핵의학 영상 기기 중 SPECT시스템은 촬영목적에 따라 다양한 콜리메이터를 사용하며 영상 재구성을 위해서는 각 콜리메이터의 기하학적 특성을 반영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이 중 핀홀 콜리메이터를 사용한 핵의학 영상기기의 영상 재구성에 관한 연구를 수행하였으며 특히 핀홀 콜리메이터 영상 재구성시 발생하는 샘플링 문제를 제거하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 순환적 영상 재구성 방법의 투사(projection)와 역투사(back-projection)시 각기 다른 방식으로 구축된 시스템 모델을 반영한 비동일 시스템 모델 방식을 개발하여 최대우도 기댓값최대화(maximum likelihood expectation maximization, ML-EM) 알고리듬에 적용하였다. 설계한 재구성 알고리듬을 성능을 검증하기 위해 geant4 application for tomographic emission(GATE) 시뮬레이션 툴을 이용하여 핀홀 콜리메이터의 디지털 팬텀 시뮬레이션을 수행하고 이를 이용하여 기존방식과 제안한 방식의 재구성 알고리듬에 대한 비교평가 연구를 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 비동일 시스템 모델 사용 영상 재구성 방법은 동일 시스템 모델을 사용한 순환적 재구성 알고리듬에 비해 효과적으로 샘플링 문제를 제거할 수 있는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 영상 재구성 방법은 다양한 콜리메이터에 확대적용 되어 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.
목적: Tc-99m tetrofosmin은 일반적으로 재분포 하지 않는 것으로 알려져 있으나 최근 일부 연구에서 Tc-99m tetrofomin의 재분포 현상이 보고 되고 있다. 본 연구는 재관류 치료를 받은 급성 심근경색 환자의 Tc-99m tetrofosmin 심근 관류 지연영상에서 역재분포 현상을 관찰하고 이에 대한 정량분석 및 추적 검사를 통해 역재분포 현상의 임상적 의의에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 급성 심근경색으로 관동맥 중재술을 시행한 67명(남자 46명, 여자 21명, 평균연령 $62{\pm}12.9$세)을 대상으로 게이트 Tc-99m tetrofosmin SPECT영상을 얻었다. 휴식기 조기 영상은 주사 후 40분째 얻었고 부하 후 지연기 영상은 3시간째 촬영하였다. 심근은 단축 영상을 주로 하여17개 분절로 나누어 분석하였고 심근의 혈류감소 정도와 범위, 국소심근벽 운동, 심근벽 두께는 단축 영상을 주로 하여 정상에서 결손까지 4등급으로 분류하여 분절 점수를 매겼다(0: 정상, 1: 약간 감소, 2: 심한 감소, 3: 결손). 조기 영상을 지연기 영상과 비교하여 지연기 영상에서 2점 이상으로 악화되는 분절을 역재분포가 있는 분절로 정의하였다. 대상 환자들은 9개월 후 관동맥 조영술과 게이트 Tc-99m tetrofosmin 심근 관류를 시행하였으며 역재분포가 있었던 경우와 없었던 경우로 나누어 관동맥 재협착 유무와 심근의 혈류감소 정도와 범위, 국소 심근벽 운동, 심근두께. 구혈률을 비교 분석하였다. 결과: 관동맥 중재술을 시행한 급성 심근경색 환자에서Tc-99m tetrofosmin의 역재분포 현상은67명 중 43명으로 64%였으며 391개 분절 중에서는 100개로 31%에서 관찰되었다 심근 혈류의 감소와 범위, 국소 심근벽 운동의 이상과 심근벽 두께의 감소, 구혈률은 역재분포가 있는 심근에서 더 심하였으며 통계학적 의미를 가졌다. 9개월 후 추적검사에서 관동맥 재협착의 발생은 역재분포의 유무에 따른 차이를 보이지 않았지만 Tc-99m tetrofosmin 심근관류 SPECT에서 역재분포를 보이는 심근이 혈류감소의 정도와 범위, 국소 심근벽운동의 이상, 심근 두께의 회복은 유의한 결과를 보였다. 결론: Tc-99m tetrofosmin지연기 영상에서 보이는 역재분포는 관동맥 중재술을 시행한 환자에서 관찰될 수 있으며 재혈관화 된 심근의 생존 가능성과 좌심실 기능의 회복을 예측하는데 추가적인 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료되어 Tc-99m tetrofosmin 심근관류 영상의 임상적 유용성을 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.
