심근관류 SPECT의 분절별 관류 및 국소벽 운동에서 Wide Beam Reconstruction기법의 유용성 평가 = The Evaluation of Usefulness of Wide Beam Reconstruction Method on Segmental Perfusion and Regional Wall Motion in Myocardial Perfusion SPECT

국문 초록 (Abstract)

광대역 재구성(wide beam reconstruction, WBR) 기법인 Xpress.cardiac$^{TM}$ 프로그램을 적용하여 기존 OSEM (ordered subsets expectation maximization) 기법과 심근 내 분절별 관류와 국소벽 운동에서의 일치율을 확인하여 WBR 기법의 임상적 유용성을 알아보고자 하였다. 관상동맥질환의 병력이 없고 핵의학 전문의에 의한 판독상 이상소견이 없는 총 20명(남7명, 여자13명: 정상군)과 관상동맥질환을 진단받은 총 10명(남6명, 여자4명: 비정상군)을 대상으로 휴식기 $^{201}Tl$/부하기 $^{99m}Tc$-MIBI 심근관류 SPECT를 실시하였다. 영상 획득과 재구성은 휴식기 시 투사영상당 30초, 곧바로 15초씩 영상을 얻고 부하기 시 투사영상 당 25초, 곧바로 13초씩 영상을 얻어 OSEM과 WBR 기법을 적용하였고 심근 내 분절별 관류과 국소벽 운동은 AutoQuant 프로그램의 QPS/QGS 알고리즘의 20분절 모델을 적용하였다. 관류상태는 5등급(0=정상, 1=경도, 2=중등도, 3=심한 결손, 4=섭취 없음), 국소벽 운동은 5등급(0=정상, 1=경도, 2=중등도, 3=심한운동저하, 4=무운동)으로 분류한 반정량값을 이용해 기존 OSEM 기법과 WBR 기법에서의 일치율을 평가하였다. 정상군에서 기존 OSEM 기법과 WBR 기법에서의 일치율은 휴식기 시 분절별 관류에서 99% (396/400, k=0.662, p<0.0001), 국소벽 운동에서 83.8% (335/400, k=0.283), 부하기 시 분절별 관류에서 95.8% (383/400, k=0.656), 국소벽 운동에서 87.3% (349/400, k=0.390)의 일치율을 보였다. 비정상군에서 휴식기 시 분절별 관류에서 83% (166/200, k=0.605), 국소벽 운동에서 55.5% (111/200, k=0.385), 부하기 시 분절별 관류에서 79.5% (159/200, k=0.682), 국소벽 운동에서 63.5% (127/200, k=0.486)의 일치율을 보였다. 관상동맥 질환의 진단 및 예후 예측에 있어 중요한 의미를 갖는 심근 내 분절별 관류와 국소벽 운동 기능 평가의 지표들을 이용한 WBR 기법은 기존 OSEM 기법과 비교하여 정상 비정상군 모두에서 심근 내 분절별 관류의 일치율은 높았지만 국소벽 운동에서는 의미 있게 낮은 일치율을 보였다. WBR 기법은 높은 해상도와 대조도를 제공할 수 있다고 하나 심근관류 SPECT에서의 적용은 유용성이 떨어진다고 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: The aim of this study is to identify clinical usefulness of Wide Beam Reconstruction (WBR) which is called Xpress.cardiac$^{TM}$ to confirm the agreement between segmental perfusion and regional wall motion in myocardium compared to conventional OSEM method. Materials and Methods: Subjects were separated two groups. First group was composed of 20 normal control group. Second group was composed of 10 patients (abnormal group) who had coronary artery disease. Subjects underwent myocardial perfusion SPECT ($^{201}Tl$ rest and $^{99m}Tc$-MIBI stress). Image acquisition and reconstruction were that rest stage was each step per 30, 15 seconds and stress stage was each step per 25, 13 seconds, OSEM and WBR methods were applied. Segmental perfusion and regional wall motion were applied 20-segment model of QPS, QGS algorithm in AutoQuant. Status of perfusion was composed of 5 point scoring system (0=normal, 1=mild, 2=moderate, 3=severe hypokinesia, 4=dyskinesia). Status of regional wall motion was also composed of 5 point scoring (0=normal, 1=mild, 2=moderate, 3=severe hypokinesia, 4=dyskinesia). We evaluated the agreement between conventional OSEM and WBR through automatic quantification value. Results: The agreement of rest segmental perfusion between conventional OSEM and WBR in normal patients was 99% (396/400, k=0.662, p<0.0001) and one of rest regional wall motion was 83.8% (335/400, k=0.283), the agreement of stress segmental perfusion was 95.8%(383/400, k=0.656), one of stress regional wall motion was 87.3% (349/400, k=0.390). The match rate of rest segmental perfusion in abnormal patients was 83% (166/200, k=0.605, p<0.0001) and one of rest regional wall motion was 55.5% (111/200, k=0.385), the agreement of stress segmental perfusion was 79.5% (159/200, k=0.682), one of stress regional wall motion was 63.5% (127/200, k=0.486). Conclusion: Compared to conventional OSEM, WBR method had a good agreement of segmental perfusion in myocardium in normal and abnormal groups. However regional wall motion showed meaningful low agreement. Although WBR offers high resolution and contrast ratio, it is not useful method for gated myocardial perfusion SPECT.