Myocardial perfusion and function can be quantified using SPECT and PET. There was controversy over the usefulness of the correction techniques for physical artifacts, such as photon attenuation and scatter, in the quantification of myocardial perfusion using SPECT. However, the cumulated results of many investigations have leaded the consensus on the usefulness of the correction procedures to improve the accuracy and specificity of the myocardial SPECT in the assessment of coronary artery diseases. Although the clinical value of the myocardial perfusion PET has not been preyed yet, the absolute myocardial blood flow and perfusion reserve values quantified using myocardial PET are employed in many basic investigations. In this paper, the methods for the quantitative myocardial SPECT and PET will be reviewed.
Positron emission tomogrpahy (PET) represents the most advanced scintigraphic imaging technology. With the increase in availability of PET, the clinical use of PET has grown in medical fields. This can be employed for cardiovascular research as well as for clinical applications in patients with various cardiovascular disease. PET allows non-invasive functional assessment of myocardial perfusion, substrate metabolism and cardiac innervation and receptors as well as gene expression in vivo. PET is regarded as the gold standard for the detection of myocardial viability, and it is the only method available for the quantitative assessment of myocardial blood flow. This review focuses on the clinical applications of myocardial perfusion PET in coronary artery disease.
Rb-82 dynamic PET과 이중적분법에 의한 국소 심근 혈류측정 연구를 시행하고자 실험 개를 이용한 심근 경색 모델과 허혈성 심근질환에서 좌심실 입력함수에 의한 정상 및 관류결손 심근에서의 혈류를 측정하였다. 이중적분법이 선형회귀모델에 의한 혈류측정방법에 비하여 안정도가 높고 심근내혈류가 선형적인 가정을 배제할 수 있어 사용 가능한 방법이 될 수 있음을 확인하였다.
The potential for recovery of left ventricular dysfunction after myocardial revascularization represents a practical clinical definition for myocardial viability. The evaluation of viable myocardium in patients with severe global left ventricular dysfunction due to coronary artery disease and with regional dysfunction after acute myocardial infarction is an important issue whether left ventricular dysfunction may be reversible or irreversible after therapy. If the dysfunction is due to stunning or hibernation, functional improvement is observed. but stunned myocardium may recover of dysfunction with no revascularization. Hibernation is chronic process due to chronic reduction in the resting myocardial blood flow. There are two types of myocardial hibernation: "functional hibernation" with preserved contractile reserve and "structural hibernation" without contractile reserve in segments with preserved glucose metabolism. This review focus on the application of F-18 FDG and other radionuclides to evaluate myocardial viability. In addition the factors influencing predictive value of FDG imaging for evaluating viability and the different criteria for viability are also reviewed.
