PET/CT 검사에서 확대된 표시시야가 표준섭취계수에 미치는 영향 평가

곽인석,이혁,최성욱,석재동,Kwak, In-Suk,Lee, Hyuk,Choi, Sung-Wook,Seok, Jae-Dong 대한핵의학기술학회 2011 핵의학 기술 Vol.15 No.2

PET/CT 검사에서 제한적인 CT (Computed Tomography)의 FOV (Field of View)는 PET 영상의 DFOV (Display FOV) 바깥부위에서 영상 잘림 현상 (truncation artifact)에 의한 오류를 유발할 수 있다. 본 논문에서는 영상 재구성 시 확대된 DFOV를 적용함에 따라 PET영상에서 표준섭취계수 (Standardization Uptake Value, SUV)의 차이를 측정하여 영상에 미치는 정도를 비교 평가하고 그 유용성을 알아보고자 하였다. 5.3 kBq/mL의 $^{18}F$(FDG)를 주입한 NEMA 1994 PET 모형을 FOV의 중앙에 위치하고 영상을 획득하고, 동일모형을 FOV의 바깥부분으로 위치를 변경하여 truncation 현상이 발생하도록 한 뒤 같은 방법을 적용하여 영상을 획득하였다. 각 실험을 통해 얻어진 데이터는 동일한 방법을 적용하여 영상을 재구성 하였으며, DFOV는 50 cm와 70 cm로 변경하여 각각 적용하였다. 그리고 방출영상에 관심영역을 설정하고 최대섭취계수($_{max}SUV$)를 비교 하였으며 육안적인 이상유무도 함께 확인하였다. 임상영상은 모형실험에서와 같이 truncation 현상이 발생한 환자군을 선정한 후 해당 환자의 방출영상에서 간(Liver) 부위에 관심영역을 설정하고 모형실험에서와 같이 영상 재구성 시 DFOV 변화에 따른 표준섭취계수의 차이를 비교 하였다. 모형을 FOV 내 중심에 위치시키고 시행한 실험에서 DFOV 증가에 따라 화소의 크기는 3.91 mm에서 5.47 mm로 증가하였고, 관심영역의 $_{max}SUV$는 각각 1.49에서 1.35로 나타나 확대된 DFOV 적용시 9.39%의 감소를 보였다. 모형을 FOV의 바깥부분으로 이동시킨 후 얻은 영상의 경우 $_{max}SUV$가 1.30에서 1.20로 7.69% 감소하였다. DFOV 확대로 인하여 추가적으로 나타난 부위에서의 $_{max}SUV$는 1.51이었고, truncation 현상이 발생한 부위를 기준으로 안쪽과 바깥쪽 부위의 $_{max}SUV$차이는 25.9%로 바깥쪽에서 높은 결과를 보였다. 임상영상의 확대된 DFOV를 적용한 경우 $_{max}SUV$ 3.38에서 3.13으로 7.39% 감소하였다. 확대된 DFOV를 적용할 경우에서의 $_{max}SUV$ 감소 현상은 화소 크기의 증가로 인해 화소 간 잡음 (Pixel to Pixel Noise)이 낮아져 발생하는 저평가 정도의 범위를 벗어나지 않았으며 확대된 부위의 영상에서 육안적 확인 시 선형인공산물 등의 이상이 발견되지 않아 truncation 현상 없는 영상을 얻을 수 있다는 점에서는 임상적 적용이 유용하다고 할 수 있다. 그러나 실제 환자에게 확대된 DFOV를 적용할 경우에는 영상면 전체에서 정량적 결과가 저평가 되는 것을 감안하여야 하며, 특히 확대되어 추가로 나타난 부위에서의 정량적 결과가 높게 나타날 수 있다는 점에 유의하여 적용해야 할 것이다. Purpose: The limited FOV(Field of View) of CT (Computed Tomography) can cause truncation artifact at external DFOV (Display Field of View) in PET/CT image. In our study, we measured the difference of SUV and compared the influence affecting to the image reconstructed with the extended DFOV. Materials and Methods: NEMA 1994 PET Phantom was filled with $^{18}F$(FDG) of 5.3 kBq/mL and placed at the center of FOV. Phantom images were acquired through emission scan. Shift the phantom's location to the external edge of DFOV and images were acquired with same method. All of acquired data through each experiment were reconstructed with same method, DFOV was applied 50 cm and 70 cm respectively. Then ROI was set up on the emission image, performed the comparative analysis SUV. In the clinical test, patient group shown truncation artifact was selected. ROI was set up at the liver of patient's image and performed the comparative analysis SUV according to the change of DFOV. Results: The pixel size was increase from 3.91 mm to 5.47 mm according to the DFOV increment in the centered location phantom study. When extended DFOV was applied, $_{max}SUV$ of ROI was decreased from 1.49 to 1.35. In case of shifted the center of phantom location study, $_{max}SUV$ was decreased from 1.30 to 1.20. The $_{max}SUV$ was 1.51 at the truncated region in the extended DFOV. The difference of the $_{max}SUV$ was 25.9% higher at the outside of the truncated region than inside. When the extended DFOV was applied, $_{max}SUV$ was decreased from 3.38 to 3.13. Conclusion: When the extended DFOV was applied, $_{max}SUV$ decreasing phenomenon can cause pixel to pixel noise by increasing of pixel size. In this reason, $_{max}SUV$ was underestimated. Therefore, We should consider the underestimation of quantitative result in the whole image plane in case of patient study applied extended DFOV protocol. Consequently, the result of the quantitative analysis may show more higher than inside at the truncated region.

