목적: 요소분석법. 독립성분분석법 등이 PET을 이용하여 심근혈류를 비침습적으로 측정하기 위하여 사용되어 왔다. 이론적으로 뛰어나고 새로운 방법인 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET데이터의 정량분석방법을 개발하였다. 이 연구에서 사용한 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 환자의 혈류를 정량화 하였다. 대상 및 방법: 관동맥질환이 의심되어 관류 SPECT를 시행한 환자 20명을 대상으로 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET을 시행한 후 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 심근 독립성분영상을 추출하였으며, 좌심실영역과 심근영역에 대한 영상대조도를 조사하였다. 앙상블 학습은 독립성분과 가중치 행렬에 대한 확률분포를 가정하고 베이지안 이론에 의해서 혼합자료에 대한 확률분포를 추정한다. 이렇게 추정한 혼합자료의 확률분포와 실제 분포간의 차이인 Kullback-Leibler 발산치가 최소가 되도록 독립성분과 가중치 행렬을 순차적으로 변화시켜가며 최종 해를 찾는 방식이다. 이 연구에서 사후확률분포는 동적 핵의학 영상에 적합한 비음성제약조건과 함께 수정된 가우시안 분포를 이용하여 최적화 하였다. 혈류량은 심첨부, 중벽 네 부분, 하벽 네 부분의 9개 영역으로 나누어 측정하였으며, 측정결과에 대해 관류 SPECT 소견과 관동맥조영술의 소견과 비교하였다. 결과: 전체 20명의 휴식기 및 부하기 영상에서 5명을 제외한 15명의 데이터에 대해 심근혈류를 측정할 수 있었다. $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET에서 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 정량화한 휴식기 혈류량은 $1.2{\pm}0.40$ ml/min/g, 부하기 혈류량은 $1.85{\pm}1.12$ml/min/g이었다. 같은 영역에 대해 두 번 측정했을 때 측정된 심근혈류값의 상관계수는 0.99로 재현성이 높았다. 분리된 독립성분영상에서 영상대조도는 좌심실에 대한 심근영역의 비는 평균 1:2.7이었다. 관동맥 조영술을 시행한 9명에서 협착이 없는 분절과 협착이 있는 분절의 혈류예비능에 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 또한, 관동맥조영술에서 협착이 확인된 66분절의 심근관류 SPECT 소견에서 가역적 혈류감소를 보인 분절의 혈류예비능이 더 많이 감소되는 경향을 보였으나 통계적 유의성을 보이지는 않았다. 결론: 앙상블 학습을 이용한 독립성분분석방법을 이용하여 심근혈류가 측정이 되었다. 앙상블 독립성분분석법을 이용한 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET 분석방법이 관상동맥 질환의 분석 및 동적 핵의학 영상 데이터의 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.
Image fusion is fast catching attention as Wagner pointed out in his 2006 version of the recent progress and development presented at the annual meeting of Society of Nuclear Medicine. Prototypical fusion of bone scan and radiograph was already attempted at in 1961 when Fleming et al. published an article on strontium-85 bone scan. They simply superimposed dot scan on radiograph enabling simultaneous assessment of altered bone metabolism and local bone anatomy. Indeed the parallel reading of images of bone scan and radiography, CT, MRI or ultrasonography has been practiced in nuclear medicine long since. It is fortunate that recent development of computer science and technology along with the availability of refined CT and SPECT machines has permitted us to open a new avenue to digitally produce precise fusion image so that they can readily be read, exchanged and disseminated using internet. Ten years ago fusion was performed using Bresstrahlung SPECT/CT and it is now achievable by PET/CT and SPECT/CT software and SPECT/CT hardware. The merit of image fusion is its feasibility of reliable assessment of morphological and metabolic change. It is now applicable not only to stationary organs such as brain and skeleton but also to moving organs such as the heart, lung and stomach. Recently, we could create useful fusion image of cardiac SPECT and 64-channel CT angiograph. The former provided myocardial metabolic profile and the latter vascular narrowing in two patients with coronary artery stenosis and myocardial ischemia. Arterial stenosis was severe in Case 1 and mild in Case 2.
