• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제67권4호
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• pp.442-450
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• 2024

Objective : Cerebral hyperperfusion syndrome (CHS) manifests as a collection of symptoms brought on by heightened focal cerebral blood flow (CBF), afflicting nearly 30% of patients who have undergone superficial temporal artery (STA)-middle cerebral artery (MCA) anastomosis. The aim of this study was to investigate whether the amalgamation of magnetic resonance imaging (MRI) fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) and apparent diffusion coefficient (ADC) imaging via MRI can discern cerebral hyperemia after STA-MCA anastomosis surgery. Methods : A retrospective study was performed of patients who underwent STA-MCA anastomosis due to Moyamoya disease or atherosclerotic steno-occlusive disease. A protocol aimed at preventing CHS was instituted, leveraging the use of MRI FLAIR. Patients underwent MRI diffusion with FLAIR imaging 24 hours after STA-MCA anastomosis. A high signal on FLAIR images signified the presence of hyperemia at the bypass site, triggering a protocol of hyperemia care. All patients underwent hemodynamic evaluations, including perfusion MRI, single-photon emission computed tomography (SPECT), and digital subtraction angiography, both before and after the surgery. If a high signal intensity is observed on MRI FLAIR within 24 hours of the surgery, a repeat MRI is performed to confirm the presence of hyperemia. Patients with confirmed hyperemia are managed according to a protocol aimed at preventing further progression. Results : Out of a total of 162 patients, 24 individuals (comprising 16 women and 8 men) exhibited hyperemia on their MRI FLAIR scans following the procedure. SPECT was conducted on 23 patients, and 11 of them yielded positive results. All 24 patients underwent perfusion MRI, but nine of them showed no significant findings. Among the patients, 10 displayed elevations in both CBF and cerebral blood volume (CBV), three only showed elevation in CBF, and two only showed elevation in CBV. Follow-up MRI FLAIR scans conducted 6 months later on these patients revealed complete normalization of the previously observed high signal intensity, with no evidence of ischemic injury. Conclusion : The study determined that the use of MRI FLAIR and ADC mapping is a competent means of early detection of hyperemia after STA-MCA anastomosis surgery. The protocol established can be adopted by other neurosurgical institutions to enhance patient outcomes and mitigate the hazard of permanent cerebral injury caused by cerebral hyperemia.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권6호
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• pp.575-588
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• 2024

Objective: Differentiating intracranial aneurysms from normal variants using CT angiography (CTA) or MR angiography (MRA) poses significant challenges. This study aimed to evaluate the efficacy of proton-density MRA (PD-MRA) compared to high-resolution time-of-flight MRA (HR-MRA) in diagnosing aneurysms among patients with indeterminate findings on conventional CTA or MRA. Materials and Methods: In this retrospective analysis, we included patients who underwent both PD-MRA and HR-MRA from August 2020 to July 2022 to assess lesions deemed indeterminate on prior conventional CTA or MRA examinations. Three experienced neuroradiologists independently reviewed the lesions using HR-MRA and PD-MRA with reconstructed voxel sizes of 0.25³ mm³ or 0.2³ mm³, respectively. A neurointerventionist established the gold standard with digital subtraction angiography. We compared the performance of HR-MRA, PD-MRA (0.25³-mm³ voxel), and PD-MRA (0.2³-mm³ voxel) in diagnosing aneurysms, both per lesion and per patient. The Fleiss kappa statistic was used to calculate inter-reader agreement. Results: The study involved 109 patients (average age 57.4 ± 11.0 years; male:female ratio, 11:98) with 141 indeterminate lesions. Of these, 78 lesions (55.3%) in 69 patients were confirmed as aneurysms by the reference standard. PD-MRA (0.25³-mm³ voxel) exhibited significantly higher per-lesion diagnostic performance compared to HR-MRA across all three readers: sensitivity ranged from 87.2%-91.0% versus 66.7%-70.5%; specificity from 93.7%-96.8% versus 58.7%-68.3%; and accuracy from 90.8%-92.9% versus 63.8%-69.5% (P ≤ 0.003). Furthermore, PD-MRA (0.25³-mm³ voxel) demonstrated significantly superior per-patient specificity and accuracy compared to HR-MRA across all evaluators (P ≤ 0.013). The diagnostic accuracy of PD-MRA (0.2³-mm³ voxel) surpassed that of HR-MRA and was comparable to PD-MRA (0.25³-mm³ voxel). The kappa values for inter-reader agreements were significantly higher in PD-MRA (0.820-0.938) than in HR-MRA (0.447-0.510). Conclusion: PD-MRA outperformed HR-MRA in diagnostic accuracy and demonstrated almost perfect inter-reader consistency in identifying intracranial aneurysms among patients with lesions initially indeterminate on CTA or MRA.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권10호
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• pp.949-958
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• 2022

