전임상 웹사이트임상 웹사이트

해부학적 MRI 기준 없이 DaTscan SPECT 영상의 정량적 분석 

MRI 없이도 신뢰할 수 있는 DaTscan 정량 분석을 통해 파킨슨병 임상시험을 효율화하다

최종 업데이트: 2026년 6월 30일
저자: Alex P. Zijdenbos, Ph.D., Jean-Philippe Coutu, Ph.D., Simone P. Zehntner, Ph.D., Cecile Monpays, M.Sc., Carolann McNicoll, M.Sc., Barry J. Bedell, M.D., Ph.D., Parkinson’s Precision Medicine Initiative (PPMI) 용.
0

주요 요점

  • DaT SPECT는 도파민 수송체 밀도에 대한 귀중한 정보를 제공하는, 잘 확립되어 있고 널리 이용 가능한 임상 도구입니다. SBR을 측정하기 위한 두 가지 서로 다른 데이터 처리 방식은 임상 연구 설계에 더 적합한 처리 기법을 선택할 수 있는 가능성을 제공합니다.

  • 피험자 방문 시 3DT1 MRI 정합을 포함한 DaT SPECT와 피험자 방문 시 3DT1 MRI 정합을 포함하지 않는 DaT SPECT 이미지 처리 방식 모두 파킨슨병의 진행을 신뢰성 있게 추적할 수 있으며, 질병 경과를 변화시키는 치료법을 평가하는 임상시험에서 유용한 바이오마커로 활용될 수 있다.

  • 피험자 방문 시 3DT1 정합을 적용한 DaT SPECT와 이를 적용하지 않은 DaT SPECT 모두, 환자 선별 및 무작위 배정 과정에서 진단을 확증하기 위해 임상 데이터와 함께 사용될 수 있다.

DaTscan ([123I]이오플루판) SPECT 영상은 도파민 수송체에 결합함으로써 선조체 내의 시냅스 전 도파민성 신경 말단을 시각화할 수 있게 해줍니다. 이 검사는 본태성 진전(ET)과 같이 도파민 결핍이 없는 질환과 구별함으로써 파킨슨병(PD)을 포함한 파킨슨 증후군의 진단을 뒷받침하는 데 널리 사용됩니다. 정량 분석은 일반적으로 특이적 섭취와 비특이적 섭취의 비율로 정의되는 선조체 결합 비율(SBR)에 의존하며, 비특이적 섭취는 대개 후두엽을 기준으로 합니다.

임상 시험에서 SBR은 피험자 선정, 계층화, 무작위 배정 및 유효성 평가에 자주 사용됩니다. 선별 검사 단계에서 도파민 결핍을 정확하게 식별하는 것은 질병 초기 단계에서 흔히 나타나는 유사 증후군의 포함을 최소화하는 데 매우 중요합니다. 표준 SBR 추정을 위해서는 해부학적 관심 영역(ROI)의 정의가 필요하며, 이는 일반적으로 DaTscan 영상을 피험자별 T1 가중(3DT1) MRI에 정합함으로써 이루어집니다. 그러나 MRI 촬영은 비용과 운영상의 복잡성을 증가시키고 환자 부담을 가중시키며, 일부 참가자에게는 금기 사항이거나 실용적이지 않을 수 있습니다. 따라서 DaTscan만을 활용하는 워크플로는 접근성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

우리는 이전에 피험자별 해부학적 정렬에 적합한, 강체 변환을 기반으로 한 견고하고 완전 자동화된 DaTscan-MRI 정합 방법을 개발한 바 있다. 본 연구에서는 이 접근법을 확장하여 9개 매개변수의 아핀 변환을 추정함으로써, DaTscan 영상을 피험자와 무관한 해부학적 기준에 정합할 수 있도록 하였다. 템플릿 기반의 ROI 배치는 피험자 간 해부학적 변이성의 영향을 받을 수 있지만, DaTscan SPECT 영상의 공간 해상도가 상대적으로 낮기 때문에 신뢰할 수 있는 SBR 추정이 여전히 가능할 것으로 보입니다.

