• 제목/요약/키워드: Cardiac cine

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전이학습을 수행한 신경망을 사용한 압축센싱 심장 자기공명영상 (Compressed-Sensing Cardiac CINE MRI using Neural Network with Transfer Learning)

  • 박성재;윤종현;안창범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1408-1414
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    • 2019
  • 전이학습을 수행한 심층 인공신경망을 압축센싱 심혈관 자기공명영상에 적용하였다. 전이학습은 선행학습 신경망의 구조나 필터 커널, 가중치를 현재의 학습이나 응용에 활용하는 방법이다. 전이학습은 학습 속도를 향상시키고, 학습 데이터가 제한적일 때 신경망의 일반화에 도움이 된다. 8명의 건강한 지원자가 참여한 심장 자기공명영상 실험에서 전이학습을 수행한 신경망은 단독학습 신경망에 비해 학습시간이 5배 이상 단축되었다. 시험 데이터에 대해서도 전이학습을 수행한 신경망은 전이학습을 수행하지 않은 신경망에 비하여 낮은 정규화 평균제곱오차와 향상된 재구성 영상화질을 보였다.

Valsalva 동맥류 파열;8례 보고 (Ruptured Aneurysm of the Sinus of Valsalva - 8 cases report -)

  • 선현;안병희;오봉석;김상형;이동준
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제25권12호
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    • pp.1482-1486
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    • 1992
  • Ruptured aneurysms of the sinus of Valsalva are relatively rare, and the incidence seems to be higher in oriental than in western countries. Eight patients underwent operative treatment at Chonnam University Hospital from June, 1986 to May, 1992. Six of the patients were male and two female. Age ranged from eight to fifty six years. Associated cardiac lesions were common including AR and VSD in four patients respectively. Diagnosis was made by 2D-Echo and cine-angiogram. In six patients aneurysms of the sinus of valsalva ruptured from the right coronary sinus to the right ventricle and in two from right coronary sinus to the right atrium Direct closure of aneurysmal rupture and patch closure of VSD in four cases, resection of the aneurysm and direct closure in one case, direct closure of the fistula and AVR in two cases, direct closure in one case were performed. One patient combined with VSD, pulmonary hypertention and bacterial endocarditis underwent operation, but he died of sudden cardiac arrest the day after the operation. Operative results were relatively good in the other patients.

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심장혈관 중재적 시술의 시술자 피폭 선량에 관한 연구 (Comparison of Operator Radiation Exposure Dose undergoing Cardiac Angiography and Cardiac Intervention)

  • 김정수;권순무;정혜경;이봉기;류동열;권호석;조병렬
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.181-186
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    • 2016
  • 심장혈관 조영술과 심장혈관 중재술은 심장혈관 질환을 치료하는 안전하고 효율적인 시술이다. 그러나 시술이 이루어지는 동안 환자와 시술자의 방사선 피폭에 대해서는 주의가 필요하다. 본 연구의 대상으로는 2015년 9월부터 2016년 1월 사이에 강원도 소재 한 대학병원의 심혈관센터에서 시행된 147명의 심장혈관 조영술(CA)과 심장혈관 중재술(CI)을 시행한 환자를 대상으로 시술자의 피폭선량을 평가하였다. CA만을 시행한 경우 시술자의 유효선량은 최소 0.39 uSv, 최대 30.6 uSv를 나타냈고 평균 유효선량은 4.11 uSv를 나타냈다. CI를 시행한 경우 유효선량은 최소 1.618 uSv, 최대 202.805 uSv를 나타냈고 평균 유효선량은 34.41 uSv를 나타냈다. 본 연구의 결과에서 갑상선 위치에서 측정된 선량을 머리가 받은 선량으로 대체할 경우 PCI에서 평균 받는 선량을 연평균 1000건의 시술을 시행한다고 할 경우 90 mSv/year 에 해당한다. 이를 2년 누적할 경우 눈의 제한선량인 150 mSv를 초과하는 수치이다. 심장혈관 중재적 시술은 의료 방사선의 피폭에 있어 CT 다음으로 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서 시술이 시행되는 동안 환자와 시술자의 방사선 방어가 적절히 이루어질 수 있도록 하여야 하며 검사의 최적화와 정당성을 확보하여 안전한 검사가 될 수 있도록 해야 한다. 이를 위해 시술자에게는 적절한 교육이 이루어져야 하고 시술 중에는 개인방어 장비를 착용하여야 하며 모니터링을 통해 환자와 시술자의 피폭선량을 줄이는 노력이 필요하다.