신장의 기능을 정량분석 할 수 있는 $^{99m}Tc$-DMSA 평면 영상은 단층영상에 비해 병소의 위치 정보에 한계가 있다. 따라서 광자 신호에 민감한 범용성 collimator로 교체하여 SPECT 방식으로 임상실험을 시행한 후, 진단의 정확도와 검사 소요시간을 분석하여 임상적용 가능성을 평가하였다. 10명의 실험대상에게 방사성의약품(1.0-1.2 MBq/kg)을 정맥주사하고, 이중 검출기 감마카메라를 이용하여 planar scan (high resolution (HR)-mode, $256{\times}256$, 50 kcts/view, 4 image)과 SPECT (HR / high sensitive (HS)-mode, $128{\times}128$, step and shoot, $180^{\circ}$, variable sec/angle, total 64 frame, OSEM reconstruction)를 시행하였다. 획득한 데이터를 분석 프로그램을 이용하여 비교한 결과, 실험 방법에 따라서 total counts는 high sensitive-mode SPECT가 대략 1.8-5.6 배 정도 많았고, counts를 이용한 상대신장기능은 모든 실험에서 유의한 수준 범위에서 차이가 없었으며(p=0.96), 검사 소요시간은 39%정도 단축되었다. 그러므로 고감도 범용성 collimator를 이용한 $^{99m}Tc$-DMSA renal SPECT는 planar scan에 비하여 신장의 기능을 정량분석 할 수 있고, 병변의 위치에 대한 정보를 보다 정확하게 진단할 수 있으며, 동시에 검사 소요시간을 단축시킬 수 있으므로 임상적으로 유용하게 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
저자들은 두개 기저나 경부종괴 또는 내경동맥의 동맥류등으로 인하여 내경동맥의 결찰이 필요한 환자에 있어서 객관적인 관점에서 수술전에 영구적인 내경동맥의 결찰의 안전성에 관하여 $^{99m}Tc$-HMPAO 뇌 SPECT를 이용하여 보고자 하였다. 내경동맥의 결찰이 고려되는 24명의 두개기저나 경부종괴 환자를 대상으로 하였다. 저자들은 풍선 시험 결찰술 시행전과 시행중의 양측 중대뇌동맥 영역의 섭취정도를 $^{99m}Tc$-HMPAO 뇌 SPECT를 이용하여 비교해보았고 이러한 결과를 신경학적 검사, 경동맥 스텀프압 고리고 뇌전도검사등과 비교해 보았다. 대상환자중 19명의 환자에서는 풍선 시험 결찰술 동안 신경학적 이상등의 문제들을 경험하지 않았고 이들에 있어 중대뇌동맥영역의 섭취정도는 결찰술 시행전에 비교하여 95-101%에 해당하였다. 나머지 5명의 환자에서는 일과성 반신마비와 의식소실등의 심한 신경학적 증상을 보였고 이들에 있어 중대뇌동맥 영역의 섭취정도는 시행전에 비하여 77-85%에 해당하였으며 다른 검사결과와도 잘 부합되었다. 결론적으로 풍선시험결찰술 시행전과 시행중의 $^{99m}Tc$-HMPAO 뇌 SPECT는 중대뇌동맥영역의 섭취가 시행전에 비교하여 85%이하인 경우 영구적인 신경학적 결손을 예측할 수 있는 간단하고 객관적인 방법이 될 수 있을 것으로 생각한다.
단일광자방출촬영 (SPECT) 에 대한 산란보정은 영상질을 개선하고 영상을 정량분석하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 에너지 창을 이용한 세 가지 산란보정들에 대해 조사하는 것이었다. 몬테카를로 방법을 이용하여 Tc-99m에서 방출되는 광자의 history를 발생시키는 점선원과 Jaszack 팬텀에 대해 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션을 위한 SPECT 시스템의 섬광체 NaI(T1) 는 두께 0.95 cm, 40 $\times$ 45 cm이었고, 조준기는 저에너지용 조준기를 사용하였다. 140 keV 에서 SPECT 에 대한 에너지 분해능은 9.8 %, 고유공간분해능은 0.32 cm 이었고, 화소크기는 0.3 $\times$ 0.3 $cm^2$이었다. 산란보정방법에는 컴프턴창을 이용한 방법 (CW), 세 개의 에너지창을 이용한 방법 (TW), 그리고 이중 광봉우리창을 이용한 방법 (DPW)을 사용하였다. DPW의 다항식 계수를 구하기 위해서 직경 20 cm인 팬텀안에서 깊이에 따라 점선원을 위치시켜 평면 영상을 얻었다. 에너지 창은 w1 = 92-125 keV, w2 = 124-126 keV, w3 = 126-140 keV, w4 = 140-154 keV, w5 = 154-156 keV으로 설정하였다. SPECT 투사영상은 360$^{\circ}$ 회전모드로 하여 120개를 얻었다. 회전반경은 15 cm이었다. 산란보정방법들은 삼중 에너지창을 이용한 방법은 cold sphere를 가진 Jaszack phantom 에서 참값에 가장 가까운 대조도를 주었고, hot sphere를 가진 Jaszack phantom에서 image recovery에 있어서 좋은 것으로 나타났다. 컴프턴 창을 이용한 방법은 대조도에 있어서 참값보다 과대평가되어 나타났고 이중 광봉우리창을 이용한 방법은 산란보정하기 전에 비해 대조 도는 좋아졌지만 참값에 비해 과소평가되어 나타났다. 조사된 세 가지 보정방법들은 개선된 영상 대조도를 보여주었다. 결론적으로, 산란보정에 대한 임상적용을 위해서는 SPECT 시스템에 실행하기 용이한 보정방법을 선택해하며, 정확한 정량분석을 위해서는 산란보정이 수행되어야 할 것이다.