파킨슨병 진행 지표 이니셔티브(PPMI) 연구에서 얻은 DaTscan SPECT 및 해부학적 MRI 데이터(피험자 101명의 스캔 305건)를 사용하여, 피험자별 MRI 정렬을 통해 도출된 SBR 값을 본 연구의 “MRI 미사용” 템플릿 기반 접근법을 통해 얻은 값과 비교하였다.

모든 스캔은 피험자 MRI 없이, 124건의 PPMI 스캔으로 구축된 해부학적 템플릿만을 활용하여 성공적으로 처리되었다. 피험자 MRI 유무에 따라 계산된 SBR 값은 후두엽을 기준 영역으로 삼았을 때 강한 선형 상관관계(r = 0.94)를 보이며 탁월한 일치도를 나타냈다.

해부학적 템플릿에 대한 아핀 정렬을 이용한 MRI 미사용 DaTscan SBR 정량화는 실행 가능하며, MRI 기반 분석과 비교해도 손색없는 결과를 산출합니다. 이 접근법은 비용, 물류 및 환자의 불편을 대폭 줄여줄 것이며, 파킨슨병 임상시험에서 DaTscan 정량화의 폭넓은 채택을 뒷받침할 것입니다.

슬라이드 프레젠테이션

배경

DaTscan ([123I] 이오플루판)은 시냅스 전 신경세포의 도파민 수송체(DaT)에 결합하여 선조체 내 도파민성 신경 말단을 시각화할 수 있게 해주는 방사성 의약품입니다. 이 방법은 파킨슨병(PD) 및 다계통 위축증(MSA)과 같은 파킨슨 증후군을 진단하는 데 특히 유용하며, 본태성 진전(ET)이나 기타 비퇴행성 질환과 같이 유사한 증상을 보이지만 도파민성 신경세포 손실이 없는 다른 질환과 구별하는 데 도움을 줍니다. DaTscan(본 발표에서는 DaT SPECT라고도 함)은 널리 이용 가능하며 임상적으로 그 유효성이 입증되었습니다.

신경 말단 그림

파킨슨병(PD)의 도파민성 시스템 연구에 사용되는 방사성 추적제를 보여주는 신경 말단. 도파민 수송체(DaT)는 [123I]FP-CIT로 표지된다(DaTscan SPECT). 『파킨슨병 임상시험에서의 [18F]DOPA PET』에서 재인용 .

1/9

데이터 출처

이 발표 자료 작성에 사용된 데이터는 파킨슨병 진행 지표 이니셔티브(PPMI)에서 입수한 것입니다 . PPMI는 2010년에 출범했으며, 미국, 유럽, 이스라엘, 호주에서 진행되고 있습니다. 이 연구는 마이클 J. 폭스 파킨슨병 연구 재단(The Michael J. Fox Foundationfor Parkinson’s Research )이 후원 하며, 파킨슨병 신약 개발 관련 이해관계자 컨소시엄이 재단에 제공한 지정 기부금을 통해 이루어지고 있습니다. PPMI는 코네티컷주 뉴헤이븐에 위치한 신경퇴행성 질환 연구소(Institute for Neurodegenerative Disease)의 소장 겸 수석 과학자인 켄 마렉(Ken Marek) 의학박사가 수석 연구원으로서 주도하고 있습니다. PPMI의 주요 목표는 파킨슨병의 발병 위험, 발병 시기 및 진행 과정을 나타내는 생물학적 지표(새로운 치료법 및 더 나은 치료법 개발에 필수적인 도구)를 규명하고, 광범위한 연구계에 포괄적이고 표준화된 종단적 데이터 세트 및 생물학적 시료 라이브러리를 제공하여 획기적인 연구 성과를 가속화하고, 새로운 연구 결과의 임상 적용을 위한 검증을 가능하게 하는 것입니다.


키워드

아핀 등록(Affine Registration): 평행 이동, 회전, 크기 조정 및 전단을 허용하는 영상 등록 기법.

