• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.631-634
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• 2017

뇌혈관은 평상시 뇌조직의 필요량보다 더 많은 혈류를 수송할 능력을 가지고 있는데 이를 뇌혈관 혈류예비력이라 한다. 뇌혈관이 특정한 요인에 의해 협착이 생기면 뇌관류압이 감소하는데 이를 보상하기 위해 뇌세동맥의 내경을 확장시켜 뇌혈류를 유지하도록 하는 것이다. 따라서 예비력이 낮은 사람일 경우 협착으로 인해 혈관 내경이 좁아져 있다면 운동이나 스트레스 상황에서 뇌졸증 내지 뇌허혈의 위험이 증가된다. 따라서 본 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 뇌혈관 협착으로 인한 예비능 감소를 예측하였다. 이를 위해 환자의 MRA 영상 이미지를 영역화하여 3차원 격자를 생성하였으며 생성된 환자 맞춤 모델을 대상으로 전산유체해석을 진행하였다. 그리고 가상 협착을 모델에 적용하여 뇌혈관 협착률과 예비능의 관계를 분석했다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제15권2호
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• pp.110-122
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• 2011

목적 : 본 연구의 목적은 확산텐서영상에 기반하여 한국 아동 집단의 해부학적 뇌연결성 지도를 확립하고 뇌신경망의 효율성을 평가하는 기법을 개발하는 것이다. 대상 및 방법 : 건강한 아동 12명에서 얻은 확산텐서영상과 뇌구획영상을 바탕으로 구조 연결 행렬을 구하여 집단의 구조 연결성을 평가하였다. 일표본 t-검정을 시행하여 평균적인 구조 연결성을 파악하였고 이 때 얻은 각 피험자의 백질 다발을 표준공간으로 정규화하여 집단의 해부학적 뇌연결망 지도를 확립했다. 뇌신경망의 군집정도(clustering coefficient), 평균이동거리(characteristic path length), 전체/부분 연결망 효율성(global/local efficiency) 등 연결망 속성을 계산한 후 시각화 하였다. 결과 : 연결망 측면에서 한국 아동 집단의 뇌연결성이 작은세상속성을 가짐을 밝혔다. 또한 해부학적 뇌연결망 지도를 얻었는데 대뇌 반구 내의 연결성이 높게 나타남과 뇌간과 운동/감각 영역간에 많은 신경 연결이 집중되어 있음을 확인하였다. 결론 : 한국 아동 집단의 해부학적 뇌연결망 지도를 작성하는 방법론을 제시하여 뇌를 연결성 측면에서 이해하고 발달 장애와 성인 뇌신경망의 효율성을 평가할 수 있는 기본 도구를 확립하게되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제17권4호
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• pp.443-448
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• 1996

Sequential brain SPECT imaging has been used to assess the cerebral perfusion reserve(CPR) in cerebrovascular diseases(UD). We have realized parametric images of CPR using deadtime correction of gamma camera and normalized difference ratio. For the anatomical localization of CPR, the parametric images were registered to the contours of the cerebral regions using optimal threshold method, which showed to reflect the CPR more reliably and distinctively than the simple subtraction. We conclude that the quantitative estimation of CPR using normalized difference ratio image could be useflll for the diagnosis and prognostic assessment of CVD.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.177-177
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• 1993