Objective: To investigate the feasibility of using a deep learning-based analysis of auscultation data to predict significant stenosis of arteriovenous fistulas (AVF) in patients undergoing hemodialysis requiring percutaneous transluminal angioplasty (PTA). Materials and Methods: Forty patients (24 male and 16 female; median age, 62.5 years) with dysfunctional native AVF were prospectively recruited. Digital sounds from the AVF shunt were recorded using a wireless electronic stethoscope before (pre-PTA) and after PTA (post-PTA), and the audio files were subsequently converted to mel spectrograms, which were used to construct various deep convolutional neural network (DCNN) models (DenseNet201, EfficientNetB5, and ResNet50). The performance of these models for diagnosing ≥ 50% AVF stenosis was assessed and compared. The ground truth for the presence of ≥ 50% AVF stenosis was obtained using digital subtraction angiography. Gradient-weighted class activation mapping (Grad-CAM) was used to produce visual explanations for DCNN model decisions. Results: Eighty audio files were obtained from the 40 recruited patients and pooled for the study. Mel spectrograms of "pre-PTA" shunt sounds showed patterns corresponding to abnormal high-pitched bruits with systolic accentuation observed in patients with stenotic AVF. The ResNet50 and EfficientNetB5 models yielded an area under the receiver operating characteristic curve of 0.99 and 0.98, respectively, at optimized epochs for predicting ≥ 50% AVF stenosis. However, Grad-CAM heatmaps revealed that only ResNet50 highlighted areas relevant to AVF stenosis in the mel spectrogram. Conclusion: Mel spectrogram-based DCNN models, particularly ResNet50, successfully predicted the presence of significant AVF stenosis requiring PTA in this feasibility study and may potentially be used in AVF surveillance.

• Korean Journal of Radiology
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• 제20권5호
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• pp.854-861
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• 2019

Objective: To evaluate quantitative magnetic resonance imaging (MRI) parameters for differentiation of cysts from and solid masses in the anterior mediastinum. Materials and Methods: The development dataset included 18 patients from two institutions with pathologically-proven cysts (n = 6) and solid masses (n = 12) in the anterior mediastinum. We measured the maximum diameter, normalized T1 and T2 signal intensity (nT1 and nT2), normalized apparent diffusion coefficient (nADC), and relative enhancement ratio (RER) of each lesion. RERs were obtained by non-rigid registration and subtraction of precontrast and postcontrast T1-weighted images. Differentiation criteria between cysts and solid masses were identified based on receiver operating characteristics analysis. For validation, two separate datasets were utilized: 15 patients with 8 cysts and 7 solid masses from another institution (validation dataset 1); and 11 patients with clinically diagnosed cysts stable for more than two years (validation dataset 2). Sensitivity and specificity were calculated from the validation datasets. Results: nT2, nADC, and RER significantly differed between cysts and solid masses (p = 0.032, 0.013, and < 0.001, respectively). The following criteria differentiated cysts from solid masses: RER < 26.1%; nADC > 0.63; nT2 > 0.39. In validation dataset 1, the sensitivity of the RER, nADC, and nT2 criteria was 87.5%, 100%, and 75.0%, and the specificity was 100%, 40.0%, and 57.4%, respectively. In validation dataset 2, the sensitivity of the RER, nADC, and nT2 criteria was 90.9%, 90.9%, and 72.7%, respectively. Conclusion: Quantitative MRI criteria using nT2, nADC, and particularly RER can assist differentiation of cysts from solid masses in the anterior mediastinum.