N-13 암모니아 PET 동적영상을 이용하여 심근혈류량을 측정할 때, 부분용적효과와 스필오버현상을 보정하는 새로운 방법을 고안하고, 이 방법을 이용하여 측정한 심근혈류량을 2구획모델만을 이용한 종래의 방법과 비교, 분석하여 새로운 방법에 대한 효율성과 정확성을 고찰한다. 9명의 관상동맥 환자에서 20mCi의 N-13 암모니아를 안정상태와 부하상태에서 주사한 후, PET 동적영상을 얻어 심근의 3부분(중격, 전면벽, 측면벽)과 좌심실방에 관심영역을 그려 시간-방사능곡선을 얻었다. 심근의 3부분에 대한 심근혈류량과 스필오버분획을 기하학적 관심영역 모델 개념을 2구획모델에 포함시킨 새로운 방법과 종래의 2구획모델 방법으로 각각 구하였다. 이때 관심영역의 위치에 따른 심근혈류량을 알아보기 위해서 심근 밖에서 좌심실 중심쪽으로 20개의 관심영역을 그리고, 위의 두 방법을 이용하여 심근혈류량을 구하였다. 종래의 N-13 암모니아 2구획모델과 기하학적 모델 개념을 2구획모델에 포함시킨 새로운 방법으로 모델 합치 곡선을 구하였다. 관심영역 위치 변화에 대한 심근혈류량의 값을 종래의 방법과 새로운 방법으로 구하고, 부분용적효과를 정확하게 보정하기 위하여 관심영역을 심내막쪽에 설정하였다. 총 108개의 심근관심영역에서 두 가지 방법을 이용하여 구한 심근혈류량 사이의 회귀곡선 기울기는 1.57, 상관계수는 0.88이었다. 그리고 같은 방법으로 얻어진 스필오버분획들도 선형적 상관관계(r=1.00, 기울기=0.98)가 있었다. 결론적으로 N-13 암모니아 PET 동적영상과 기하학적 모델 개념을 2구획모델에 포함시킨 새로운 방법을 이용하여 구한 심근혈류량은 종래의 방법보다 더 효율적이며 정확하게 정량화되어짐을 알 수 있었으며, 앞으로 임상환경에서 심근혈류량 정량분석연구에 유용할 것이라고 생각한다. 환자 군에 비해 유의하게 낮았다(p<0.01). 결론적으로, 흉통을 호소한 환자에서 심근관류 신티그라피상 정상인 경우에는 심장사건의 발생율이 낮음을 알 수 있었고, 특히 관동맥조영술에 관동맥병변이있는 환자와 없는 환자간에 1차 심장사건의 발생율에 유의한 차이가 없는 것을 고려하면, 심근관류 신티그라피가 정상소견을 보이는 흉통환자는 정상 관동맥조영술 소견을 보이는 환자에 준하여 치료하여도 좋을 것으로 사료되었다.리고 0.19, 0.40, 0.53, 0.61이었다. 실제 속도상수의 비 $k_3/k_4$에 대한 (BG-OCC)/OCC와 $R_A,\;R_v$간의 상관계수는 각각 0.983, 0.984, 0.999이었으며 그때의 기울기는 각각 1.76, 0.47, 1.25이었다. 결 론 : IPT 약역학은 시간이 흐름에 따라 혈류량의 변동에 비해 도파민 운반체량의 변동에 더욱 민감한 경향을 보였으며 $k_3/k_4$에 대한 (BG-OCC)/OCC, $R_A,\;R_v$의 결과간에 좋은 상관관계를 가졌다. 따라서 이러한 약역학 컴퓨터시뮬레이션이 SPECT 영상을 이용한 도파민 운반체 또는 수용체 정량분석을 최적화하는데 매우 유용할 것으로 생각된다.TEX>-CIT SPECT는 파킨슨병의 조기진단 및 진행 추적에 임상적으로 유용할 것으로 판단된다., SCC 4예, AC 1예)였으며, 11예 중 9예(81.8%)에서 방사선학적 검사결과와 Tc-99m MIBI섭취율의 변화가 일치하였다. 결론적으로, Tc-99m MIBI SPECT는 폐암병소의 국소화 및 방사선치료 효과의 판정에 어느정도 유용하리라 사료되었다.냈고 4명에서는 low CBD obstruction을 나타내었으며 후에 CBD stone, CBD carcinoma,
Ha, Yeong Su;Yoon, Sang-Pil;Kim, Han-Sung;Kim, Kye-Ryung
대한방사성의약품학회지
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제5권2호
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pp.71-78
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2019
Nuclear imaging is one of the most powerful measures for non-invasive diagnosis of myocardial vascular disease. Radionuclide such as 13N, 15O, 201Tl and 82Rb is used for the measurement of cardiac blood flow. 13N, 15O and 201Tl are produced in cyclotrons while 82Rb is obtained from generator. Rubidium (Rb), an alkali ion, behaves biologically like potassium, and accumulates in myocardial tissue. Rb has rapid blood clearance profile which allows the use of 82Rb with a short physical half-life of 75 s for non-invasive evaluation of regional myocardial perfusion. There are several advantages of 82Rb over other radioisotopes. An ultra-short half-life significantly reduces the exposure of patients to radiation and allows to repeat injections for studying the effects of medical intervention. As a positron emitter, 82Rb allows positron emission tomography (PET) imaging which have shown superior diagnostic performances. 82Rb can be produced from generator by decay of its parent 82Sr. However, the preparation of 82Sr is difficult, because appropriate purity is required to meet the specification of the product. Recently reported procedure from ARRONAX research institute showed that a Chelex-100 resin is sufficient for this purpose and additional column is not necessary. Whereas Brookhaven National Laboratory (BNL) procedure contains three ion exchange resin separation, including Chelex-100 resin. Currently, since 82Sr production site is non-existent in Korea, Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) has plan to produce 82Sr within specifications. We compared 82Sr purification procedures reported from ARRONAX and BNL to investigate the most suitable procedure for our conditions.
