Comparative Study of Functional Magnetic Resonance Imaging by Global Scaling Analysis

Global Scaling 분석방법에 따른 기능적 자기공명영상의 비교 연구

Purpose : To evaluate the effect of global scaling analysis on brain activation for sensory and motor functional MR imaging study. Materials and methods : Four normal subjects without abnormal neurological history were included. Arm extension-flexion movement was used for motor function and 1KHz pure tone stimulation was used for auditory function. Functional magnetic resonance imaging was performed at 3T MRI (GE, Milwaukee, USA) using BOLD-EPI technique and SPM2 was employed for data analysis. On data analysis, the brain activation images were obtained with and without global scaling by fixing other parameters such as motion correction and realignment. Results : The difference in brain activation between no scaling and global scaling was not large in case of right upper extremity movement (p<0.000001). For auditory test, brain activation with global scaling showed larger activation than that of without global scaling (p<0.05). Conclusion : A caution must be taken into account when analyzing functional imaging data with global scaling especially for functional study of small local BOLD signal change.

목적 : 감각 및 운동기능에 대한 기능적 자기공명영상에서 데이터 분석 시 global scaling이 뇌 활성화 영상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 신경학적 병력이 없는 정상 성인 피검자 4명을 대상으로 하였다. 운동기능은 오른쪽 상지를 구부렸다가 폈다가를 반복하는 운동을 시행하였고 청각기능은 1 KHz 순음자극을 시행하였다. 기능적 자기공명영상은 3.0T 자기공명영상기기(GE, Milwaukee, USA)에서 BOLD-EPI 기법을 사용하였고 데이터 분석은 SPM2를 사용하였다. 데이터 분석 시 움직임 보정, 통계적 유의 수준 등은 동일하게 한 상태에서 global scaling의 시행 전후의 뇌 활성화 영상을 획득하였다. 결과 : 오른쪽 상지운동에 대한 기능영상에서 global scaling 효과를 고려하지 않은 경우와 고려한 경우의 뇌 활성화 영상의 차이는 크지 않았다 (p<0.000001). 청각기능 검사에서는 global scaling 효과를 고려한 경우에서 고려하지 않은 경우에 비해 뇌 활성화 영상이 훨씬 크게 나타났다 (p<0.05). 결론 : 국소적 BOLD 신호의 변화가 작은 기능영상 검사에서는 데이터 분석 시 global scaling이 뇌 활성화 결과에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 주의가 요구된다.