• 제목/요약/키워드: Single-photon emission computed tomography

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GATE 시뮬레이션을 통한 고해상도 저선량용 소동물 영상화를 위한 CdTe 검출기 기반의 SPECT 기기 연구 (A Low-Dose High-Resolution SPECT System with CdTe for Small-Animal Imaging Applications: A GATE Simulation Study)

  • 박수진;유아람;김예슬;이영진;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권3호
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    • pp.162-170
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    • 2013
  • 인간의 질병연구를 위한 소동물용 픽셀화 반도체 검출기 기반의 단일광자단층촬영(SPECT, single photon emission computed tomography)시스템 개발이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 CdTe검출기 기반의 SPECT시스템의 고해상도 및 저선량 소동물 영상화 가능성을 알아보고자 NaI(Tl) 섬광결정 검출기로 구축된 SPECT 시스템과 비교 평가하였다. CdTe 검출기는 $44.8{\times}44.8$ mm의 크기이며 $0.35{\times}0.35{\times}5$ mm크기의 픽셀로 구성되어 있다. 검출기의 내인성 분해능은 0.35 mm 이며 이는 픽셀 크기와 동일하다. GATE 시뮬레이션 방법을 통하여 두 시스템간의 성능 평가를 수행하고 비교 분석하였다. 시스템의 공간 분해능과 민감도는 10 MBq의 $^{99m}Tc$ 점 선원을 사용하여 평가하였다. 복셀화된 MOBY (mouse whole-body) 팬텀을 사용하여 정량적 평가 및 흡수선량을 계산하였다. 점선원과 조준기 사이의 거리가 30 mm 일 때, NaI(Tl) 섬광결정 검출기 기반의 SPECT의 분해능은 1.54 mm, 민감도는 83 cps/MBq였으며, CdTe검출기 기반의 SPECT시스템의 분해능은 1.32 mm, 민감도는 116 cps/MBq로 더욱 향상된 공간 분해능과 민감도를 나타내었다. 두 시스템의 정량적 통계 분석은 CNR 계산을 통해 이루어졌으며, 주입 선량을 다양하게 설정하여 두 시스템에서의 CNR을 획득하였다. Mouse brain내 striatum의 주입선량이 160 Bq/voxel일 경우, CdTe검출기 기반의 SPECT에서 획득한 CNR은 2.30이었으며 섬광결정 검출기 SPECT에서 획득한 CNR은 1.85로 CdTe검출기 기반의 SPECT에서 더욱 큰 CNR을 지니고 있었다. 또한, CdTe기반의 SPECT를 사용할 경우 NaI(Tl) 섬광결정 검출기 기반의 SPECT 시스템을 사용하는 것보다 동일한 정량적 수치획득을 위한 소동물의 피폭선량을 감소시켜줄 수 있었다. 본 연구에서는 반도체 검출기 CdTe기반의 SPECT은 NaI(Tl) 섬광결정 검출기 SPECT 시스템보다 공간 분해능과 민감도 측면에서 높은 성능을 보였음을 증명하였다. 실제 시스템과의 검증 등의 추가 연구가 필요하지만, 본 연구 결과는 향후 피폭 선량을 줄이는 동시에 영상의 질을 높일 수 있는 소동물용 SPECT 시스템 구축에 응용될 수 있을 것이다.

주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애의 단일광자방출 전산화단층촬영 소견에 관한 연구 (SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY FINDINGS IN ATTENTION DEFICIT- HYPERACTIVITY DISORDER)