팍스시스템은 의료 영상을 디지탈화한 시스템이다. PACS데이터는 초창기 CR(Computed Radiography)의 경우 10MB내외의 데이터를 발생하였으나 의료장비의 발전으로 인해 DB(Digital Radiography)는 20MB이상의 데이터를 발생하였다. 또 CT(Computed Tomography)의 경우 0.5MB데이터를 100Slice내외의 데이터를 발생하였으나, 현재는 Cardiac/PET 등의 CT는 Multi Frame을 지원하며 300~5000Slice이상의 데이터를 발생하게 됨에 따라 네트워크에 상당한 트래픽이 발생하여 병원 진료 환경에 심각한 영향을 초래한다. 또한, 스마트 폰, 태블릿 pc등의 발전으로 인해 많은 사용자들은 실시간 또는 멀티미디어와 같은 데이터 표현 방식으로 팍스 데이터를 보길 원할 것이며, 팍스 시스템 또한 그러한 요구조건을 만족시키기 위해 발전하고 있다. 병원에서 사용하는 네트워크는 인터넷 서비스의 모토인 best effort방법을 일반적으로 사용한다. 이러한 데이터 전송방식은 진료에 직접적인 영향을 미치는 팍스 데이터의 전송에 영향을 미칠 수 있다. 특히 네트워크의 트래픽이 제한적인 환경에서 높은 대역폭을 요구하는 멀티미디어 팍스 데이터를 다수의 사용자들이 전송받기 원하면 지연시간으로 인해 원활한 진료진행을 방해 받을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 네트워크 개발자들은 QoS라는 개념을 도입하였고, 여러 계층에서 QoS를 보장하기 위한 연구가 진행되였다. 일반적으로, 네트워크에서 QoS를 지원하기 위한 여러가지 형태의 연구들을 조사하고, 분산 시스템을 제어하기 위한 DDS 미들웨어에 대한 연구를 기반으로 병원 네트워크에서 적용 방안을 설계하고 시뮬레이션을 통해 검증함으로써 새로운 형태의 병원 네트워크를 제안하고자 한다.
본원에서는 비심장 수술환자의 수술 전후 심장사건의 위험도 평가를 위해 심근관류 SPECT를 시행하고 있다. 암환자의 경우 수술 전에 전신 뼈 검사 혹은 전신 PET 검사로 암 전이 여부 확인 후 심근관류 SPECT를 시행하여 불필요한 검사 처방을 막고 있다. 하지만 단기 병동 입원 환자의 경우 재원 일수를 줄이고자 전신 뼈 검사 후 최소 16시간의 간격을 두고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하는 경우가 있지만 아직까지 서로 다른 동위원소 투여로 인한 crosstalk contamination의 영향에 대한 평가가 제대로 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 실제 환자 데이터를 이용하여 이에 대한 유효성 검정을 시행하고자 한다. 2009년 8월부터 9월까지 서울아산병원 핵의학과에서 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행한 87명의 환자를 대상으로 연구 분석하였다. $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 시행 전날 전신 뼈 스캔 시행 여부에 따라 환자를 분류하였고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 촬영 시 이중 에너지 창을 이용하여 영상을 획득하였다. 획득한 영상에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트의 비율을 전날 전신 뼈 검사의 시행 유무에 따라 비교 분석하였다. 실험에는 anthropomorphic torso phantom을 사용하였으며 심근($^{201}Tl$)과 심근 이외의 부분($^{99m}Tc$)에 각각 14.8 MBq, 44.4 MBq를 투여 하였다. 영상획득은 시간 간격을 두고 게이트 법 적용 없이 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하여 얻었고 Xeleris ver 2.0551를 이용하여 공간 분해능을 측정 분석하였다. 