impurities in the body.
5,6) 또한 과산화테크네슘(free pertechnetate)은 뇌혈류장벽을 통과하지 못하고 침샘과 구강 점막에 집적되며, 제거되지 않은 불순물로 인하여 영상의 품질이 저하되어 뇌혈관질환 평가에 오류가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구는 Tc-99m HMPAO를 이용한 뇌혈류 단일광자방출단층촬영(brain perfusion single photon emission computed tomography, brain perfusion SPECT)에서 타액분비촉진제(sialogogues) 구연산(citric acid) 투여가 침샘 및 구강 점막에 집적된 불순물을 줄여 영상의 품질 향상과 뇌혈관질환 진단 평가에 유용한지 알아보고자 하였다.
제안 방법
Mo-99/Tc-99m 발생기(Ultra-TechneKow FM Generator, Mallinckrot Medical B.V., Netherlands)에서 용출한 과테크네슘산나트륨( 99mTcO4-) 주사액을 30분 이내 동결 건조된 HMPAO kit(Stabilised Ceretec TM, GE Healthcare Limited, UK)에 표지 시킨 후 박층 크로마토그래피(Thin Layer Chromatography, TLC) 측정기(Bioscan AR-2000, Eckert & Ziegler Medical, USA)를 이용하여 방사화학적 순도(radiochemical purity)를 측정하였다.
대상 데이터
본 연구는 2016년 7월부터 12월까지 뇌혈류 단일광자방출 단층촬영(brain perfusion SPECT)을 시행한 환자 중 연구에 동의한 30명(나이 분포 19∼89세, 평균 연령 60.7±14.5세, 남성 20명, 여성 10명)을 대상으로 하였다.
데이터처리
자료 분석은 SPSS 21.0(IBM-SPSS Inc., Chicago, Il, USA)을 이용하였으며, 타액분비촉진제 구연산(citric acid) 투여 전(basal image)·후(post-citric acid image) 침샘 섭취계수의 평균비교는 대응표본 T검증(paired t-test)을 하였다. P값이 0.
침샘 섭취계수(uptake coefficient)는 Siemens사의 영상처리 프로그램을 사용하여 침샘 자극 전·후 획득한 두·경부 전면 영상(head & neck anterior image)에서 그림 3과 같이 좌·우 침샘부위에 관심영역(Regions of Interest, ROI)를 설정한 다음 관심영역의 계수 값(salivary glands counts of ROI)을 식 (2)에 대입하여 계산하였다(Eq. 2).
성능/효과
뇌혈류 단일광자방출단층촬영에서 타액분비촉진제 구연산(citric acid)을 투여하면 침샘 및 구강 점막에 집적된 불순물이 제거되어 뇌-연부조직의 방사능비가 향상되었다. 또한 생리적 섭취에 따른 영상 품질저하를 줄이고, 대뇌피질(cerebral cortex)과 심부 뇌 구조(deep brain structure)를 선명하게 나타낼 수 있어 이미지 품질이 크게 증가되었으며, 뇌혈류 감소 부위 국소화가 가능하여 정확한 뇌관류 평가에 도움을 줄 수 있을 것이다.
2,10) 침샘 및 구강 점막 부위에 방사능 집적은 인접 배후 방사능으로부터 야기되는 방사선 때문에 뇌-연부조직의 방사능비가 떨어져 영상 품질이 저하되고, 시각적 평가에 오류가 발생할 수 있다. 본 연구에 사용된 방사성의약품 Tc-99m HMPAO는 박층 크로마토그래피 측정기로 화학적 순도를 측정한 결과 표지율이 평균 93% 이상 이었으며, 유럽핵의학학회(European Association of Nuclear Medicine, EANM)와 제조사에서 권고하고 있는 표지율(radiochemical purity of > 80%)보다 높게 나타났다.4) 그러나 7% 정도의 불순물은 침샘에서 활동적으로 섭취, 농축, 분비되므로 영상의 질을 저하시킬 수 있을 것이다.
타액분비촉진제 구연산(citric acid) 투여 전·후 뇌혈류 단일 광자방출단층촬영 영상을 비교 한 결과 침샘과 구강 점막에 집적되었던 불순물이 제거되어 뇌-연부조직의 방사능비가 좋아졌으며, 기억·집중·사고·언어 등의 중요 기능을 담당하고 있는 대뇌피질(cerebral cortex)과 운동·반복적 업무 수행·강박행동 등과 관련된 부위인 미상핵(caudate nucleus), 담창구(globus pallidus), 피각(putamen) 등 심부 뇌 구조(deep brain structure)가 선명하게 나타났다(Fig. 6).
후속연구
또한 뇌혈류 단일광자방출단층촬영 영상을 시각적으로 분석하면, 판독자간의 일치도 차이가 발생 할수 있으며 뇌 혈류 분포차이를 정량적으로 나타내기 어렵다.11,12)따라서 향후 Tc-99m HMPAO를 이용한 뇌혈류 영상 평가에 있어서 시각적 영상비교뿐만 아니라 확률뇌지도분석법(Statistical Probabilistic Anatomical Mapping, SPAM)과 같은 지표를 사용하여 국소 뇌혈류 변화 정도를 정량화하면 진단적 가치를 더 높일 수 있을 것으로 생각된다.13-15)
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
진단용 방사성의약품을 이용한 치료는 어떻게 이루어지는가
진단용 방사성의약품을 인체에 투여하면 특정 장기에 집적되며, 그 부위에서 방출하는 방사선을 섬광카메라(scintillation camera)나 양전자방출전산화단층촬영(positron emission tomography/computed tomography, PET/CT) 장치로 수집하여 관심장기의 형태 및 기능을 평가 할 수 있다. 섬광카메라로 영상을 획득할 때 사용되는 여러 방사성핵종 중 Tc-99m은 다른 방사성동위원소들에 비해 Mo-99/Tc-99m 발생기로부터 편리하게 용출하여 사용할 수 있기 때문에 체내 영상용 방사성 핵종으로 가장 많이 이용되고 있다.
방사성의약품 Tc-99m을 체내 영상용 방사성 핵종으로 가장 많이 이용하는 이유는 무엇인가
진단용 방사성의약품을 인체에 투여하면 특정 장기에 집적되며, 그 부위에서 방출하는 방사선을 섬광카메라(scintillation camera)나 양전자방출전산화단층촬영(positron emission tomography/computed tomography, PET/CT) 장치로 수집하여 관심장기의 형태 및 기능을 평가 할 수 있다. 섬광카메라로 영상을 획득할 때 사용되는 여러 방사성핵종 중 Tc-99m은 다른 방사성동위원소들에 비해 Mo-99/Tc-99m 발생기로부터 편리하게 용출하여 사용할 수 있기 때문에 체내 영상용 방사성 핵종으로 가장 많이 이용되고 있다.2) 방사성의약품 Tc-99m HMPAO (Tc-99m Hexamethyl Propylene Amine Oxime)는 지용성으로 뇌혈류장벽(blood brain barrier, BBB)을 통과한 후뇌혈류에 비례하여 장시간 고정적인 국소분포를 유지하기 때문에 뇌졸중(stroke), 간질(epilepsy), 치매(dementia) 및 기타 뇌혈관질환에서 변형된 뇌관류 평가에 널리 이용되고 있다.
방사성의약품이란 무엇인가
방사성의약품(radiopharmaceuticals)은 방사성핵종(radionuclide) 또는 특정 수용체에 결합하는 화합물을 방사성핵종에 표지한 물질로서 질병의 진단이나 치료를 위해 사용되는 제제이다.1)
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