단 반감기 핵종을 이용한 PET 검사 시 영상 획득 시간에 따른 정량성 평가

홍건철,차은선,곽인석,이혁,박훈,최춘기,석재동,Hong, Gun-Chul,Cha, Eun-Sun,Kwak, In-Suk,Lee, Hyuk,Park, Hoon,Choi, Choon-Ki,Seok, Jae-Dong 대한핵의학기술학회 2012 핵의학 기술 Vol.16 No.1

단 반감기 핵종을 이용한 PET검사는 방사성동위원소의 빠른 물리적 붕괴로 인하여 영상 획득을 위한 계수검출이 제한적이다. 이러한 이유로 비교적 낮은 감도의 검사에서는 보다 정확한 정량적 평가를 위하여 긴 시간동안 영상 획득을 적용하기도 한다. 본 연구에서는 $^{11}C$와 $^{18}F$를 이용한 PET 검사 시 영상 획득 시간에 따른 차이를 평가하여 합리적인 영상 획득 시간에 관하여 알아보고자 한다. 1994 NEMA Phantom에 $^{11}C$은 $30.08{\pm}4.22MBq$, $^{18}F$은 $40.08{\pm}8.29MBq$을 증류수에 희석하여 채운 후 $^{11}C$은 동적영상 1분씩 20회, 정적 영상 20분, $^{18}F$은 동적영상 2분30초씩 20회, 정적영상 50분을 획득하였다. 모든 데이터는 동일한 재구성법을 적용하였으며, 시간의 경과에 따른 붕괴보정을 적용하였다. 방출영상에 관심영역을 설정하고 최대 방사능 농도값(kBq/mL)을 비교하였으며, 각각의 동적영상을 영상 획득 시간의 증가에 따라 1개씩 증가시켜 영상 합산(Image summation) 후 영상의 관심 영역 내에서의 최대 방사능 농도값(kBq/mL)을 평가하였다. $^{11}C$ 동적영상의 시간 경과에 따른 최대 방사능 농도값은 $3.85{\pm}0.45{\sim}5.15{\pm}0.50kBq/mL$, 정적영상은 $2.15{\pm}0.26kBq/mL$였다. $^{18}F$ 동적영상은 $9.09{\pm}0.42{\sim}9.48{\pm}0.31kBq/mL$, 정적영상은 $7.24{\pm}0.14kBq/mL$였다. $^{11}C$의 동적영상 합산에서 영상 획득 시간의 합이 5, 10, 15, 20분으로 증가할수록 $2.47{\pm}0.4$, $2.22{\pm}0.37$, $2.08{\pm}0.42$, $1.95{\pm}0.55kBq/mL$으로 감소하였으며, $^{18}F$의 경우 합산된 영상 획득 시간의 합이 12분 30초, 25분, 37분 30초, 50분으로 증가할수록 $7.89{\pm}0.27$, $7.61{\pm}0.23$, $7.36{\pm}0.21$, $7.31{\pm}0.23kBq/mL$으로 감소하였다. 영상의 질을 평가 하는 SNR에서는 $^{11}C$과 $^{18}F$ 모두 동적영상획득 방법에서는 주사 후 시간이 흐를수록 SNR가 저하 되었으나, 영상 합산획득 방법에서는 합산 횟수가 증가 할수록 SNR가 향상 되는 것을 알 수 있었다. 동적영상에서 시간 경과에 따른 최대 방사능 농도값은 $^{11}C$과 $^{18}F$에서 증가하였고, 동적영상 합산의 경우는 합산수가 증가함에 따라 최대 방사능 농도값은 $^{11}C$과 $^{18}F$ 감소함을 보였다. $^{18}F$을 이용할 경우에는 시간 경과에 따른 정량평가의 오차를 크게 고려하지 않아도 될 것으로 사료되고, $^{11}C$를 이용한 PET 검사는 시간경과에 따른 감쇠 보정의 오차를 감안하여 추가의 감쇠 보정법을 적용하거나 30%정도의 오차를 적용하여 정적영상 획득시간을 반감기의 25% 이내인 5분 내외로 설정해야 할 것이다. Purpose : Because of the rapid physical decay of the short half-lived radionuclide, counting of event for image is very limited. In this reason, long scan duration is applied for more accurate quantitative analysis in the relatively low sensitive examination. The aim of this study was to evaluate the difference according to scan duration and investigate the resonable scan duration using the radionuclide of 11C and 18F in PET scan. Materials and Methods : 1994-NEMA Phantom was filled with 11C of $30.08{\pm}4.22MBq$ and 18F of $40.08{\pm}8.29MBq$ diluted with distilled water. Dynamic