  • 조수철;이명철;문대혁
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제1권1호
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    • pp.27-39
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    • 1990
  • 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애는 학령전기 또는 학령기에서 가장 흔히 발견되는 질환들 중의 하나로서 학령기아동의 악 $3{\sim}20%$ 의 아동이 이 질환을 앓고 있는 것으로 평가되고 있다. 이 질환의 원인에 대하여는 유전적인 소인, 사회환경적인 요인등 여러주장들이 있어 왔으나, 임신 전후한 합병증이 많다는 연구, 신경학적인 검사에서 이상소견이 많이 발견된다는 보고, 납중독과의 관련설, 어머니의 술중독과 관련이 있다는 주장등은 환경적인 요인보다는 기질적인 요인이 작용하고 있을 가능성을 시사해준다 이에 본 연구는 '주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애'와 관련있는 뇌의 부위를 연구하기 위하여 '단일광자방출전산화단층촬영'을 시행하여, 30.4%(14/46)에서 혈류의 감소가 있었음을 발견하였다. 이상소견이 발견된 뇌의 부위는 대뇌피질, 시상부, 실부회백질, 기저핵, 소뇌등 일정하지는 않았다. 정신병리와의 관계에서는 이상소견이 나타난 군에서 심한 장애를 보였으며, 특히 과잉운동. 언어 소운동부분에서의 차이가 뚜렸하였다. 이러한 결과에 기반을 두어 '주의력결핍과잉운동장애'는 크게 뇌의 혈류장애가 있는 군과 없는 군의 두군으로 대별할 수가 있으며, 향후의 연구에서는 보다 많은 대상군을 선정하여, 정확한 뇌의 부위를 발견하기 위한 노력을 기울여야 한다.

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뚜렛씨병과 만성틱장애의 단일광자방출전산화단층촬영 소견에 관한 연구 (SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY FINDINGS IN TOURETTE'S AND CHRONIC MOTOR TIC DISORDER)

  • 조수철;이명철;김자성
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제4권1호
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    • pp.68-78
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    • 1993
  • Tourette씨병과 만성틱장애는 7세 전후한 연령에서 가장 흔히 시작되는 소아 또는 청소년기의 행동장애로서 서로 밀접한 관련성을 가지고 있으며, 또한 유전적인 경향이 아주 강한 질환들로 알려져 있다. 원인으로서도 여러가지 가설이 있으나 뇌의 기능 또는 기질적인 장애로 인하여 발병될 가능성도 클 것으로 추정되고 있다. 이에 본 연구는 이 질환들의 생물학적인 원인들 중 일부를 살펴보기 위하여 단일광자방출 전산화단층촬영술을 시행하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 31.0%(13/42)에서 대뇌피질의 혈류감소 소견을 보였으며, 전두엽이 가장 흔한 혈류 이상 소견을 보인 부위였다.2) 4.8%(2/42)애서 대뇌기저핵의 혈류에 감소를 나타내었다. 3) 4.8%(2/42)에서 시상부의 혈류감소가 관찰되었다. 4) 16.7%(7/42)에서 소뇌의 혈류감소가 관찰되었다. 5) 주의력결핍과잉운동장애가 동반된 군과 동반되지 않은 군간에 혈류장애의 빈도에 있어서의 차이는 관찰되지 않았다. 6) Tourette씨병과 만성틱장애에 있어서, 혈류장애가 동반된 빈도에 있어서의 차이는 관찰되지 않았다. 이상의 걸과로 미루어 Tourette씨병과 만성틱장애의 생물학적인 원인중의 하나로 뇌혈류장애와 관계가 있을 가능성이 있으며, 뇌혈류의 정도를 정량화시키거나, 또는 자기공명영상과 같은 방법을 병행하여 연구를 시행함으로써, 본 연구의 타당성을 높여줄 수 있으리라 기대된다.

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주의력결핍 과잉행동장애 아동에서 α-2A 아드레날린 수용체 유전자의 MspI 유전자 다형성에 따른 메칠페니데이트 치료 전후 뇌관류 비교 (Regional Brain Perfusion before and after Treatment with Methylphenidate According to the MspI Polymorphism of the Alpha-2A Adrenergic Receptor Gene in Children with Attention-Deficit Hyperactivity Disorder)

