동시 PET-MRI를 위한 N-(p-maleimidophenyl) isocyanate linker-매개 합성을 이용한 복합 조영제의 평가

• 영문명: Evaluation of Combined Contrast Agent using N-(p-maleimidophenyl) Isocyanate Linker-mediated Synthesis for Simultaneous PET-MRI
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 이길재(Gil-Jae Lee) 이훈재(Hwun-Jae Lee) 이태수(Tae-Soo Lee)
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』제16권 제2호, 103~113쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.04.30

국문 초록

이 논문에서는 결합된 PET(fluorodeoxyglucose, ¹⁸F-FDG)와 MRI(magnetic nanoparticles, MNP) 조영제를 동시 PET-MRI 스캔에 사용하기 위한 가교제로 N-(p-maleimidophenyl) isocyanate를 사용하여 합성하는 방안을 제안하였다. 실험은 신경교종 줄기 세포 마우스 모델에서 결합 조영제(¹⁸F-FDG로 표지된 MNP)를 주입하기 전후에 PET-MRI 이미지를 획득하고 평가하였다. 획득한 각 영상에 대해 관심영역(ROI)을 설정한 후, 분할하여 병변의 면적을 계산하였을 때 PET 영상이 MRI 영상보다 더 크고 정확했다. 특히 동시 PET-MRI 영상은 주변 연조직과 함께 정확한 병변을 묘사하였다. 평균 및 표준편차 값은 조영제 주입 여부에 관계없이 PET 영상 또는 PET-MRI 동시 영상보다 MRI 단독 영상에서 더 높게 나타났다. 또한 동시 PET-MRI 영상 값이 PET 영상보다 평균 및 표준편차 값이 높게 나타났다. ¹⁸F-FDG 라벨링된 MNP 조영제와 동시 PET-MRI 영상을 표적 영상으로 사용하고 ¹⁸F- FDG 조영제만을 원본 이미지로 사용했을 때의 피크 신호 ​​대 잡음비(PSNR) 값은 모든 실험에서 유의미 하게 나타났다. 결론적으로 동시 PET-MRI 영상에서 결합된 ¹⁸F-FDG 표지 MNP 조영제가 유용함을 확인하였다. 다양한 핵종을 사용할 수 있는 SPECT-MRI 영상 연구를 통해 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 제제를 개발하기 위해서는 향후 연구가 필요할 것이다.

영문 초록

In this paper, a combined ¹⁸F-FDG(fluorodeoxyglucose) and MNP(magnetic nanoparticles) contrast agent was synthesized using N-(p-maleimidophenyl) isocyanate as the crosslinker for use in simultaneous PET-MRI scans. PET-MRI images were acquired and evaluated before and after injection of the combined contrast imaging agent (¹⁸F-FDG labeled MNP) from a glioma stem cell mouse model. After setting the region of interest (ROI) on each acquired image, the area of the lesion was calculated by segmentation. As a result, the PET image was larger than the MRI. In particular, the simultaneous PET-MRI images showed accurate lesions along with the surrounding soft tissue. The mean and standard deviation values were higher in the MRI images alone than in the PET images or the simultaneous PET-MRI images, regardless of whether the contrast agent was injected. In addition, the simultaneous PET-MRI image values were higher than for the PET images. For PSNR experiments, the original image was PET Image using ¹⁸F-FDG, MRI using MNPs, and MRI without contrast medium, and the target image was simultaneous PET-MRI image using ¹⁸F-FDG labeled MNPs contrast medium. As a result, all of them appeared significantly, suggesting that the ¹⁸F-FDG labeled MNPs contrast medium is useful. Future research is needed to develop an agent that can simultaneously diagnose and treat through SPECT-MRI imaging research that can use various nuclides.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. EXPERIMENT AND RESULT

Ⅳ. DISCUSSION

Ⅴ. CONCLUSION

Reference

키워드

동시PET-MRI 조영제 조영효과 평가 영상처리 최대신호대잡음비(PSNR) Simultaneous PET-MRI Imaging agents Evaluation contrast effect Image processing PSNR Magnetic resonance imaging