자가방사법에 의한 종양항원의 정량화에 관한 연구 : In Vitro Quantitative Autoradiography 법의 확립 Establishment of In Vitro Quantitative Autoradiography

정준기,이동수,이명철,고창순,레이놀즈, 제임스 대한암학회 1991 Cancer Research and Treatment Vol.23 No.4

니트로글리세린 투여 Tc-99m-MIBI 정량 게이트 심근SPECT를 이용한 관상동맥우회로술 후 심근 기능 회복 예측

이동수,김유경,천기정,팽진철,이명묵,김기봉,정준기,이명철 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.5

목적: 생존심근 진단에 있어 니트로글리세린 투여 Tc-99m-MIBI 게이트 심근SPECT의 진단성능을 휴식/지연재분포 Tl-201 심근SPECT와 비교하였다. 대상 및 방법: 22명의 관상동맥질환에서 Tl-201휴식/디피리다몰 부하 Tc-99m-MIBi 게이트/ 지연재분포 Tl-201 심근SPECT를 시행하였다. 이 때 게이트SPECT 시행 후 니트로글리세린 0.6mg을 설하 투여하고 연이어 그 자리에서 게이트 SPECT를 1회 더 반복 시행하였다. 환자들에서 관상동맥우회로술을 시행하고 3개월 후 게이트 심근SPECT를 추적검사로 시행하였다. 20 분절 모델을 이용하여 각 분절에서 휴식, 지연재분포, 기저상태와 니트로글리세린 투여 후의 심벽운동 및 수축기비후화 등을 정량하였다. 정량화된 생존심근 예측지표들 중, (1) 휴식기 Tl-201 섭취, (2) Tl-201 지연재분포, (3) 기저상태의 수축기비후화, (4) 니트로글리세린 투여 후의 수축기비후화, 네 가지의 예측성능을 평가하고 비교하였다. 결과: 총 100개의 분절이 분석에 포함되었으며, 이 중 66개(66%)의 분절이 재관류 후 기능 회복을 보였다. 최적 기준점인 50%를 기준으로 하였을 때, ROC 곡선 분석에서 휴식기 Tl-201 섭취와 Tl-201 지연재분포의 민감도, 특이도는 각각 79%와 44%, 그리고 82%와 44%였다. 또한 15%를 기준으로 하여, 기저상태 수축기비후화와 니트로글리세린 투여후 수축기비후화의 민감도, 특이도는, 각각 49%, 50%와 64%, 65%였다. ROC 곡선의 AUC는 니트로글리세린 투여 후 수축기비후화가 기저시 수축기비후화에 비하여 유의하게 높았다(p=0.004). 결론: 니트로글리세린 투여 Tc-99m-MIBI 정량적 게이트 심근SPECT는 기능이상 심근에서 기능 회복을 예측하는데 유용한 검사이다. The performance of nitroglycerin-challenged Tc-99m-MIBI quantitative gated SPECT for the detection of viable myocardium was compared with rest/ 24-hour redistribution TI-201 SPECT. Materials and Methods: In 22 patients with coronary artery disease, rest Tl-201/ dipyridamole stress Tc-99m-MIBI gated/ 24-hour redistribution TI-201 SPECT were performed, and gated SPECT was repeated on-site after sublingual administration of nitroglycerin (0.6 mg). Follow-up gated SPECT was done 3 months after coronary artery bypass graft surgery. For 20 segments per patient, perfusion at rest and 24-hour redistribution, and wall motion and thickening at baseline and nitroglycerin-challenged state were quantified. Quantitative viability markers were evaluated and compared;(1) rest thallium uptake, (2) thallium uptake on 24-hour redistribution SPECT, (3) systolic wall thickening at baseline, and (4) systolic wall thickening with nitroglycerin-challenge. Results: Among 100 revascularized dysfunctional segments, wall motion improved in 66 segments (66%) on follow-up gated myocardial SPECT after bypass surgery. On receiver operating characteristic (ROC) curve analysis, the sensitivity and specificity of rest and 24-hour delayed redistribution TI-201 SPECT were 79%, 44% and 82%, 44%, respectively, at the optimal cutoff value of 50% of Tl-201 uptake. The sensitivity and specificity of systolic wall thickening at baseline and nitroglycerin-challenge were 49%, 50% and 64%, 65% at the optimal cutoff value of 15% of systolic wall thickening. Area under the ROC curve of nitroglycerin-challenged systolic wall thickening was significantly larger than that of baseline systolic wall thickening (p=0.004). Conclusion: Nitroglycerin-challenged quantitative gated Tc-99m-MIBI SPECT was a useful method for predicting functional recovery of dysfunctional myocardium.

