PET | 11C-Methionine의 합성방법 및 유용성

서울대학교병원 핵의학과

이홍재 / 김용근 / 인인원 / 조규진 / 서일택

요약

RET에서 사용되는 방사성의약품 중 여러 종양의 발견 및 재발 여부를 판정하기 위하여 18F-FDG를 이용하여 영상을 재구성하여 왔다. 그러나 뇌 종양을 진단하는 경우 포도당 대사가 정상 조직보다 낮거나 비슷한 악성 종양이 많다. 이러한 경울 주변 대뇌조직과의 대조도가 큰 11C-Methionine 이 역할이 기대되며 또한 11C-Methionine 의 합성 방법과 유용성에 대하여 소개한다. 18F-FDG 와 11C-Methionine 의 합성방법과 시간을 비교하고 환자의 검사방법과 검사 시간을 분석한 후 1998년 이후 본원에 외래환자 중 26명의 중추신경계 질환 또는 두통으로 내원하여 뇌종양 진단을 위하여 18F-FDG는 2명이 과대사, 8명은 결손, 9명이 대사 감소 그리고 7명이 대사 차이를 감별 할 수 없었다. 그러나 11C-Methionine 의 경우 2명 과대사 나머지 24명중 14명이 11C-Methionine의 섭취를 보였다. 결론적으로 뇌종양 진단을 위하여 18F-FDG보다 11C-Methionine이 합성시간, 검사시간, 방사선 피폭이 적었으며 뇌종양 진단에 보다 좋은 대조도로 악성 및 양성 병변 감별에 도움을 주었다.

서론

방사성의약품은 화학 구조내에 방사능을 가진 원자를 포함하고 있는 물질로서 질병의 진단이나 치료를 위하여 직접 인체에 투여하기에 적당한 화학 물질로써 방사성 물질의 면과 의약품이라는 두 가지 성격을 가지고 있다. 방사성 의약품은 원자로에서 생산되는 방사성 핵종, 발생기에서 생산되는  핵종으로 나눌 수 있다.여기에서는 사이클로트론에서 생산되는 방사성핵봉에 대하여 언급하기로 하겠다. 하전입자를 사이클로트론의 원형진공관내에서 가속시킬 수 있으명 이와같이 가속된 하전 입자를 표적핵종과 반응시키면 핵내의 양자수가 변화하게 되어 방사성핵종으로 바뀌게 된다. 서울대병원 사이클로트론에서 생산되는 방사성핵종은 표 1과 같다.

표1. 사이클로트론 에서 생산되는 방사성핵종

PET에서 사용하는 방사성의얃품 중 여러 종양의 발견 및 재발여부를 판정하기 위하여 18F-FDG 를 이용하여 영상을 재구성하여 왔다. 그러나 뇌종양을 진단하는 경우 포도당대사가 정상조직보다 낮거나 비슷한 악성종양이 많다. 11C-Methionine 의 역할이 기대되며, 또한 11C-Methionine의 합성방법과 유용성에 대하여 소개를 한다.

대상 및 방법

18F-FDG와 11C-Methionine의 합성 방법과 합성 시간을 비교하고 환자의 검사 방법과 검사 시간을 분석한 후 1998년 이후 본원에 외래 환자중 26명의 중추신경계 질환 또는 두통 으로 내원하여 뇌종양 진단을 위하여 18F-FDG와 11C-Methionine을 각각 시행하였다. 그림 1은 18F-Fdg의 합성 모듈이고 그림 2는 11C-Methionine의 모듈이다.

두 동위원소의 합성 재료는 다음과 같다.

18F-FDG                   11C-Methionine

18O-water                 LAH/THF(0.04M)

Acetonitrile                 HI

Manostriflate               L-Homocysteine

Hcl                          0.15n Hcl

Nacl                         0.3N Koh

Resin                       Ascarite

Sep-pak                    Magnesium perchlorate

Vented needle 등          유리사기 등

두 동위원소의 합성 시간을 비교하면 다음과 같다.

그림 1. 18F-FDG 합성 모듈

그림 2. 11C-Methionine 모듈

11C-methionine

결과

먼저 두 종위원소의 합성시간은 30분, 180분이였고 검사시간은 40분, 100분 이였다. 환자의 피폭도 빈감기가 10분인 11C-Methionine이 적었다. 1998년 이후 본원에 외래 환자중 중추신경계 또는 두통으로 내원하여 뇌종양 진단을 위한 환자 26명중 18F-FDG는 2명이 과 대사, 8명이 결손, 9명이 대사 감소, 그리고 7명이 대상의 차이를 감별 할 수 었었다. 그러나 11C-Methionine을 시행했을 경우 2명이 과대사 24명중 14명이 11C-Methionine의 섭취를 보였다, 그림 3. 그림 4. 그림 5. 그림 6.은 18F-FDG와 11C-Methionine 환자 image이다

결론 

뇌종양 진단을 위해서 11C-methionine이 18F-FDG보다 합성시간이 150분, 그리고 검사시 시간이 60분이 짧았다. 그리고 반감기가 짧은 11C-Methionine이 환자의 피폭이 적었으며 노종양 진단에 보다 좋은 대조도로 악성 및 양성 병변에 도움을 주었다.

그림 3. 18F-FDG

그림 4. 11C-Methionine

그림 5. 18F-FDG

그림 6. 11C-Methionine