핵의학이란 방사성동위원소추적자를 인체에 투여하여 관심장기에 대한 형태학적인 정보와 생물학적이고 기능적인 정보를 얻고 평가한다. Dose calibrator는 의료기관에서 단일 핵종의 방사능을 측정하기 위해 사용하는 장비이며, 방사성동위원소의 정확한 용량의 투여는 진단과 치료에 중요한 요인이다. 최근 정량분석을 위한 여러 시스템이 개발되고 있고 ERPF (Effective Renal PlasmaFlow), GFR (Glomerular Filtration Rate) 등 정량분석이 필요한 검사에 있어서 정확한 투여 용량 및 재현성 있는 측정이 중요해지고 있다. 따라서 본 논문을 통해 Dose calibrator의 측정 깊이와 용량에 따른 선량 값의 성향을 알아보고 적절한 측정 깊이 및 용량에 대해 알아 보고자 한다. 실험에 사용한 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15βeta (Capintec, New Jersey, USA)를 사용하였다. 선원으로는 표준선원(Standard source) 137Cs, 133Ba, 57Co를 사용하였고, 방사성 의약품은 99mTc-pertechnetate를 사용하였다. 표준선원은 측정 깊이만 변화하여 0 cm부터 15 cm까지 1 cm 깊이마다 15회씩 측정했고, 99mTc-pertechnetate의 경우에는 1 mL 주사기로 표준선원과 동일한 깊이로 실험을 진행했고, 용량의 변화를 고려하여 0.1 mL, 0.3 mL, 0.5 mL, 0.7 mL, 0.9 mL로 각 깊이마다 15회씩 측정했다. 표준선원인 137Cs, 133Ba, 57Co의 깊이의 변화에서는 모두 깊이에 따른 선량 값의 변화가 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 99mTc-pertechnetate도 깊이에 따른 용량의 변화에서 선량 값이 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). CRC-15R의 표준선원 비교 그래프에서 137Cs, 133Ba, 57Co는 Plateau를 그리기 시작한 2 cm에서 9 cm까지는 각 선원마다 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). CRC-15βeta의 표준선원 비교 그래프에서는 Plateau를 그리기 시작한 영역은 3 cm에서 9 cm로 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 99mTc-pertechnetate의 그래프는 0.1 mL에서 1 cm에서 7 cm, 0.3 mL와 0.5 mL에서는 0 cm에서 7 cm, 0.7 mL에서는 0 cm에서 6 cm, 0.9 mL에서는 0 cm에서 5 cm에서 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 본 연구를 통해 방사성동위원소를 환자에게 주입하거나 정도관리를 진행 시 편차가 적고 재현성을 위해 신뢰할 수 있는 구간을 확인 할 수 있었다. 높이에 따른 변화가 가장 적은 Plateau의 구간이 0.3 mL 혹은 0.5 mL의 용량으로 0 cm 에서 7 cm의 깊이에서 측정한다면, 편차를 최소한으로 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 표준선원의 경우에는 본 연구의 결과에 따라 장비마다 Plateau의 변화가 가장 적은 구간의 깊이에서 재현성 있게 측정하는 것이 중요하다고 생각된다. 적절한 구간을 찾아서 재현성 있는 검사를 시행하면 검사의 품질향상 및 피폭선량저감 그리고 진단능을 높이는데 이바지 할 것이라고 생각된다.
