자가방사법에 의한 종양항원의 정량화에 관한 연구 : In Vitro Quantitative Autoradiography 법의 확립 Establishment of In Vitro Quantitative Autoradiography

정준기,이동수,이명철,고창순,레이놀즈, 제임스 대한암학회 1991 Cancer Research and Treatment Vol.23 No.4

분자핵의학영상 개관

정준기 대한핵의학회 2004 핵의학 분자영상 Vol.38 No.2

Molecular imaging provides a visualization of normal as well as abnormal cellular processes at a molecular or genetic level rather than at a anatomical level. Conventional medical imaging methods utilize the imaging signals produced by nonspecific physico-chemical interaction. However, molecular imaging methods utilize the imaging signals derived from specific cellular or molecular events. Because molecular and genetic changes precede anatomical change in the course of disease development, molecular imaging can detect early events in disease progression. In the near future, through molecular imaging we can understand basic mechanisms of disease, and diagnose earlier and, subsequently, treat earlier intractable diseases such as cancer, neuro-degenerative diseases, and immunologic disorders. In beginning period, nuclear medicine started as a molecular imaging, and has had a leading role in the field of molecular imaging. But recently molecular imaging has been rapidly developed. Besides nuclear imaging, molecular imaging methods such as optical imaging, magnetic resonance imaging are emerging. Each imaging modalities have their advantages and weaknesses. The opportunities from molecular imaging look bright. We should try nuclear medicine continues to have a leading role in molecular imaging. (Korean J Nucl Med 38(2):111-114, 2004)

분자영상의학 개관

정준기,강주현 대한의사협회 2004 대한의사협회지 Vol.47 No.2

갑상선암에서 PET의 이용

정준기 대한내분비학회 2004 Endocrinology and metabolism Vol.19 No.1

소화기암에서 PET 의 이용

정준기 대한간학회 1996 Clinical and Molecular Hepatology(대한간학회지) Vol.2 No.2

만성 무릎관절 통증환자에서 내측 반월상연골 손상과 관절 퇴행성 변화의 감별을 위한 ^99mTc-MDP 무릎관절 SPECT의 진단기준

팽진철,정준기,정환정,유재호,강원준,소영,이동수,이명철,성상철,이명철 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.2

목적 : 만성 무릎관절 통증환자에서 관절의 퇴행성 변화로 인하여 ^99mTc-MDP SPECT를 이용한 관절 내 장애의 진단성능이 떨어지게 된다. 이 연구에서는 내측 구획의 섭취 증가가 관찰될 때 이를 내측 반월상연골 손상(MMI)과 퇴행성 변화(DC)로 감별 진단하기 위한 진단기준을 찾고자 하였다. 대상 및 방법 : 3개월 이상의 만성 통증으로 무릎관절 SPECT를 시행하고 이후 관절경 검사를 통해 관절 병소의 확진을 받은 환자 중 SPECT 상 내측 구회에 섭취 증가를 보인 47명, 49예의 영상을 대상으로 하였다. SPECT 영상에서 내측 경골 고원부에 초승달 모양의 섭취가 관찰될 때 MMI로 진단하는 기준(진단기준 Ⅰ), 초승달 모양 섭취 양상에 따라 전측, 중앙측, 후측 및 미만성으로 구분하고 이 중 중앙측, 후측, 미만성만을 MMI로 진단하는 기준(진단기준 Ⅱ), 이에 더해 섭취의 정도를 등급화하여 내측 구획에서 대퇴골 부위보다 경골 고원부의 섭취가 더 높을 때만 MMI로 진단하는 기준(진단기준 Ⅲ)의 세 가지 진단기준을 설정하고 이들의 진단성능을 비교하였다. 결과 : MMI 진단의 예민도와 특이도가 진단기준 Ⅰ에서 각각 93%, 14%, 진단기준 Ⅱ에서 각각 89%, 38%, 진단기준 Ⅲ에서 75%. 67%로 형태학적 기준과 섭취 정도에 의한 기준을 첨가할수록 진단성능이 향상되었다. 결론 : 이 연구에서는 무릎관절 SPECT가 적용되는 실제 임상 적응중에 가까운 만성 무릎관절 통증에서, 퇴행성 변화와 관절 내 장애를 감별하는 향상된 진단기준을 제시하였다. 이를 통하여 선별검사로서 무릎관절 SPECT의 진단적 가치를 더욱 높일 것으로 기대된다. Purpose: In patients with chronic knee pain, the diagnostic performance of ^99mTc-MDP knee SPECT for internal derangement of knee is deteriorated due to degenerative changes. In this study, we tried to establish diagnostic criteria to differentiate medial meniscal injury (MMI) from degenerative change (DC) when the uptake is increased in medial compartment. Materials and Methods: A total of 49 knee SPECT of the patients with chronic (more than 3 months) knee pain, which showed increased ^99mTc-MDP uptake in the medial compartment, were included in this study. The diagnosis was confirmed by arthroscopy. On knee SPECT, 3 diagnosic criteria for MMI were investigated. In Criterion Ⅰ, MMI was diagnosed when crescentic uptake was observed in the medial tibial plateau. In Criterion Ⅱ, crescentic uptake was further classified into anterior, mid, posterior, and diffuse patterns, according to the location of maximal uptake; and only crescentic mid posterior, and diffuse patterns were diagnosed as MMI. In Criterion Ⅲ, MMI was diagnosed when medial tibial plateau showed higher activity then medial femoral condyle. The diagnostic performance of the 3 criteria was compared. Results: The sensitivity and specificity were 93% and 14% in Criterion Ⅰ, 89% and 38% in Criterion Ⅱ, and 75% and 67% in Criterion Ⅲ, respectively. Criterion Ⅲhad significantly improved diagnostic performance, especially, specificity. Conclusion: In this study, we established a practical diagnostic criterion to differentiate MMI from DC on knee SPECT. The result is helpful to improve the diagnostic value of knee SPECT as a screening test for chronic knee pain.

