일상적인 운동 부하 게이트 심근 관류 SPECT에서 90mTc-sestsmibi 폐섭취 : 좌심실 구혈률과 관류 결손 정도와의 비교 Comparison with Left Ventricular Ejection Fraction and Severity of Perfusion Defect

정신영,이재태,배진호,안병철,이규보 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.2

배경 및 목적 : ^201TI 심근 관류 SPECT에서, 폐-심장 섭취비(lung-to-heart uptake ratio; LHR)의 정량적 측정은 관동맥 질환자의 예후를 평가할 수 있는 지표이다. 그러나 최근 ^99mTc-sestamibi (MIBI)를 이용한 심근 관류 SPECT가 많이 이용되고 있으나 MIBI의 폐섭취가 관동맥 질환자에 ^201TI LHR와 같은 의미를 가지는 지는 의문이 있어왔다. 본 연구는 MIBI 주사후 1시간에 촬영한 전면상을 이용하여 LHR을 구하여 좌심실 구혈률, 관류 결손 정도와의 상관 관계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : Bruce 법으로 운동 부하를 실시한 241명(남성 130명, 평균 연령 55세)을 대상으로 하였다. 부하검사와 휴식기 검사를 같은 날에 실시하는 프로토콜(1일 영상법)은 152명, 다른 날에 실시하는 프로토콜(2일 영상법)은 89명에서 시행하였다. 운동 부하 SPECT는 MIBI를 주사한 후 1시간에 이중헤드 감마 카메라를 이용하여 얻었다. 폐와 심장의 MIBI 섭취 정도는 20초간 얻은 전면상에서 폐와 심장에 관심영역을 설정하여 구하고, 이를 이용하여 섭취비를 계산하였다. AutoQUANT 소프트 웨어를 이용한 자동화 방법으로 운동부하시 좌심실 구혈렬(LVEF)을 구하였고 운동부하시 관류 결손 정도(Summed Stress Score, SSS)를 구하였다. LVEF에 따라 3군(35%이하, 36-50%, 50%초과), SSS에 따라 4군(4미만, 4-8, 9-13, 13초과)으로 나누었다. 증가된 LHR의 정의는 관류 결손이 없는 남, 여 각 군에서 구한 LHR의 평균값에 표준편차의 2배값을 더한 값을 초과하는 것으로 판단하였고 각 군에서 증가된 LHR을 보인 환자의 분포를 구하여 비교하였다. 결과 : 정상 관류 소견을 보였던 30명의 분석에서, 여성에 비해 남성 에서 LHR이 유의하게 높았고 정상 관류 소견을 보였던 130명의 남성과 여성 모두에서, 1일 영상법와 2일 영상법을 실시한 군 사이의 LHR은 의미 있는 차이가 관찰되지 않았다. 정상 관류 소견을 보인 군과 관류 결손을 보인 군 사이의 비교에서는 관류 결손이 있는 남성과 여성에게 관류 결손이 없는 남성과 여성에 비해 LHR이 유의하게 높았다. 관류 결손이 있는 111명의 분석에서는 LHR과 EF는 역상관 관계, LHR과 SSS 사이에는 야의 상관 관계가 관찰되었고, 남성에서는 통계학적 의의가 있었으나 여성에서는 통계학적 의의는 없었다. EF군에 따른 분석에서는 좌심실 구혈률이 낮을수록 LHR이 높았고, SSS군에 따른 분석에서 관류 결손이 높은 군에서 유의하게 LHR가 높았다. 결론 : 일상적인 운동부하 심근 관류 SPECT상 관류 결손이 있는 환자에서 폐-심장 섭취비는 좌심실 구혈률과 심근 부하시 관류 결손 정도가 클수록 증가된 폐-심장 섭취비를 보인 환자가 많았으며, 좌심실 구혈률이 낮을수록 그리고 관류 결손의 정도가 클수록 폐-심장 섭취비가 증가하였다. 이런 결과로 보아 주사후 1시간 ^99mTc-MIBI의 LHR은 좌심실 부전과 큰 관류 결손을 나타내는 간접적인 지표로 생각되어 진다. 그러나 관류 결손의 정도나 좌심실 구혈률 감소 정도가 미약한 군에서는 폐-심장 섭취비가 정상군과 비슷하여, 저위험군의 감별에는 제한점이 있다. Background: Lung-to-heart uptake ratio (LHR) in ^201TI-chloride myocardial perfusion scan is believed to be a reliable marker for left ventricular (LV) dysfunction, but the clinical value of LHR is controversial for ^99mTc-MIBI imaging. Furthermore, most of results suggesting lung uptake of ^99mTc-MIBI as a potential marker for LV dysfunction used immediate post-stress images, instead of routine images acquired 1 hour after tracer injection. The goal of our study was to investigate whether LHR evaluated with routine gated ^99mTc-MIBI imaging can reflect the degree or perfusion defect or left ventricular performance. Subjects and Methods: 241 patients underwent exercise ^99mTc-MIBI myocardial SPECT were classified into normal myocardial perfusion (NP, n=135) and abnormal myocardial perfusion (AP, n=106) group according to the presence of perfusion defect LHR was calculated from anterior projection image taken at 1-hour after injection. Two regions of interest (ROIs) were placed on left lung above LV and on myocardium showing the highest radioactivity. Subjects were classified by left ventricular ejection fraction (LVEF), as Gr-Ⅰ: >50%, Gr-Ⅱ: 36-50%, Gr-Ⅲ: <36% and by summed stress score (SSS), as Gr-A: <4, Gr-B:4-8, Gr-C: 9-13, Gr-D: >13, LHR was compared among these groups. Results: In NP group(n=135), LHR, were higher in men than women (men:0.311±0.03, women: 0.296±0.03, p<0.05). Significant difference, in LHR were found between NP and AP groups both for men and women (men: 0.311± 0.03 vs. 0.331± 0.06, women: 0.296±0.03 vs. 0.321±0.07, p<0.05). There were weak negative correlation between LFR and LVEF (r=-0.342, p<0.05) and weak positive correlation between LHR and SSS (r=0.478, p<0.05) in men, but not in women (LVEF: r=0.279, p=0.100, SSS: r=0.276, p=0.103). Increased LHR was defined when for more than mean + 2SD value (men≥0.38, women≥ 0.37) of the LHR of the subject with normal perfusion. Increased LHR were observed more frequently in subjects with lower LVEF (Gr-Ⅰ: 11.1%, Gr-Ⅱ: 27.0%, Gr-Ⅲ: 36.4%, p<0.05) and higher SSS(Gr-A: 14.0%, Gr-B: 6.7%m Gr-C: 18.2%, Gr-D: 40.7%, p<0.05). Conclusions: LHRs obtained from routine ^99mTc-MIBI gated SPECT images were weakly correlated with LVEF and perfusion defect. Although significant overlaps were observed between normal and abnormal perfusion group, LHRs could be used as an indirect marker of severe perfusion defect or reduced left ventricular function.

