• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권2호
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• pp.98-111
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• 2008

This review introduces advances in clinical and pre-clinical single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) providing noninvasive functional images of biological processes. Development of new collimation techniques such as multi-pinhole and slit-slat collimators permits the improvement of system spatial resolution and sensitivity of SPECT. Application specific SPECT systems using smaller and compact solid-state detector have been customized for myocardial perfusion imaging with higher performance. Combined SPECT/CT providing improved diagnostic and functional capabilities has been introduced. Advances in PET and CT instrumentation have been incorporated in the PET/CT design that provide the metabolic information from PET superimposed on the anatomic information from CT. Improvements in the sensitivity of PET have achieved by the fully 3D acquisition with no septa and the extension of axial field-of-view. With the development of faster scintillation crystals and electronics, time-of-flight (TOF) PET is now commercially available allowing the increase in the signal-to-noise ratio by incorporation of TOF information into the PET reconstruction process. Hybrid PET/SPECT/CT systems has become commercially available for molecular imaging in small animal models. The pre-clinical systems have improved spatial resolution using depth-of-interaction measurement and new collimators. The recent works on solid state detector and dual modality nuclear medicine instrumentations incorporating MRI and optical imagers will also be discussed.

• 대한핵의학회지
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• 제26권2호
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• pp.244-250
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• 1992

Both interictal and ictal $^{99m}Tc-HMPAO$ brain SPECT were performed in 22 patients with medically intractable epilepsy. Localization of epileptic foci in our patients was made by combined results of EEG and other tests, including Wada test, magnetic resonance imaging, and neuropsychometric test. Among them, ictal $^{99m}Tc-HMPAO$ SPECT, localized epilptic foci in 20 of 22 patients and provided evidence of epileptic focus in 12 patients by demonstrating maximally increased regional cerebral perfusion (rCP) in epileptic foci during the ictal study with decreased rCP in interictal study. Ictal $^{99m}Tc-HMPAO$ SPECT was particularly useful for investigating epileptic foci, and when correlated with simultaneously recorded ictal EEG, provided further insight for localizing epileptic foci. Conclusively, $^{99m}Tc-HMPAO$ SPECT is. a useful, noninvasive method of localizing epileptic activity which may be particularly important for presurgical investigations, especially in those patients without large morphological lesions.

• 대한핵의학회지
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• 제28권3호
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• pp.350-356
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• 1994

Purpose : Hepatic arterial perfusion scintigraphy with Tc-99m-macroggregated albumin (HAPS) study was carried out in 16 patients with hepatocellular carcinoma(HCC) and in six patients without liver tumor to evaluate HAPS findings of hepatocellular carcinoma and usefullness of HAPS. Materials and Methods : HAPS with planar and SPECT study were performed in 22 patients after conventional hepatic or celiac arteriography. For HAPS study, 4-5 mCi of MAA mixed with 2ml of saline was injected into proper hepatic artery or its distal branches at the rate of approximately 1ml/sec. We analysed 21 HCCs over 2cm in diameter(average diameter; 6.4cm) and 17 of 21 HCCs were over 4cm in diameter(Table 1). CT, sonography and angiography were performed within two week in all 16 patients and liver scan was performed in 12 patients. Results : Three different pattern of tumor perfusion were observed in 16 patients with HCC (Table 2). 1) diffuse increased perfusion in 16 of 21(76%)(Fig. 1) 2) increased peripheral perfusion in 4 of 21(19%) (Fig. 2) 3) diffuse decreased perfusion in 1 of 21 (5%) Arteriovenous shunt indicated by lung uptake of MAA were observed in 9 of 16(56%)(Fig. 4). In contrast, angiography demonstrates arteriovenous shunt in 2 of 16(13%). There was no accumulation of radioactivity on RBC-blood pool scan in all six patients with HCC examined (Fig. 1). Conclusion : HAPS is useful study in evaluation of perfusion pattern or vascularity of HCC and in detection of arteriovenous shunt.

• 대한핵의학회지
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• 제38권6호
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• pp.486-491
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• 2004

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.