Quantitative Evaluation of the First Order Creatine-Kinase Reaction Rate Constant in in vivo Shunted Ovine Heart Treated with Oxandrolone Using Magnetization Transfer 31P Magnetic Resonance Spectroscopy (MT-31P-MRS) and 1 H/31P Double-Tuned Surface Coil: a Preliminary Study

  • Thapa, Bijaya;Dahl, Marjanna;Kholmovski, Eugene;Burch, Phillip;Frank, Deborah;Jeong, Eun-Kee
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제22권1호
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    • pp.26-36
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    • 2018
  • Purpose: Children born with single ventricle physiology demonstrate poor growth rate and suffer from malnutrition, which lead to increased morbidity and mortality in this population. We assume that an anabolic steroid, oxandrolone, will promote growth in these infants by improving myocardial energy utilization. The purpose of this paper is to study the efficacy of oxandrolone on myocardial energy consumption in these infants. Materials and Methods: We modeled single ventricle physiology in a lamb by prenatally shunting the aorta to the pulmonary artery and then postnatally, we monitored cardiac energy utilization by quantitatively measuring the first order reaction rate constant, $k_f$ of the creatine-kinase reaction in the heart using magnetization transfer $^{31}P$ magnetic resonance spectroscopy, home built $^1H/^{31}P$ transmit/receive double tuned coil, and transmit/receive switch. We also performed cine MRI to study the structure and dynamic function of the myocardium and the left ventricular chamber. The spectroscopy data were processed using home-developed python software, while cine data were analyzed using Argus software. Results: We quantitatively measured both the first order reaction rate constant and ejection fraction in the control, shunted, and the oxandrolone-treated lambs. Both $k_f$ and ejection fraction were found to be more significantly reduced in the shunted lambs compared to the control lambs, and they are increased in oxandrolone-treated lambs. Conclusion: Some improvement was observed in both the first order reaction rate constant and ejection fraction for the lamb treated with oxandrolone in our preliminary study.

심장풀스캔을 이용한 좌심실용적 측정에 관한 연구 (Measurement of Left Ventricular Volume Index Using Gated Blood Pool Scan)

  • 김병태;박정식;이명철;박영배;조보연;서정돈;이영우;고창순;이은혜;박재형;한만청
    • 대한핵의학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-15
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    • 1983
  • Left ventricular volume would be useful in the diagnosis and treatment of patients with various heart diseases. So we measured left ventricular volume index using gated blood pool nuclear cardiac angiography which was easy to perform, non-invasive, and capable of repetitive studies. These left ventricular volume indices were compared with left ventricular volumes by quantitative cardiac cine-angiography and the results were as follows, 1. The correlation coefficient between left ventricular volume indices and left ventricular volumes was 0.829 (p<0.001). 2. The correlation coefficient between left ventricular volume indices and absolute left ventricular volumes which were obtained by measurement of cardiac output of patients. 3. There were good correlation in intraobserver and interobserver analysis.