뇌모세혈관내피세포로 구성된 혈액-뇌관문(BBB)은 tight junction으로 구성되어 있을뿐만 아니라 fenestra가 없는 등 BBB가 가진 특성으로 인해 물질 수송에 장벽역할을 하기 때문에 주로 중추신경계 질환시의 약물요법에 많은 제한이 따른다. 따라서 뇌로의 효율적인 약물 송달방법에 대해 많은 연구가 진행중에 있는데 본 연구에서는 BBB의 hyperosmotic opening법을 이용하여 뇌로 잘 수송되지 않는 약물의 뇌송달 방법에 대해 연구하고자 하였다. 먼저 수용성으로 인해 BBB 에 잘 통과하지 않는 물질로 신장 및 뇌영상 촬영시 사용되는 방사성 의약품이 Tc-DTPA를 이용하여, hyperosmotic opening법에 의한 뇌투과 증가정도를 검토하였으며, 실험방법이 확립됨에 따라 뇌암의 항암요법을 위해 뇌로의 투과가 적은 항암제(5-Fluorouracil, 5-FU)의 뇌송달에 대해 본 방법을 적용하여 검토하였다. 실험동물로는 S.D.계 웅성 랫트를 사용하였으며, 실험방법은 다음과 같이 하였다. 랫트의 좌측 외경동맥(left external carotid artery)에 혈류의 역방향으로 혈관 분지점에서 1-2mm 전까지 PE-50 catheter를 삽입하고, 1.6 molal L－(＋)－ arabinose 고장액(1580mOsm)을 0.12ml/sec의 일정한 속도로 30초간 infusion함으로 BBB를 opening 한 다음, 5분 후에 Tc-DTPA를 대퇴 정맥으로 주사하여 0, 10, 30초, 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 7 및 10분 간격으로 대퇴동맥에 설치한 카테타로부터 혈액을 채취하고 마지막 혈액을 취한 후 즉시 단두하여 뇌를 적출하였다. 채취한 뇌를 액체질소에 담근 후 tissue Tek으로 고정하고 autoradiography를 하기 위한 slice와 농도측정을 위해 필요한 부위를 취한 후 감마카운터로 Tc-DTPA의 brain각 부위별 및 혈장농도를 측정하였다. 뇌조직중 혈액부피의 측정은 Tc-albumin를 이용하여 구하였다. 같은 방법으로 5-FU에 대한 실험도 행하였고, 이때 각 혈장 및 조직중의 5-FU함량은 HPLC로 하였다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.1-9
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• 2021

알츠하이머병은 신경퇴행질환으로 뇌조직에서 발생하는 아밀로이드 베타(amyloid-β, Aβ) 펩타이드의 축적과 응집, 타우 단백질의 초인산화, 고농도의 특정 금속이온 축적에 의해 발병하는 것으로 알려져 있다. 현재까지 효과적인 치료제가 개발되지 못하였기 때문에, 알츠하이머병을 초기에 정확하게 진단하는 기술은 매우 중요하다. 알츠하이머병의 진단을 위해 개발된 다양한 기법 중 형광 프로브를 이용한 알츠하이머병의 바이오마커 영상화는 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 본 리뷰 논문에서는 최근 개발된 알츠하이머병 진단용 형광 프로브의 구조와, 체내 뇌 영상화에의 적용을 소개하고자 한다. 본 논문은 향후 새로운 프로브를 개발하고자 하는 연구자들에게 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권3호
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• pp.626-637
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• 2021

목적 만성 뇌동맥 협착-폐색증에서 아세타졸아미드 부하 다상 동맥 스핀 표지(multi-phase arterial spin labeling; 이하 MP-ASL) 자기공명관류영상을 이용하여 뇌혈류 예비능(cerebrovascular reservoir; 이하 CVR)과 동맥 통과 시간(arterial transit time; 이하 ATT)의 변화를 탐색하였다. 대상과 방법 2019년 6월부터 2020년 10월까지 새롭게 만성 협착-폐색증으로 진단되어 아세타졸아미드 부하 MP-ASL을 시행한 환자를 후향적으로 모집하였다. 부하 전후의 뇌혈류(cerebral blood flow), CVR, 부하전 ATT 및 부하 전후의 ATT 변화량을 중증 협착과 완전 폐색간, 만성 뇌경색 병변의 유무에 따라 비교하였다. 결과 5명의 양측성 협착-폐색을 포함하여 총 32명의 환자가 본 연구에 포함되었다. CVR은 완전 폐색에서 중증 협착보다 유의하게 낮았다(26.2% ± 28.8% vs. 41.4% ± 34.1%, p = 0.004). ATT의 변화는 두 군간 유의한 차이는 없었다(p = 0.717). 만성 뇌경색 병변의 유무에 따른 CVR의 통계적 차이는 미미하였다(29.6% ± 39.1% vs. 38.9% ± 28.7%, p = 0.076). 하지만, 만성 뇌경색 병변이 있는 환자에서 ATT의 단축 정도는 유의하게 작았다(-54 ± 135 vs. -117 ± 128 ms, p = 0.013). 결론 만성 협착-폐색증에서 아세타졸아미드 부하 MP-ASL 검사는 MRI 기반의 CVR 평가 도구로 사용될 수 있다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권2호
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• pp.83-87
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• 2008

