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홍성탁,박광서,김석기,원우재,Hong, Sung-Tack,Park, Kwang-Seo,Kim, Seok-Ki,Won, Woo-Jae 대한핵의학기술학회 2010 핵의학 기술 Vol.14 No.2
PET 검사의 의료보험 급여화 및 연구용 수요가 증가하면서 작업종사자들의 피폭이 문제가 되고 그 문제점들을 해결하기 위해 고가의 의료장비 구입이 필요하게 되었다. 하지만 cyclotron실에서 운영하는 장비들은 수 천만원에서 수 억원을 호가하는 고가의 장비들이 많이 있어 의료기관에서 구입하기 어려운 점이 있다. 작업자가 원하는 기능만 갖춘 장비를 해당 부속품 구입이 가능하다면 적은 비용으로도 충분히 자체 제작할 수 있다. 국립암센터 핵의학과에서는 적은 비용으로 장비를 제작, 사용하고 작업자의 업무까지 개선한 두가지 의료장비를 사례 별로 소개하려고 한다. 첫 번째 사례는 방사성동위원소($^{18}F$) 분주장치로 국립암센터 핵의학과 cyclotron실에서는 의공학과와의 협력으로 시중에서 구할 수 있는 아크릴판 1개, 3-way valve 7개, tubing 등을 구하여 분주기 본체를 만들어 hot cell 내부에 설치하고, switching box를 hot cell 밖에 설치하여 외부에서 분주장치를 조절할 수 있게 제작하였다. 이 제작된 분주기 본체를 cyclotron에서 생산된 방사성동위원소 transfer line에 설치하였다. 두 번째 사례는 $^{18}F$-FDG 자동 분주기로 국립암센터 핵의학과 cyclotron실에서는 의공학과와의 협력으로 분주기의 본체가 되는 부분은 cavro pump syringe를 사용하였고, 일정량을 분주할 수 있는 프로그램은 의공학과가 자체 제작하였다. $^{18}F$-FDG 자동 분주기는 hot cell 내부에 설치하고 자동분주기에 케이블선을 사용하였으며 hot cell 밖의 PC에 연결하여 PC에서 $^{18}F$-FDG 자동 분주기를 조절할 수 있게 제작하였다. 첫 번째 사례인 방사성동위원소($^{18}F$) 분주장치는 2007년 3월부터 현재까지 국립암센터에 cyclotron실에서 사용해 본 결과 생산된 방사성동위원소를 switching box를 사용하여 간단하게 원하는 방사성의약품 합성 module로 보낼 수 있었고, collecting vial 내 transfer line을 조정하여 생산된 방사성동위원소를 여러 합성 module로 분배할 수도 있게 되었다. 두 번째 사례인 $^{18}F$-FDG 자동 분주기는 2009년 8월부터 현재까지 국립암센터에 cyclotron실에서 사용해 본 결과 원하는 vial에 방사성의약품을 분배할 수 있었다. 두 가지 사례를 통하여 국립암센터 핵의학과 cyclotron실에서 고가의 장비를 최소가격으로 자체 제작하여 비용 절감 효과를 얻을 수 있었고 작업종사자의 방사선 피폭량을 감소시켰으며 다수의 부서가 협력하여 자발적으로 공동의 문제를 해결하는 프로세스를 확립시켰다. Purpose: As PET test came to be covered by the pay system of medical insurance (July 1, 2006) and the needs for it becoming increased for laboratory purpose, it became necessary to purchase expensive medical equipments to solve those problems. However, as most of equipments that are operated by cyclotron are very expensive as to amount from tens of millions up to hundreds of millions of won, it is difficult to purchase those equipments from the point of medical organizations. It may be possible to self manufacture those equipments with least costs if their parts functions that meets the operators demands. The Nuclear Medicine department of National Cancer Center (NCC) is trying to manufacture and use equipments that can be made with least costs, including introducing 2 medical equipments that can improves the operator's works. Materials and Methods: Example 1: Self production of radioisotope($^{18}F$) divider was fabricated. The NCC's Nuclear Medicine department acquired one acrylic panel, seven 3-way valve, tubing etc. that can be found in the market to make the main body of divider in cooperation with biomedical engineering, and placed them inside hot cell, and installed switching box outside of hot cell to make it possible to control them from outside. This main body of divider were placed in radioisotope transfer line that are manufactured in the cyclotron. Example 2: Self production of $^{18}F$-FDG automated divider was fabricated. The NCC's Nuclear Medicine department used cavro pump syringe that consists the main body of divider in cooperation with biomedical engineering, biomedical engineering developed programs that divides a certain amount. $^{18}F$-FDG automated divider is placed inside hot cell, and cable chords were used in the equipment, and then it was connected to PC outside hot cell to make it possible to control the $^{18}F$-FDG automated divider. Results: From the NCC's Nuclear Medicine department tests that were carried out from March, 2007 until now, we found out that radioisotope can be sent to radiopharmaceuticals composite module we want, and from the tests that are carried out at NCC's Nuclear Medicine department using $^{18}F$-FDG automated divider since August, 2009 it was possible to distribute radiopharmaceuticals into vial intended. Conclusion: Through the two examples above, we found out that costs can be reduced by self manufacturing expensive equipments from NCC's cyclotron room with least costs. Also, it decreased radiation exposure dose on workers, and set up problem solving processes in cooperation with lots of parties related.