감쇠보정, 산란보정 및 해상도복원이 정량적 심근 SPECT의 관상동맥질환 진단성능에 미치는 효과

황경훈,이동수,팽진철,이명묵,정준기,이명철 대한핵의학회 2002 핵의학 분자영상 Vol.36 No.5

목적: 심근 SPECT 영상의 재구성 과정에 감쇠보정, 산란보정 및 해상도복원 시스템(ASCRR)이 적용되었을 때 관상동맥질환 진단의 진단능 변화를 정량적 심근 SPECT에서 조사하였다. 대상 및 방법: 관상동맥질환이 의심되는 환자 75명과 관상동맥질환 저위험군 20명의 환자에 대하여 휴식기 씨-201 / 부하기 Tc-99m-MIBI 게이트 심근 SPECT를 시행한후, ASCRR을 적용하여 적용 전후의 예민도 및 특이도와 정상검출율의 변화를 구하였다. 결과: ASCRR 적용 후, 전반적인 진단능에는 유의한 변화가 없었다. 혈관 영역 별로는 좌전하행동맥(LAD)이나 좌회전동백(LCX) 영역의 병변에서는 유의한 차이는 없었고, 우측관상동맥(RCA) 영역의 병변을 진단하는 데 있어서는 ASCRR의 적용 후 특이도는 유의하게 향상되었지만, 이와 더불어 예민도는 유의하게 감소되었다(모두 p<0.05). 정상검출율은 좌전하행동맥(LAD) 영역과 좌회전동맥(LCX) 영역에서는 ASCRR 적용 전후에 유의한 차이가 없었고 우측관상동맥(RCA) 영역에서만 유의한 증가를 보여, 전반적으로는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 결론: 심근 SPECT에서 감쇠보정 및 산란교정, 그리고 해상도복원시스템의 적용은 관상동맥질환의 진단에 있어서 우측관상동맥(RCA) 영역의 정상검출율 및 특이도는 증가시키지만, 전반적인 진단능은 향상시키지 못한다. Purpose: Sort tissue attenuation and scattering are major methodological limitations of myocardial perfusion SPECT. To overcome these limitations, algorithms for attenuation, scatter correction and resolution recovery(ASCRR) is being developed, while quantitative myocardial SPECT also become available. In this study, we investigated the efficacy of an ASCRR-corrected quantitative myocardial SPECT method for the diagnosis of coronary artery disease (CAD). Materials and Methods: Seventy-five patients (M:F=51:24, 61.0=8.9 years old suspected of CAD who underwent coronary angiography (CAG) within 7±12 days of SPECT(Group-I) and 20 subjects (M:F=10:10, age 40.6=9.4) with a low likelihood of coronary artery disease (Group-II) were enrolled. T1-201 rest dipyridamole-stress Tc-99m-MIBI gated myocardial SPECT was performed. ASCRR correction was performed using a Gd-153 line source and automatic software (Vantage-Pro; ADAC Labs, USA). Using a 20-segment model, segmental perfusion was automatically quantified on both the ASCRR-corrected and uncorrected images using an automatic quantifying software (AutoQUANT; ADAC LAbs.). Using these quantified values, CAD was diagnosed in each of the 3 coronary arterial territories. The diagnostic performance of ASCRR-corrected SPECT was compared with that of non-corrected SPECT. Results: Among the 75 patients of Group-I, 9 patients had normal CAG while the remaining 66 patients had 155 arterial lesions: 61 left anterior descending (LAD), 48 left circumflex (LCX) and 46 right coronary (RCA) arterial lesions. For the LAD and LCX lesions, there was no significant difference in diagnostic performance. In Group-II patients, the overall normalcy rate improved but this improvement was not statistically significant (p=0.07). However, for RCA lesions, specificity improved significantly but sensitivity worsened significantly with ASCRR correction (both p<0.05). Overall accuracy was the same. Conclusion: The ASCRR correction did not improve diagnostic performance significantly although the diagnostic specificity for RCA lesions improved on quantitative myocardial SPECT. The clinical application of the ASC-RR correction requires more discretion regarding cost and efficacy. (Korean J Nucl Med 2002;36:288-97)