• 대한핵의학회지
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• 제34권5호
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• pp.381-392
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• 2000

목적: Cedars 소프프웨어를 이용한 게이트 SPECT에서 $^{201}Tl$와 $^{99m}Tc$-MIBI 게이트 SPECT 두 방법으로 측정한 좌심실 부피와 구혈률의 재현성을 비교하였다. 대상 및 방법: 휴식 $^{201}Tl$/부하 $^{99m}Tc$-MIBI 심근 관류 SPECT를 촬영한 환자 중에서 무작위로 추출된 30명은 같은 자리에서 휴식 $^{201}Tl$ 게이트 SPECT를, 26명은 부하 후 $^{99m}Tc$-MIBI 게이트 SPECT를 한번 더 촬영하였다. Cedars 소프트웨어를 이용하여 연속해 측정된 좌심실 부피와 구혈률에 대하여 표준편차의 기하학적 평균과 Bland Altman 도표를 이용한 방법으로 $^{201}Tl$과 $^{99m}Tc$-MIBI 게이트 SPECT 방법의 재현성을 각각 평가하여 비교하였다. 결과: 연속 촬영한 $^{99m}Tc$-MIBI 게이트 SPECT로 얻은 확장기말 부피와 수축기말 부피, 구혈률에 대한 Bland Altman 도해의 2 표준편차에 상당하는 범위는 14.1 ml, 9.4 ml, 5.5%로 연속 촬영한 $^{201}Tl$ 게이트 SPECT로 얻은 24.1 ml, 18.6 ml, 10.3%보다 좁았다. 또한, 연속 촬영한 $^{99m}Tc$-MIBI 게이트 SPECT로 얻은 확장기말 부피와 수축기말 부피, 구혈률에 대한 표준편차의 기하학적 평균은 2.1 ml, 2.7 ml, 2.3%로 연속 촬영한 $^{201}Tl$ 게이트 SPECT로 얻은 3.2 ml, 3.5 ml, 5.2% 보다 작았다. 결론: 같은 환자를 같은 위치에서 두번 연속하여 촬영한 게이트 SPECT로 평가한 심근기능의 재현성은 $^{99m}Tc$-MIBI게이트 SPECT 방법에서 더 우수하였다. 그러므로, 기간별 변동과 약제의 효과를 보기 위한 좌심실 부피와 구혈률 측정에서 $^{201}Tl$보다는 $^{99m}Tc$-MIBI 게이트 SPECT 방법을 선택하는 것이 더 좋을 것으로 생각된다.

• 핵의학기술
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• 제17권1호
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• pp.18-24
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• 2013

$^{201}Tl$을 이용한 심근관류 SPECT 검사는 좌심실의 생존능 및 심장 기능의 정량적 평가를 함에 있어 중요한 방법으로서 현재 영상의 질을 향상시키기 위해 다양한 재구성 방법들이 이용 되고 있다. 하지만 작은 용적 심장에서는 부분용적효과로 인해 재구성 단계에서 정량 지표 값의 오류를 야기 할 수 있으므로 항상 주의 해야 한다. 이에 본 연구는 심근관류 SPECT 검사의 재구성 방법에 따른 좌심실의 정량적 지표 값을 심장 초음파와 서로 비교 함으로써 그 차이의 정도를 확인 한다. 2012년 2월부터 9월까지 본원에 내원하여 심근관류 SPECT 및 심장 초음파 검사를 실시한 278명의 환자(남자 90명, 여자 188명, 평균$65.5{\pm}11.1$세)를 심장 초음파의 ESV 30 mL를 기준으로 삼아 그 이하를 작은 용적 심장, 그 이상을 보통 또는 큰 용적심장으로 구분하였다. 각각 여과 후 FBP 및 OSEM의 방법을 적용하여 EDV, ESV 그리고 LVEF를 산출하였으며, 이를 심장 초음파에서 측정된 지표들과 함께 반복측정 분산분석 방법(Repeated Measures ANOVA)으로 분석하였다. 남녀 간의 EDV는 FBP, OSEM 간 유의한 차이가 없었으나 (p=0.053, p=0.098), 심장 초음파와의 비교에서는 유의한 차이를 보였다(p<0.001). ESV의 변화는 특히 작은 용적 심장을 가진 여성에서 FBP, OSEM, 심장 초음파 모두 유의한 차이(p<0.001)를 보였다. 또한 LVEF에서도 보통 용적 심장을 가진 남녀 모두 FBP, OSEM, 심장 초음파 간 유의한 차이는 보이지 않았으나(p=0.375, p=0.969), 작은 용적 심장을 가진 여성에서 모두 유의한 차이(p<0.001)를 보였다. 핵의학 영상 재구성 방법 간 좌심실의 정량적 지표 값의 변화는 보통 용적 심장을 가진 환자에서는 유의한 차이를 발견 할수 없었으나, ESV를 기준으로 30 mL 이하의 작은 용적 심장, 특히 여성에서는 FBP, IR_OSEM, 심장 초음파 간 유사한 차이를 확인 할 수 있었다. 하지만 이러한 차이는 분석에 사용된 3종류의 모든 감마 카메라에서 OSEM 적용 시FBP 보다 평균적으로 심장 초음파와의 오차가 적은 LVEF값이 산출됨을 확인 할 수 있었다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.122-126
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• 2014

