포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법 및 장치
Tissue energy supply capacity and metabolic rate measurement method and device using molecular kinetic analysis of glucose analogue
특허 요약
포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법 및 장치가 개시된다. 조직의 동적 FDG( 18 F-fluorodeoxyglucose)-PET(Positron Emission Tomography) 영상 데이터 및 각 복셀의 곡선과 혈중 FDG 농도 곡선 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 수신하는 단계, 수신된 데이터를 이용하여 조직에 대한 FDG의 속도 상수를 산출하는 단계, 상기 산출된 속도 상수를 이용하여 조직에 대한 포도당의 대사율, 이용효율(utilization efficiency, UE), 공급능력(supply capacity, SC) 및 공급여유(supply reservoir, SR) 중 적어도 하나의 파라미터를 산출하는 단계 및 산출된 파라미터를 이용하여 조직 에너지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
청구항
번호청구항
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제 6항에 있어서,상기 보정 상수는 하기 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법:[수학식]

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입력부와 제어부를 구비한 조직 에너지 공급능력 측정 장치 상에서 수행되는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법에 있어서,상기 입력부가 조직의 동적 FDG(18F-fluorodeoxyglucose)-PET(Positron Emission Tomography) 영상 데이터 및 각 복셀의 곡선과 혈중 FDG 농도 곡선 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 수신하는 단계;상기 제어부가 상기 수신된 데이터를 이용하여 상기 조직에 대한 FDG의 속도 상수를 산출하는 단계;상기 제어부가 상기 속도 상수를 이용하여 FDG 대사율과 FDG 분포부피를 계산한 후, 이를 바탕으로 대사율(metabolic rate, MR)과 포도당 분포부피의 관계 곡선인 포도당 표준이용곡선(Standard Utilization Curve, SUC)을 생성하는 단계;상기 제어부가 상기 포도당 표준이용곡선을 이용하여 상기 조직에 대한 포도당의 대사율, 이용효율(utilization efficiency, UE), 공급능력(supply capacity, SC) 및 공급여유(supply reservoir, SR) 중 적어도 하나의 파라미터를 산출하는 단계; 및상기 제어부가 상기 산출된 파라미터를 이용하여 조직 에너지 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법.

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제 1항에 있어서,상기 포도당 표준이용곡선을 생성하는 단계는,상기 산출된 파라미터를 이용하여 대사율과 포도당 분포부피의 관계를 곡선으로 생성하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법.

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제 1항에 있어서,상기 파라미터를 산출하는 단계는,상기 대사율을 하기 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법:[수학식]여기서, 는 대사율을 의미하고, 는 혈장 포도당 농도를 의미하며, 는 수분량 보정된 포도당 분포 부피를 의미하고, 는 수분량 보정된 인산화 속도 상수를 의미한다.

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제 4항에 있어서,상기 수분량 보정된 포도당 분포 부피는 하기 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법:[수학식]여기서, 와 는 에 따라 그 값이 변하는 보정 상수를 의미하고, 각각 는 인 상수이고, 는 인 상수이며, 는 수분량 보정된 FDG 분포 부피를 의미한다.

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제 1항에 있어서,상기 파라미터를 산출하는 단계는,상기 대사율을 하기 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법:[수학식]여기서, 는 총 섭취율(net uptake rate)를 의미하고, 는 보정 상수를 의미하며, 는 헥소키나제(hexokinase, HK)에 의한 FDG와 포도당 간의 인산화 효율비를 의미한다.

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제 1항에 있어서,상기 파라미터를 산출하는 단계는,상기 이용효율을 하기 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법:[수학식]여기서, 는 포도당의 이용효율을 의미하고, 는 에 따라 달라지는 포도당 표준이용곡선에 의거해 로부터 를 산출해 주는 보정 상수를 의미한다.

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제 1항에 있어서,상기 파라미터를 산출하는 단계는,상기 공급능력을 하기 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법:[수학식]여기서, 는 포도당의 공급능력을 의미한다.

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제 1항에 있어서,상기 파라미터를 산출하는 단계는,상기 공급여유를 하기 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법:[수학식]여기서, 는 포도당의 공급여유를 의미한다.

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제 1항에 있어서,상기 조직 에너지 데이터를 생성하는 단계는,상기 산출된 파라미터를 기 설정된 기준에 따라 색깔 및 밝기 중 적어도 하나를 설정하여 조직 에너지를 영상화하거나 복수의 픽셀 곡선을 평균화하여 하나의 조직 샘플에 대한 값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 방법.

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제 1항 및 제3항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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조직의 동적 FDG(18F-fluorodeoxyglucose)-PET(Positron Emission Tomography) 영상 데이터 및 각 복셀의 곡선과 혈중 FDG 농도 곡선 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 수신하는 입력부; 및상기 수신된 데이터를 이용하여 상기 조직에 대한 FDG의 속도 상수를 산출하고, 상기 산출된 속도 상수를 이용하여 상기 조직에 대한 포도당의 대사율, 이용효율(utilization efficiency, UE), 공급능력(supply capacity, SC) 및 공급여유(supply reservoir, SR) 중 적어도 하나의 파라미터를 산출하며, 상기 산출된 파라미터를 이용하여 조직 에너지 데이터를 생성하는 제어부를 포함하고,상기 제어부는,상기 속도 상수를 이용하여 FDG 대사율과 FDG 분포부피를 계산한 후, 이를 바탕으로 대사율(metabolic rate, MR)과 포도당 분포부피의 관계 곡선인 포도당 표준이용곡선(Standard Utilization Curve, SUC)을 생성하여 이로부터 상기 조직 에너지 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 포도당 유사체의 분자 동역학 분석을 이용한 조직 에너지 공급능력 및 대사율 측정 장치.