• Journal of Cerebrovascular and Endovascular Neurosurgery
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• 제26권1호
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• pp.1-10
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• 2024

Objective: Endovascular coil embolization is the primary treatment modality for intracranial aneurysms. However, its long-term durability remains of concern, with a considerable proportion of cases requiring aneurysm reopening and retreatment. Therefore, establishing optimal follow-up imaging protocols is necessary to ensure a durable occlusion. This study aimed to develop guidelines for follow-up imaging strategies after endovascular treatment of intracranial aneurysms. Methods: A committee comprising members of the Korean Neuroendovascular Society and other relevant societies was formed. A literature review and analyses of the major published guidelines were conducted to gather evidence. A panel of 40 experts convened to achieve a consensus on the recommendations using the modified Delphi method. Results: The panel members reached the following consensus: 1. Schedule the initial follow-up imaging within 3-6 months of treatment. 2. Noninvasive imaging modalities, such as three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography (MRA) or contrast-enhanced MRA, are alternatives to digital subtraction angiography (DSA) during the first follow-up. 3. Schedule mid-term follow-up imaging at 1, 2, 4, and 6 years after the initial treatment. 4. If noninvasive imaging reveals unstable changes in the treated aneurysms, DSA should be considered. 5. Consider late-term follow-up imaging every 3-5 years for lifelong monitoring of patients with unstable changes or at high risk of recurrence. Conclusions: The guidelines aim to provide physicians with the information to make informed decisions and provide patients with high-quality care. However, owing to a lack of specific recommendations and scientific data, these guidelines are based on expert consensus and should be considered in conjunction with individual patient characteristics and circumstances.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.34-42
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• 2003

World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtractionictal SPECT coregistered to MRI (SISCOM)을 수행하였다 SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel들의 평균값 위로 1-표준편차와 2-표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y축의 길이를 획득하고 z축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다 간질 발작 진원지는 뇌의 오른쪽 측두엽에서 나타났고 공간적으로 발작 진원지의 실제 위치를 VRML 거리 측정 도구에 의해 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권3호
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• pp.247-261
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• 1999

목적 : Tc-99m HMPAO 아세타졸아미드(이하, ACZ) 부하 뇌관류 SPECT(이하 중재적 SPECT)는 뇌혈관 질환에서 조기진단, 수술 적응증 선별이나 방법 결정, 그리고 수술 효과 판정과 경과 관찰시 매우 유용하게 사용되고 있다. 중재적 SPECT의 정화한 해석과 진단율을 높이기 위해서는 정상인의 CVR 자료가 필요하지만 국내엔 이런 자료가 없다. 본 연구에서는 연령에 따라 뇌혈류분포와 혈류예비능이 차이를 보이는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 정상 지원자 34명을 대상으로 하였고, 남자 20명, 여자 14명이었으며, 평균연령은 $40.3{\pm}24.9$세, 범위는 4세에서 82세였다. 이들은 신경학적 검사상 특이 소견이 없었으며, 뇌혈관질환, 당뇨, 고혈압, 허혈성 심질환, 그리고 두부외상의 병력은 없었다. 중재적 SPECT는 Tc-99m HMPAO와 이중 헤드 회전형 감마카메라를 이용하여 휴식 및 ACZ부하 SPECT를 연속적으로 시행하여 감산영상을 얻는 방법을 사용하였다. Tc-99m HMPAO는 휴식 및 부하 모두 925 MBq을 주사하였다. ACZ(성인: 1 g, 소아: $250{\sim}500 mg$) 주사 후 23분째에 두 번째 Tc-99m HMPAO를 주사하고 10분 후 부하영상을 얻었다. 동일한 관심영역을 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽, 기저핵, 시상, 소뇌반구에 설정하여 평균 방사능계수를 얻었다. 정량적 지표로 R/L, R/Cbll와 R/WB를 사용하였다. 감산영상에서 구한 평균방사능계수를 상응한 휴식기 계수를 기준으로하여 백분율을 구하여 CVR 평가지표로 사용하였다. 모든 통계적 검정에서 통계적 유의성은 P값이 0.05 미만인 경우만 차이가 있다고 인정하였다. 결과: 한국 정상인에서 뇌혈류 분포는 전 연령에서 R/L의 대뇌반구의 평균 1.004에서 1.018로 좌우 대뇌반구간의 차이가 5%미만이었다. 각 연령군 모두에서 소뇌의 측정치가 가장 높았고, 기저핵과 시상은 가장 낮은 혈류분포를 보였다. 연령이 증가할수록 전두엽과 측두엽은 유의하게 감소하였고 후두엽과 시상부는 유의하게 증가하였다. 모든 연령에서 남녀간에 혈류분포의 차이는 없었다. CVR은 $29.9{\pm}12.9%$이었고, 소아에서는 CVR이 연령에 따라 유의하게 증가하여 10대 후반에 가장 높았다. $20{\sim}49$세 사이에는 서서히 감소하는 경향을 보였고, 50세 이상의 연령군에서 양측 전두엽, 좌측 두정엽, 그리고 우측 기저핵에서 나이가 들어감에 따라 의의있게 감소하였다. 평균 CVR이 여자에서 남자보다 높은 경향을 보였으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 결론: ACZ와 Tc-99m HMPAO을 이용한 감산법으로 CVR를 정량적으로 평가할 수 있었고, 한국 정상인에서 뇌혈류 분포와 CVR이 연령에 따라 변한다는 사실을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1461-1464
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• 2019