최근 장비회사에서 제공하고 있는 half-time 기법과 recon algorithm은 검사시간의 단축과 영상의 질은 향상되지만, 핵의학 검사의 특성 상 정량적 분석 시 자동으로 이뤄지는 검사의 경우 기존의 결과값과 어떻게 달라지는지에 대하여 언급된 바는 없었다. 심근 관류 SPECT는 과거 다른 영상법과 마찬가지로 판정의 주관성이 문제로 제기되어 왔으나, 근래에는 다양한 자동 정량화 분석법이 상용화되어 보급되고 있어 이러한 문제를 극복하였다. 그러나 $^{13}N$을 이용한 PET의 검사와는 달리 자동 정량화 프로그램을 통해 얻어지는 관류정량값의 경우 실제 관류량을 측정하는 것이 아니고 최대 섭취화소에 대한 상대적 섭취값을 표시하는 간접적 또는 반정량적 측정치임을 고려해야 한다. 이 연구에서는 정량적 게이트 심근 관류 SPECT에서 정상군 데이터를 재편집하였을 때 또한 그 데이터가 어떠한 성질을 가지고 있느냐에 따른 결과값의 변화를 조사하였다. 정량 분석 시 사용되는 Cedars사의 AutoQuant 프로그램은 정상군 데이터를 다시 편집할 수 있는 기능이 있어서 각 병원의 검사법에 맞게 정상군 데이터를 삽입하여 사용이 가능하다. SRS, SSS, Extent, TPD와 같은 결과 지표값이 본원에서 재편집한 정상군 데이터를 이용하여 보았더니 약 30% 낮은 값을 보였다. 재편집한 정상군 데이터의 성질은 한국인이면서 $^{201}Tl$, $^{99m}Tc-MIBI$를 사용하는 dual isotope 방법이었고, half-time method인 Philips사의 Astonish를 적용한 정상군 데이터였다. 본 조사를 통하여 임상적으로 어떠한 결과를 내리는 것은 성급한 일이지만, 정상군 데이터를 자체적으로 확보하고 이를 자동 정량화방법에 이용한다면 게이트 심근관류 SPECT의 임상적 유용성이 더욱 커질 것으로 기대해본다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권6호
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• pp.530-537
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• 2007

목적: 본 연구는 초기의 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병 환자에서 Tc-99m HMPAO 단일광자방출단층촬영술을 이용하여 국소 뇌 혈류 흐름의 특징적인 양상을 평가하고 두 질환에서의 차이를 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 피질하 혈관성치매 환자 16명, 알쯔하이머병 46명, 12명의 대조군이 포함되었다. 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병은 NINCDS-ADRDA 와 NINDS-AIREN 기준에 합당하였고, 이들의 연령, 교육연수, 한국형 간이정신상태검사 점수와 치매임상척도 점수를 일치시켰다. 세 군에서 국소 뇌혈류 흐름을 측정하고자 SPM 분석을 이용한 TG-99m HMPAO 단일 광자방출단층촬영술을 실시하였다. 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병에서의 단일광자방출단층촬영술 결과를 정상 대조군과 비교하였고, 이어서 두 질환 간의 차이를 비교하였다. 결과: 대조군과의 SPM분석 결과 피질하 혈관성치매에서는 우측 관자엽, 시상, 좌측 뇌섬엽, 상부 관자이랑, 양측 띠이랑, 이마엽에서 의미 있는 관류저하가 있었고, 알쯔하이머병에서는 좌측 모서리위이랑, 상부 관자이랑, 중심뒤이랑, 하부 마루소엽, 우측 뒤통수관자이랑, 양측 띠이랑에서 관류저하을 보였다(uncorrected p<0.01). 피질하 혈관성치매 환자에서 알쯔하이머병 환자에 비해 우측 해마이랑, 띠이랑, 좌측 뇌섬엽, 양측 이마소이랑 부위에 의미있는 관류저하를 보였다(uncorrected p<0.01). 결론: 본 연구는 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병 환자에서의 관류의 특징과 차이를 보여주었고, 이러한 결과는 질병의 초기단계에서 두 질환을 구별하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

