Development of Velocity Imaging Method for Motility of Left Ventricle in Gated SPECT

게이트 심근 SPECT에서 좌심실의 운동성 분석을 위한 속도영상화 기법 개발

Although the generally used the velocity index of doppler effect is a very significant factor in the functional evaluation of the left ventricle, it depends on the subjective evaluation of an inspector. The objective data of the motility can be obtained from the gated myocardial SPECT images by quantitative analysis. However, it is difficult to image visual of the velocity of the motion. The aim of our study is to develop a new method for the imaging velocity using the gated myocardial SPECT images and use it as an evaluation index for analyzing motility. First we visualized left ventricle into 3 dimensions using the coordinates of the points which were obtained through a segmentation of myocardium. Each point was represented by the different colors, according to the velocity of each point. We performed a validation study using 7 normal subjects and 15 myocardial infarction patients. To analyze motility, we used the average of the moved distance and the velocity. In normal cases, the average of the moved distance was 4.3mm and the average of the velocity was 11.9mm. In patient cases, the average of the moved distance was 3.9mm and the average of the velocity was 10.5mm. These results show that the motility of normal subjects is higher than the abnormal subjects. We expect that our proposed method could become a way to improve the accuracy and reproducibility for the functional evaluation of myocardial wall.

도플러효과를 이용하여 심초음파에서 제공하는 심장의 운동성분석에서 속도지표가 중요하게 사용되고 있지만 판독자 의존도가 높다. 객관성 및 재현성이 높은 게이트 심근 SPECT는 정량화 정보를 제공하고 있으나 속도를 영상화하지는 못하고 있다. 이 연구에서는 게이트 심근 SPECT 영상을 이용하여 속도 영상화 기법을 개발하여 국소 심근 벽 운동에 대한 평가 지표로 사용하고자 하였다. 심근의 분할을 통해 획득되어진 좌표값을 이용하여 심근 모(母)델을 3차원으로 가시화하고 심근벽의 슬라이스별 각 포인트의 속도를 색채 사상을 통해 가시화 하였다. 속도 영상의 유의성 검증을 위하여 총 22명의 데이터에 적용하였으며 정상인 7명과 심근경색 환자 15명으로 그룹을 나누어 각각 적용시킨 결과 정상인의 전체 평균 이동거리는 4.3mm이였고 평균 속도는 11.9mm/s이었으며 환자군에서는 평균 이동거리와 평균 속도가 각각 3.9mm, 10.5mm/s로 나타났으며 정상인의 심벽 움직임 속도가 환자에 비해 빠른 결과를 보였다. 이 논문에서는 게이트 심근 SPECT에서 새로운 지표인 속도 영상화 기법을 개발함으로써 기존의 데이터의 생산성을 향상시키고 재사용성을 증대시켰을 뿐만 아니라 새로운 지표를 이용한 분석을 임상에 적용하는 방안을 제안함으로써 유용성을 검토하였다.