• 스마트미디어저널
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• 제13권4호
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• pp.86-93
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• 2024

기능적 자기 공명영상(functional magnetic resonance imaging;fMRI)의 발전은 뇌 기능의 매핑, 휴식 상태에서 뇌 네트워크의 이해에 상당한 기여를 하였다. 본 논문은 알츠하이머의 진행상태를 분류하기 위해 CNN-LSTM 기반의 분류 모델을 제안한다. 첫 번째로 특징 추출 이전 fMRI 데이터에서 잡음을 제거하기 위해 4단계의 전처리를 수행한다. 두 번째, 전처리가 끝나면 U-Net 구조를 활용하여 공간적 특징을 추출한다. 세 번째, 추출된 공간적 특징은 LSTM을 활용하여 시간적 특징을 추출하여 최종적으로 분류하는 과정을 거친다. 실험은 데이터의 시간차원을 조절하여 진행하였다. 5-fold 교차 검증을 사용하여 평균 96.4%의 정확도를 달성하였고 이러한 결과는 제안된 방법이 fMRI 데이터를 분석하여 알츠하이머의 진행을 식별하는데 높은 잠재력을 가지고 있음을 보여준다.

• 수면정신생리
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• 제25권2호
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• pp.82-91
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• 2018

목 적 : 본 연구는 전 수면 주기 동안 수면단계에 따른 전체 뇌 영역과 수면 관련 뇌 영역들의 뇌기능 연결망의 변화를 살펴보기 위해 동기화된 뇌파(EEG)-자기기능공명영상(fMRI)를 전 수면 주기 동안 측정하고 신호처리 기법을 사용함으로 수면 단계에 따른 뇌 연결망의 탐구가 가능함을 살펴 보기 위해 수행되었다. 방 법 : 정상 성인 피험자 5인을 대상으로 6~7시간의 수면동안 MRI 기계 안에서 안전도, 심전도, 근전도와 EEG-fMRI를 측정하였고 EEG에 발생한 MRI 자장 변화 잡음과 심박관련 잡음을 제거하였다. fMRI에서는 피험자의 움직임에 의해 발생하는 영상 왜곡을 보정하는 부분볼륨활용기법을 제안하여 사용하였다. 잡음이 제거된 수면중 fMRI에 독립성분분석기법을 적용하여 뇌 전체를 68 영역으로 구획하여 수면 연구에 적합한 뇌 구획 지도를 만들고 이를 바탕으로 각 구획들간의 연결성을 계산하였다. 수면관련 뇌심부 영역을 선택하여 연결망 분석을 수행하였다. 결 과 : 뇌파를 비롯한 수면 생리적 신호들은 잡음 제거의 방법을 이용하게 되면 수면단계설정에 문제가 없으며 수면 단계별 뇌 연결망 연구가 가능함을 보여 주었다. 뇌연결망 분석에서 수면 관련 뇌심부 연결망은 렘과 비렘수면에 따라 다른 특성이 나타나는데 비렘수면에서 전반적으로 높은 연결성을 보였다. 대뇌를 포함한 전체 뇌 연결망의 경우 각성에 비해서 수면 중에 뇌 연결성이 떨어지는 양상을 보였다(Kolmogorov-Smirnov 검정 ; p < 0.05, Bonferroni corrected). 결 론 : 본 연구를 통해서 장시간 수면 EEG-fMRI 측정과 수면단계설정이 가능하고 신호처리 기법을 통해서 보정하게 되면 뇌기능 연결망을 이용한 전체 수면 뇌 연구가 가능함을 시사한다.

• 응용통계연구
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• 제29권6호
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• pp.1129-1145
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• 2016

뇌기능 연결성 문제는 뇌의 신경역학적 현상과 밀접한 관련이 있다는 의미에서 뇌과학에서 주요 연구주제이다. 본 논문에서는 기능적 자기공명영상(fMRI)자료를 뇌활동에 대한 반응 자료의 주요 형태로써 선택하였는데, 이 fMRI자료는 높은 해상도 때문에 뇌과학 연구에서 선호되는 자료 형태이다. 뇌활동에 대한 생리학적 반응을 측정해서 자료로 사용한다는 전제하에서 뇌의 기능적 연결성을 분석하는 방법들을 고찰하였다. 여기서의 전제란 상태공간 및 측정 모형을 다룬다는것을 의미하는데, 여기서 상태공간 모형은 뇌신경역학을 표현한다고 가정한다. 뇌기능 영상자료의 분석은 무엇을 측정하였느냐에 따라서 분석방법과 그 해석이 조금씩 달라진다. 실제 fMRI자료를 고차원 자기회귀모형을 적용해서 분석한 결과를 논문에 포함하였는데, 이 결과를 통해서 서로 다른 도형문제를 푸는데 서로 다른 뇌신경 역학관계가 요구된다는 것을 엿볼 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권1호
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• pp.43-50
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• 2008