최근 Cadmium-zinc-telluride (CZT) 반도체를 이용한 심장전용 감마카메라가 심장 핵의학 검사에 사용되고 있다. 본 연구는 기존 NaI(Tl) 신틸레이터를 사용한 감마카메라와 성능을 비교해 보고자 한다. CZT반도체를 사용한 심장전용 감마카메라(DSPECT, Spectrum-dynamic)와 범용 신틸레이터 SPECT 감마카메라(Infinia, GE)를 사용하여 연구를 진행했다. 방사성 동위원소는 $^{99m}TcO^{-4}$를 사용하고, 일반 임상 심장핵의학 검사에 사용된 조건을 실험 조건으로 설정 했다. NEMA 2001, 3 line phantom을 사용하여 반치폭(full width at half maximum, FWHM)을 측정하여 공간분해능(Spatial resolution)을 비교했다. 심장 팬텀을 사용하여 대조도대잡음비(Contrast to noise, CNR)를 비교하여 영상을 평가했다. 그리고 팬텀의 시간 당 MBq당 계수를 측정하여 민감도도 평가했다. NaI (Tl) 신틸레이터를 사용한 범용SPECT 감마카메라와 CZT 반도체를 사용한 심장 전용 감마카메라의 영상평가에서 감도는 $52.83counts{\cdot}sec^{-1}{\cdot}MBq^{-1}$과 $195.83counts{\cdot}sec^{-1}{\cdot}MBq^{-1}$로 나왔고, 공간분해능은 16.90 mm과 9.47 mm로 나왔다. 그리고 대조도대 잡음비는 3.6 과 4.2 로 나왔다. 기존 카메라를 이용한 심장 핵의학 영상과 비교하여 CZT를 사용한 심장 전용 감마카메라는 감도 및 공간분해능, 대조도대잡음비가 기존 감마카메라와 비교하여 월등하여 임상에서 환자의 피폭선량 저감과 검사 시간 단축, 높은 분해능의 영상으로 환자 만족도에 큰 영향을 줄 것으로 사료 된다.
뇌과관류증후군은 경동맥 스텐트 삽입술 또는 내막 절제술 시행 시 발생할 수 있는 드문 합병증으로 대사 요구량보다 관류가 더 많은 상태를 유발하는 다양한 기전에 의해 발생한다. 주 임상 증상은 편측성 두통, 고혈압, 발작 및 국소 신경계 결손이 있으며, 심한 경우 지주막하 출혈 및 뇌실질 출혈로 영구적 장애 또는 사망까지 유발할 수 있다. 일반적으로 뇌과관류증후군은 두개경유도플러, 관류 뇌자기공명영상 및 단일광자방출컴퓨터단층촬영으로 진단할 수 있다. 저자들의 연구에서는 내경동맥 스텐트 이후 확인한 혈관조영술에서 의미있는 정맥울혈 증상을 보여 뇌과관류증후군을 진단할 수 있었다. 환자는 증상성 양쪽 내경동맥 협착을 보이고 있었고, 협착으로 인해 곁순환 동맥들이 잘 발달하게 되었다. 이렇게 곁순환 동맥이 잘 발달된 상태에서 환자에게 내경동맥 스텐트를 삽입한 이후 대뇌 혈류량이 증가되며 혈류의 방향이 바뀌어 정맥 울혈이 생길 수 있으며, 경동맥 스텐트 삽입술 또는 내막 절제술 시행 이후 정맥울혈이 보일 시 뇌과관류증후군을 예측할 수 있다. 이 연구는 내경동맥 스텐트 삽입 후 바로 시행하는 혈관 조영술을 통해서 뇌과관류증후군을 확진할 수 있음을 보여준 1례의 보고이다.