인삼 사포닌이 흰쥐 측핵과 선조체에서 니코틴에 의한 도파민 유리에 미치는 효과

김상은,심인섭,정준기,이명철 대한핵의학회 2002 핵의학 분자영상 Vol.36 No.5

Purpose and Methods: We investigated the effect of ginseng total saponin(GTS) on nicotine-induced dopamine (DA) release in the striatum and nucleus accumbens of freely moving rats using in vivo microdialysis technique. Results: Systemic pretreatment with GTS decreased striatal DA release induced by local infusion of nicotine into the striatum. However, GTS had no effect on the resting levels of extracellular DA in the striatum. GTS also blocked nicotine-induced DA release in the nucleus accumbens. Conclusion: The results of the present study suggest that GTS acts on the DA terminals to prevent DA release induced by nicotine. This may reflect the blocking effect of GTS on behavioral hyperactivity induced by psychostimulants. (Korean J Nucl Med 2002;36:277-87)

게이트 심근 SPECT 분석 소프트웨어의 개발과 좌심실 수축 기능 평가

이병일,이동수,이재성,정준기,이명철,최흥국 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.2

목적 : 게이트 심근 SPECT 영상 데이터에서 좌심실을 분할하고 단위영상 각각의 심실부피를 계산하는 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 소프트웨어에서 얻은 구혈률을 상용 소프트웨어QGS (Quantitative Gated SPECT)에서 산출한 값과 비교하여 검증하였다. 대상 및 방법 : 게이트 심근 SPECT를 시행하여 구혈률 15%-80%, 확장기말 부피는 46 mL-293 mL, 수축기말 부피는 8 mL-250 mL인 40명의 영상데이터를 사용하여 이 연구에서 개발한 CSA (Cardiac SPECT Analyzer)로 구혈률과 부피를 산출하여 QGS로 얻은 결과와 비교하였다. 같은 영상을 CSA로 두 번 분석하여 구혈률과 부피가 같은 값이 나오는지 보고, 26명의 환자에서 같은 자리에서 두 번 이어서 얻은 게이트 SPECT 영상을 CSA로 분석하여 편차를 조사하였다. 결과 : CSA 측정과 QGS측정의 상관성은 상관계수가 구혈률, 확장기만 부피, 수축기말 부피 각각 0.97, 0.92, 0.96이었고 Bland Altman 도표에 치우침 없이 2표준편차가 구혈률의 경우 10.1%이었다. 같은 영상에 대한 CSA 2회 측정 결과의 상관은 0.96, 0.99, 0.99 이었고 구혈률의 2표준편차는 3.4%이었다. 두 번 연속 촬영한 영상으로 CSA 분석한 결과 상관계수는 0.89, 0.97, 0.98, 이었고 변이계수는 8.2%, 5.4mL, 8.5mL, Bland Altman 도표 2표준편차는 구혈률의 경우 10.6%이었다. 결론: 게이트 심근 SPECT에서 얻은 영상으로 구혈률을 측정할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 이 소프트웨어로 얻은 구혈률, 확장기말 부피, 수축기말 부피는 정확하며 정밀하였다. 구혈률의 2표준편차는 10.6%이었다. Objectives : A new software (cardiac SPECT Analyzer CSA) was developed for quantification of volumes and ejection fraction on gated myocardial SPECT. Volumes and ejection fraction by CSA were validated by comparing with those quantified by Quantitative Gated SPECT (QGS) software. Materials and Methods: Gated myocardial SPECT was performed in 40 patients with ejection fraction from 15% to 85%. In 26 patients, gated myocardial SPECT was acquired again with the patients in situ. A cylinder model was used to eliminate noise semi-automatically and profile data was extracted using Gaussian fitting after smoothing. The boundary points of endo- and epicardium were found using an iterative learning algorithm. Enddiastolic (EDV) and endsystolic volumes (ESV) and ejection fraction (EF) were calculated. These values were compared with those calculated by QGS and the same gated SPECT data was repeatedly quantified by CSA and variation of the values on sequential measurements of the same patients on the repeated acquisition. Results: From the 40 patient data, EF, EDV and ESV by CSA were correlated with those by QGS with the correlation coefficients of 0.97, 0.92, 0.96. Two standard deviation (SD) of EF on Bland Altman plot was 10.1%. Repeated measurements of EF, EDV, and ESV by CSA were correlated with each other with the coefficients of 0.96, 0.99, and 0.99 for EF, EDV and ESV respectively. On repeated acquisition, reproducibility was also excellent with correlation coefficients of 0.89, 0.97, 0.98, and coefficient of variation of 8.2%, 5.4mL, 8.5mL and 2SD of 10.6%, 21.2mL, and 16.4mL on Bland Altman plot for EF, EDV and ESV. Conclusion: We developed the software of CSA for quantification of volumes and ejection fraction on gated myocardial SPECT. Volumes and ejection fraction quantified using this software was found valid for its correctness and precision.

