역동적 자기공명영상에서 Iron Oxide Nanoparticle을 사용한 간의 탐식작용 능력에 대한 약동학적 모델의 연구

Abstract

[한글]

자기공명영상에서 iron oxide nanoparticle의 조영증강 양상을 그래프 분석한 보고는 있지만, 역동적 자기공명영상방법을 이용하고 iron oxide nanoparticle의 대사과정을 3 구획 모델을 사용하여 간의 탐식작용 능력을 정량화한 시도는 없었다. 본 연구에서는 New Zealand White rabbit과 Beagle dog을 사용하였고, iron oxide nanoparticle은 AMI-25를 사용하였다. 가토를 정상군과 실리카를 전처치하여 탐식능력을 저하시킨 실리카 전처치군으로 나누어 역동적 자기공명영상검사와 동위원소검사를 시행하였다. 자기공명영상에서

신호강도의 변화를 측정하고, 신호강도를 △R_2로 변환하고, 시간에 따른 △R_2의 변화로 Rv값을 측정한 후 정상군과 실리카 전처치군에서 Rv값을 비교하였고, 동위원소검사의 결과와 비교하였다. Rv값은 input function을 소거한 수식을 유도하고 다중회귀분석을 이용하여 측정하였다. Rv값의 정량적 지표의 가능성을 알아보기 위하여 평형상태를 이루는 시간을 측정하였으며, 투여한 AMI-25의 양에 따른 Rv값의 차이를 측정하였다. Beagle dog을 이용한 실험에서 자기공명영상에서 대동맥과 간문맥에서 input function을 직접 측정하

였으며, 역동적 자기공명영상에서 간의 신호강도를 측정하고 신호강도를 △R_2로 변환하고 시간에 따른 △R_2의 변화로서 Maltab software를 이용하여 3 구획 모델에서의 transport rate를 계산하였다.

자기공명영상방법에서 Rv값은 5.06±1.53이었고 실리카 전처치군에서는 2.13±1.20으로 정상군에 비하여 42%로 감소하였다. 이 결과는 동위원소 조직활성도 검사 결과와 유사하였다. 그리고 80분에 평형상태에 도달하였으며, 투여한 AMI-25의 농도와는 무관하였다. Beagle dog을 이용한 실험에서 대동맥과 간문맥의 신호강도를 측정하여 input function을 측정할 수 있었으나, transport rate는 측정할 수 없었다.

결론적으로 역동적 자기공명영상을 이용하여 iron oxide nanoparticle의 대사과정을 3 구획 모델을 도입하여 유도된 Rv값은 탐식능력의 저하정도를 측정할 수 있는 지표로 삼을 수 있다는 것을 알 수 있었다.

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핵심되는 말 : superparamagnetic iron oxide, contrast agent, magnetic resonance imaging, liver, kupffer cell, phagocytosis, compartment model, quantification

[영문]

There has been no previous study for quantification of phagocytic activity by applying 3 compartment model to dynamic MR study with iron oxide although there has been reports using graphical analysis for dynamic iron oxide MR studies. The purpose of this study was to measure phagocytic activity using dynamic iron oxide MR imaging.

For the experiments with New Zealand White rabbits and Beagle dogs which were randomly allocated to normal and silica treated groups dynamic MR study and radioisotope study with Tc^(99m)-phytate were performed. In the dynamic MR study of the rabbits, relative phagocytic activity(Rv) could be obtained by applying 3

compartment model to the data obtained from kidney and liver simultaneously. Changes in Rv by silica injection and by dosage of AMI-25 were evaluated. In the dynamic MR study for Beagle dog study input function could be calculated from data from hepatic artery and portal vein.

Rv reached almost uppermost value around 80 minutes after the AMI-25 injection. Rv of nomral group was 5.06±1.53 whereas Rv of silica treated group was 2.13±1.20. The results were quite similar to tissue count data from radioisope study. The Rv

value did not show differences depending on the injected dose of AMI-25. The rate of transport constant( k1, k2, k3) could not be estimated using 3 compartment model regardless of obtaining input function.

In conclusion, Rv(Vm/Ve) may be an quantitative index of decreased phagocytic activity in the liver using dynamic iron oxide enhanced MRI.