images were acquired 20frames/1minute and static image was acquired for 20minutes with 11C. And dynamic images were acquired 20frames/2.5minutes and static image was acquired for 50minutes with 18F. All of data were applied with same reconstruction method and time decay correction. Region of interest (ROI) was set on the image, maximum radioactivity concentration (maxRC, kBq/mL) was compared. We compared maxRC with acquired dynamic image which was summed one bye one to increase the total scan duration. Results : maxRC over time of 11C was $3.85{\pm}0.45{\sim}5.15{\pm}0.50kBq/mL$ in dynamic image, and static image was $2.15{\pm}0.26kBq/mL$. In case of 18F, the maxRC was $9.09{\pm}0.42{\sim}9.48{\pm}0.31kBq/mL$ in dynamic image and $7.24{\pm}0.14kBq/mL$ in static. In summed image of 11C, as total scan duration was increased to 5, 10, 15, 20minutes, the maxRC were $2.47{\pm}0.4$, $2.22{\pm}0.37$, $2.08{\pm}0.42$, $1.95{\pm}0.55kBq/mL$ respectively. In case of 18F, the total scan duration was increased to 12.5, 25, 37.5, and 50minutes, the maxRC were $7.89{\pm}0.27$, $7.61{\pm}0.23$, $7.36{\pm}0.21$, $7.31{\pm}0.23kBq/mL$. Conclusion : As elapsed time was increased after completion of injection, the maxRC was increased by 33% and 4% in dynamic study of 11C and 18F respectively. Also the total scan duration was increased, the maxRC was reduced by 50% and 20% in summed image of 11C and 18F respectively. The percentage difference of each result is more larger in study using relatively shorter half-lived radionuclide. It appears that the accuracy of decay correction declined not only increment of scan duration but also increment of elapsed time from a starting point of acquisition. In study using 18F, there was no big difference so it's not necessary to consider error of quantitative evaluation according to elapsed time. It's recommended to apply additional decay correction method considering decay correction the error concerning elapsed time or to set the scan duration of static image less than 5minutes corresponding 25% of half life in study using shorter half-lived radionuclide as 11C.

PET/CT 3차원 영상 획득에서 부분용적효과 감소를 위한 재구성법의 최적화

홍건철,박선명,곽인석,이혁,최춘기,석재동,Hong, Gun-Chul,Park, Sun-Myung,Kwak, In-Suk,Lee, Hyuk,Choi, Choon-Ki,Seok, Jae-Dong 대한핵의학기술학회 2010 핵의학 기술 Vol.14 No.1