확률 뇌 지도를 이용한 뇌 영역의 위치 정보 추출

김진수,이동수,이병일,이재성,신희원,정준기,이명철 대한핵의학회 2002 핵의학 분자영상 Vol.36 No.6

목적: SPM 기법을 이용하여 뇌 영상을 분석할 때 Talairach 뇌 지도를 찾아 해부학적 정보를 추측함으로 생기는 문제점들을 해결하기 위하여 통계적 확률 뇌지도(SPAM)을 이용하여 뇌 영역에 대한 해부학적 위치와 확률을 추출하는 프로그램을 개발하였다. 대상 및 방법: 몬트리얼 신경과학연구소에서 개발한 MNI152 표준지도에 기반한 SPAM을 이용하였다. SPM 분석 결과로 주어진 x, y, z 좌표 값을 입력하면 SPAM의 해당 좌표에서 0이 아닌 확률 값을 갖는 영역의 이름 및 확률을 추출하여 출력하게 하였으며 가장 높은 확률을 갖는 영역의 SPAM표준지도 위에 표시하도록 하였다. IDL 및 자바를 기반으로 프로그램을 개발하였으며 향후 인터넷 기반 프로그램으로 확장이 용이하게 하였다. 이 프로그램의 유용성을 보이고자 기존의 SPM 결과보고형식과 이 프로그램에 대한 예비적인 검증을 위하여 활성화되는 영역이 국소화되고 또한 그 영역이 잘 알려져 있는 기억 활성화 PET 실험 분석에 이 프로그램을 적용하여 보았다. 결과: 기존의 SPM 분석한 결과는 MNI 좌표계에서의 좌표 값만을 보여주나 이 프로그램을 이용하여 그 좌표에 대한 확률적 해부학적 정보를 얻을 수 있었다. 기억 실험 결과 유의한 활성화를 보인 영역에 대해서 이 프로그램을 적용한 결과 좌측해마구성체일 확률이 80% 이상임을 알 수 있었으며 이는 이 영역이 기억기능을 담당한다는 기존의 널리 알려진 사실과 잘 부합되었다. 결론: 이 연구에서 개발한 프로그램을 이용하여 MNI 좌표에 대한 해부학적 위치와 확률을 빠르고 정확하게 찾을 수 있어서 뇌영상 분석에 유용할 것이다. Purpose: The use of statistical parametric mapping (SPM) program has increased for the analysis of brain PET and SPECT images. Montreal Neurological Institute (MNI) coordinate is used in SPM program as a standard anatomical framework. While the most researchers look up talairach atlas to report the localization of the activations detected in SPM program, there is significant disparity between MNI templates and Talairach atlas. That disparity between Talairach and MNI coordinates makes the interpretation of SPM result time consuming, subjective and inaccurate. The purpose of this study was to develop a program to provide objective anatomical information of each x-y-z position in ICBM coordinate. Materials and Methods: Program was designed to provide the anatomical information for the given x-y-z position in MNI coordinate based on the Statistical Probabilistic Anatomical Map (SPAM) images of ICBM. When x-y-z position was given to the program, names of the anatomical structures with non-zero probability and the probabilities that the given position belongs to the structures were tabulated. The program was coded using IDL and JAVA language for the easy transplantation to any operating system or platform. Utility of this program was shown by comparing the results of this program to those of SPM program. Preliminary validation study was performed by applying this program to the analysis of PET brain activation study of human memory in which the anatomical information on the activated areas are previously known. Results: Real time retrieval of probabilistic information with 1 ㎜ spatial resolution was archived using the programs. Validation study showed the relevance of this program: probability that the activated area for memory belonged to hippocampal formation was more than 80%. Conclusion: These programs will be useful for the result interpretation of the image analysis performed on MNI coordinate, as done in SPM program. (Korean J Nucl Med 2002;36;317-24)

만성 무릎관절 통증환자에서 내측 반월상연골 손상과 관절 퇴행성 변화의 감별을 위한 ^99mTc-MDP 무릎관절 SPECT의 진단기준

팽진철,정준기,정환정,유재호,강원준,소영,이동수,이명철,성상철,이명철 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.2

