본 연구는 cardiac CT를 이용한 박출계수 산출 시 cardiac MRI와 물리적 시간 해상도 차이를 분석하여 보정함으로써 cardiac CT의 오진율을 감소시키고자 하였다. 연구 방법은 대동맥판막 역류 질환을 진단받은 138명을 대상으로 cardiac CT와 cardiac MRI의 박출계수를 산출한 후 두 검사 간 물리적 시간 해상도 차이를 cardiac CT의 박출계수에 보정한 다음 신뢰도를 평가하여, 물리적 시간 해상도 차이 보정 전, 후 cardiac CT의 오진율이 개선됐는지 평가 하였다. 연구결과, 물리적 시간 해상도 차이 보정 전 cardiac CT 박출계수의 오진율은 38.4%(53명)로 높게 나왔고, 보정 후 오진율은 23.9%(33명)로 감소하였다. 또한 Bland-Altman plot에서 확인한 보정된 cardiac CT 박출계수는 cardiac MRI의 박출계수와의 일치도가 상당히 높은 것을 알 수 있다. 결론적으로 심장판막 질환 진단시 단순한 cardiac CT의 박출계수로만 진단하는 것은 오진율을 높일 수 있으므로 cardiac MRI로 물리적 시간 해상도의 차이를 보정하면 오진율을 14.5%(20명) 감소시킬 수 있다. 그러므로 본 연구를 박출계수 산출 시 적용한다면 유용성이 높다고 사료된다.
This study examined the correlation between MR cine and myocardium Single-photon emission computed tomography (SPECT) by comparing the measured cardiac ejection fractions. The usefulness of cardiac MRI was also evaluated. Ten patients (8 men, 2 women and average age of 58.6 years), who underwent a myocardium SPECT scan and cardiac cine MRI scan among patients who visited the hospital for the chief complaint of cardiac disorder from June 1, 2010 to February 10, 2011, were enrolled in this study. The cardiac ejection fraction was calculated from the images obtained in both scans. The data was used to examine the correlation. The regression equation the cardiac ejection fraction values of the 10 patients obtained in myocardium SPECT and MRI cine was Y = 1.12X-8.91 ($R^2$ = 0.78, significance of F = 0.001639, and confidence level of 95%). The results were significant when the cardiac ejection fraction obtained from MRI cine was compared with that obtained from myocardium SPECT. Overall, a cardiac examination using MRI enables an investigation of not only the ejection fraction but also the ED and ES volumes, stroke volume, wall thickness, and wall thickening in a higher spatial resolution despite the examination being conducted once. This examination is believed to be very useful for diagnosing patients with cardiac disease.
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.
Radionuclide cardiac studies lend themselves exceptionally well to functional imaging. This is especially true for gated blood pool scan (GBP). Making functional images is also possible in radionuclide angiocardiography (RNAC). In this study we tried to validate the functional images obtained from RNAC by comparing it with GBP. Twenty three patients (16 patients with coronary artery diseases, 5 with hypertensive heart diseases, and 2 with nonspecific chest pains) underwent simultaneous RNAC and GBP at the same position (LAO $45^{\circ}$). From both studies, global ejection fraction, regional ejection fraction, phase image, amplitude image, stroke image, paradox image, maximum ejection and maximum filling rates were obtained. Global ejection fraction are almost same in both studies. Regional ejection fractions of apex and inferior portion of left ventricle calculated from RNAC are well correlated with those of GBP. Phase and paradox image, maximum ejection and maximum filling rates were obtained. Global ejection fraction are almost same in both studies. Regional ejection fractions of apex and inferior portion of left ventricle calculated from RNAC are well correlated with those of GBP. Phase and paradox images of RNAC are very similar to those of GBP. However, amplitude and stroke images are different. Regional ejection fractions of the left ventricular base, maximum ejection and maximum filling rates obtained from RNAC are significantly different from those of GBP. In conclusion, albeit all of functional images of RNAC is not same as GBP, regional walt motions and global left ventricular function are expected to be successfully analyzed by phase and paradox image and ejection fraction.
Heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) accounts for approximately half of all heart failure (HF) cases. The prevalence of HFpEF is increasing due to an aging population with hypertension, diabetes mellitus, and obesity. HFpEF remains a challenging clinical entity due to a lack of effective treatment options. Traditional HF medications have not been shown to reduce mortality of patients with HFpEF, and an implantable cardioverter-defibrillator is not indicated due to normal ejection fraction. Sudden death is the most common mode of death in patients with HFpEF; however, the underlying mechanisms of sudden death are not fully elucidated. Although ventricular arrhythmias are responsible for the majority of sudden deaths in general, their contribution to sudden deaths in HFpEF patients is likely less significant. The mechanisms of ventricular arrhythmias in HFpEF are 1) reduced conduction velocity due to ventricular hypertrophy, 2) delayed repolarization due to potassium current down-regulation, 3) calcium leakage due to altered excitation-contraction coupling, and 4) increased ventricular fibrosis caused by systemic inflammation. Hypertension and subsequent ventricular hypertrophy reduce the conduction velocity in HFpEF hearts via heterogeneous distribution of connexin 43. Delayed repolarization caused by potassium current down-regulation in HFpEF hearts provides a window for early afterdepolarization to trigger ventricular arrhythmias. Altered excitation-contraction coupling in HFpEF can cause calcium to leak and trigger delayed afterdepolarization. Increased systemic inflammation and subsequent ventricular fibrosis provide substrates for re-entry. Further research is warranted to investigate the detailed mechanisms of ventricular arrhythmias in HFpEF.
Radionuclide cardioangiography has been widely applied and has played major roles in non-invasive assessment of cardiac function. Three techniques, first-pass, gated first and gated equilibrium methods, have commonly been used to evaluate right ventricular ejection fraction which usually abnormal in the patients with cardiopulmonary disease. It has been known that the gated first pass method is the most accurate method among the three techniques in assessment of right ventricular ejection fraction. The radionuclide right ventricular ejection fraction values were determined in 13 normal subjects and in 15 patients with chronic obstructive pulmonary disease by the gated first pass method and compared with those of the first pass method because there ha,j been no published data of right ventricular ejection fraction by the gated first pass method in Korea. The values of right ventricular ejection fraction by the gated first pass method were compared with the detas from the pulmonary function test performed in the patients with chronic obstructive pulmomary disease. The results were as follows: 1) The values of right ventricular ejection fraction by the gated first pass method were $50.1{\pm}6.1%$ in normal subjects and $38.5{\pm}8.5$ in the patients with chronic obstructive pulmonary disease. There was statistically significant difference between the right ventricular ejection fraction of each of the two groups (p < 0.05). 2) The right ventricular ejection fraction by the gated first pass method was not linearly correlated with $FEV_1$, VC, DLCO, and FVC as well as $P_aO_2$ and $P_aCO_2$ of the patients with chronic obstructive pulmonary disease. We concluded that right ventricular ejection fraction by the gated first pass method using radionuclide cardioangiography may be useful in clinical assessment of the right ventricular function.
To evaluate the usefulness of radionuclide cardiac angiography in the assessment of right ventricular function, we measured right ventricular ejection fraction (RVEF) using single pass method. In 12 normal persons, RVEF averaged $52.7{\pm}5.9%(mean{\pm}S.D.)$. In 25 patients with chronic obstructive lung disease, RVEF was $37.2{\pm}10.6%$ and significantly lower than that of normal persons (p<0.01). All 10 patients with right ventricular failure had abnormal RVEF, which was significantly lower than that of 14 patients without right ventricular failure ($27.6{\pm}5.7%,\;43.9{\pm}8.5%$, respectively. p<0.01). It concluded thal RVEF measured by single pass radionuclide cardiac angiography was a useful, noninvasive method to assess right ventricular function.