수집한 환자 데이터에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트 비율 비교 결과 전날 전신 뼈 스캔을 시행한 경우 Bone tracer 주입 후 12시간에서 24시간까지의 비율이 Ventri에서는 1:0.411 에서 1:0.114, Infinia에서는 1:0.249에서 1:0.079로 지수함수적으로 감소하며 시간 경과에 따라 유의한 차이(Ventri p=0.0001, Infinia p=0.0001)를 나타내었다. 또한 전신 뼈 스캔을 시행하지 않은 경우의 비율은 Ventri에서 평균 1:$0.067{\pm}0.006$, Infinia에서 1:$0.063{\pm}0.007$로 나타났다. Phantom 실험 후 공간 분해능 측정 결과는 $^{99m}Tc$의 첨가 여부와 시간 경과에 따라서 FWHM의 유의한 변화는 나타나지 않았다 (p=0.134). Anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 환자 데이터 분석을 통해 bone tracer 주입 16시간 이 후에 시행된$^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 영상은 $^{99m}Tc$에 의해 공간 분해능에 유의한 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다. 하지만 이는 영상의 질적 평가만 이루어진 것으로 환자의 피폭과 검사의 정밀도 및 정확도에 관한 연구가 추가로 필요한 실정이다. 추후 서로 다른 동위원소 사용에 따른 crosstalk contamination의 영향에 대한 정확하고 표준화된 유효성 검정으로 검사 간격에 대한 정확한 가이드라인 제시가 이루어져야 할 것이다.
심근생존능은 심기능이 저하되어 있으나 적절한 치료에 의해 심기능이 회복될 수 있는 상태를 말하며, 기절심근과 동면심근으로 대변할 수 있다. 기절심근은 심근관류가 정상이지만 아직 심근기능이 회복이 안된 상태로 수 시간 내지 수주일 후에 회복이 되는 상태를 말하며, 동면심근은 심근관류가 오랫동안 감소되어 있어 심기능 저하되어 있지만 심근관류를 정상화시켜주면 바른 시간내에 심기능이 회복되는 상태를 말한다. 임상적으로는 이 두가지 상태가 혼합된 경우도 있으리라 추측되고 있다. 심근생존능을 진단하는 것은 재혈관화 치료를 시행하기 전에 미리 환자의 예후를 결정해 줄 수 있다는 점에서 임상적인 의의가 있다. 그 진단법으로는 PET에 의해 심근대사기능이 존재함을 증명하는 것이 표준으로 되어 있으나, 그 외에도 심장초음파, 심장 MRI등을 이용한 검사법, $^{201}TI$ 또는 $^{99m}Tc-MIBI$를 이용한 신티그라피등의 검사법이 있다. 현재까지 보고된 바를 종합하면 $^{201}TI$ 부하-재분포-재주사영상법이 가장 우수한 것으로 사료되나, 각 진단법이 개선 또는 개발되고 있으므로 이에 대한 계속적인 관심이 필요하며, 핵의학적인 진단방법도 계속적으로 발전시킬 필요가 있다고 사료된다.
개의 마취에서 부작용을 예방하기 위하여 전마취제로 가장 일반적으로 사용되어지는 항콜린제는 심장에 부작용을 일으킬 수 있다. 비글견에서 케타민 마취 동안 심장의 교감신경과 부교감 신경의 균형에 대한 아트로핀과 글리코피롤레이트의 효과를 검증하기 위하여, 심박변이도, 마취 기간 그리고 행동 변화가 평가 되어졌다. 아트로핀과 글리코피롤레이트에서는 어떠한 일시적인 domain 차이도 없었다. 주파수 영역과 연관되어서는, 아트로핀과 글리코피롤레이트 효과는 모두 대조군에 비해 유의하게 낮게 나타났다(P<0.05). 그러나, 아트로핀의 RMSSD와 SD1은 기준선보다 낮았으며(P<0.05), 글리코피롤레이트의 LF:HF ratio는 기준선보다 높은 유의한 변화를 보였다(P<0.05). SD1의 변화는 주파수 도메인의 HF와 일치하는 변화를 보였으며 호흡수와 $SpO_2-R$의 변화와도 일치하는 변화를 보였다. 우리의 결과는 심장의 자율신경적 특성을 이용하여 글리코피롤레이트가 안전성과 작용 시간을 고려하여 개에서 케타민 마취 시 항콜린제로 더욱 적당하다는 것을 증명한 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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