• Korean Journal of Radiology
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• 제20권1호
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• pp.102-113
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• 2019

Objective: To assess the accuracy and potential bias of computed tomography (CT) ventricular volumetry using semiautomatic three-dimensional (3D) threshold-based segmentation in repaired tetralogy of Fallot, and to compare them to those of two-dimensional (2D) magnetic resonance imaging (MRI). Materials and Methods: This retrospective study evaluated 32 patients with repaired tetralogy of Fallot who had undergone both cardiac CT and MRI within 3 years. For ventricular volumetry, semiautomatic 3D threshold-based segmentation was used in CT, while a manual simplified contouring 2D method was used in MRI. The indexed ventricular volumes were compared between CT and MRI. The indexed ventricular stroke volumes were compared with the indexed arterial stroke volumes measured using phase-contrast MRI. The mean differences and degrees of agreement in the indexed ventricular and stroke volumes were evaluated using Bland-Altman analysis. Results: The indexed end-systolic (ES) volumes showed no significant difference between CT and MRI (p > 0.05), while the indexed end-diastolic (ED) volumes were significantly larger on CT than on MRI (93.6 ± 17.5 mL/m² vs. 87.3 ± 15.5 mL/m² for the left ventricle [p < 0.001] and 177.2 ± 39.5 mL/m² vs. 161.7 ± 33.1 mL/m² for the right ventricle [p < 0.001], respectively). The mean differences between CT and MRI were smaller for the indexed ES volumes (2.0-2.5 mL/m²) than for the indexed ED volumes (6.3-15.5 mL/m²). CT overestimated the stroke volumes by 14-16%. With phase-contrast MRI as a reference, CT (7.2-14.3 mL/m²) showed greater mean differences in the indexed stroke volumes than did MRI (0.8-3.3 mL/m²; p < 0.005). Conclusion: Compared to 2D MRI, CT ventricular volumetry using semiautomatic 3D threshold-based segmentation provides comparable ES volumes, but overestimates the ED and stroke volumes in patients with repaired tetralogy of Fallot.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제17권1호
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• pp.109-120
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• 1996

Cardiac function is evaluated quantitatively using angiographic images via the analysis of the shape change or the heart wall boundaries. To kin with, boundary defection or ESLV(End Systolic Lert Ventricular) and EDLV(End Diastolic Left Ventricular) is essential for the quantitative analysis of cardiac function. The boundary detection methods proposed in the past were almost semi-automatic. Intervention by a knowledgeable human operator was still required Of con, manual tracing of the boundaries is currently used for subsequent analysis and diagnosis. This method would not cut excessive time, labor, and subjectivity associated with manual intervention by a human operator. EDLV images have noncontiguous and ambiguous edge signal on some boundary regions. In this paper, we propose a new method for automated detection of boundaries in noncontiguous and ambiguous EDLV images. The boundary detection scheme which based on a priori knowledge information is divided into two steps. The first step is to detect the candidate edge points of EDLV using ESLV boundaries. The second step is to correct detected boundaries of EDLV using the LV shape. We developed the algorithm of modifying EDLV boundaries defined adaptive modifier. We experimented the method proposed in this paper and compared our proposed method with the manual method in detecting boundaries of EDLV. In the areas within estimated boundaries of EDLV, the percentage of error was about 1.4%. We verified the useflilness and obtained the satisfying results througll the experiments of the proposed method.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권9호
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• pp.1525-1536
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• 2021