• 대한한의학회지
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• 제27권3호
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• pp.187-200
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• 2006

Objectives: Acupuncture has been applied in Asia for thousands of years, especially to rehabilitation after stroke. It has been reported that acupuncture increased cerebral blood supply and stimulated the functional activity of brain nerve cells shown by using brain imaging techniques. This study was to evaluate the effect of GB 34-GB 39 electro-acupuncture (EA) on regional cerebral blood flow (rCBF) in stroke patients and normal volunteers using single photon emission computed tomography (SPECT). Methods: The study procedure was divided into two parts: patients and volunteers studies. For the patients study, ten ischemic stroke patients (3 males, 7 females, mean age $68.5{\pm}8.9$ years old) were selected. Baseline brain SPECT was done with triple head gamma camera (MultiSPECT3, Siemens, USA) after intravenous administration of 1,110 MBq of $^{99m}Tc-ECD$. Fifteen-minute EA at GB 34 and GB 39 were applied on the affected limb. The same dose of $^{99m}Tc-ECD$ was injected during the EA, and the second set of SPECT images wasobtained. Using the computer software (ICON 7.1, Siemens, USA), 3 SPECT slices (upper, middle, lower) surrounding the brain lesion were selected and each slice was divided into 10-16 brain regions. Asymmetry indexes (AI) were analyzed in each brain region. We regarded over 10% changes of AI between before and after EA as significance. For the volunteers study, 10 healthy human volunteers (5 males, 5 females, mean age $28.1{\pm}6$ years old) were selected. In the resting state, $^{99m}Tc-ECD$ brain SPECT scans were performed. On the 7th day after the resting examination, 15 minute EA was applied at GB 34 and GB 39 on the right side of the subjects. Immediately after EA, the second SPECT images were obtained inthe same manner as the resting state. Significant increases and decreases of rCBF after EA were estimated by comparing their SPECT images with those of the resting state using paired t statistics at every voxel, which were analyzed by statistical parametric mapping with a threshold of p = 0.01, uncorrected (extent threshold: k=100 voxels). Results: In stroke patients, six of the eight (75%) had significantly increased perfusion in post-acupuncture scans compared to their baseline state. In normal volunteers, GB 34-GB GB EA increased rCBF in both hemispheres including right ventral posterior cingulate (Brodmann area (BA) 23), left superior temporal, anterior transverse temporal (BA 22, 41), left parastriate, peristriate (BA 18, 19), right occipitotemporal, angular (BA 37, 39), left rostral postcentral, caudal postcentral and preparietal (BA 2, 3, 5). However GB 34-GB 39 EA decreased rCBF in the right hemisphere including triangular and middle frontal lobes. Conclusions: The results demonstrated that OB 34-GB 39 EA increased cerebral perfusion in ischemic stroke patients and increased rCBF grossly in temporal lobes of normal volunteers. It is also suggested that there may be a correlation between the GB meridian and the territory of the middle cerebral artery.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제26권1호
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• pp.15-23
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• 2009

Constant technological developments in coronary artery disease have contributed to the assessment of both the presence of coronary stenosis and its hemodynamic consequences. Hence, noninvasive imaging helps guide therapeutic decisions by providing complementary information on coronary morphology and on myocardial perfusion and metabolism. This can he done using single photon emission computed tomography (SPECT) or positron emission tomography (PET) and multidetector CT (MDCT). Advances in image-processing software and the advent of SPECT/CT and PET/CT have paved the way for the combination of image datasets from different modalities, giving rise to hybrid imaging. Three dimensional cardiac hybrid imaging helped to confirm hemodynamic significance in many lesions, add new lesions such as left main coronay artery disease, exclude equivocal defects, correct the corresponding arteries to their allocated defects and identify culprit segment. Cardiac hybrid imaging avoids the mental integration of functional and morphologic images and facilitates a comprehensive interpretation of coronaty lesions and their pathophysiologic adequacy by three dimensional display of fused images, and allows the best evaluation of myocardial territories and the coronary-artery branches that serve each territory. This integration of functional and morphological information were feasible to intuitively convincing and might facilitate development of a comprehensive non-invasive assessment of coronary artery disease.