최근 잠상산물 추출물인 BF-7이 기억력과 학습력 개선에 크게 유용하다는 연구결과들이 보고되고 있다. 이를 바탕으로 본 연구는 과연 이 BF-7이 일반적인 학생들의 학습력 및 인지력 개선을 유도하는지 여부를 재확인하고자 하였다. 본 연구결과 3주 동안의 BF-7 복용(매일 400mg)으로, 평균 IQ 10 이상의 증가를 보였다. 이의 의학적 검증을 위하여, SPECT를 이용하여 두뇌의 인지기능과 학습력 등을 담당하는 부위의 혈류량 개선을 살펴봄으로써 이런 개선효과를 확인하고자 하였다. 그 결과 parahippocampal gyrus 와 medial temporal area부위 즉 학습 관련한 두뇌부위의 혈류량과 글루코오스 사용량이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 BF-7의 복용은 효과적으로 두뇌의 활성을 유도하여, 인지기능과 기억력, 학습력 증진 효과를 갖는 것으로 나타났다.
Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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제20권3호
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pp.122-128
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2009
Objectives : Autism is a well-known psychiatric disorder that is presumed to have a neural basis. To investigate the underlying neurofunctional abnormalities of autism, the authors performed single photon emission computed tomography (SPECT) on children with autism. Methods : Fifty-five children with untreated autism (47 boys and 8 girls, mean age=$50.6{\pm}20.28$ months) were selected from among the patients visiting the child and adolescent psychiatric clinic of Seoul National University Hospital. Psychiatrists had diagnosed the participants according to the DSM-IV criteria for autistic disorder and the Childhood Autism Rating Scale (CARS) criteria for a diagnosis of autism. All participants were examined using 99mTC-HMPAO Brain SPECT. Using statistical parametric mapping (SPM) analysis, we compared the participants' SPECT images to standardized SPECT images of normal children, which had been retrospectively selected by the authors, on a voxel by voxel basis. Voxels with a p-value less than .001 were considered to be significantly different. Results : The autistic group showed significant hypoperfusion in the right medial frontal gyrus, right precentral gyrus, and left precuneus gyrus. In addition, they showed no significant hyperperfusion areas when compared to the control group. Conclusion : The findings of hypoperfusion in the medial-frontal lobe and precuneus are accord with hemodynamic abnormalities that have been already reported. Therefore, these findings are compatible with the recently suggested "theory of mind" hypothesis and the disturbances in attention shifting that have been observed in autistic children.
Object : SPECT which can visualize the distribution of CBF was operated to find the basic evidence by objective and scientific inspection on the fact that how the oriental medical treatment for stroke patients can effect CBF. Method : This study made 18 cases an object of research. These patients came to the Dongshin Univ. Oriental Medical Hospical within 5 days from the first attack, were diagnosed as stroke from Brain CT and MAl and were in the hospital for over 4 weeks at least. They were taken acupunture treatment, negative technique and herbal medication. And this study operated SPECT at the instance of admission and at the 4th week after admission 2 times and compared the change of CBF. Results : I operated SPECT on 18 CVA patients and got a result on the change of blood supplies in brain as follows; In the 2nd SPECT compared with 1st, out of the 1st and 2nd SPECT, there are 10 cases(55.6%) of increase and 8 cases (44.4%) of decrease. According to L/Cb11 evauation standard, the 1 st and the 2nd changes of blood supplies in SPECT shows decrese from $0.830{\pm}0.071$ to $0.801{\pm}0.067$. On the other hand, according to L/C standard shows a minute increase from $0.894{\pm}0.079$ to $0.895{\pm}0.091$. But there is nothing meaningful. I treated patients' group with risk factors and the other patients' group without risk factors and observed the changes of blood supplies respectively. And therefore Patients' group without risk factors shows an meaningful increase of blood supplies from $0.835{\pm}0.076$ to $0.796{\pm}0.069$ L/Cbll and also an increase from $0.921{\pm}0.029$ to $0.939{\pm}0.029$ by L/C. But this result by L/C is not significant. Conclusion : As mentioned above, I treated CVA patients through oriental medical therapies using SPECT and researched the changes of blood supplies in their brains. But I could' t get any meaningful result. However, I think only after solving some problems in this treatment and quantifing the changes of blood supplies, this results can be the standard of scientific examination about oriental medical treatments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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