목적 : 만성 무릎관절 통증환자에서 관절의 퇴행성 변화로 인하여 ^99mTc-MDP SPECT를 이용한 관절 내 장애의 진단성능이 떨어지게 된다. 이 연구에서는 내측 구획의 섭취 증가가 관찰될 때 이를 내측 반월상연골 손상(MMI)과 퇴행성 변화(DC)로 감별 진단하기 위한 진단기준을 찾고자 하였다. 대상 및 방법 : 3개월 이상의 만성 통증으로 무릎관절 SPECT를 시행하고 이후 관절경 검사를 통해 관절 병소의 확진을 받은 환자 중 SPECT 상 내측 구회에 섭취 증가를 보인 47명, 49예의 영상을 대상으로 하였다. SPECT 영상에서 내측 경골 고원부에 초승달 모양의 섭취가 관찰될 때 MMI로 진단하는 기준(진단기준 Ⅰ), 초승달 모양 섭취 양상에 따라 전측, 중앙측, 후측 및 미만성으로 구분하고 이 중 중앙측, 후측, 미만성만을 MMI로 진단하는 기준(진단기준 Ⅱ), 이에 더해 섭취의 정도를 등급화하여 내측 구획에서 대퇴골 부위보다 경골 고원부의 섭취가 더 높을 때만 MMI로 진단하는 기준(진단기준 Ⅲ)의 세 가지 진단기준을 설정하고 이들의 진단성능을 비교하였다. 결과 : MMI 진단의 예민도와 특이도가 진단기준 Ⅰ에서 각각 93%, 14%, 진단기준 Ⅱ에서 각각 89%, 38%, 진단기준 Ⅲ에서 75%. 67%로 형태학적 기준과 섭취 정도에 의한 기준을 첨가할수록 진단성능이 향상되었다. 결론 : 이 연구에서는 무릎관절 SPECT가 적용되는 실제 임상 적응중에 가까운 만성 무릎관절 통증에서, 퇴행성 변화와 관절 내 장애를 감별하는 향상된 진단기준을 제시하였다. 이를 통하여 선별검사로서 무릎관절 SPECT의 진단적 가치를 더욱 높일 것으로 기대된다. Purpose: In patients with chronic knee pain, the diagnostic performance of ^99mTc-MDP knee SPECT for internal derangement of knee is deteriorated due to degenerative changes. In this study, we tried to establish diagnostic criteria to differentiate medial meniscal injury (MMI) from degenerative change (DC) when the uptake is increased in medial compartment. Materials and Methods: A total of 49 knee SPECT of the patients with chronic (more than 3 months) knee pain, which showed increased ^99mTc-MDP uptake in the medial compartment, were included in this study. The diagnosis was confirmed by arthroscopy. On knee SPECT, 3 diagnosic criteria for MMI were investigated. In Criterion Ⅰ, MMI was diagnosed when crescentic uptake was observed in the medial tibial plateau. In Criterion Ⅱ, crescentic uptake was further classified into anterior, mid, posterior, and diffuse patterns, according to the location of maximal uptake; and only crescentic mid posterior, and diffuse patterns were diagnosed as MMI. In Criterion Ⅲ, MMI was diagnosed when medial tibial plateau showed higher activity then medial femoral condyle. The diagnostic performance of the 3 criteria was compared. Results: The sensitivity and specificity were 93% and 14% in Criterion Ⅰ, 89% and 38% in Criterion Ⅱ, and 75% and 67% in Criterion Ⅲ, respectively. Criterion Ⅲhad significantly improved diagnostic performance, especially, specificity. Conclusion: In this study, we established a practical diagnostic criterion to differentiate MMI from DC on knee SPECT. The result is helpful to improve the diagnostic value of knee SPECT as a screening test for chronic knee pain.