감쇠보정, 산란보정 및 해상도복원이 정량적 심근 SPECT의 관상동맥질환 진단성능에 미치는 효과

황경훈,이동수,팽진철,이명묵,정준기,이명철 대한핵의학회 2002 핵의학 분자영상 Vol.36 No.5

목적: 심근 SPECT 영상의 재구성 과정에 감쇠보정, 산란보정 및 해상도복원 시스템(ASCRR)이 적용되었을 때 관상동맥질환 진단의 진단능 변화를 정량적 심근 SPECT에서 조사하였다. 대상 및 방법: 관상동맥질환이 의심되는 환자 75명과 관상동맥질환 저위험군 20명의 환자에 대하여 휴식기 씨-201 / 부하기 Tc-99m-MIBI 게이트 심근 SPECT를 시행한후, ASCRR을 적용하여 적용 전후의 예민도 및 특이도와 정상검출율의 변화를 구하였다. 결과: ASCRR 적용 후, 전반적인 진단능에는 유의한 변화가 없었다. 혈관 영역 별로는 좌전하행동맥(LAD)이나 좌회전동백(LCX) 영역의 병변에서는 유의한 차이는 없었고, 우측관상동맥(RCA) 영역의 병변을 진단하는 데 있어서는 ASCRR의 적용 후 특이도는 유의하게 향상되었지만, 이와 더불어 예민도는 유의하게 감소되었다(모두 p<0.05). 정상검출율은 좌전하행동맥(LAD) 영역과 좌회전동맥(LCX) 영역에서는 ASCRR 적용 전후에 유의한 차이가 없었고 우측관상동맥(RCA) 영역에서만 유의한 증가를 보여, 전반적으로는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 결론: 심근 SPECT에서 감쇠보정 및 산란교정, 그리고 해상도복원시스템의 적용은 관상동맥질환의 진단에 있어서 우측관상동맥(RCA) 영역의 정상검출율 및 특이도는 증가시키지만, 전반적인 진단능은 향상시키지 못한다. Purpose: Sort tissue attenuation and scattering are major methodological limitations of myocardial perfusion SPECT. To overcome these limitations, algorithms for attenuation, scatter correction and resolution recovery(ASCRR) is being developed, while quantitative myocardial SPECT also become available. In this study, we investigated the efficacy of an ASCRR-corrected quantitative myocardial SPECT method for the diagnosis of coronary artery disease (CAD). Materials and Methods: Seventy-five patients (M:F=51:24, 61.0=8.9 years old suspected of CAD who underwent coronary angiography (CAG) within 7±12 days of SPECT(Group-I) and 20 subjects (M:F=10:10, age 40.6=9.4) with a low likelihood of coronary artery disease (Group-II) were enrolled. T1-201 rest dipyridamole-stress Tc-99m-MIBI gated myocardial SPECT was performed. ASCRR correction was performed using a Gd-153 line source and automatic software (Vantage-Pro; ADAC Labs, USA). Using a 20-segment model, segmental perfusion was automatically quantified on both the ASCRR-corrected and uncorrected images using an automatic quantifying software (AutoQUANT; ADAC LAbs.). Using these quantified values, CAD was diagnosed in each of the 3 coronary arterial territories. The diagnostic performance of ASCRR-corrected SPECT was compared with that of non-corrected SPECT. Results: Among the 75 patients of Group-I, 9 patients had normal CAG while the remaining 66 patients had 155 arterial lesions: 61 left anterior descending (LAD), 48 left circumflex (LCX) and 46 right coronary (RCA) arterial lesions. For the LAD and LCX lesions, there was no significant difference in diagnostic performance. In Group-II patients, the overall normalcy rate improved but this improvement was not statistically significant (p=0.07). However, for RCA lesions, specificity improved significantly but sensitivity worsened significantly with ASCRR correction (both p<0.05). Overall accuracy was the same. Conclusion: The ASCRR correction did not improve diagnostic performance significantly although the diagnostic specificity for RCA lesions improved on quantitative myocardial SPECT. The clinical application of the ASC-RR correction requires more discretion regarding cost and efficacy. (Korean J Nucl Med 2002;36:288-97)