핵의학이란 방사성동위원소 추적자를 인체에 투여하여 관심장기에 대한 형태학적인 정보와 생물학적이고 기능적인 정보를 얻고 평가한다. Dose calibrator는 의료기관에서 단일 핵종의 방사능을 측정하기 위해 사용하는 장비이며, 방사성동위원소의 정확한 용량의 투여는 진단과 치료에 중요한 요인이다. 최근 정량분석을 위한 여러 시스템이 개발되고 있고 ERPF (Effective Renal Plasma Flow), GFR (Glomerular Filtration Rate) 등 정량분석이 필요한 검사에 있어서 정확한 투여 용량 및 재현성 있는 측정이 중요해지고 있다. 따라서 본 논문을 통해 Dose calibrator의 측정 깊이와 용량에 따른 선량 값의 성향을 알아보고 적절한 측정 깊이 및 용량에 대해 알아 보고자 한다. 실험에 사용한 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15βeta (Capintec, New Jersey, USA)를 사용하였다. 선원으로는 표준선원(Standard source) 137Cs, 133Ba, 57Co를 사용하였고, 방사성 의약품은 99mTc-pertechnetate를 사용하였다. 표준선원은 측정 깊이만 변화하여 0 cm부터 15 cm까지 1 cm 깊이마다 15회씩 측정했고, 99mTc-pertechnetate의 경우에는 1 mL 주사기로 표준선원과 동일한 깊이로 실험을 진행했고, 용량의 변화를 고려하여 0.1 mL, 0.3 mL, 0.5 mL, 0.7 mL, 0.9 mL로 각 깊이마다 15회씩 측정했다. 표준선원인 137Cs, 133Ba, 57Co의 깊이의 변화에서는 모두 깊이에 따른 선량 값의 변화가 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 99mTc-pertechnetate도 깊이에 따른 용량의 변화에서 선량 값이 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). CRC-15R의 표준선원 비교 그래프에서 137Cs, 133Ba, 57Co는 Plateau를 그리기 시작한 2 cm에서 9 cm까지는 각 선원마다 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). CRC-15βeta의 표준선원 비교 그래프에서는 Plateau를 그리기 시작한 영역은 3 cm에서 9 cm로 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 99mTc-pertechnetate의 그래프는 0.1 mL에서 1 cm에서 7 cm, 0.3 mL와 0.5 mL에서는 0 cm에서 7 cm, 0.7 mL에서는 0 cm에서 6 cm, 0.9 mL에서는 0 cm에서 5 cm에서 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 본 연구를 통해 방사성동위원소를 환자에게 주입하거나 정도관리를 진행 시 편차가 적고 재현성을 위해 신뢰할 수 있는 구간을 확인 할 수 있었다. 높이에 따른 변화가 가장 적은 Plateau의 구간이 0.3 mL 혹은 0.5 mL의 용량으로 0 cm 에서 7 cm의 깊이에서 측정한다면, 편차를 최소한으로 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 표준선원의 경우에는 본 연구의 결과에 따라 장비마다 Plateau의 변화가 가장 적은 구간의 깊이에서 재현성 있게 측정하는 것이 중요하다고 생각된다. 적절한 구간을 찾아서 재현성 있는 검사를 시행하면 검사의 품질향상 및 피폭선량저감 그리고 진단능을 높이는데 이바지 할 것이라고 생각된다.
Purpose It is intended to figure out the errors derived from changes in depth and volume when measuring the Standard source and 99mTc-pertechnetate by using a Dose calibrator. Then recommend appropriate measurement depth and volume. Materials and Methods As a Dose calibrator, CRC-15βeta and C...
Purpose It is intended to figure out the errors derived from changes in depth and volume when measuring the Standard source and 99mTc-pertechnetate by using a Dose calibrator. Then recommend appropriate measurement depth and volume. Materials and Methods As a Dose calibrator, CRC-15βeta and CRC-15R (Capintec, New Jersey, USA) was used, and the measurement sources were 57Co, 133Ba, 137Cs and 99mTc-pertechnetate was also adopted due to its high frequency of use. The Standard source was respectively measured the changes according to its depth without changing the volume, in a range of 0 cm to 15 cm from the bottom of the ion chamber. 99mTc-pertechnetate was measured at each depth by changing the volume with 0.1 mL, 0.3 mL, 0.5 mL, 0.7 mL and 0.9 mL Respectively. And the depth range was from 0 cm to 15 cm at the bottom of the ion chamber. Results In the case of Standard source 57Co, 133Ba, 137Cs and 99mTc-pertechnetate, there were significant differences according to the measurement depth(p<0.05). 99mTc-pertechnetate has a negative correlation coefficient according to the depth, and the error of the measured value was negligible at a depth from 0 cm to 7 cm at 0.3 mL and 0.5 mL, and the range of error increased as the volume increased. Conclusion In clinical practice, it is sometimes installed differently than the Standard depth recommended by the equipment company. If it's measured at the recommended depth and volume, it could be thought that unnecessary exposure of the operator and the patient will be reduced, and more accurate radiation exams will be possible in quantitative analysis.