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관상동맥질환 환자에서 방사성동위원소 위상분석에 의한 심근 국소 운동 평가 (Evaluation of Regional Wall Motion by Phase Analysis of Radionuclide Cardiac Blood Pool Scintigrams in Coronary Artery Disease Patients)

  • 이강욱;정준기;오병희;박영배;이명철;이영우;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.167-174
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    • 1987
  • Among noninvasive approaches for the evaluation of left ventricular performance, radionuclide ventriculography (RVG) has been shown to be of particular values. Phase analysis, recently introduced as more objective means for evaluating the temporal sequence of systolic ventricular wall motion than cine image of RVG comprises a pixel by pixel Fourier transformation of the time activity curve of a multiple gated acquisition equilibrium blood pool study. To examine the regional wall motion of ventricles in myocardial infarctions, we evaluated the phase image and histogram constructed for each ventricle by total phase angle range and full width of half maximum (FWHM). This study consisted of 7 normal subjects and 23 subjects with acute myocardial infarction. Contrast ventriculography and coronary angiography was performed in all partients with myocardial infarction. And we compared the result of phase analysis with cine image of RVG and examined the interrelationship between phase analysis and contrast ventriculography with coronary angiography. The results were as follows; 1) The total phase angle range and FWHM of LV phase histogram in myocardial infarction ($86^{\circ}\;and\;32^{\circ}$, repectively) were wider than those in normal control ($38^{\circ}\;and\;18^{\circ}$, respectively p<0.01). 2) RV phase angle range and FWHM in patients with right coronary artery (RCA) occlusion ($79^{\circ}\;and\;37^{\circ}$, respectively) were wider than those in normal control ($39^{\circ}\;and\;18^{\circ}$, respectively p<0.001) and the patients without RCA occlusion ($52^{\circ}\;and\;19^{\circ}$, respectively p<0.01). 3) Phase analysis was more sensitive (95%) than cine image of RVG (70%) for the detection of regional wall motion abnormality of LV.

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A New Method for Aortic Valve Planimetry with High-Resolution 3-Dimensional MRI and Its Comparison with Conventional Cine MRI and Echocardiography for Assessing the Severity of Aortic Valvular Stenosis

  • Hae Jin Kim;Yeon Hyeon Choe;Sung Mok Kim;Eun Kyung Kim;Mirae Lee;Sung-Ji Park;Joonghyun Ahn;Keumhee C. Carriere
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권8호
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    • pp.1266-1278
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    • 2021
  • Objective: We aimed to compare the aortic valve area (AVA) calculated using fast high-resolution three-dimensional (3D) magnetic resonance (MR) image acquisition with that of the conventional two-dimensional (2D) cine MR technique. Materials and Methods: We included 139 consecutive patients (mean age ± standard deviation [SD], 68.5 ± 9.4 years) with aortic valvular stenosis (AS) and 21 asymptomatic controls (52.3 ± 14.2 years). High-resolution T2-prepared 3D steady-state free precession (SSFP) images (2.0 mm slice thickness, 10 contiguous slices) for 3D planimetry (3DP) were acquired with a single breath hold during mid-systole. 2D SSFP cine MR images (6.0 mm slice thickness) for 2D planimetry (2DP) were also obtained at three aortic valve levels. The calculations for the effective AVA based on the MR images were compared with the transthoracic echocardiographic (TTE) measurements using the continuity equation. Results: The mean AVA ± SD derived by 3DP, 2DP, and TTE in the AS group were 0.81 ± 0.26 cm2, 0.82 ± 0.34 cm2, and 0.80 ± 0.26 cm2, respectively (p = 0.366). The intra-observer agreement was higher for 3DP than 2DP in one observer: intraclass correlation coefficient (ICC) of 0.95 (95% confidence interval [CI], 0.94-0.97) and 0.87 (95% CI, 0.82-0.91), respectively, for observer 1 and 0.97 (95% CI, 0.96-0.98) and 0.98 (95% CI, 0.97-0.99), respectively, for observer 2. Inter-observer agreement was similar between 3DP and 2DP, with the ICC of 0.92 (95% CI, 0.89-0.94) and 0.91 (95% CI, 0.88-0.93), respectively. 3DP-derived AVA showed a slightly higher agreement with AVA measured by TTE than the 2DP-derived AVA, with the ICC of 0.87 (95% CI, 0.82-0.91) vs. 0.85 (95% CI, 0.79-0.89). Conclusion: High-resolution 3D MR image acquisition, with single-breath-hold SSFP sequences, gave AVA measurement with low observer variability that correlated highly with those obtained by TTE.