Formula student 흡기 형상에 따른 실린더별 유량 분배
홍성탁(Sungtak Hong),김진호(Jinho Kim),장상준(Sangjun Jang) 한국자동차공학회 2018 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2018 No.11
This article includes an intake flow analysis attempted with a student formula. Flow and vortex formation according to the shape of restrictor, chamber and funnel of inspiration are confirmed by analysis program. Design an improved intake geometry and confirm the results of the analysis to produce an intake with an increased flow rate. Explain the production process using 3D printing. The limitations of 3D printing of lamination method are confirmed and further improvement direction is suggested. Aims at engineering that recalls the engineering meaning and leaves evidence in design. In conclusion, explain the creation of evidence-based enhanced intake chamber and future goals.
강세훈,홍성탁,박광서,김석기 대한방사성의약품학회 2016 Journal of radiopharmaceuticals and molecular prob Vol.2 No.2
Solid phase extraction (SPE) purification method is the efficient and well-known tool for automated [11C]acetate synthesis. A fully automated homemade module adopting the SPE method and ‘pinch’ valves was developed very economically with a universal interface board, a relay card and an open source programmable logic controller. The radiochemical yield of the optimized [11C]acetate synthesis by this system was 58.8 ± 2.1% (n=10, decay-corrected) from 15.5 ± 0.19 GBq of [11C]CO2 as starting activity, and total synthetic time was 15 minutes. HPLC analysis showed its high radiochemical purity as 97.4 ± 1.1% without possible by-products. J Radiopharm Mol Probes 2(2):103-107, 2016
9-(4-[$^{18}F$] Fluoro-3-hydroxymethylbutyl) guanine 합성의 자동화와 최적화에 관한 연구
안재석,홍성탁,강세훈,원우재,An, Jae-Seok,Hong, Sung-Tack,Kang, Se-Hun,Won, Woo-Jae 대한핵의학기술학회 2011 핵의학 기술 Vol.15 No.2
단순 헤르페즈 제1형 티미딘 키나제(Herpes simplex virus type 1 thymidine kinase. HSV1-tk) 유전자는 보고 유전자(reporter gene)로서 필요한 조건뿐만 아니라 별도의 치료 유전자를 따로 이입할 필요가 없다는 장점을 가지고 있어 유전자 영상과 치료에서 가장 널리 사용되는 유전자 중 하나이다. 본 연구는 HSV1-tk 보고 유전자의 기질로서 많이 사용하고 있는 9-(4-[$^{18}F$] Fluoro-3-hydroxymethylbutyl) guanine ([$^{18}F$] FHBG) 합성의 자동화와 더불어 최적의 합성 조건을 구현하기 위하여 실행하게 되었다. [$^{18}F$] FHBG 합성의 자동화를 위해 Explora-RN (CTI, USA) module을 사용하였다. 최적의 합성수율 조건을 찾기 위하여 반응시간의 변화(3 min, 5 min, 10 min)와 반응온도의 변화($110^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$)를 주었다. 또한 precursor 용량의 변화(5 mg, 7 mg, 10 mg)에도 합성수율이 어떻게 영향을 미치는지 알아보았다. [$^{18}F$] fluorination 단계에서 가장 높은 합성수율을 보인 반응온도는 $130^{\circ}C$였고, 반응시간은 5분이었다. 반면 precursor의 용량 변화 실험에서는 10 mg을 넣었을 때의 합성 수율($32{\pm}1.2%$)에 비하여 5 mg과 7 mg의 양에서는 안정된 값을 얻지 못하였다. [$^{18}F$] FHBG 합성의 Explora-RN 모듈에서의 자동화를 완성하였고 최적의 합성수율을 재현할 수 있는 반응시간과 반응온도, precursor의 농도를 찾았다. 하지만 감량 precursor 방법은 낮은 농도에서 비교적 큰 편차를 보여 안정된 값을 얻지는 못하였다. 이에 따라 임상에 직접 적용하기 위해서 더 많은 연구가 시행되어져야 할 것이다. Purpose: The HSV1-tk reporter gene system is the most widely used system because of its advantage is that it is possible to monitor directly without the introduction of a separate reporter gene in case of HSV1-tk suicide gene therapy. This study was performed to automate 9-(4-[$^{18}F$] Fluoro-3-hydroxymethylbutyl) guanine ([$^{18}F$] FHBG) that are widely used as substrate for the HSV1-tk reporter gene in living organisms with positron emission tomography (PET) and find the optimized conditions of synthesis. Materials and Methods: Fully automated synthesis of [$^{18}F$] FHBG was performed using Explora-RN (CTI, USA) module. We have changed of reaction time (3, 5, 10 min) and temperature (110, 120, $130^{\circ}C$) for the optimized conditions of synthesis. Also we experimented to find the optimal concentration of precursor (5, 7, 10 mg). Results: [$^{18}F$] FHBG was purified by HPLC system and collected at around 10-12 min. Synthesis using Explora-RN module showed a $32.0{\pm}1.2%$ yield of radiochemical (decay corrected), the purity was greater than 98%. And the entire synthesis time was less than 48 min. Temperature of the highest synthesis yield was $130^{\circ}C$, reaction time was 5 minutes and concentration of precursor was 10 mg (recommended volume in manual) (n=36). In contrast to radiochemical yield of precursor 10 mg ($32{\pm}1.2%$), yield of 5 and 7 mg precursor was unstable. Conclusion: Automation of [$^{18}F$] FHBG synthesis at Explora-RN module has been completed. In addition, we were able to obtain optimized reaction time, temperature and concentration of precursor. Therefore this study would be provided more rapid synthesis and higher radiochemical yield.