  • 박수빈;배정훈;김재원;양영희;오승민;홍순범;박민현;김붕년;신민섭;유희정;조수철
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제24권1호
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    • pp.21-27
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    • 2013
  • Objectives : Dysregulation of the central noradrenergic system may be involved in the pathophysiology of attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD). The aim of this study was to examine the differences in pre- and post-treatment cerebral perfusion according to the MspI polymorphisms of the alpha-2A-adrenergic receptor gene (ADRA2A) in children with ADHD. Methods : Thirty seven drug-naive ADHD children (8.9+1.8 years old, M=32, F=5) were genotyped. Baseline single-photon emission computed tomography (SPECT) and clinical assessments were performed for ADHD children. After treatment with methylphenidate for eight weeks, SPECT and clinical assessment were repeated. Results : No differences in baseline clinical assessments or cerebral perfusion were observed according to the MspI genotype. However, after treatment, ADHD children with the G/G genotype at the MspI polymorphism showed hyperperfusion in the right cerebellar declive (p=.001, uncorrected) and hypoperfusion in the left lentiform nucleus and left cingulate gyrus (p<.001 and p=.001, uncorrected), compared to children without the G/G genotype. Conclusion : Although the results of this study should be interpreted cautiously, they suggest a possible role of the MspI polymorphisms of the ADRA2A gene in methylphenidate-induced changes in cerebral perfusion.

Spect-guidance to Reduce Radioactive Dose to Functioning Lung for Stage III Non-small Cell Lung Cancer

  • Wang, Zhong-Tang;Wei, Li-Li;Ding, Xiu-Ping;Sun, Ming-Ping;Sun, Hong-Fu;Li, Bao-Sheng
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권2호
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    • pp.1061-1065
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    • 2013
  • Objective: To investigate the treatment effect of additional information obtained by single photon emission computed tomography (SPECT) lung perfusion imaging (LPI) in the radiotherapy planning process for patients with stage III non-small cell lung cancer (NSCLC). Methods: 39 patients with stage III NSCLC were enrolled. Gross tumor volume (GTV) was outlined by SPECT/CT images, SPECT-LPIs being used to define functional lung (FL) and non-functional lung (NFL) regions. Two sets of IMRT plans were designed to deliver 64Gy to PTV. One was a regular IMRT plan using CT images only (Plan 1), and the other was a corresponding IMRT plan using co-registered images (Plan 2). $FL_{Vx}$ (the % volume of functional lung receiving ${\geq}$x Gy) and $WL_{Vx}$ (% volume of whole lung to receive ${\geq}$x Gy) were compared by paired Student's t test. Kendalls correlation was used to analyze the factor (s) related with the FLV20 decrease. Results: Compared with plan 1, both $WL_{Vx}$ and $FL_{Vx}$ were decreased in plan 2. $WL_{V10}$, $WL_{V15}$, $WL_{V20}$, $WL_{V25}$, $WL_{V30}$ and $WL_{V35}$ decreased 9.7%, 13.8%, 17.2%, 12.9%, 9.8% and 9.8%, and $FL_{V10}$, $FL_{V15}$, $FL_{V20}$, $FL_{V25}$, $FL_{V30}$ and $FL_{V35}$ decreased 10.8%, 14.6%, 17.3%, 14.5%, 14.5% and 10.5%. $FL_{Vx}$ decreased significantly compared with $WL_{Vx}$. There were significant differences in $WL_{V10}$, $WL_{V15}$, $WL_{V20}$, $WL_{V25}$, $WL_{V3}$ and $FL_{V10}$, $FL_{V15}$, $FL_{V20}$, $FL_{V25}$, $FL_{V30}$ between plan 1 and plan 2 (P=0.002, 0.000, 0.000, 0.005, 0.027 and 0.002, 0.000, 0.000, 0.006, 0.010). According to Kendall correlation analysis, NFL had a negative relation with the percentage FLV20 decrease (r=-0.559, P<0.01), while the distance of PTV and NFL center had a significantly positive relation with the percentage of FLV20 decrease (r=0.768, P<0.01). Conclusion: Routine use of SPECT-LPI for patients undergoing radiotherapy planning for stage III NSCLC appears warranted.