장비 별 최적화된 영상 프로토콜을 이용한 환자에서의 3.0T 심장 자기공명영상의 임상경험: 1.5 T 자기공명영상과의 비교 (Clinical Experience with 3.0 T MR for Cardiac Imaging in Patients: Comparison to 1.5 T using Individually Optimized Imaging Protocols)

  • 고정민;정정임;이배영
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제17권2호
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    • pp.83-90
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    • 2013
  • 목적: 본 연구의 목적은 환자에서 임상적으로 사용되는 영상 프로토콜을 이용하여 시행된 3.0 T 심장자기공명영상을 1.5 T 와 비교하여 그 유용성을 알아보고자 하는데 있다. 대상과 방법: 10개월간 30명의 환자에서 얻은 1.5 T 자기공명영상과 20명의 3.0 T 영상을 후향적으로 비교하였다. 각각의 영상에 대하여 신호 대 잡음비 (signal-to-noise ratio: SNR), 대조도 대 잡음비 (contrast-to-noise ratio: CNR), 영상 화질 (artifact의 정도에 따라서 5단계로 분류)을 평가하고 비교하였다. 결과: T1심장 형태 영상 및 심근 생존능 평가 영상에서는 3.0 T 자기공명영상에서 영상화질 (T1: $3.8{\pm}0.9$ vs. $3.9{\pm}0.7$, p=0.438; T2-SPAIR: $3.8{\pm}0.9$ vs. $3.9{\pm}0.5$, p=0.744; 지연기 조영 증강 영상: $4.5{\pm}0.8$ vs. $4.7{\pm}0.6$, p=0.254)의 유의한 저하 없이 SNR과 CNR의 향상을 보였다 (T1: SNR 29%, p < 0.001, CNR 37%, p < 0.001; T2-SPAIR: SNR 13%, p=0.068, CNR 18%, p=0.059; 지연기 조영 증강 영상: SNR 45%, p=0.017, CNR 37%, p=0.135). 심장Cine 영상에서 3.0 T 심장영상이 1.5 T 영상과 비교하여 영상화질($3.6{\pm}0.7$ vs. $4.2{\pm}0.6$, p < 0.001)이 다소 떨어졌으나 SNR과 CNR의 유의한 상승을 보였다 (SNR 143% 상승, CNR 108% 상승, p < 0.001). 심근관류영상에서는 SNR (11% 감소, p=0.172)과 CNR (7% 감소, p=0.638) 이 통계적으로 유의하지 않은 정도로 감소되었으나 영상화질($4.6{\pm}0.5$ vs. $4.0{\pm}0.8$, p=0.006)은 유의한 향상을 보였다. 결론: 실제 임상영역에서 사용되는 영상 프로토콜로 시행된 3.0 T 심장자기공명영상은 1.5T 영상과 비교하여 충분한 영상의 질을 제공하였다.