H₂^(15)O PET을 이용한 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 알고리즘 비교

이재성,이동수,박광석,정준기,이명철 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.5

목적: H_(2)^(15)O PET의 정량화를 위하여 1-조직 구획모델이 쓰이며, 뇌혈류와 조직/혈액 분배계수를 구하기 위하여 nonlinear least squares (NLS) 방법이 사용되나 계산 시간이 긴 등의 문제로 파라미터를 각 화소마다 구해야 하는 파라메트릭 영상 구성에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 이와 같은 NLS 문제점을 극복하여 파라메트릭 영상을 빠르게 구성하기 위하여 제안된 파라미터 추정 알고리즘들을 구현하고, 이 방법들의 통계적 신뢰도와 계산의 효율성을 비교하였다. 대상 및 방법: 이 연구에서 이용한 방법들은 linear least squares (LLS), linear weighted least squares(LWLS), linear generalized least squares (GLS), linear generalized weighted least squares (GWKS), weighted integration (WI), 그리고 model-based clustering method (CAKS)이다. 노이즈 정도에 따른 각 파라메트릭 영상법의 정확성 및 통계적 신뢰성을 알아보기 위하여 Zubal 뇌모형(brain phantom)으로부터 동적 PET 영상을 모사하고 포아송노이즈를 더한 후 각 파라메트릭 영상 구성 방법을 적용하였다. 또한 정상인 16명에 대하여 얻은 실제 자료에 대하여 이 방법들을 적용하고 결과를 비교하였다. 결과: 뇌혈류와 분배계수에 대한 평균 오차는 방법에 따라 크게 다르지 않았으며 모든 방법이 뇌혈류 및 분배계수 추정에 있어 무시할 만한 바이어스를 보였다. 파라메트릭 영상의 정성적 특성 또한 유사하였으나 CAKS 방법의 계산 속도가 월등하여 NLS 방법의 약 1/500, LLS 방법의 약 1/25의 계산시간을 보였다. 결론: 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 빠른 파라미터 추정 알고리즘들 중에 보다 개선되어 제아노딘 LWS, GLS, GLWS, CAKS 방법들이 단순하고 빠른 LLS, WI 방법들에 비하여 통계적 신뢰성을 크게 향상시키지는 못하나 CAKS 방법은 계산 시간을 유의하게 단축시키므로 가장 적합한 파라메트릭 영상 구성방법이라 할 수 있을 것이다. Purpose: To obtain regional blood flow and tissue-blood partition coefficient with time-activity curves from H_(2)^(15)O PET, fitting of some parameters in the Kety model is conventionally accomplished by nonlinear least squares (NLS) analysis. However, NLS requires considerable compuation time then is impractical for pixel-by-pixel analysis to generate parametric images of these parameters. In this study, we investigated several fast parameter estimation methods for the parametric image generation and compared their statistical reliability and computational efficiency. Materials and Methods: These methods included linear least squres(LSS), linear weighted least squares (LWLS), linear generalized least squares (GLS), linear generalized weighted least squares (GWLS), weighted integration (WI), and model-based clustering method (CAKS). H_(2)^(15)O dynamic brain PET with Poisson noise component was simulated using numerical Zubal brain phantom. Error and bias in the estimation of rCBF and partition coefficient, and computation time in various noise environments was estimated and compared, In addition, parametric images from H_(2)^(15)O dynamic brain PET data performed on 16 healthy volunteers under various physiological conditions was compared to examine the utility of these methods for real human data. Results: These fast algorithms produced parametric images with similar image quality and statistical reliability. When CAKS and LLS methods were used combinedly, computation tine was significantly reduced and less than 30 seconds for 128×128×46 images on Pentium III processor. Conclusion: Parametric images of rCBF and partition coefficient with good statistical properties can be generated with short computation time which is acceptable in clinical situation.