본 논문에서는 위치추적과 방사선 측정이 가능한 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드 개발을 제안한다. 제안하는 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기의 임베디드 보드는 신호 처리부, 통신부, 전원부, 메인 제어부 등으로 구성된다. 신호 처리부에서는 차폐설계, 노이즈 저감 기술 및 전자파 차감 기술 등을 적용한다. 통신부에서는 WiFi 방식을 사용하여 통신하도록 설계한다. 메인 제어부에서는 전력 소모를 최소한으로 줄이고 작고 밀도가 높으면서도 낮은 발열성을 통하여 높은 고성능 시스템을 구성한다. 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드는 재난 및 화재현장 등 열악한 환경에 노출되어 운영하는 장비이므로 방수와 내열성을 고려한 외형도 설계 및 제작을 한다. 제안된 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드의 효율을 판단하기 위하여 공인시험기관에서 실험하였다. 방수 등급은 소방관용 장비의 특성 상 재해 현장에서 물에 의한 침수 시에도 안정적인 성능을 유지할 수 있는 IP67 등급을 달성하였다, 동작 온도는 재해현장에서의 폭넓은 환경변화에 대응할 수 있는 -10℃~50℃의 범위에서 측정이 되었다. 배터리 수명은 붕괴사고 등의 비상 재난 상황에 대처할 수 있는 1회 충전 후 144시간 사용 가능함이 측정되었다. PCB를 포함한 최대 통신 거리는 재난 상황 시 지휘통제 차량과의 직선거리에서 기존의 50m보다 넓은 범위인 54.2m에서 작동하는 것이 측정되었다. 따라서 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드의 그 효용성이 입증되었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권7호
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• pp.530-534
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• 2002