PVE는 PET/CT 3D 영상 획득에서 발생되는 것으로 평가값이 저평가되어 영상의 정확도를 떨어뜨리는 현상이다. 특히 이는 병소의 크기가 작고 분해능이 저하될수록 더 큰 오차를 초래하여 검사 결과에 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 PVE에 영향을 줄 수 있는 매개변수의 변화를 이용하여 최적의 영상 재구성법을 알아보고자 한다. GE Discovery STE16 장비에서 NEMA 2001 IEC phantom을 이용하여 각기 다른 크기의 구체(직경 37, 28, 22, 17, 13, 10 mm)에 $^{18}F$-FDG를 열소와 배후방사능비 4:1로 주입하여 10분간 영상을 획득하였다. 재구성은 반복재구성법(iterative reconstruction)을 사용하였으며, 반복 횟수(iteration) 2~50회, 부분집합 수(subset number) 1~56개로 변화를 주었다. 분석은 영상의 구체부분에 관심영역(ROI)을 설정하고 최대 표준섭취계수($SUV_{max}$)를 이용하여 백분율 차이(% difference)와 신호대잡음비(SNR)를 산출하였다. 반복 횟수 2, 6, 13, 30, 50회 변화를 준 10 mm 구체의 $SUV_{max}$는 2.32, 3.60, 3.88, 3.88, 3.90이고, SNR은 0.36, 0.49, 0.47, 0.43, 0.41이었으며, 백분율 차이는 58.9, 38.5, 34.8, 35.7, 35.4%로 측정되었다. 또한 6회로 고정한 반복 횟수에 2, 5, 8, 20, 56으로 부분집합 수를 변화시킨 평균 $SUV_{max}$는 10mm의 구체에서 1.46, 3.10, 3.10, 3.48, 3.78로 측정되었으며, SNR은 0.19, 0.30, 0.40, 0.48, 0.45로 나타났다. 또한 각 구체의 SNR의 합은 2.73, 3.38, 3.64, 3.63, 3.38로 측정되었다. 반복 횟수 6회부터 20회까지는 평균 백분율 차이($73{\pm}1%$)와 평균 SNR ($3.47{\pm}0.09$)은 비슷한 값을 나타내었으며, 20회 이상에서는 noise의 영향으로 SUV가 저평가되는 현상이 증가하였다. 또한 동일한 반복 횟수의 경우에 부분집합 값의 변화에서 SNR은 8회부터 20회가 높은 구간($3.63{\pm}0.002$)으로 나타났다. 따라서 작은 병소의 PVE를 줄이기 위해서는 재구성 시간을 고려하여 반복 횟수 6회, 부분집합 수 8~20회에서 PVE를 가장 저감할 수 있다. Purpose: Partial volume effect (PVE) is the phenomenon to lower the accuracy of image due to low estimate, which is to occur from PET/CT 3D image acquisition. The more resolution is declined and the lesion is small, the more it causes a big error. So that it can influence the test result. Studied the optimum image reconstruction method by using variation of parameter, which can influence the PVE. Materials and Methods: It acquires the image in each size spheres which is injected $^{18}F$-FDG to hot site and background in the ratio 4:1 for 10 minutes by using NEMA 2001 IEC phantom in GE Discovey STE 16. The iterative reconstruction is used and gives variety to iteration 2-50 times, subset number 1-56. The analysis's fixed region of interest in detail part of image and compute % difference and signal to noise ratio (SNR) using $SUV_{max}$. Results: It's measured that $SUV_{max}$ of 10 mm spheres, which is changed subset number to 2, 5, 8, 20, 56 in fixed iteration to times, SNR is indicated 0.19, 0.30, 0.40, 0.48, 0.45. As well as each sphere's of total SNR is measured 2.73, 3.38, 3.64, 3.63, 3.38. Conclusion: In iteration 6th to 20th, it indicates similar value in % difference and SNR ($3.47{\pm}0.09$). Over 20th, it increases the phenomenon, which is placed low value on $SUV_{max}$ through the influence of noise. In addition, the identical iteration, it indicates that SNR is high value in 8th to 20th in variation of subset number. Therefore, to reduce partial volume effect of small lesion, it can be declined the partial volume effect in iteration 6 times, subset number 8~20 times, considering reconstruction time.