게이트 심근 SPECT 분석 소프트웨어의 개발과 좌심실 수축 기능 평가

이병일,이동수,이재성,정준기,이명철,최흥국 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.2

목적 : 게이트 심근 SPECT 영상 데이터에서 좌심실을 분할하고 단위영상 각각의 심실부피를 계산하는 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 소프트웨어에서 얻은 구혈률을 상용 소프트웨어QGS (Quantitative Gated SPECT)에서 산출한 값과 비교하여 검증하였다. 대상 및 방법 : 게이트 심근 SPECT를 시행하여 구혈률 15%-80%, 확장기말 부피는 46 mL-293 mL, 수축기말 부피는 8 mL-250 mL인 40명의 영상데이터를 사용하여 이 연구에서 개발한 CSA (Cardiac SPECT Analyzer)로 구혈률과 부피를 산출하여 QGS로 얻은 결과와 비교하였다. 같은 영상을 CSA로 두 번 분석하여 구혈률과 부피가 같은 값이 나오는지 보고, 26명의 환자에서 같은 자리에서 두 번 이어서 얻은 게이트 SPECT 영상을 CSA로 분석하여 편차를 조사하였다. 결과 : CSA 측정과 QGS측정의 상관성은 상관계수가 구혈률, 확장기만 부피, 수축기말 부피 각각 0.97, 0.92, 0.96이었고 Bland Altman 도표에 치우침 없이 2표준편차가 구혈률의 경우 10.1%이었다. 같은 영상에 대한 CSA 2회 측정 결과의 상관은 0.96, 0.99, 0.99 이었고 구혈률의 2표준편차는 3.4%이었다. 두 번 연속 촬영한 영상으로 CSA 분석한 결과 상관계수는 0.89, 0.97, 0.98, 이었고 변이계수는 8.2%, 5.4mL, 8.5mL, Bland Altman 도표 2표준편차는 구혈률의 경우 10.6%이었다. 결론: 게이트 심근 SPECT에서 얻은 영상으로 구혈률을 측정할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 이 소프트웨어로 얻은 구혈률, 확장기말 부피, 수축기말 부피는 정확하며 정밀하였다. 구혈률의 2표준편차는 10.6%이었다. Objectives : A new software (cardiac SPECT Analyzer CSA) was developed for quantification of volumes and ejection fraction on gated myocardial SPECT. Volumes and ejection fraction by CSA were validated by comparing with those quantified by Quantitative Gated SPECT (QGS) software. Materials and Methods: Gated myocardial SPECT was performed in 40 patients with ejection fraction from 15% to 85%. In 26 patients, gated myocardial SPECT was acquired again with the patients in situ. A cylinder model was used to eliminate noise semi-automatically and profile data was extracted using Gaussian fitting after smoothing. The boundary points of endo- and epicardium were found using an iterative learning algorithm. Enddiastolic (EDV) and endsystolic volumes (ESV) and ejection fraction (EF) were calculated. These values were compared with those calculated by QGS and the same gated SPECT data was repeatedly quantified by CSA and variation of the values on sequential measurements of the same patients on the repeated acquisition. Results: From the 40 patient data, EF, EDV and ESV by CSA were correlated with those by QGS with the correlation coefficients of 0.97, 0.92, 0.96. Two standard deviation (SD) of EF on Bland Altman plot was 10.1%. Repeated measurements of EF, EDV, and ESV by CSA were correlated with each other with the coefficients of 0.96, 0.99, and 0.99 for EF, EDV and ESV respectively. On repeated acquisition, reproducibility was also excellent with correlation coefficients of 0.89, 0.97, 0.98, and coefficient of variation of 8.2%, 5.4mL, 8.5mL and 2SD of 10.6%, 21.2mL, and 16.4mL on Bland Altman plot for EF, EDV and ESV. Conclusion: We developed the software of CSA for quantification of volumes and ejection fraction on gated myocardial SPECT. Volumes and ejection fraction quantified using this software was found valid for its correctness and precision.