Purpose It is intended to figure out the errors derived from changes in depth and volume when measuring the Standard source and 99mTc-pertechnetate by using a Dose calibrator. Then recommend appropriate measurement depth and volume. Materials and Methods As a Dose calibrator, CRC-15βeta and CRC-15R (Capintec, New Jersey, USA) was used, and the measurement sources were 57Co, 133Ba, 137Cs and 99mTc-pertechnetate was also adopted due to its high frequency of use. The Standard source was respectively measured the changes according to its depth without changing the volume, in a range of 0 cm to 15 cm from the bottom of the ion chamber. 99mTc-pertechnetate was measured at each depth by changing the volume with 0.1 mL, 0.3 mL, 0.5 mL, 0.7 mL and 0.9 mL Respectively. And the depth range was from 0 cm to 15 cm at the bottom of the ion chamber. Results In the case of Standard source 57Co, 133Ba, 137Cs and 99mTc-pertechnetate, there were significant differences according to the measurement depth(p<0.05). 99mTc-pertechnetate has a negative correlation coefficient according to the depth, and the error of the measured value was negligible at a depth from 0 cm to 7 cm at 0.3 mL and 0.5 mL, and the range of error increased as the volume increased. Conclusion In clinical practice, it is sometimes installed differently than the Standard depth recommended by the equipment company. If it's measured at the recommended depth and volume, it could be thought that unnecessary exposure of the operator and the patient will be reduced, and more accurate radiation exams will be possible in quantitative analysis.
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문제 정의
우리는 정확한 검사를 위해 각 의료기관의 검사자 마다 동일한 측정 깊이를 통해 선량 값의 차이를 최소화 하여 재현성 있는 정량평가를 해야 한다. 따라서 본 논문은 Dose calibrator의 측정 깊이와 용량에 따른 선량 값의 성향을 알아보고 적절한 측정 깊이 및 용량에 대해 알아 보고자 한다.
최근 정량분석을 위한 여러 시스템이 개발되고 있고 ERPF (Effective Renal Plasma Flow), GFR (Glomerular Filtration Rate) 등 정량분석이 필요한 검사에 있어서 정확한 투여 용량 및 재현성 있는 측정이 중요해지고 있다. 따라서 본 논문을 통해 Dose calibrator의 측정 깊이와 용량에 따른 선량 값의 성향을 알아보고 적절한 측정 깊이 및 용량에 대해 알아 보고자 한다. 실험에 사용한 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15β eta (Capintec, New Jersey, USA)를 사용하였다.
핵의학이란 방사성 및 안정된 핵종의 특이한 성질을 이용하여 신체의 해부학적, 생리학적, 생화학적 상태를 진단 및 평가하고, 개봉된 방사성 선원으로 치료하는 의학의 전문분야이다. 방사성동위원소 추적자를 인체에 투여하여 관심장기에 대한 형태학적인 정보와 아울러 생물학적이고 기능적인 정보를 얻고 평가한다.1)
제안 방법
99mTc-pertechtetate은 CRC-15β eta만을 이용하여 실험을 진행하였고, 표준선원과 동일하게 시간에 대한 보정은 Time setting 기능을 사용했다.
고체 형태의 표준선원인 137Cs, 133Ba, 57Co를 Dipper에 고정시킨 후 측정 깊이만 변화하여 Chamber 하단의 0 cm부터 15 cm까지 1 cm 깊이마다 각각 15회씩 측정했다(Fig. 4). 처음 측정 시작 시점과 마지막 시점간의 시간 차이가 발생하여 그에 대한 보정은 Dose calibrator의 Time setting 기능을 사용했다.
사용된 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15β eta로 두 장비에서 모두 동일한 표준선원으로 실험을 진행했다.
실험방법으로는 방사성동위원소를 일정한 깊이에서 측정하기 위해 Dose calibrator에 구성되어 있는 Dipper를 사용했다. Dipper의 높이는 25 cm로 아크릴 재질로서 각 두께는 5 mm이다.
표준선원을 제외한 방사성동위원소는 용량이 고정되어 있지 않고 비방사능과 검사자에 따라 용량의 차이가 발생한다. 이러한 변화를 고려하여 0.1 mL, 0.3 mL, 0.5 mL, 0.7 mL, 0.9 mL로 각 깊이마다 15회씩 측정했다. 99mTc-pertechtetate은 CRC-15β eta만을 이용하여 실험을 진행하였고, 표준선원과 동일하게 시간에 대한 보정은 Time setting 기능을 사용했다.
4). 처음 측정 시작 시점과 마지막 시점간의 시간 차이가 발생하여 그에 대한 보정은 Dose calibrator의 Time setting 기능을 사용했다. 사용된 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15β eta로 두 장비에서 모두 동일한 표준선원으로 실험을 진행했다.
측정 깊이와 용량에 따라 기하학적인 변화에 의한 선량의 성향을 살펴보았다. 각 의료기관마다 Dose calibrator 장비 설치 시 혹은 장비의 노후화에 의해 측정하는 깊이의 차이가 발생한다.