관상동맥질환의 진단 및 평가에 있어서 myocardial perfusion SPECT검사와 FDG를 이용한 myocardial PET검사 그리고 PET/CT에 장착된 64-slice CT를 이용한 coronary CT angiography를 동시에 실행함으로 검사의 신뢰도와 편의성을 한층 더 높이고자 한다. 먼저 약물부하 myocardial perfusion SPECT검사를 먼저 시행한다. 환자의 피폭경감을 위해서 $^{99m}Tc$-MIBI 10 mCi 로 주사하며 myocardial PET검사를 위해서 지방식을 먹지 않고 ursodeoxcholic acid 100 mg을 생수와 함께 복용하게 하여 1시간 후에 SPECT 영상을 얻는다. 이어서 myocardial FDG PET검사를 시행한다. 혈중의 지방산 농도를 낮추고 심장의 FDG섭취율을 증가시키기 위해 혈중 포도당 농도치에 따라 insulin과 Acipimox를 함께 사용하는 독창적인 경구 당 부하법을 사용하였으며, 환자의 피폭 경감을 위해서 $^{18}F$-FDG 5 mCi를 주사하고 1시간 후에 10분간 gated 영상을 얻으며 필요시 delay 영상을 얻는다. PET검사가 끝남과 동시에 환자는 동일한 position을 하고 연속해서 coronary CTA를 시행한다. 이 검사에서 가장 중요한 것은 심박동수 조절과 환자의 호흡협조이다. 심박동수를 65회 이하로 낮추기 위해 beta blocker 50 mg~200 mg을 의사와 상의하여 복용케 하고 호흡법을 충분히 연습을 시키다. 검사 직전에 isosorbide dinitrate를 3~5회 분무하여 혈관벽의 긴장을 낮추고 혈관을 확장시켜서 coronary artery의 해부학적 형태를 더욱 잘 나타낼 수 있게 한다. 촬영 시 CT 조영제를 4.0~5.0 mL/sec의 압력으로 주입하며 촬영을 한다. Coronary CTA를 이용하면 coronary artery stenosis가 잘 보이며, 약물부하 myocardial perfusion SPECT로 coronary CTA에서 보인 stenosis와 perfusion저하의 상관관계를 검토(culprit vessel 확인)할 수 있으며, FDG PET으로 hibernating myocardium 또는 infarction site의 viability를 확인할 수 있다. 한 가지 검사로 lesion site와 severity 및 치료에 대한 반응 예측이 가능함으로 약물치료, PCI, CABG 등 치료방향을 설정할 수 있다. 또한 모든 검사 과정들이 연속적으로 동시에 이루어지기 때문에 짧은 시간(3시간) 내에 one-stop으로 검사를 종료할 수 있는 큰 장점을 가지게 된다. 그러므로 이 검사법은 ischemic heart disease의 one-stop evaluation에 있어서 유용한 protocol로 보여진다.
Rb-82 dynamic PET과 이중적분법에 의한 국소 심근 혈류측정 연구를 시행하고자 실험 개를 이용한 심근 혈전증 모델에서 좌심실 입력함수에 의한 정상 및 관류결손 심근에서의 혈류를 측정하였다. 이중적분법이 선형회귀모델에 의한 혈류측정방법에 비하여 실현이 간단하고 심근내 혈류가 선형적인 가정을 배제할 수 있어 더욱 정확한 방법이 될 수 있음을 확인하였다.
Positron emission tomography (PET) serves as a gold standard for noninvasive in vivo measurement of myocardial blood flow (MBF) and coronary flow reserve (CFR). CFR can be defined as the ratio of maximally vasodilated MBF over its basal flow. It is an important parameter for the evaluation of functional severity of coronary stenosis and prognositification in various diseases such as dilated cardiomyopathy. $^{13}NH_3,\;H_2^{15}O,\;^{82}Rb$ are widely used radiopharmaceuticals for measuring MBF and CFR, This review introduces imaging techniques and its clinical utility. Cardiac application or PET and PET/CT is expected to be increased in near future.
The authors report a case of unsuspected myocardial ischemia detected during CoDe FDG PET (coincidence detection fluorodeoxyglucose positron emission tomogram) which was performed for the evaluation of a solitary pulmonary nodule. Camera-based FDG PET without attenuation correction often reveals false defect in the inferior wall of the left ventricle in normals due to excessive attenuation. However, this asymptomatic patient had increased uptake in the inferior wall suggesting ischemic myocardium. The scan finding was confirmed by Tl-201 myocardial SPECT and coronary angiogram. The patient then underwent successful PTCA of mild RCA and right ventricular branch followed by right upper lobectomy for small cell lung cancer.