게이트 심근 SPECT를 이용한 좌심실의 국소탄성률 평가방법 개발 및 재현성 평가

이병일,이동수,이재성,강원준,정준기,이명철,최흥국 대한핵의학회 2003 핵의학 분자영상 Vol.37 No.6

목적: 게이트 심근 SPECT 영상에서 국소부피변화를 얻으면, 요골동맥 긴장도를 측정하여 얻은 중심 동맥의 압력 곡선으로부터 최대탄성률을 얻을 수 있다. 이 연구에서는 좌심실의 국소탄성률을 평가하기 위한 방법을 개발하고 국소탄성률 측정의 재현성을 평가하였다. 대상 및 방법: 게이트 Tc-99m MIBI 심근 관류 SPECT를 두 번 연속으로 시행한 환자 7명(남:여=5:2, 58±11.9세)을 대상으로 하였다. 국소적 부피변화를 측정하기 위하여 개발한 CSA(Cardiac SPECT Analyzer) 소프트웨어를 이용하여 좌심실의 부피변화를 측정하였으며, 시간-압력 곡선과 국소 시간-부피 곡선을 이용하여 반복연산을 통하여 구한 국소 시간-탄성율 곡선에서 국소탄성률을 얻었다. 같은 SPECT 영상에 대해서 두 번 측정한 국소탄성률의 재현성과, 같은 환자에서 연속하여 두 번 얻은 SPECT 영상에 대해서 측정한 국소탄성률의 재현성을 평가하였다. 결과: 평균 국소탄성률은 15분할모델에서 3.36±3.38 mmHg/mL이었으며, 7분할모델과 5분할모델에서 각각 3.16±2.25 mmHg/mL, 3.11±2.57 mmHg/mL이었다. 국소탄성률의 조화평균은 전체탄성률과 일치하였다. 동일한 데이터에서 두 번 측정한 국소탄성률 값의 상관계수는 모든 모델에서 0.97이상이었고, Bland Altman 도표에서 차이의 2-표준편차는 각각 1.5%, 1.0%, 0.9%였다. 동일 환자에서 두 번 연속 촬영한 SPECT 데이터로부터 측정한 국소탄성률의 상관계수는 모든 모델에서 0.95이상이었으며, Bland Altman 도표에서 차이의 2-표준편차는 각각 2.2%, 1.0%, 1.2%였다. 결론: 게이트 심근 SPECT를 이용한 좌심실의 국소탄성률을 측정하였으며 재현성 있는 결과를 얻었다. 심근 SPECT를 이용하여 얻은 국소탄성률의 평가방법은 향후 임상적인 데이터를 바탕으로 새로운 심기능 분석지표로 활용될 수 있을 것이다. Purpose: Regional contractility can be calculated using the regional volume change of left ventricle measured by gated myocardial SPECT image and curve of central artery pressure obtained from radial artery pressure data. In this study, a program to obtain the regional contractility was developed, and reproducibility of regional contractility measurement was assessed. Materials and Methods: Seven patients )male:female=5:2, 58±11.9 years) with coronary artery diseases underwent gated Tc-99m MIBI myocardial SPECT twice without delay between two scans. Regional volume change of left ventricle was estimated using CSA (Cardiac SPECT Analyzer) software developed in this study. Regional contractility was iteratively estimated from the time-elastance curve obtained using the time-pressure curve and regional time-volume curve. Reproducibility of regional contractility measurement assessed by comparing the contractility values measured twice from the same SPECT data and by comparing those measured from the pair of SPECT data obtained from a same patient. Results: Measured regional contractility was 3.36±3.38 mmHg/mL using 15-segment model, 3.16±2.25 mmHg/mL using 7-segment model, and 3.11±2.57 mmHg/mL using 5-segment model. The harmonic average of regional contractility value was almost identical to the global contractility. Correlation coefficient of regional contractility values measured twice from the same data was greater than 0.97 for all models, and two standard deviations of contractility difference on Bland Altman plot were 1.5%, 1.0%, and 0.9% for 15-, 7-, and 5-segment models, respectively. Correlation coefficient of regional contractility values measured from the pair of SPECT data obtained from a same patient was greater than 0.95 for all models, and two standard deviations on Bland Altman plot were 2.2%, 1.0%, and 1.2%. Conclusion: Regional contractility of left ventricle measured using developed software in this study was reproducible. Regional contractility of left ventricle will be a new useful index for myocardial function after analysis of the clinical data.