선원으로는 표준선원 (Standard source) 137Cs, 133Ba, 57Co를 사용하였고, 방사성의약품은 99mTc-pertechnetate를 사용하였다. 표준선원은 측정 깊이만 변화하여 0 cm부터 15 cm까지 1 cm 깊이마다 15회씩 측정했고, 99mTc-pertechnetate의 경우에는 1 mL 주사기로 표준선원과 동일한 깊이로 실험을 진행했고, 용량의 변화를 고려하여 0.1 mL, 0.3 mL, 0.5 mL, 0.7 mL, 0.9 mL 로 각 깊이마다 15회씩 측정했다. 표준선원인 137Cs, 133Ba, 57Co의 깊이의 변화에서는 모두 깊이에 따른 선량 값의 변화가 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.
대상 데이터
2)가 사용했다. 방사성의약품은 핵의학과에서 사용 빈도가 가장 많은 99mTc-pertechnetate를 99Mo-99mTc generator에서 용출하여 사용하였으며, 99mTc-pertechnetate 측정 시에는 26 Gneedle이 고정된 1 mL 주사기를 사용하여 측정했다.
본 연구는 진단 영역에 많이 사용하는 99mTc-pertechnetate 를 제한적인 선량으로만 실험을 진행했다. 추후에는 진단영역에서 사용되는 다양한 선량과 소아에 대한 투여량 그리고 고용량 치료에 대한 선량에 대해 고려한 연구도 진행되어야 할 것으로 생각된다.
1). 선원으로는 정도관리를 위한 용량이 고정되어 있는 고체 형태의 표준선원(Standard source) 137Cs, 133Ba, 57Co(Fig. 2)가 사용했다. 방사성의약품은 핵의학과에서 사용 빈도가 가장 많은 99mTc-pertechnetate를 99Mo-99mTc generator에서 용출하여 사용하였으며, 99mTc-pertechnetate 측정 시에는 26 Gneedle이 고정된 1 mL 주사기를 사용하여 측정했다.
실험에 사용한 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15β eta (Capintec, New Jersey, USA)를 사용하였다. 선원으로는 표준선원 (Standard source) 137Cs, 133Ba, 57Co를 사용하였고, 방사성의약품은 99mTc-pertechnetate를 사용하였다. 표준선원은 측정 깊이만 변화하여 0 cm부터 15 cm까지 1 cm 깊이마다 15회씩 측정했고, 99mTc-pertechnetate의 경우에는 1 mL 주사기로 표준선원과 동일한 깊이로 실험을 진행했고, 용량의 변화를 고려하여 0.
실험에 사용한 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15βeta (Capintec, New Jersey, USA)를 사용하였다(Fig. 1).
데이터처리
0으로 기술통계량에서 데이터 탐색을 통하여 정규분포를 확인하였고, 정규분포를 따르지 않아 이에 상응하는 비모수적 방법인 Kruskal-wallis test를 진행했다. p값을 통하여 유의성 확인 후 대응별 사후검정을 이용하여 분석했다.
두 가지 실험 모두 0 cm에서 2 cm의 깊이에서는 기존 Dipper의 형태로는 측정할 수 없기 때문에 Dipper 상단의 걸리는 부분이 없는 것을 사용했다. 통계 프로그램은 SPSS Ver. 20.0으로 기술통계량에서 데이터 탐색을 통하여 정규분포를 확인하였고, 정규분포를 따르지 않아 이에 상응하는 비모수적 방법인 Kruskal-wallis test를 진행했다. p값을 통하여 유의성 확인 후 대응별 사후검정을 이용하여 분석했다.
성능/효과
99mTcpertechnetate도 깊이에 따른 용량의 변화에서 선량 값이 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
CRC-15R에서 측정한 표준선원 사후검정 중 다중검정의 대응별 비교 그래프(Fig. 6)에서 137Cs, 133Ba, 57Co는 0 cm에서 1 cm까지는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
동일한 검사를 하더라도 검사자에 의해 혹은 Generator의 특성상 용출한 날에 따라 비방사능 차이가 발생한다. 본 연구를 통해 방사성동위원소를 환자에게 주입하거나 정도관리를 진행 시 편차가 적고 재현성을 위해 신뢰할 수 있는 구간을 확인 할 수 있었다. 본원의 주사실에서 자주 사용하는 1 mL 주사기를 기준으로 높이에 따른 변화가 가장 적은 Plateau의 구간이 0.
비모수적 검정인 Kruskal-wallis test에서 표준선원인 137Cs, 133Ba, 57Co의 깊이의 변화에서는 3가지 선원 모두 깊이에 따른 선량 값의 변화가 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
05). 표준선원과 99mTc-pertechnetate 모두 깊이에 따른 유의한 차이가 있었고 99mTc-pertechnetate는 용량의 변화에 따른 영향도 있는 것을 확인했다.