Value of Bone Scintigraphy and Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) in Lumbar Facet Disease and Prediction of Short-term Outcome of Ultrasound Guided Medial Branch Block with Bone SPECT

  • Koh, Won-Uk;Kim, Sung-Hoon;Hwang, Bo-Young;Choi, Woo-Jong;Song, Jun-Gul;Suh, Jeong-Hun;Leem, Jeong-Gill;Shin, Jin-Woo
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제24권2호
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    • pp.81-86
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    • 2011
  • Background: Facet joint disease plays a major role in axial low-back pain. Few diagnostic tests and imaging methods for identifying this condition exist. Single photon emission computed tomography (SPECT) is reported that it has a high sensitivity and specificity in diagnosing facet disease. We prospectively evaluated the use of bone scintigraphy with SPECT for the identification of patients with low back pain who would benefit from medial branch block. Methods: SPECT was performed on 33 patients clinically suspected of facet joint disease. After SPECT, an ultrasound guided medial branch block was performed on all patients. On 28 SPECT-positive patients, medial branch block was performed based on the SPECT findings. On 5 negative patients, medial branch block was performed based on clinical findings. For one month, we evaluated the patients using the visual analogue scale (VAS) and Oswestry disability index. SigmaStat and paired t-tests were used to analyze patient data and compare results. Results: Of the 33 patients, the ones who showed more than 50% reduction in VAS score were assigned 'responders'. SPECT positive patients showed a better response to medial branch blocks than negative patients, but no changes in the Oswestry disability index were seen. Conclusions: SPECT is a sensitive tool for the identification of facet joint disease and predicting the response to medial branch block.

가와사키 질환에서의 신증상과 영상 검사 소견 (Renal Manifestations and Imaging Studies of Kawasaki Disease)

  • 오지영;박세진;김선정;장광천;김유리아;신재일;김기혁
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제17권2호
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    • pp.86-91
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    • 2013
  • 목적: 본 연구는 가와사키 질환의 신장 침범에 대하여 비교적 덜 침습적이며, 특이도와 민감도가 높은 검사인 Technetium-99m dimercaptosuccinic acid scintigraphy (DMSA renal SPECT)을 통하여 밝혀보고자 한다. 방법: 2011년 3월부터 10월까지 국민건강보험 일산병원에서 가와사키로 진단된 15명의 환아들을 대상으로 진행하였다. 15명의 환아 모두 가와사키의 급성기에 DMSA renal SPECT를 시행하였다. 또한 신장 세뇨관 손상 지표인 요중 ${\beta}2$-microglobulin (${\beta}2$-MG)을 측정하여 이를 통한 가와사키 환아에서 신장 손상의 조기 진단 가능 여부를 연구해보았다. 결과: 환아 15명 모두의 신기능 검사는 정상이었다. 소변 검사상 현미경적 혈뇨와 농뇨가 각각 13%, 33%에서 관찰되었다. 요중 ${\beta}2$-MG는 46%에서 증가된 소견을 보였다. 또한 환아들을 요중 ${\beta}2$MG를 기준으로 증가되어 있는 군과 증가되지 않은 군으로 나누어 비교, 분석해 보았으며, 두군간에 임상 증상, 임상 검사, 초음파 검사 및 심초음파 검사에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 모든 환아에서 DMSA renal SPECT는 정상 소견을 보였다. 결론: 본 연구에서 가와사키 질환의 신장 침범은 경한 소변 검사 이상 및 일부 환아에서의 요중 ${\beta}2$-MG의 상승 소견을 보였으며, DMSA renal SPECT에서 관찰될 정도의 신장 침범은 보이지 않았다.

단일검출기 단일광자방출 전산화단층촬영술에서 원형(Circular)과 비원형(Non-circular) 회전방식 자료획득(Data Acquisition)의 비교 (Comparison of Circular vs Non-Circular Orbit Data Acquistion using Single Head Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT))

  • 손형선;신경섭
    • 대한핵의학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.118-124
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    • 1995
  • 단일광자방출전산화 단층촬영술을 이용한 영상정보를 효과적으로 얻기 위하여 고려되어야 할 사항으로는 1) 조준기(collimator)의 선택, 2) 기질(matrix)의 크기, 3) 회전각의 수 (number of angles), 4) 360도 또는 180도 획득(acquisition), 5) continuous 또는 step& shoot, 6) 원형 또는 비원형회전 등이 있다. 저자들은 비원형회전으로 검체와 검출기 사이의 거리를 단축시킴으로써 직선성, 균일성, 대조도, 해상력에 미치는 영향을 알아보기 위하여 원형회전 방법과 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 비원형회전을 하여도 균일성(uniformity)과 직선성(linearlity)을 유지한다. (2) 균일성, 대조도(contrast), 해상력(resolution)들이 비원형 회전을 한 경우에 보다 더 개선되었다. (3) 영상 획득시간은 비원형회전인 경우에 더 소요되었다. (매스캔 당 10분) 따라서 검사자는 영상 화질의 개선효과와 상반되는 보정(calibration)과 설치(set-up)에 소요되는 시간(매스캔당 10분이상)을 비교하여 자료획득(data acquisition) 회전방법을 선택하여야한다.