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권1호
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• pp.14-19
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• 2000

목적 : 뇌열환자에서 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 이용하여 뇌기능을 지도화하고자하였다. 대상 및 방법: 자기공명영상에서 우측 대뇌반구에 뇌열 소견이 있으며 좌측 편측부전마비를 보인 28세 남자환자를 대상으로 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 시행하였다. 임상적으로 좌측 손의 운동기능은 감소되어 있었고, 우측 손의 운동기능은 정상범주에 속하였다. 뇌기능적 자기공명영상은 EPI 기법을 이용하였고 운동자극은 1-2 Hz의 주기로 손가락을 아래위로 구부리게 하는 운동을 시행하였고 15초의 휴식기와 15초의 운동기를 반복하여 절편당 60 개의 영상을 획득하였다. 두부자기자극은 지름 90mm의 원형 자성자극기를 이용하여 maximal out-put의 80%로 자극하여 양측 단무지 외 전근에서 유발된 운동유발전위의 잠시와 진폭을 구하였다. 결과: 기능적 자기공명영상을 시행한 결과 정상적인 우측손의 운동자극시에 좌측 운동피질이 활성화되었고 좌측손의 운동자극시에는 좌측운동피질, 좌측 부가운동영역, 그리고 자측 전운동영역에 활성화소견이 나타났다. 두부자기자극에서는 우측 대뇌반구에서는 한군데에서도 운동유발 전위가 발생되지 않았다. 좌측 대뇌반구에서는 5군데에서 운동유발전위가 유발되었으며 모두 양측 단무지 외 전근에서 운동유발전위가 유발되었다. 양손에서 운동유발전위의 잠시 , 진폭 모양이 유사하였다. 결론: 뇌열환자의 손운동기능의 피지도화는 기능적 자기공명영상과 두부자기자극을 이용하여 성공적으로 시행할 수 있었다. 뇌열환자의 동측 운동경로는 동일한 운동피질로부터 기원한 동측피질척수로에 의한 것으로 추정된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.13-14
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• 2023

뇌의 전기적 신경활동을 측정하는 뇌전도(EEG)는 저렴하게 취득할 수 있고 높은 시간 해상도를 갖는 반면 공간적 정보를 제공하지는 않는다. 기능적 자기공명영상(fMRI)은 혈류변화를 감지하여 뇌활동을 측정하는 방식으로서 높은 공간 분해능을 갖지만 고가의 비용과 설비를 요구한다. 최근 저렴하게 취득할 수 있는 EEG 데이터로부터 딥러닝을 사용하여 fMRI 합성영상을 생성하는 기술이 제안되었지만, 저주파수 대역에서 EEG와 fMRI 간의 뇌과학적 상관관계를 반영하지는 않는다. 본 연구에서는 휴식상태에서 취득된 EEG 데이터를 스펙트로그램으로 변환한 후 저주파수 특성을 사용하여 fMRI 합성영상을 생성하는 U-net 기반의 크로스 모달리티 변환 모델의 실현가능성을 평가하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.173-178
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• 1999