Objective: To investigate the feasibility of cine three-dimensional (3D) balanced steady-state free precession (b-SSFP) imaging combined with a non-local means (NLM) algorithm for image denoising in evaluating cardiac function in children with repaired tetralogy of Fallot (rTOF). Materials and Methods: Thirty-five patients with rTOF (mean age, 12 years; range, 7-18 years) were enrolled to undergo cardiac cine image acquisition, including two-dimensional (2D) b-SSFP, 3D b-SSFP, and 3D b-SSFP combined with NLM. End-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), stroke volume (SV), and ejection fraction (EF) of the two ventricles were measured and indexed by body surface index. Acquisition time and image quality were recorded and compared among the three imaging sequences. Results: 3D b-SSFP with denoising vs. 2D b-SSFP had high correlation coefficients for EDV, ESV, SV, and EF of the left (0.959-0.991; p < 0.001) as well as right (0.755-0.965; p < 0.001) ventricular metrics. The image acquisition time ± standard deviation (SD) was 25.1 ± 2.4 seconds for 3D b-SSFP compared with 277.6 ± 0.7 seconds for 2D b-SSFP, indicating a significantly shorter time with the 3D than the 2D sequence (p < 0.001). Image quality score was better with 3D b-SSFP combined with denoising than with 3D b-SSFP (mean ± SD, 3.8 ± 0.6 vs. 3.5 ± 0.6; p = 0.005). Signal-to-noise ratios for blood and myocardium as well as contrast between blood and myocardium were higher for 3D b-SSFP combined with denoising than for 3D b-SSFP (p < 0.05 for all but septal myocardium). Conclusion: The 3D b-SSFP sequence can significantly reduce acquisition time compared to the 2D b-SSFP sequence for cine imaging in the evaluation of ventricular function in children with rTOF, and its quality can be further improved by combining it with an NLM denoising method.

• 대한핵의학회지
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• 제26권1호
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• pp.40-48
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• 1992

Gated blood pool scan is frequently used for evaluating the change in cardiac function in various cardiac diseases. But resting gated blood pool scan using only LVEF as a cardiac index has been consitently shown to have a low sensitivity, which is about 50%, in detecting coronary artery disease. So it is recommended to compare exercise gated blood pool scan to resting gated blood pool scan. Exercise tests, however, are not always possible, especially in patients with musculoskeletal diseases, recent myocardial infarction and in elderly persons. We studied the usefulness of resting gated blood pool scan using multiple indices in evaluating the patients with coronary artery disease. Studied cases were 185 patients with coronary artery disease (angina pectoris 31, myocardial infarction 154) and 25 normals with low likelihood of coronary artery disease. We used $^{99m}Tc-labeled$ RBC, 740 MBq labeled by in vivo method. The data were evaluated by Micro DELTA computer program. The results were as following: 1) The ejection rates (PER, AER) and filling rates (PFR, AFR) were different in normls and patients with angina pectoris or myocardial infarction. 2) Mean phase angle, ejection rates and filling rates could separate normals from coronary artery disease patients with normal LVEF. 3) Regional ejection fraction was decreased at the site of the infarct in patients with myocardial infarction. 4) Peak filling rate was the the most detectable index in evaluation of cardiac function in patients with coronary artery disease. 5) The threshold at 1.5 standard deviation of normal range was considered as the most reliable cut-off value from ROC analysis. These data suggest that the resting gated blood pool scan has an important role in the evaluation of cardiac functional changes using various cardiac indices in patients with coronary artery disease.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권6호
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• pp.507-516
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• 2008

최근 연구 결과에 따르면 여러가지 질환 중에 심장 질환으로 인한 사망률이 가장 높은 것으로 나타났다. 임상 실습에서 심장 기능은 좌심실을 수동윤곽검출하여 혈류량이나 심박구출률을 계산하여 분석하지만, 많은 시간과 비용을 필요로 한다. 본 연구에서는 심장을 촬영한 단축 자기공명영상을 사용하여 자동 좌심실 분할 알고리즘을 제안한다. 코일 위치에 따른 왜곡을 보상하고, 에지 정보를 검출하고 특성에 따라 분류한후에, 영역 확장 기법을 사용하여 좌심실을 분할하였다. 또한 부분 복셀소(voxel)의 영향을 고려하였다. 코넬대학교 IRB의 승인하에 38 명의 심장 자기공명영상을 사용하여 제안한 알고리즘을 수동윤곽검출 및 GE MASS 소프트웨어와 비교하였다. 심장의 이완기와 수축기에 혈류량은 부분 복셀소 영향을 고려하지 않을 경우 각각 $3.3mL{\pm}5.8$(표준편차)와 $3.2mL{\pm}4.3$, 부분 복셀소 영향을 고려한 경우 각각 $19.1mL{\pm}8.8$와 $10.3mL{\pm}6.1$의 정확도를 보였다. 심박구출률은 부분 복셀소 영향을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우에 대해서 각각 $-1.3%{\pm}2.6$ 와 $-2.1%{\pm}2.4$의 정확도를 보였다. 이를 통해 제안한 알고리즘이 정확하고 정기적인 임상 실습에 유용함을 확인할 수 있다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제58권6호
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• pp.218-223
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• 2015