목적: 암모니아의 심근섭취는 심근의 관류나 생존능 및 대사에 관계되어 있으며, N-13 암모니아 PET은 심근의 허혈을 진단하는 데에 유용한 것으로 알려져 있다. 그러나, 아데노신을 이용한 약물부하 심근관류 검사로 N-13 암모니아 PET/CT와 Tc-99m 세스타미비 SPECT 검사를 비교한 연구는 없었다. 이 연구에서는 관상동맥질환이 의심되는 환자에게서 아데노신 약물부하로 N-13 암모니아 PET/CT와 Tc-99m 세스타미비 SPECT를 시행하여 두 검사의 차이를 비교분석하여 N-13 암모니아 PET/CT의 임상 유용성을 알아보았다. 대상 및 방법: 관상동맥질환이 의심되는 환자 중 Tc-99m 세스타미비 SPECT와 N-13 암모니아 PET/CT를 동시에 시행할 수 있었고, 검사 1주일 이내 관상동맥조영술을 시행하였던 17명의 환자(남자:13명, 평균연령 $63{\pm}11$세)를 대상으로 하였다. 아데노신약물 부하 후 N-13 암모니아 PET/CT와 Tc-99m 세스타미비를 검사하여 육안 분석과 정량분석을 실시하였다. 결과: 관상동맥조영술에서 50% 이상의 협착이 확인된 관상동맥의 진단에 대한 민감도와 특이도는 N-13 암모니아 PET/CT는 91%와 89%로, Tc-99m세스타미비 SPECT는 65%와 82%로 각각 나타났다. 또한 N-13 암모니아 PET/CT와 Tc-99m 세스타미비 SPECT는 전체에 238분절 중 65%인 154분절에서 동일한 결과를 보였으며, N-13 암모니아 PET/CT는 Tc-99m 세스타미비 SPECT에서 비가역적인 관류결손을 보였던 병변 중 54%에 대하여 가역적인 관류결손을 나타내었다. 협착혈관이 관장하는 심근부위에 해당하는 110개의 분절에 대하여 부하기와 휴식기의 계수를 N-13 암모니아 PET/CT와 Tc-99m세스타미비 SPECT에서 각각 비교하였을 때, 부하기의 비교에서는, 두 검사간에 유의한 차이를 보이지 않았으나, 휴식기에서는 N-13 암모니아 PET/CT의 계수가 Tc-99m세스타미비 SPECT의 계수보다 높았으며 (p<0.01), 휴식기와 부하기의 계수의 차이도 N-13 암모니아 PET/CT가 Tc-99m 세스타미비 SPECT보다 큰 것으로 나타났다(p<0.01). 결론: N-13 암모니아 PET/CT는 Tc-99m 세스타미비 SPECT보다 관상동맥질환의 진단이 정확하고, 가역적인 관류결손을 보인 분절의 수가 많으며, 휴식-부하 관류차이도 현저하여, 관상동맥질환의 정확한 진단과 함께 심근의 허혈이나 생존능을 더욱 잘 반영하는 것으로 사료된다.
Sang-Geon Cho;Minchul Kim;Seung Hun Lee;Ki Seong Park;Jahae Kim;Jang Bae Moon;Ho-Chun Song
Journal of Cardiovascular Imaging
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제30권3호
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pp.169-180
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2022
BACKGROUND: We analyzed whether C-11 acetate positron emission tomography (PET) can be used for the evaluation of non-infarct-related artery (NIRA) in patients with ST-elevation myocardial infarction (STEMI) and multivessel disease. METHODS: We prospectively enrolled 31 patients with STEMI and at least one NIRA stenosis (diameter stenosis [DS] ≥ 50%). C-11 acetate PET was performed after successful revascularization for the infarct-related artery (IRA). Myocardial blood flow (MBF) and oxidative metabolism (kmono) were measured and compared between NIRA vs. IRA, stenotic (DS ≥ 50%) vs. non-stenotic (DS < 50%) NIRAs, and NIRAs with significant stenosis (DS ≥ 70% or fractional flow reserve [FFR] ≤ 0.80) vs. those without (neither DS ≥ 70% nor FFR ≤ 0.80). The correlations between PET and angiographic parameters were also analyzed. RESULTS: MBF and kmono were significantly higher in NIRAs than those in IRAs. Stenotic NIRAs showed significantly reduced stress MBF, myocardial flow reserve (MFR), relative flow reserve (RFR) (0.72 ± 0.12 vs. 0.82 ± 0.14; p = 0.001), and stress kmono, as compared to those in non-stenotic NIRAs. NIRAs with significant stenosis had significantly lower stress MBF, MFR, and RFR (0.70 ± 0.10 vs. 0.80 ± 0.14; p = 0.001). RFR showed the best, but modest linear correlation with DS of NIRA stenosis (r = -0.429, p = 0.001). RFR > 0.81 could effectively exclude the presence of significant NIRA stenosis. CONCLUSIONS: C-11 acetate PET could be a feasible alternative noninvasive modality in patients with STEMI and multivessel disease, by excluding the presence of significant NIRA stenosis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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