Breast Specific Gamma Imaging 장비의 성능평가

차은선,곽인석,노익상,연준호,김기,최춘기,석재동,Cha, Eun-Sun,Kwak, In-Suk,Noh, Ik-Sang,Yeon, Joon-Ho,Kim, Ki,Choi, Choon-Ki,Seok, Jae-Dong 대한핵의학기술학회 2010 핵의학 기술 Vol.14 No.1

Breast cancer는 조기 병변의 발견이 매우 중요하나 크기가 작은 암세포를 구별해 내는 데 한계가 있어 예민도 96.4% 이상의 성능을 얻을 수 있는 BSGI가 도입되어 임상적인 중요성이 강조되고 있다. 따라서 예민한 감도를 보이는 BSGI 장비를 이용하여 계수율, 해상력 등의 성능 평가를 하고자 한다. Dilon사의 BSGI 장비와 $^{99m}Tc$ 점 선원 1.85 MBq (0.05mCi)부터 1.85~37 (0.05~1 mCi) MBq 간격으로 111 MBq (4mCi)까지 이용하였다. 성능 평가 방법은 BSGI 콜리메이터 유효시야(useful field of view, UFOV) 5개의 지점을 선택하여 60초씩 영상을 얻어 평균 count 변화로 불응시간을 측정하였다. 또한 Breast에 임상적 섭취 분포를 기준으로 콜리메이터 유효시야에서 점 선원을 1.85, 3.7, 5.55, 7.4 MBq (0.05, 0.1, 0.15, 0.2 mCi)까지 증가시켜 점 선원과의 거리를 10, 20, 30, 40, 50 mm 간격으로 FWHM을 얻었다. $^{99m}Tc$ 74 MBq (2mCi) 이하에서 count는 증가하고 그 이상에서는 더 이상 증가 하지 않는다. 점 선원의 거리에 의한 FWHM에서 1.85 MBq (0.05 mCi)는 4.05, 4.73, 5.77, 6.90, 8.00, 9.32 mm, 3.7 MBq (0.1 mCi)는 4.30, 4.80, 5.90, 7.00, 8.10, 9.07 mm, 5.55 MBq (0.15 mCi)는 4.90, 5.60, 6.20, 7.20, 8.20, 9.10 mm, 7.4 MBq (0.2 mCi)는 5.30, 6.10, 6.60, 7.00, 7.90, 8.70 mm로 거리에 따라 FWHM 약 0.5-1 mm의 변화를 얻었다. BSGI 장비의 검출기 자체의 특성인 불응시간으로 인하여 74 MBq (2 mCi) 이상 사용으로는 왜곡된 영상을 얻을 수 있다는 것을 알았다. 또한 FWHM은 거리, 일정한 분포 변화, 병변위치에 따라 검출기를 다양한 각도에서 최대한 밀착하게 하면 더 유용하게 검사할 수 있다. Purpose: Early diagnosis of breast is of the utmost importance to improve prognosis. We have a limitation for mammography and sonography detecting small cancer. Clinical importance of Breast Specific Gamma Imaging (BSGI) has improved for that reason. So We studied performance evaluation test of count rate and resolution with high sensitivity to the low dose of BSGI. Materials and Methods: BSGI of Dilon 6800, point source of $^{99m}Tc$ from 1.85~148 MBq (0.05~4 mCi) at the intervals of 1.85~37 MBq (0.05~1 mCi) was used for the test. Performance evaluation method was performed for measuring deadtime for choosing at the 5 different point in the useful field of view (UFOV), acquired image for 60 seconds. Compared with reference of clinical uptake distribution of breast, activity increased according to the distance change 10, 20, 30, 40, 50 mm in the useful field of view. Results: Counting curve increased according to the activity from 1.85 MBq (0.05 mCi) to the 74 MBq (2 mCi), and it change flat shape over 74 MBq (2 mCi). The variation of the full width of half maximum (FWHM) to the distance is 4.05, 4.73, 5.77, 6.90, 8.00, 9.32 mm in 1.85 MBq (0.05 mCi), 4.30, 4.80, 5.90, 7.00, 8.10, 9.07 mm in 3.7 MBq (0.1 mCi), 4.90, 5.60, 6.20, 7.20, 8.20, 9.10 mm in 5.55 MBq (0.15 mCi), 5.30, 6.10, 6.60, 7.00, 7.90, 8.70 mm in 7.40 MBq (0.2 mCi). Conclusion: Distortions of image would be acquired because of the deadtime in BSGI. We found out the fact that specification of $^{99m}Tc$ reaction under 74 MBq (2 mCi) for BSGI. Second, FWHM distribution change from varied distance from the detector, clearly distinguished the location of the lesion.