Purpose: Idiopathic scoliosis is a structural lateral curvature of the spine of unknown etiology. The relationship between degree of spine curvature and cardiopulmonary function has not yet been investigated. The purpose of this study was to determine the association between scoliosis and cardiopulmonary characteristics. Methods: Ninety children who underwent preoperative pulmonary or cardiac evaluation at a single spine institution over 41 months were included. They were divided into the thoracic-dominant scoliosis (group A, n=78) and lumbar-dominant scoliosis (group B, n=12) groups. Scoliosis severity was evaluated using the Cobb method. In each group, relationships between Cobb angles and cardiopulmonary markers such as forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in one second ($FEV_1$), $FEV_1$/FVC, left ventricular ejection fraction, pulmonary artery flow velocity, and tissue Doppler velocities (E/E', E'/A') were analyzed by correlation analysis linear regression. Results: In group A, 72 patients (92.3%) underwent pulmonary function tests (PFTs), and 41 (52.6%) underwent echocardiography. In group B, 9 patients (75.0%) underwent PFT and 8 (66.7%) underwent echocardiography. Cobb angles showed a significant negative correlation with FVC and $FEV_1$ in group A (both P<0.05), but no such correlation in group B, and a significant negative correlation with mitral E/A ratio (P<0.05) and tissue Doppler E'/A' (P<0.05) in group A, with a positive correlation with mitral E/A ratio (P<0.05) in group B. Conclusion: Pulmonary and cardiac function was significantly correlated with the degree of scoliosis in patients with thoracic-dominant scoliosis. Myocardial diastolic function might be impaired in patients with the most severe scoliosis.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.289-294
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• 2011

본 연구의 목적은 cardiac MRI를 이용하여 확장기와 수축기의 정량적 측정을 통해 각 단면의 심박출률의 차이를 알아보고자 하였다. 총 12명(정상 7명, 심근교 1명, 부정맥 4명)을 대상으로 심첨에서부터 대동맥궁 쪽으로 단면을 얻었다. 수축기와 확장기 영상을 확대하여 경계를 정하였고, 이 면적을 바탕으로 1, 3, 5, 6-7단면의 심박출률을 구하였다. 정상인의 평균 박출률은 각각 1, 3, 5, 6-7단면에서 67.14%, 66.24%, 65.63%, 그리고 65.29% 로 나타났다. 반면, 환자들의 평균 박출률은 각각 1, 3, 5, 6-7단면에서 61.74%, 60.92%, 60.89%, 그리고 61.89%로 나타났다. 본 연구를 통해 cardiac MRI를 이용한 특정단면의 심박출률은 각 단면마다 큰 차이가 없음을 알 수 있었고 따라서 cardic MRI를 이용한 심박출계수의 평가는 대표 단면만으로 가능함을 알 수 있었다.

• 대한약리학회지
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• 제29권2호
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• pp.195-202
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• 1993