지난 몇 년 동안 핵의학 영상 물리 및 기기 관련 융합영상기기 분야에 많은 발전이 있었다. 최근 몇 년 동안 국내 PET/CT 설치의 급속한 증가는 이들의 임상에서의 역할 및 그 중요성을 입증하고 있다. 그러나 PET/CT는 고가이고, 임상적으로 아직도 그 유용성이 입증되는 과정에 있으며, 특히 치료계획을 위한 장비로는, 미국의 경우 다소 많이 설치되었다는 평가가 공존하고 있다. 또한 저가로 해 결할 수 있는 소프트웨어 융합도 가능하기 때문에 PET 대신 반드시 PET/CT가 필요하다는 주장에는 위의 관점에서 그 한계가 있을 수 있다. 그림에도 불구하고 PET/CT 설치는 계속 증가하고 있어 영상획득 또는 영상판독 모두 PET과 CT 분야의 훈련과 교육이 매우 중요하며 이에 대한 지침서가 발간되었다. PET/CT에 비하여 SPECT/CT는 발전속도가 다소 떨어지지만 이에 대한 지침서도 발간되었다. PET/CT와 SPECT/CT 모두 CT는 앞 부분에 PET과 SPECT는 뒷부분에 설치된다. 이는 환자 영상을 얻을 때 동시에 얻는 것이 아니고 CT영상을 얻은 후 PET과 SPECT영상을 얻게되는 단점이 있다. 이와는 달리 MRI/PET경우 뇌영상을 얻을 때 동시에 MRI와 PET영상을 얻을 수 있어 뇌영상 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상하고 있다. 앞으로 기술이 발전함에 따라 전신용 MRI/PET과 유방영상을 위한 PET/US 융합영상장치의 개발 가능성이 매우 높다. 이와 함께 SPECT/CT, PET/CT 및 MRI/PET 기기의 발전도 계속될 것으로 판단된다. 핵의학 영상 물리 및 기기 분야는 최첨단 융합영상 장치의 개발과 함께 하드웨어, 소프트웨어 물리적 특성에 대한 보정기술, 영상 재구성 분야의 다양한 연구도 많은 진전이 필요하다. 또한 영상기기의 설계 및 정량화 기법을 연구하기 위한 몬테카를로 시뮬레이션, 영상장비의 성능평가, 동력학 분석, 선량평가, 움직임 보정 및 융합영상의 정량화 및 분석 기법에 대한 연구도 더욱 활발히 진행될 것으로 예측된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.9-14
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• 2009

T1, T2강조영상, FLAIR (fluid attenuated inversion recovery) 영상기법은 뇌 MRI의 가장 기본적인 영상기법들이다. T1강조영상은 짧은 TR과 짧은 TE를 이용한 스핀에코 기법으로서 조직의 T1이완시간의 차이를 신호 차이로 반영하는 기법이다. 짧은 TR을 사용하면 조직 간에 종축 자기화의 회복 정도가 크게 차이나게 되며 이를 신호에 반영하는 것이다. T2강조영상은 긴 TR과 긴 TE를 이용한 스핀에코 기법으로서 조직의 T2이완시간의 차이를 신호 차이로 반영하는 기법이다. 긴 TE을 사용하면 조직 간에 횡축 자기화의 붕괴가 크게 차이나게 되며 이를 신호에 반영하는 것이다. FLAIR는 180도 반전펄스를 먼저 가하는 반전회복 (inversion recovery) 기법의 일종으로서 뇌척수액의 신호를 억제하기 위하여 2500 msec 정도의 반전시간을 적용한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권4호
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• pp.290-302
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• 2014