DaTscan SPECT: [123I]이오플루파네를 사용하여 선조체 내 도파민 수송체의 가용성을 시각화하고 파킨슨 증후군 평가를 지원하는 핵의학 영상 기법.

DaT SPECT 영상: 파킨슨병의 진단, 선별 검사 및 임상 시험 연구에서 도파민 수송체 결합을 측정하는 데 사용되는 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영(SPECT).

도파민 결핍: 시냅스 전 도파민 신경 말단의 소실 또는 기능 장애를 나타내는 도파민 수송체 신호의 감소.

MRI를 사용하지 않는 DaTscan 분석: 피험자별 해부학적 MRI 촬영 없이 SBR을 추정하는 DaT SPECT 처리 워크플로우.

신경영상 바이오마커: 뇌 내의 질병 관련 생물학적 변화를 정량화하는 데 사용되는 영상 기반 측정 지표.

파킨슨병(PD): 도파민성 뉴런의 소실과 떨림, 경직, 운동 둔화, 자세 불안정성과 같은 관련 운동 증상을 특징으로 하는 진행성 신경퇴행성 질환; DaT SPECT 영상은 파킨슨 증후군에서 도파민 결핍 평가를 지원할 수 있습니다.

파킨슨병 진행 영상(Parkinson’s Disease Progression Imaging): 파킨슨병에서 시간 경과에 따른 도파민 기능의 종단적 변화를 영상 기반으로 평가하는 것.

PIANO™ 영상 처리: DaT SPECT를 포함한 신경영상 데이터의 고처리량 분석에 사용되는 모듈식 자동 영상 처리 플랫폼.

PPMI 연구: 파킨슨병 진행 마커 이니셔티브(Parkinson’s Progression Markers Initiative)로, 파킨슨병의 위험, 발병 및 진행에 대한 바이오마커를 규명하기 위해 설계된 종단적 연구입니다.

관심 영역(ROI) 분석: 선조체, 푸타멘, 꼬리핵, 창백핵과 같이 미리 정의된 해부학적 영역을 기반으로 한 정량적 분석.

SBR 정량화: 도파민 결핍을 평가하고 질병 진행을 모니터링하기 위해 DaT SPECT 영상에서 선조체 결합 비율(SBR) 값을 계산하는 것.

선조체 결합 비율(SBR): 선조체 영역의 특정 추적자 섭취량을 기준 영역의 비특이적 섭취량과 비교하는 정량적 영상 측정 지표.

SWEDD: 도파민 결핍 증거가 없는 스캔(Scans Without Evidence of Dopaminergic Deficit); 파킨슨 증상은 있으나 DaT 영상에서 예상되는 도파민 손실이 나타나지 않는 사례.

복셀별 SBR 분석: 미리 정의된 영역뿐만 아니라 뇌의 모든 복셀에 걸쳐 SBR 변화를 평가하는 영상 분석.


관련 콘텐츠

신경계 질환 임상시험에서 신경영상 기법을 활용하는 것과 관련된 모범 사례에 대한 최신 정보.

    자세한 정보

    관심 있는 분야를 알려주세요. 저희 팀이 기꺼이 상담해 드리겠습니다!

    이메일([email protected])로 문의하거나 아래 양식을 작성하여 제출하세요. 

    이름*
    이메일*
    문의 목적*
    소속(회사/기관)*
    메시지*

    귀하의 개인정보는 당사에 중요합니다. 당사는 개인정보 취급방침에 명시된 대로 귀하의 데이터를 보호합니다.

    개인정보 취급방침의 약관에 동의합니다.*

    저희는 사이트를 작동시키기 위해 필요한 쿠키를 사용합니다. 또한, 사이트 사용 방식을 측정하거나 마케팅 목적으로 개선을 돕기 위해 다른 쿠키를 사용합니다. 사용자는 모든 쿠키를 허용하거나 거부할 수 있습니다. 저희가 사용하는 쿠키에 대한 자세한 정보는 개인정보 처리방침 참조하십시오.