Background and Objectives: The morphology-voltage-P-wave duration (MVP) electrocardiography (ECG) risk score is a newly defined scoring system that has recently been used for atrial fibrillation (AF) prediction. The aim of this study was to evaluate the ability of the MVP ECG risk score to predict AF in patients with an implantable cardioverter defibrillator (ICD) and heart failure with reduced ejection fraction in long-term follow-up. Methods: The study used a single-center, and retrospective design. The study included 328 patients who underwent ICD implantation in our hospital between January 2010 and April 2021, diagnosed with heart failure. The patients were divided into low, intermediate and high-risk categories according to the MVP ECG risk scores. The long-term development of atrial fibrillation was compared among these 3 groups. Results: The low-risk group included 191 patients, the intermediate-risk group 114 patients, and the high-risk group 23 patients. The long-term AF development rate was 12.0% in the low-risk group, 21.9% in the intermediate risk group, and 78.3% in the high-risk group. Patients in the high-risk group were found to have 5.2 times higher rates of long-term AF occurrence compared to low-risk group. Conclusions: The MVP ECG risk score, which is an inexpensive, simple and easily accessible tool, was found to be a significant predictor of the development of AF in the long-term follow-up of patients with an ICD with heart failure with reduced ejection fraction. This risk score may be used to identify patients who require close follow-up for development and management of AF.
Purpose: This study examined the influence of the maximal aerobic capacity on the two-year cardiac-related re-hospitalization in patients with heart failure with a reduced ejection fraction (HFrEF) in Korean society. Methods: The maximal aerobic capacity of the study population (n=95, male 63%) was evaluated using a cardiopulmonary exercise (CPX) testing system. Each patient was followed up for two years to divide the HFrEF patients into two groups according to cardiac-related re-hospitalization: re-hospitalization (RH) group (n=29, 30%) and no re-hospitalization (NRH) group (n=66, 70%). Results: The relative peak $VO_2$ (mL/kg/min, p<0.001), exercise duration (p<0.001), respiratory exchange ratio ($VCO_2/VO_2$, p=0.001), systolic blood pressure (SBP) reserve (p=0.004), heart rate (HR) reserve (p=0.007), SBP max (p=0.02), and HR max (p=0.039) were significantly lower in the RH group than the NRH group during the CPX test. On the other hand, the ventilatory efficiency (VE/VCO2 slope, p=0.02) and age (p=0.022) were significantly higher in the RH group than in the NRH group. In binary logistic regression analysis, the relative peak $VO_2$ (p=0.001, Wald Chi-square 10.137) was the strongest predictive factor on cardiac-related re-hospitalization, which was followed by $VCO_2/VO_2$ (p=0.019, Wald Chi-square 5.54). On the other hand, age (p=0.063, Wald Chi-square 3.445) did not have a significant influence on cardiac related re-hospitalization. Conclusion: The maximal aerobic capacity, especially the relative peak $VO_2$, is the strongest factor on cardiac-related re-hospitalization within two years in patients with HFrEF in Korean society.
심장 질환을 예방하기 위해서는 정기적인 검진을 통해 심장 기능을 분석하고 관찰하는 것이 중요하다. 정기적인 검진에서 심장 기능은 심장을 촬영한 후에 관측자가 이를 수작업을 통하여 처리하여 혈류량과 심박구출률 등을 분석함으로서 이루어지나, 시간도 오래 걸리며 관측자에 따른 변이성이 문제가 된다. 본 논문에서는 심장 단축 자기공명영상에서 좌심실 영역을 분할하는 자동화된 알고리즘을 제안한다. 코일 위치에 따른 왜곡을 보정하고, K-평균 클러스터링 기법을 이용하여 좌심실 내부를 분할한다. 영상의 왜곡 및 잡음에 의하여 발생하는 분할 오류는 그래프 탐색 기법을 적용하여 수정하였다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 38명의 지원자 그룹에 대하여 혈류량과 심박구출률을 계산하였고, 전문가에 의한 수동윤곽검출 결과와 GE MASS 소프트웨어와 비교하였다. 결과에 따르면 제안한 알고리즘의 수동윤곽검출과 혈류량의 차이는 평균적으로 이완기에 6.2mL${\pm}$5.6 및 수축기에 2.9mL${\pm}$3.0, 심박구출률의 차이는 2.1%${\pm}$1.5로 높은 정확성을 보였다. 특히 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘에서 발생하던 사용자 간섭률을 최소화하여 자동화 성능을 향상하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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