뇌혈관 협착 환자에서 SPM과 확률뇌지도를 이용한 기저/아세타졸아미드 SPECT의 정량적 분석법의 유용성

이호영,이동수,팽진철,오창완,조맹제,정준기,이명철 대한핵의학회 2002 핵의학 분자영상 Vol.36 No.6

목적: 뇌혈관질환에 있어서 뇌혈류와 뇌혈류예비능을 기저/아세타졸아미드 뇌혈류SPECT로 평가 가능하나 재관류 수술효과를 비교 평가하기 위해서는 정량적인 평가가 필요하다. 대상 및 방법: 12명의 환자(51±15세, 남:녀=6:6)의 수술 전후 기저 시와 아세타졸아미드 부하 뇌관류 SPECT를 SPM에서 공간정규화하고 소뇌의 계수를 기준으로 계수정규화한 후 확률뇌지도(statistical probabilistic anatomical map, SPAM)를 이용하여 부위별 혈류를 정량화하였다. 이 결과로부터 수술 전후 및 정상대조군(59±15세, 남:녀=10:11)과의 비교를 McNemar test와Mann-Whiteny test를 이용하여 비교하였다. 혈류예비능은 기저 시와 부하시의 차이를 기저 시 계수를 기준으로 백분율로 표현하였다. 결과: 수술 후 수술 부위의 기저 시와 아세타졸아미드 부하 시 혈류 그리고 혈류예비능 모두가 유의하게 향상되었다(p<0.05). 정상군과의 비교에 있어서는 기저 시 혈류는 정상군과 차이가 없을 정도로 호전되었으나, 아세타졸아미드 부하시 혈류와 혈류예비능은 수술 후에도 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 혈류예비능은 주로 수술부위를 중심으로 향상되었다. 결론: SPM 및 SPAM을 이용하여 기저/아세타졸아미드 뇌혈류 SPECT의 수술 전후결과를 정량적, 객관적으로 쉽게 비교 평가할 수 있다. Purpose: While cerebral blood flow and cerebrovascular reserve could be evaluated with basal/acetazolamide Tc-99m-HMPAO SPECT in cerebrovascular disease, objective quantification is necessary to assess the efficacy of the revasculariztion. In this study we adopted the SPM method to quantify basal cerebral blood flow and cerebrovascular reserve on basal/acetazolamide SPECT in assessment of the patients who underwent bypass surgery for linternal carotid artery (ICA) stenosis. Materials and Methods: Twelve patients (51±15 years) with ICA stenosis were enrolled. Tc-99m-HMPAO basal/acetazolamide perfusion SPECT was performed before and after bypass surgery. After spatial and count normalization to cerebellum, basal cerebral blood flow and cerebrovascular reserve were compared with 21 age-matched normal controls and postoperative changes of regional blood flow and reserve were assessed by Statistical Parametric Mapping method. Mean pixel values of each brain region were calculated using probabilistic anatomical map of lobes. Perfusion reserve was defined as the % changes after acetazolamide over basal counts. Results: Preoperative cerebral blood flow and cerebrovascular reserve were significantly decreased in involved ICA territory, comparing with normal control (p<0.05). Postoperative improvement of cerebral blood flow and cerebrovascular reserve was observed in grafted ICA territories, but cerebrovascular reserve remained with significant difference with normal control. Improvement of the cerebrovascular reserve was most prominent in the superior temporal and the angular gyrus, nearest to the anastomosis sites. Conclusion: Using SPM quantification method on basal/acetazolamide Tc-99m-HMPAO SPECT, the cerebral blood flow and cerebrovascular reserve could be assessed before revascularization and so could the efficacy of the bypass surgery. (Korean J Nucl Med 2002;36;357-67)

비심장 수술 환자에서 수술 전후 심장사건의 위험도 평가를 위한 심근관류 SPECT 의 유용성

이명철,임석태,이동수,강원준,정준기 대한핵의학회 1999 핵의학 분자영상 Vol.33 No.3

Purpose: We investigated whether myocardial SPECT had additional usefulness to clinical, functional or surgical indices for the preoperative evaluation of cardiac risks in noncardiac surgery. Materials and Methods: 118 patients (M: F=66:52, 62.7±10.5 years) were studied retrospectively. Eighteen underwent vascular surgeries and 100 nonvascular surgeries. Rest T1-201/stress Tc-99m-MIBI SPECT was performed before operation and cardiac events (hard event: cardiac death and myocardial infarction; soft event: ischemic ECG change, congestive heart failure and unstable angina) were surveyed through perioperative periods (14.6±5.6 days). Clinical risk indices, functional capacity, surgery procedures and SPECT findings were tested for their predictive values of perioperative cardiac events. Results: Peri-operative cardiac events occurred in 25 patients (3 hard events and 22 soft events). Clinical risk indices, surgical procedure risks and SPECT findings but functional capacity were predictive of cardiac events. Reveible perfusion decrease was a better predictor than persistent decrease. Multivariate analysis sorted` out surgical procedure risk (p=0.0018) and SPECT findings (p=0.0001) as significant risk factors. SPECT could re-stratify perioperative cardiac risks in patients ranked with surgical procedures. Conclusion: We conclude that myocardial SPECT provides additional predictive value to surgical type risks as well as clinical indexes or functional capacity for the prediction of preoperative cardiac events in noncardiac surgery.