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Fusiform Aneurysm on the Basilar Artery Trunk Treated with Intra-Aneurysmal Embolization with Parent Vessel Occlusion after Complete Preoperative Occlusion Test

  • Jung, Young-Jin;Kim, Min-Soo;Choi, Byung-Yon;Chang, Chul-Hoon
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제53권4호
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    • pp.235-240
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    • 2013
  • Fusiform aneurysms on the basilar artery (BA) trunk are rare. The microsurgical management of these aneurysms is difficult because of their deep location, dense collection of vital cranial nerves, and perforating arteries to the brain stem. Endovascular treatment is relatively easier and safer compared with microsurgical treatment. Selective occlusion of the aneurysmal sac with preservation of the parent artery is the endovascular treatment of choice. But, some cases, particularly giant or fusiform aneurysms, are unsuitable for selective sac occlusion. Therefore, endovascular coiling of the aneurysm with parent vessel occlusion is an alternative treatment option. In this situation, it is important to determine whether a patient can tolerate parent vessel occlusion without developing neurological deficits. We report a rare case of fusiform aneurysms in the BA trunk. An 18-year-old female suffered a headache for 2 weeks. Computed tomography and magnetic resonance image revealed a fusiform aneurysm of the lower basilar artery trunk. Digital subtraction angiography revealed a $7.1{\times}11.0$ mm-sized fusiform aneurysm located between vertebrovasilar junction and the anterior inferior cerebellar arteries. We had good clinical result using endovascular coiling of unruptured fusiform aneurysm on the lower BA trunk with parent vessel occlusion after confirming the tolerance of the patient by balloon test occlusion with induced hypotension and accompanied by neurophysiologic monitoring, transcranial Doppler and single photon emission computed tomography. In this study, we discuss the importance of preoperative meticulous studies for avoidance of delayed neurological deficit in the patient with fusiform aneurysm on lower basilar trunk.

SPECT/CT를 이용한 증후성 족부 부골의 진단 (Diagnosing Symptomatic Accessory Tarsal Bones Using SPECT/CT)

  • 김려섭;강준순;김영태;김범수
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.212-216
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    • 2011
  • Purpose: This study was designed to analyze the usefulness of Single Photon Emission Computed Tomography/Computed Tomography (SPECT/CT) in diagnosing symptomatic accessory tarsal bones. Materials and Methods: Twenty four feet (16 patients) with symptomatic accessory navicular and/or os trigonum, who agreed to take SPECT/CT, were included in this study. Fifteen feet had accessory navicular, five had os trigonum, and four had both. According to the uptake in the SPECT/CT, 11 feet were classified into high and 13 into low uptake groups. The low uptake group was treated non-operatively, while the high uptake group received operations when initial conservative management failed. A modified Kidner procedure was performed for accessory navicular and arthroscopic excision was done for os trigonum. After a mean follow-up of 6.8 (range, 3~13) months, the American Orthopaedic Foot and Ankle Society (AOFAS) score and the Visual Analogue Scale (VAS) for pain were compared. Results: Patients in the high uptake group had a higher initial mean VAS score ($7.0{\pm}0.8$ vs $2.2{\pm}0.9$, p<0.05) and a lower initial mean AOFAS score ($45.9{\pm}9.2$ vs $83.9{\pm}4.2$, p<0.05) compared to the low uptake group. All patients in the low uptake group improved after non-operative treatment. Seven patients underwent operations and had a decreased VAS ($1.6{\pm}0.5$) and an increased AOFAS score ($88.3{\pm}1.8$) at the last follow-up. Four patients in the high uptake group demonstrated erratic symptoms. Conclusion: SPECT/CT can be a useful diagnostic tool and helpful in designing treatment plans for symptomatic accessory navicular and os trigonum.