Short-axis cine MR 영상을 이용한 심박출량 측정 : Threshold segmentation 기법의 적용

  • 강원석;최병욱;최규옥;정해조;이상호;유선국;김희중
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.79-79
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    • 2003
  • 심실의 내부는 유두근이나 trabecular와 같은 해부학적 구조물들로 인해 복잡한 형태를 띄고 있다. 그러한 복잡한 구조는 MR 영상을 이용한 심박출량 측정시 오차를 유발시킬 수 있으며, 만약 오차를 줄이기 위해 수작업을 하게 된다면 많은 수고와 시간이 필요하게 될 것이다. 본 연구에서는 threshold 기법을 이용하여 짧은 시간동안에 정확하게 복잡한 구조를 가진 심실의 심박출량을 측정하고자 하였다. 7 명의 환자에 대해 l.5T 급 MR 장치 (INTERA, Philips, Netherlands)를 이용하여 short-axis cardiac MR 영상을 획득하였다. 한 환자에 대해서 8개에서 10개의 슬라이스 영상을 8-10 mm의 두께로, 하나의 심장주기(cardiac cycle)동안 일정한 시간간격으로 25 개의 영상을 획득하였으며, 펄스시퀀스로는 ECG-gated segmented balanced fast field echo (TR/TE = 3ms/1.56ms)를 사용하였다. 획득된 영상은 PC(threshold 기법)와 workstation (기존의 수동 및 자동 segmentation 기법)로 DICOM 형태로 전송되었다. 측정은 IDL을 이용하여 자체 제작된 소프트웨어와 상용화된 소프트웨어 (MASS 5.0, MEDIS, Netherlands)를 이용하여 분석되었다. MR 영상에서 심내벽 부위를 추출하기 위하여 자체제작된 소프트웨어로는 threshold 기법을, 상용 소프트웨어로는 기존의 수동 및 자동 기법을 이용하였다. 심박출량은 최대수축기와 이완기 사이의 용적 차이로써 계산되었으며, 좌심실 및 우심실 모두에 대해 수행되었다. 또한, 해부학적 구조의 복잡도에 따른 측정방법의 정확도를 확인하기 위해 유두근 및 trabecular의 hypertrophy의 정도를 3 단계로 구분하고 측정된 값들을 통계적으로 분석하였다. Hypertrophy가 약한 그룹에서는 기존의 수동방식과 threshold 기법간의 의미있는 차이가 없었으며 (p=0.372), 기존의 수동 및 자동방식 간에도 큰 차이가 없었다 (p=0.298). 그러나, hypertrophy가 심한 그룹에서는 수동방식 및 자동방식 측정치 사이에 통계적으로 유의한 차이를 보임을 알 수 있었다 (p=0.044). 그러나, threshold 기법과 수동방식 사이에는 유의한 차이가 없었다 (p=0.l94). 분석시간은 threshold 기법이 기존의 수동방식에 비해서 두배정도 빠르다는 것을 알 수 있었다, Threshold 기법은 심박출량 측정에 있어서 정확하면서도 빠른 결과의 도출이 가능했으며, 특히 심내벽의 구조가 복잡한 경우에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.

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Integrin 𝛼4 Positive Subpopulation in Adipose Derived Stem Cells Effectively Reduces Infarct Size through Enhanced Engraftment into Myocardial Infarction

  • Zihui Yuan;Juan Tan;Jian Wang
    • International Journal of Stem Cells
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    • 제17권1호
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    • pp.70-79
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    • 2024
  • The efficacy of adipose-derived stem cells (ASCs) on myocardial infarction is limited due to poor survival and engraftment. Integrin-mediated cell adhesion is a prerequisite for its survival and homing. ASCs expressed insufficient integrin 𝛼4, limiting their homing capacity. This study aims to characterize integrin 𝛼4+ ASC subpopulation and investigate their therapeutic efficacy in myocardial infarction. We used fluorescence-activated cell sorting to harvest integrin 𝛼4+ ASCs subpopulation, which were characterized in vitro and transplanted into myocardial infarction model. Positron emission tomography imaging were performed to measure infarction size. Cardiac cine magnetic resonance imaging was used to evaluate heart contractile function. Compared with the unfractionated ASCs, integrin 𝛼4+ ASCs subpopulation secreted a higher level of angiogenic growth factors, migrated more rapidly, and exhibited a stronger anti-apoptotic capacity. Vascular cell adhesion molecule-1 was obviously up-regulated at 3 days after myocardial infarction, which interacted with integrin α4 receptor on the surface of ASCs to enhance the survival and adhesion. Thus, we implanted unfractionated ASCs or integrin α4+ ASCs subpopulation into the 3-day infarcted myocardium. Integrin α4+ ASCs subpopulation exhibited more robust engraftment into the infarcted myocardium. Integrin α4+ ASCs subpopulation more effectively decreased infarct size and strengthen cardiac function recovery than did the unfractionated ASCs. Integrin α4+ ASCs subpopulation is superior to unfractionated ASCs in ameliorating ischemic myocardial damage in animal model. Mechanistically, their more robust engraftment into the infarct area, higher migratory capacity and their increased release of paracrine factors contribute to enhanced tissue repair.