H₂^(15)O PET을 이용한 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 알고리즘 비교

이재성,이동수,박광석,정준기,이명철 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.5

목적: H_(2)^(15)O PET의 정량화를 위하여 1-조직 구획모델이 쓰이며, 뇌혈류와 조직/혈액 분배계수를 구하기 위하여 nonlinear least squares (NLS) 방법이 사용되나 계산 시간이 긴 등의 문제로 파라미터를 각 화소마다 구해야 하는 파라메트릭 영상 구성에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 이와 같은 NLS 문제점을 극복하여 파라메트릭 영상을 빠르게 구성하기 위하여 제안된 파라미터 추정 알고리즘들을 구현하고, 이 방법들의 통계적 신뢰도와 계산의 효율성을 비교하였다. 대상 및 방법: 이 연구에서 이용한 방법들은 linear least squares (LLS), linear weighted least squares(LWLS), linear generalized least squares (GLS), linear generalized weighted least squares (GWKS), weighted integration (WI), 그리고 model-based clustering method (CAKS)이다. 노이즈 정도에 따른 각 파라메트릭 영상법의 정확성 및 통계적 신뢰성을 알아보기 위하여 Zubal 뇌모형(brain phantom)으로부터 동적 PET 영상을 모사하고 포아송노이즈를 더한 후 각 파라메트릭 영상 구성 방법을 적용하였다. 또한 정상인 16명에 대하여 얻은 실제 자료에 대하여 이 방법들을 적용하고 결과를 비교하였다. 결과: 뇌혈류와 분배계수에 대한 평균 오차는 방법에 따라 크게 다르지 않았으며 모든 방법이 뇌혈류 및 분배계수 추정에 있어 무시할 만한 바이어스를 보였다. 파라메트릭 영상의 정성적 특성 또한 유사하였으나 CAKS 방법의 계산 속도가 월등하여 NLS 방법의 약 1/500, LLS 방법의 약 1/25의 계산시간을 보였다. 결론: 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 빠른 파라미터 추정 알고리즘들 중에 보다 개선되어 제아노딘 LWS, GLS, GLWS, CAKS 방법들이 단순하고 빠른 LLS, WI 방법들에 비하여 통계적 신뢰성을 크게 향상시키지는 못하나 CAKS 방법은 계산 시간을 유의하게 단축시키므로 가장 적합한 파라메트릭 영상 구성방법이라 할 수 있을 것이다. Purpose: To obtain regional blood flow and tissue-blood partition coefficient with time-activity curves from H_(2)^(15)O PET, fitting of some parameters in the Kety model is conventionally accomplished by nonlinear least squares (NLS) analysis. However, NLS requires considerable compuation time then is impractical for pixel-by-pixel analysis to generate parametric images of these parameters. In this study, we investigated several fast parameter estimation methods for the parametric image generation and compared their statistical reliability and computational efficiency. Materials and Methods: These methods included linear least squres(LSS), linear weighted least squares (LWLS), linear generalized least squares (GLS), linear generalized weighted least squares (GWLS), weighted integration (WI), and model-based clustering method (CAKS). H_(2)^(15)O dynamic brain PET with Poisson noise component was simulated using numerical Zubal brain phantom. Error and bias in the estimation of rCBF and partition coefficient, and computation time in various noise environments was estimated and compared, In addition, parametric images from H_(2)^(15)O dynamic brain PET data performed on 16 healthy volunteers under various physiological conditions was compared to examine the utility of these methods for real human data. Results: These fast algorithms produced parametric images with similar image quality and statistical reliability. When CAKS and LLS methods were used combinedly, computation tine was significantly reduced and less than 30 seconds for 128×128×46 images on Pentium III processor. Conclusion: Parametric images of rCBF and partition coefficient with good statistical properties can be generated with short computation time which is acceptable in clinical situation.