목적 : 후두엽의 허혈성 경색환자에서 시각피질의 기능적 자기공명영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 후대뇌동맥의 시각파절 부위에 대한 혈류공급 장애로 인하여 시각피질의 허혈 또는 경색 증후를 보이는 환자 4명을 대상으로 하였다. 모든 환자는 안과적 시야검사를 받았으며 자기공명 혈관조영술(n=4)과 디지털 감산 혈관조영술(n=2)을 시행하여 혈관이상을 확인하였다. 기능적 자기공명영상은 2D-FLASH 기법(TRITE = 90/56 msec, TA = 8.32 see, $FOV{\;}={\;}240{\times}240,{\;}matrix{\;}No.={\;}64{\times}128$, slice thickness = 8mm)을 이용하였으며 초당 8 회로 점멸하는 적색 광자극원을 이용하여 5회의 광자극기간과 5회의 휴식기간을 번갈아 8차례, 총 40회의 검사를 시행하였다. 기능적 자기공명영상 소견을 안과적 시야검사 결과, 고식적 자기 공명영상 결과, 혈관조영술 결과와 비교 분석하였다. 결과 : 기능적 자기공명영상에서는 모든 환자가 혈관조영술에서 혈관이상을 보인쪽의 시각피질의 활성화가 이루어지지 않는 소견을 보였다. 그러나 이중에 2 환자는 고식적 자기공명영상이 정상이었다. 시야결손이 3 환자에서 관찰되었는데 이중 한 환자는 고식적 자기공명영상과 확산 자기공명영상에셔 정상소견이었지만 기능적 자기공명영상에서는 시야결손이 있는 쪽의 시각피 질의 촬성화가 이루어지지 않는 소견을 보였다. 결론 : 시각피질의 기능적 자기공명영상은 안과적 시야검사, T2강조영상 또는 확산강조명영상에서 발견되지 않는 시각피질의 허혈 또는 혈류잠재능 감소 상태를 감지할 수 있는 민감한 검사 방법이라고 생각된다.효율적이고 강력한 QA 도구로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.지하였으며 폐사율은 각각 1.9%, 1.9%, 2.9%와 1.0%로써 대조군의 4.8%에 비하여 낮은 수준을 보여 질병에 대한 저항능력이 향상되었다.kg/h로 분석되었다. 6. 건조작업 중에 소요되는 전력은 9.5~19.3 Wh/kg이었으며, 연료효율 6.9~9.3kg-$H_2$O/L와 열효율 50.2~65.1%에 의한 수분증발량은 124.0~125.4 kg-$H_2$O/h 로 나타났다. 7. 건조기의 열효율을 70%를 기준으로 평가한다면, 시작기의 열효율은 조금 낮은 수준이며, 열관리 계통의 개선을 필요로 하였다. 8. 제작된 계분건조기의 시작기를 15,000수 규모의 양계농장에서 사용한다면 관행의 계분처리 방법에 비하여 약 590,700(원/월)의 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정되었다}0.09\;ml/1.5\;hr)$. 이상(以上)의 결과(結果)는 ethanol의 혈중농도(血中濃度)가 높을수록 더 심(甚)한 혈압강하작용(血壓降下作用)을 나타내며, ethanol 로 인(因)한 이뇨작용(利尿作用)도 ethanol 량(量)이 증가(增加)함에 따라 뇨량(尿量)도 증가(增加)함을 보여 주었다.ults showed that the overall quality of Sullungtang significantly decreased as the parity increased for Hanwoo cows. The Sullungtang extracted from bones of heifer had the best sensory scores as well as nutritional quality when compared

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.13-17
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• 2009

본 논문에서는 학습집중력을 향상 시킬 수 있는 시트를 제작 하였다. 학습집중력의 향상을 입증하기 위하여 인체내에 존재하고 있는 조영제를 이용하여 공간적 시간적 해상도가 뛰어나고 비침습적으로 뇌기능을 측정할 수 있는 기능적 자기공명영상을 획득하고 뇌파측정을 한 결과 기억작용과 관련 있는 전두엽 부근의 뇌혈류량의 활성화를 확인할 수 있었고 뇌파 측정 분석결과 절대알파파와 절대베타파의 비율에서 유의할 만한 변화를 확인하였다. 기능적자기공명 영상은 뇌의 생리기능적 역할을 규명 의학적으로 수술 전후 장애를 방지하고 예방하는데 활용하고 있으며 뇌신경망의 가시화로 학습 집중력 등과 같은 뇌와 관련된 제품을 개발하는데 많은 연구가 이루어질 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권2호
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• pp.124-135
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• 2012

목적: 본 연구에서는 숙달된 택시운전기사들을 대상으로 내비게이션 시스템을 이용하여 운전하는 한국인 대조군에 비교하여 해마의 부피와 모양 그리고 기능적 변화를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 총 8명의 대상군(4명의 숙달된 택시운전기사들과 4명의 같은 나이대 일반인 대조군)에 대해 삼차원 T1강조영상과 혈류산소 수준에 따른 기능성 자기공명영상을 촬영하였다. 해마의 용적과 모양, 기능성 자기공명영상 자료를 분석하여 두 군간에 신경 활성도 차이를 비교하였다. 결과: 해마의 용적은 두 군간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p > 0.05). 해마의 모양을 보면, 택시운전기사군의 왼쪽 해마가 대조군에 비해 전체 길이가 약간 길고 머리와 꼬리부분이 약간 더 컸다(p < 0.05, uncorrected). 기능성 자기공명영상에서는 택시운전기사군에서 대조군에 비해 방추상회가 특히 활성화되어 있었다. 결론: 택시운전기사군의 해마가 보이는 이러한 구조적, 기능적 변화는 그들의 직업과 관련하여 공간적 탐색능력을 지속적으로 사용하면서 해마와 관련 뇌영역이 기능적으로 분화했음을 나타내는 소견으로 추측할 수 있겠다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.251-254
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• 2001

본 논문에서는 Self Organizing Map을 이용하여 fMRI data를 분석해 보았다. fMRl (functional Magnetic Resonance Imaging)는 인간의 뇌에 대한 비 침투적 연구 방법 중 최근에 각광받고 있는 것이다. Motor task를 수행하고 있는 피험자로부터 image data를 얻어내어 SOM을 적용하여 clustering한 결과 motor cortex 영역이 뚜렷하게 clustering 되었음을 알 수 있었다.