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순수한 원소 불꽃색 관찰을 위한 불꽃 반응 실험 방법 개선 - 물질의 용해도를 고려하여 -

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Flame reaction experiment is a simple method for an elementary analysis that observes unique elementary flame colors. Owing to its simplicity and attraction, it has been widely performed to visually observe unique elementary properties. However, due to limited conditions for experiments in school, the flame reaction experiment suggested in the middle school textbooks has been problematic. In particular, short flame observing time, color interference caused by flame instruments, and ambiguity of observed elementary flame color were the common problems. This study suggests an experimental condition for improving the flame reaction experiment. In order to clearly observe the pure elementary flame color and of prolong the observing time, the flame temperature should be sufficiently high, and the elements also should be sufficiently and consistently delivered to the flame. For this purpose, the mixture of water and alcohol is utilized to dissolve the solid sample in regard to high solubility of sample in water and minimal interference by alcohol flame. The solubility of each sample in mixture of water and alcohol increased as the ratio of water in those mixtures increased. In terms of solubility and heat of combustion, we confirmed that the mixtures that mixed water and alcohol in the ratios of 20:80, 30:70, and 40:60 were the optimal condition to observe the clear elementary flame color. Based on this optimal condition, various elementary flame colors were clearly observed involving sodium, lithium, strontium, copper, potassium, and calcium. The simple reaction apparatus and procedure found from this study will enable a more extensive application of the flame reaction experiment in the national science curriculum for middle school students. 물질의 불꽃 반응 실험은 불꽃과 반응한 원소의 특징적인 방출 색을 눈으로 관찰하는 간단한 원소 분석방법이다. 특히, 실험과정이 단순하고 흥미로워 원소 고유의 물성을 눈으로 확인할 수 있는 실험 방법으로 사용되어 왔다. 하지만, 학교 현장의 제한적인 실험 조건으로 인해 교과서에 제시된 불꽃 반응 실험에 대한 다양한 문제점들이 제기되어 왔다. 그중에서도 짧은 불꽃 관찰 시간, 불꽃 장치에 의한 불꽃색의 간섭, 관찰하는 불꽃색의 불분명성이 대표적인 문제점이라 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 불꽃 장치에 의한 불꽃색 간섭이 없이 물질 고유의 불꽃색을 충분한 시간동안 명확하게 관찰할 수 있으면서도 학교 현장에 손쉽게 적용 가능한 불꽃반응 실험조건을 연구하였다. 이를 위해서는 불꽃의 온도가 충분히 높아야하고 불꽃 속에 관찰하고자 하는 물질이 충분히 전달되어야 한다. 학교에서 사용하는 대부분의 물질이 물에 용해도가 높은 염의 형태이고, 불꽃색 간섭이 거의 없는 것이 에탄올 불꽃임을 고려하여 물과 에탄올 혼합 용매를 사용하였다. 물과 알코올의 혼합 용매에서 물의 혼합 비율이 증가함에 따라 물질의 용해도가 증가함을 확인하였고, 염화나트륨 불꽃 반응 실험에서 20:80, 30:70, 40:60의 부피 비율로 물과 알코올 혼합 용매를 활용한 시료 용액에서 선명한 불꽃색 관찰할 수 있었다. 이를 통해 나트륨을 포함한 다양한 원소의 순수한 불꽃색 관찰이 가능함을 확인하였다. 특히, 본 연구에서 제안하는 불꽃반응 실험은 실험 장치의 구성 및 수행 방법이 간단하여 중학교 수준의 학교 현장에서도 폭넓게 적용 가능할 것이라 기대된다.