배경: 대동맥 수술에서 왼쪽 팔머리정맥의 분리는 대동맥궁 및 대동맥궁의 가지현관들을 노출시키는 데 도움을 줄 수 있다. 그러나 이것의 분리에 대한 안정성과 대동맥수술후 다시 왼쪽 팔머리정맥을 문합해 주어야 하는가에 대해서는 논쟁의 여지가 있다. 왼쪽 팔머리정맥 분리의 안전성과 왼쪽 팔머리정맥을 분리한 후 정맥환류에 대해 연구하였다. 방법: 1998년 11월부터 2000년 1월까지 10명의 환자에서 흉골 정중 절개 후 국소적인 해부학과 원위부 대동맥문합을 고려하여 왼쪽 팔머리정맥의 분리 및 결찰을 왼쪽 팔머리정맥의 중앙부에서 시행하였다. 상지의 부종과 신경학적증상에 대해 평가하였고, 우심방압력과 왼속목정맥의 압력을 측정하였으며 수술 후 정맥조영술을 시행하였다. 결과: 10명의 환자에서 상행대동맥이나 대동맥궁의 수술시 대동맥의 노출에 향상이 있었으며, 환자들의 연령은 24∼72세로 평균 62세였다. 평균추적기간은 3주에서 13개월이었고, 한명의 환자가 메치실린 저항성 황색포도상구균에 의한 종격동염으로 사망하였다. 모든 환자에서 수술 직후 좌측상지에 부종을 보였으나, 술후 4일째 호전되었다. 추적관찰기간동안 좌측상지에 부종이나 운동장애를 보인 환자는 없었다. 술후 뇌경색에 이환된 환자는 없었다. 우심방과 좌내경정맥 사이의 압력차는 수술직후 최고치를 보였고(평균 최고 압력차=25mmHg), 점점 감소하여 술후 4일째 일정한 압력차를 유지하였다. 모든 환자에서 시행한 정맥조영술을 통하여 왼쇄골밑정맥의 정맥환류는 아래갑상선정맥얼기를 통하여 중앙부를 가로질러 우측 심장계로 유입됨을 볼 수 있었다. 결론: 왼쪽 팔머리정맥의 분리는 안전하며 우측 정맥계의 주된 교량역활을 하는 아래갑상선정맥을 보존한다면 왼쪽 팔머리정맥을 다시 연결할 필요는 없다고 할 수 있겠다.

• 대한핵의학회지
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• 제36권3호
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• pp.166-176
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• 2002

목적: 이 연구의 목적은 시각 활성 자극에 의한 뇌 활성영역을 확인하고 국소 뇌 혈류량을 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. $^8F-fluoro-2-deoxy\;glucose\;(FDG)\;PET$과 $^{15}O-water\;PET$에서 시각 자극을 가하는 동안 시각피질에서의 기전이 확인되었으며 PET에 비해 적은 비용으로 널리 사용되고 있는 $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT를 이용하여 시각자극을 주었을 때 대뇌 후두엽의 일차시각피질과 시각 연합 피질에서의 국소 뇌 혈류 변화율을 정량적으로 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 오른손을 주로 사용하는 25세에서 33세의 나이 분포를 갖는 남자 3, 여자 3명(평균나이 26.7세)의 정상인을 대상으로 $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT (925 MBq)를 시행하였고 8 Hz의 발광다이오드를 이용하여 $4{\sim}5$분 동안 시각활성 자극을 주었을 때와 대조군으로 자극을 가하지 않은 비 활성상태에서의 경우로 나누어 스캔하고 해부학적 기준정보를 제공하기 위해 MR 영상과 융합하였으며 관심영역을 설정하여 혈류량을 정량적으로 분석하였다. 결과: 정량적인 분석을 위해 대뇌의 전체 용적과 계수율을 계산하고 관심 영역을 설정하여 관심영역에 대한 복셀 당 평균 계수율을 측정하여 각 대상의 시각 활성자극을 가한 영상에서 정상 상태의 영상을 픽셀 당 픽셀로 감산하여 통계적 파라미터를 이용한 뇌 지도를 구성하였으며 뇌 활성이 Brodmann 영역의 시각피질(Ba 17)과 시각연합피질(Ba 18,19)에서 활성화되어 있음을 Talairach 좌표를 통해 확인하였고 regional index를 계산하여 국소 뇌혈류 변화율을 측정하였다. 결론: $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT에서 8 Hz의 발광 다이오드로 시각 자극을 주었을 때 후두엽의 일차 시각피질과 시각 연합 피질에서 뇌 활성화를 확인하였고 통계적 파라미터를 이용한 SPM99에서 뇌 지도를 작성하여 시각자극에 의한 활성영역을 Talairach 좌표와 Brodmann 분류에 의해 확인하여 T1 강조 MR 영상에 융합하였다. 후두엽의 일차시각피질에서 시각 활성자극에 의해 국소 뇌 혈류량이 $32.50{\pm}5.67%$ 증가하고 있음을 정량적으로 분석하였다.