스트렙토조토신으로 당뇨를 유발시킨 쥐의 심근 근장그물에서 칼슘이동이 저하됨을 볼 수 있었다. 칼슘이동의 저하는 최대칼슘 uptake의 감소와 칼슘에 대한 affinity의 감소로 나타났다. 이러한 심근 근장그물의 기능저하가 나타나는 작용기전이 심근 근장그물 단백의 산화성 손상과 관계가 있는지를 살펴보았다. 당뇨쥐에서는 glycohemoglobin과 carbonyl group의 양이 현저히 증가됨을 볼 수 있었다. 한편으로 cyclic AMP 의존성 protein kinase의 catalytic subunit에 의한 phospholamban 인산화에 의해 심근 근장고물 칼슘이동의 증가를 보였고, 이 증가는 대조군에 비하여 당뇨군에서 훨씬 현저하게 나타났다. SDS-polyacrylamide를 이용한 전기영동후 autoradiogram을 통하여 확인한 phospholamban 인산화는 당뇨군에서 진한 band로 나타남이 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 당뇨군의 심근 근장그물 기능저하는, 기초상태에서 아마도 심근내 저하된 norephinephrine 양으로 인하여 phospholamban 인산화 정도가 적으므로 근장그물 $Ca^{2+}-ATPase$ 억제가 나타남을 제시해 주며, 근장그물 단백의 산화성 손상도 당뇨성 심근질한을 일으킬 수 있는 또 다른 요인 중의 하나로 생각된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제29권5호
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• pp.384-390
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• 2012

본 연구는 심초음파를 이용한 심박출량 측정의 정확성을 평가하고, 수의학에서 심박출량 측정을 위해 처음 적용되는 Automated Contour Tracking method (ACT method)와 다른 심초음파 측정 방법간의 비교를 위한 목적으로 실시되었다. 따라서 본 연구에서는 흡입마취된 비글견에서 심초음파를 이용한 세가지 심박출량 측정 방법 (modified Simpson's method, left ventricular outflow method 그리고 ACT method)과 절대적 표준법으로 사용되어 오고 있는 열희석법의 성적을 비교 분석하였다. 결과의 검정은 피어슨 상관계수와 선형 회귀 분석법을 사용하였다. 실험에 사용된 실험견은 심혈관계 및 전신상태에 이상이 없는 10마리 비글견이며 호흡마취 유도하에 평가가 실시되었다. 실험은 심초음파법으로 측정한 다음 연이어 열희석법으로 측정하는 순서로 진행되었다. 세 가지 심초음파 측정법들은 모두 열 희석법과 유의적인 상관관계(p < 0.05)에 있음을 알 수 있었고 특히, 세 가지 방법 중에서는 ACT method에서 상관관계가 가장 높음을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 심초음파를 이용한 심박출량 측정법은 절대적인 심박출량을 제시하지 못하였다. 하지만 심박출량 측정의 절대적 표준법으로 사용되는 열희석법과 유의적인 상관관계가 있음이 확인 되었으므로 심박출량의 간접적인 정보로 활용함으로써 환자의 마취시에 발생할 수 있는 혈역학적 장애의 발견이나 교정을 위해서 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권9호
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• pp.229-238
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• 2013

병원외 심정지는 오늘날 우리나라의 중대한 보건문제로서, 환자의 퇴원 시 생존율은 3.5%이며, 이 중 1%만이 신경학적 기능을 회복하는 것으로 나타났다. 이처럼 낮은 병원외 심정지 환자의 생존율을 높이기 위해서는 병원 도착 전 환자의 자발적 순환을 회복시키는 것이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 질병관리본부의 2009년도 심정지 의무기록 조사 자료를 활용하여 병원외 심정지 환자의 자발적 순환 회복률을 향상시킬 수 있는 요인들에 대한 심층 분석을 수행하였다. 심정지 환자의 자발적 순환 회복에 영향을 미치는 요인은 의사결정나무기법을 적용하여 분석하였으며, 그 결과 도착전 CPR여부, 병원 도착전 심정지 목격여부, 심정지시 활동, 과거력(암/심장질환/뇌졸중), 심정지 발생 장소, 병원전 일반인 CPR여부, 신고~현장 도착까지 걸린 시간, 연령 등이 중요한 요인으로 밝혀졌다. 이 요인들의 조합을 통해 의사결정나무모형으로 분류된 심정지 환자는 총 16개 유형이었으며, 그 중 유형 1의 특징을 갖는 집단의 자발적 순환 회복률(29.6%)이 가장 높게 나타났다. 더불어 비공공장소에서 심정지가 발생한 환자에게 일반인이 CPR을 시행하였을 경우, 심정지 환자의 자발적 순환 회복률이 향상된 것으로 보아 지역주민들에 대한 CPR교육이 중요함을 파악할 수 있었다.