방사선 차폐체 제작을 통한 작업종사자 피폭 감소 방안

김기,홍건철,곽인석,박선명,최춘기,석재동,Kim, Ki,Hong, Gun-Chul,Kwak, In-Suk,Park, Sun-Myung,Choi, Choon-Ki,Seok, Jae-Dong 대한핵의학기술학회 2010 핵의학 기술 Vol.14 No.2

PET/CT 기기의 발달과 대중화에 따라 검사 건수도 꾸준히 증가하고 있다. 이는 방사선 작업종사자의 피폭 선량도 함께 증가시키는 결과를 초래한다. 본 연구에서는 방사선 차폐체를 제작하여 방사선 작업종사자의 피폭 감소를 확인하고 또한 작업종사자의 업무 만족도 향상의 정도를 알아보고자 하였다. 차폐체 내부는 5 cm의 납이 들어 있고 작업 종사자가 앉아서 납창으로 환자를 주시하면서 주사할 수 있는 구조로 제작하였다. 새로운 차폐체 제작 전, 후 각 6개월 간 방사선 작업종사자의 분기 별 심부 피폭선량을 열형광 선량계를 이용하여 비교하고 차폐체 전면과 후면의 동일한 위치에 포켓 선량계를 위치하여 방사선 조사선량을 측정하여 비교하였다. 그리고 설문 조사를 통하여 PET/CT 작업 종사자들의 업무시 차폐체의 활용, 업무 정도, 업무 만족도 등을 조사하였다. 차폐체 제작 전의 방사선 작업 종사자의 분기 당 심부선량은 평균 2.70 mSv였으며, 방사선 차폐체 사용 후의 분기 당심부선량은 2.13 mSv로 21%의 피폭 저감효과가 나타났다. 또한 차폐체 전면의 방사선 조사선량은 분기 당 61.2 R이었고, 차폐체 후면에서는 2.8 R으로 나타났다. 설문 조사 결과종사자의 85%는 차폐체를 잘 활용한다고 하였으며, 입식보다 좌식 주사 방법에 85%의 만족도를 보였다. 차폐체의 제작, 활용 후 방사선 작업 종사자의 피폭이 감소되었으며, 이는 방사선 방호의 궁극의 목적인 방사선 피폭을 최소화 할 수 있는 병원의 근무환경과 가장 부합되는 방법이라고 생각된다. 또한 차폐체 활용이 방사선 작업 종사자의 물리적, 심리적 부담감을 경감시키고, 업무 만족도 향상에 기여한다는 것을 알 수 있었다. 이번 연구를 통해서 방사선 방호측면에서 차폐체의 제작, 활용 방안이 작업 종사자의 업무 환경에 중요한 인자임을 알려주는 좋은 결과로 사료된다. Purpose: Along with recent advances in PET/CT instrumentation and imaging technology, the number of patients has also been steadily increasing. This resulted in the increased radiation exposure to radiation workers in PET/CT rooms. In this study, we installed a radiation shield and investigated whether it could reduce radiation exposure to the workers and thus enhance job satisfaction. Materials and Methods: A radiation shield is composed of 5 cm thick lead and has a structure in which a radiation worker sits and watches a patient through lead glass while injecting radiopharmaceutical to the patient. Quarterly absorbed dose of radiation workers was measured using thermoluminescence dosimeters (TLD) and the results were compared for six months each before and after installation of the radiation shield. Exposure dose was also measured using a pocket dosimeter placed at the same location in the front and the back of the radiation shield. In addition, frequency of use of the shield and job satisfaction of radiation workers were investigated using a survey. Results: Quarterly absorbed dose of radiation workers was 2.70 mSv on average before installation of new radiation shield, whereas that dropped to 2.13 mSv after installation of radiation shield, reducing radiation exposure dose by 21%. Exposure dose on the front side of the shield was 61.2 R, whereas that on the back side of shield was 2.8 R. According to the survey, 85% of workers used the shield and were satisfied with the outcome: each radiation worker made injections to patients average of 6.5 times/day and preferred sitting to standing while injecting radiopharmaceutical to patients. Conclusion: Use of radiation shield reduced the exposure dose of radiation workers, which is the ultimate goal of radiation protection to minimize radiation exposure and is an appropriate method for the improvement of hospital working environment. Furthermore, we found that use of radiation shield not only relieves physical and psychological burden of radiation workers but also enhances job satisfaction. This result indicates that use of radiation shield is important for improvement of the radiation workers' job environment in terms of radiation protection.