목적: 자화율 강조 자기공명영상 (Susceptibility-weighted imaging)은 혈액분해산물, 석회화, 철 침착물을 발견하는데 있어 높은 민감도를 보이는 3D spoiled gradient-echo pulse sequence 이다. 본 임상화보는 자화율 강조 자기공명영상의 주된 임상적 적용에 대해 설명하고 논의하는 데에 그 목적이 있다. 대상과 방법: 자화율 강조 자기공명영상은 자기강도영상 (magnitude image)과 위상영상 (phase image)을 이용한 고해상도, 3D fully velocity-compensated gradient-echo sequence 에 기초를 두고 있다. 정맥 구조물의 가시성을 향상시키기 위해, 자기강도영상은 여과된 위상 데이터 (phase data) 로부터 발생된 위상 마스크 (phase mask)를 이용해 증폭되고, 이것은 최소강도투사 (Minimal intensive projection) 알고리즘을 이용한 3D dataset 후처리 과정을 거치게 된다. 3T 자기공명기기에서 SWI를 포함하는 자기공명영상 검사를 시행한 총 200명의 환자를 대상으로 연구하였다. 결과: 자화율 강조 자기공명영상은 다양한 뇌 질환의 발견에 매우 유용하였다. 200명의 환자 중 80명은 선천성 정맥 기형, 22명은 해면상 혈관종, 12명은 다양한 질환에서의 석회화, 21명은 혈관자화 징후 (susceptibility vessel sign) 또는 미세출혈을 동반하는 뇌혈관 질환, 52명은 뇌종양, 2명은 미만성 축삭 손상, 3명은 동정맥 기형, 5명은 뇌경막 동정맥루, 1명은 모야모야병, 그리고 2명은 파킨슨병이 관찰되었다. 결론: 자화율 강조 자기공명영상은 미세 저혈량 혈관성 병변, 석회화 그리고 미세출혈과 다양한 뇌병변의 진단에 유용하다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권1호
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• pp.78-83
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• 1999

목적: 기능적 자기공명영상을 이용하여 읽기 과제에서 활성화되는 뇌영역을 알아보고, 읽기 과제의 종류에 따른 활성화 영여의 차이를 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 오른손잡이 자원자 9명(남자 7명, 여자 2명)을 대상으로 한글의 자음, 가짜단어, 단어를 속으로 읽도록 하면서 기능적 영상을 얻었다. 1.5T 초전도 자기공명여앙장치에서 EPI의 BOLD 기법을 이용하여 20 절편의 활성화 영상을 얻었고(gradient echo single shot EI, TR/TE 3000/60, flip angle $90^{\circ}$, matrix $64{\times}64$, 5mm thickness, no slice gap), 영상후처리는 SPM 분석 프로그램을 이용하였다. 2번가의 활성기와 3번의 휴식기를 번갈아 시행하였고 스캔 시간은 각각30초였다. 유의수준 p<0.01을 기준으로 자극 과제에 따라 활성화된 뇌지도를 얻어 활성화 영역을 육안으로 비교 분석하여다. 결과: 9명 모두에서 성공적으로 활성화 영상을 얻었고, 활성화 신호는 모든 자극과제에서 후두엽의 화성화를 제외하고 좌측으로 편재되는 경향을 보였으며, 전두엽, 측두엽, 두정엽, 후두엽의 여러 부위에서 활성화 신호가 나타났다. 가짜단어와 자음을 읽은 경우가 단어를 읽은 경우에 비하여 언어영역의 활성화가 많았다. 가짜단어를 읽은 경우가 자으을 읽은 경우에 비해 활성화 신호가 좌측으로 편재화 되는 경향을 나타냈다. 결론: 자음이나 단어형태를 읽는 것 만으로도 언어와 관련된 여러 뇌영역에 활성화가 유도됨을 확인하였으며, 자음이나 가짜단어를 읽는 것이 익숙한 단어를 읽는 것에 비해 활성화 신호가 많았다.