표준선원인 137Cs, 133Ba, 57Co의 깊이의 변화에서는 모두 깊이에 따른 선량 값의 변화가 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
후속연구
기하학적인 변화가 일어나더라도 사용하는 장비의 성향을 파악하고 선량을 측정하면 오차를 최소한으로 줄일 수 있을 것이다. 따라서 의료기관마다 적절한 구간을 찾아서 재현성 있는 검사를 시행하면 검사의 품질향상 및 피폭선량저감 그리고 진단능을 높이는데 이바지 할 것이라고 생각된다.
표준선원을 제외하고 실제 진단에 사용하는 다른 핵종으로 핵의학과에서 사용 빈도가 높은 201Tl, 131I, 123I, 18F의 핵종에 대한 연구의 진행도 요구된다. 또한 감마카메라 검사실에서 사용하는 기종의 Dose calibrator를 포함하여, 추후에는 치료병실과 PET-CT 검사실에서 사용하는 다른 기종의 Dose calibrator에서도 차이를 확인해야한다. 마지막으로 1 mL 주사기를 이용하여 깊이에 대한 변화만 측정하였지만 추후에는 둘레에 따른 차이와 다양한 용량으로 확인해야한다.
또한 감마카메라 검사실에서 사용하는 기종의 Dose calibrator를 포함하여, 추후에는 치료병실과 PET-CT 검사실에서 사용하는 다른 기종의 Dose calibrator에서도 차이를 확인해야한다. 마지막으로 1 mL 주사기를 이용하여 깊이에 대한 변화만 측정하였지만 추후에는 둘레에 따른 차이와 다양한 용량으로 확인해야한다.7)
기하학적인 변화가 일어나더라도 사용하는 장비의 성향을 파악하고 선량을 측정하면 오차를 최소한으로 줄일 수 있을 것이다. 따라서 의료기관마다 적절한 구간을 찾아서 재현성 있는 검사를 시행하면 검사의 품질향상 및 피폭선량저감 그리고 진단능을 높이는데 이바지 할 것이라고 생각된다.
Tc-pertechnetate 를 제한적인 선량으로만 실험을 진행했다. 추후에는 진단영역에서 사용되는 다양한 선량과 소아에 대한 투여량 그리고 고용량 치료에 대한 선량에 대해 고려한 연구도 진행되어야 할 것으로 생각된다. 표준선원을 제외하고 실제 진단에 사용하는 다른 핵종으로 핵의학과에서 사용 빈도가 높은 201Tl, 131I, 123I, 18F의 핵종에 대한 연구의 진행도 요구된다.
추후에는 진단영역에서 사용되는 다양한 선량과 소아에 대한 투여량 그리고 고용량 치료에 대한 선량에 대해 고려한 연구도 진행되어야 할 것으로 생각된다. 표준선원을 제외하고 실제 진단에 사용하는 다른 핵종으로 핵의학과에서 사용 빈도가 높은 201Tl, 131I, 123I, 18F의 핵종에 대한 연구의 진행도 요구된다. 또한 감마카메라 검사실에서 사용하는 기종의 Dose calibrator를 포함하여, 추후에는 치료병실과 PET-CT 검사실에서 사용하는 다른 기종의 Dose calibrator에서도 차이를 확인해야한다.
참고문헌 (7)
고창순, 고창순 핵의학. 제 3판. 고려의학 2008. p1
Zimmerman BE, Cessna JT. Experimental determinations of commercial 'dose calibrator'settings for nuclides used in nuclear medicine. Applied Radiation Isotopes. 2000;52:615-19
식품의약품안정청 의료기기안전국 방사선표준과, 의료용 방사능측정기의 품질관리에 대한 가이드라인. 식품의약품안전처 2008. p. 1-3
Gadd R, Baker M, Nijran KS, Owens S, Thomas W, Woods MJ, et al. Protocol for establishing and maintaining the calibration of medical radionuclide calibrators and their quality control. Measurement Good practice Guide. 2006;93:12-13
Sentry D. The Canadian experience in performing accuracy checks on administered doses of radiopharmaceuticals. Applied radiation Isotopes. 1998;49:1453-1458.
Joseph L, Anuradha R, Kulkarni DB. Quality audit programme for $^{99m}Tc$ and $^{131}I$ radioactivity measurements with radionuclide calibrators. Applied Radiation Isotopes. 2008;66:994-997.
Santos JAM, Carrasco MF, Lencart J, Bastos AL. Syringe shape and positioning relative to efficiency volume inside dose calibrators and its role in nuclear medicine quality assurance programs. 2009;67:1104-1109.
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