랫드에서 방풍통성산의 안전성 연구

정고은,이경진,이철원,곽인석,이장천,안원근,Jung, Ko-Eun,Lee, Kyoung-Jin,Lee, Chul-Won,Kwak, In-Seok,Lee, Jang-Cheon,An, Won-Gun 대한한의학방제학회 2012 大韓韓醫學方劑學會誌 Vol.20 No.2

Objectives : This study was conducted to investigate the safety of Bangpungtongsung-san in rats. Methods : The safety of this prescription on acute toxicity was evaluated by single dose toxicity study. Rats were orally administrated in a single dose of 0 and 2,000 mg/kg(limited dose) Bangpungtongsung-san. There were 7 rats in each groups. All animals were sacrificed after 14 days of treatment. After single administration, mortality, clinical signs, and body weight changes were observed for 14 days. Three parameters(autopsy finding, clinical chemistry, and hematology) were tested on the last day. Results : In this study with rats, Bangpungtongsung-san treatment did not show any acute toxicity. No mortality was noted for 14 days of treatment. There were no adverse effects on clinical signs, body weight changes, and autopsy finding at all treatment groups. The clinical chemistry parameters attesting to liver and kidney functions as well as the hematological parameters were within the normal ranges. Conclusions : It is considered that $LD_{50}$ of Bangpungtongsung-san is over 2,000 mg/kg in oral administration by rats. This finding of the safety of Bangpungtongsung-san is expected to strengthen the position of this prescription as nontoxic medicine.

Regulation of Pipernonaline on Biological Functions of Human Prostate Cancer Cells Based on Microarray Analysis

Sang-Hun Kim(김상현),Kwang-Youn Kim(김광연),Sun-Nyoung Yu(유선녕),Seul-Ki Park(박슬기),In-Seok Kwak(곽인석),Moon-Soo Rhee(이문수),Byung-Ho Bang(방병호),Sung-Sik Chun(전성식),Soon-Cheol Ahn(안순철) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.11

Pipernonaline은 후추나무과에 속하는 필발(Piper longum Linn.)의 유도체로서 전립선 암세포에 대한 항암활성이 보고되고 있다. 하지만 실제 암세포 내에서 생물학적 정보를 가진 수 많은 유전자들에 대한 발현이 어떻게 이루어지고 있는지 알려진 바가 없다. 본 연구에 사용된 microarray 분석은 동시에 수 만개 이상의 유전자 발현양상을 한번에 관찰할 수 있는 기술로서 특정 질병의 유전학적 특성과 기전 연구를 더 광범위하게 연구 할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 전립선 암세포인 PC-3 세포에 pipernonaline을 처리하여 cDNA microarray를 실시하였다. 이후, DAVID database를 이용하여 gene ontology의 Biological Process를 분석하여 세포사멸과 세포주기, 세포성장 및 증식에 관련된 유전자들을 우선적으로 분석하였다. 그 결과, 세포주기관련 256개, 세포사멸관련 197개, 세포성장 및 증식관련에 154개의 유전자가 확인 되었다. 이러한 결과는 pipernonaline은 전립선 암세포 내에 존재하는 생물학적 신호전달체계에 관련된 유전자 발현을 조절함으로써 항암활성을 나타내 것을 알 수 있었고, 이후 이러한 microarray의 추가적인 분석은 암세포 내 새로운 유전자의 탐색 및 메커니즘을 규명하는데 유용하게 사용할 수 있을 것으로 사료된다. It has been reported that pipernonaline isolated from Piper longum Linn. has a wide biochemical and pharmacological effect, including antitumor activity in prostate cancer PC-3 cells. However, its mechanism and expression pattern of many genes involved in biological functions are not clearly understood. To perform the gene expression study in PC-3 cells treated with pipernonaline, a cDNA microarray chip composed of 44,000 human cDNA probes was used. As a result, cell cycle-related genes, apoptosis-related genes, and cell proliferation/growth-related genes have been identified in gene ontology of the DAVID database. These results suggest that pipernonaline has antitumor activity by regulating the expression pattern of genes involved in biological signaling pathway in prostate cancer PC-3 cells. Further, additional analysis of these microarray data can be a useful tool to identify the mechanism and discovery of novel genes in cancer therapy.