두경부(Head & Neck) CT(Computed Tomography)검사에서 환자가 받는 피폭선량 측정을 위하여 인체등가물질로 만든 Rando phantom과 유리선량계를 이용하여 두경부 검사에 따른 환자의 흡수선량의 변화를 실험을 통하여 연구하였다. 인체두부모형을 안와신경(optic nerve), 교뇌(pons), 소뇌(cerebellum), 갑상선(thyroid)으로 나누어, 두경부(Head & Neck) 부위의 검사를 단독검사(Brain, 3D Facial, Temporal, Brain Angiography, 3D Cervical Spine)와 복합검사(Brain+Brain Angiography, Brain+3D Facial, Brain+Temporal, Brain+3D Cervical spine, Brain+3D Facial+Temporal, Brain+3D Cervical Spin+Angiography)로 구분하여 유효선량의 변화를 실험한 후 결과를 측정하였다. 단순 Brain검사와 Brain Angio검사에는 optic nerve에 유효 선량이 높게 분석되었으며, 또한 Temporal검사에는 Pons에, 3D facial 검사와 3D Cervical Spin검사에는 thyroid의 유효선량 값이 높게 나타났다. 복합적으로 이루어는 검사 중 두경부의 Brain+Brain Angio의 검사는 cerebellum의 부위, Brain+3D facial 검사와 Brain+3D Cervical Spin의 복합검사는 thyroid의 부위, Brain+Temporal의 검사에는 pon's 부위 유효 선량 값이 높게 나타났다. Brain +3D facial +Temporal의 복합검사와 Brain+3D Cervical Spin+Angio의 복합검사는 thyroid의 부위에 유효 선량 값이 높게 분석 되었다. 본 연구 결과 Brain+3D Cervical Spin+Brain Angio 복합검사인 경우의 유효 선량은 2.51858 mSv로 일반인의 연간 유효선량한도 1 mSv의 피폭을 초과하는 결과가 나왔다. 또한, Brain 단순 검사 시 optic nerve는 0.31312 mSv의 유효선량으로 향후 방사선학 검사가 이루어질 경우, 두경부의 일반인의 연간 유효선량을 훨씬 초과할 것이라 사료된다. 따라서 진료의 필요성에 의해서 시행되는 CT검사일지라도 질환 병변의 특성에 맞게 CT촬영조건 변화를 주면서 환자의 피폭선량을 최소한으로 할 수 있는 다양한 검사방법의 연구가 필요하다고 사료된다.
We developed a four-channel first order gradiometer system to measure magnetoencephalogram for mice. We used double relaxation oscillation SQUID (DROS). The diameter of the pickup coil is 4 mm and the distance between the coils is 5 mm. Coil distance was designed to have good spatial resolution for a small mouse brain. We evaluated the current dipole localization confidence region for a mouse brain, using the spherical conductor model. The white noise of the measurement system was about 30 fT/$Hz^{1/2}$/cm when measured in a magnetically shielded room. We measured magnetic signal from a phantom having the same size of a mouse brain, which was filled with 0.9% saline solution. The results suggest that the developed system has a feasibility to study the functions of brain of small animals.
Extracting the brain from magnetic resonance imaging head scans is an essential preprocessing step of which the accuracy greatly affects subsequent image analysis. The currently popular Brain Extraction Tool produces a brain mask which may be too smooth for practical use to reduce the accuracy. This paper presents a novel and indirect brain extraction method based on non-brain tissue segmentation. Based on ITK, the proposed method allows a non-brain contour by using region growing to match with the original image naturally and extract the brain tissue. Experiments on two set of MRI data and 2D brain image in horizontal plane and 3D brain model indicate successful extraction of brain tissue from a head.
Objectives: The purpose of this study was to examine the anti-depressive effects of BanHaHuBakTang-kami (BHHBT) on an animal model of depression induced by chronic immobility stress. Methods: Mice were treated daily with immobilization stress for 2 hours over a period of 21 days. To examine the effect of BHHBT, we performed behavioral, biochemical and histological analysis to measure immobility time (FST), brain neurotransmitter concentration (HPLC, ELISA), hippocampal damage (H&E staining) and CRF-R1 expression (immunohistochemistry). Results: BHHBT has reduced the immobility time of immobilization stress exposed mice in the forced swimming test. BHHBT has increased the amount of serotonin in the brain. BHHBT has increased the expression level of serotonin in the brain. BHHBT 540 mg/kg were sufficient to prevent tissue damage in the hippocampus region. BHHBT has reduced the expression level of CRF receptors in the hippocampus region. Conclusions: These results suggest that BHHBT may have anti-depressive effects on mice treated with immobilization stress by reducing immobility, increasing brain serotonin concentration and reducing CRF-R1 expression in the hippocampus region.
This study is to segment white matter, gray matter, and cerebrospinal fluid(CSF) on a brain MR image of coronal section and to calculate the volume of each. First, we segmented the whole region of a brain from a black colored background, a skull and a fat layer. Then, we calculated the partial volume of each component, which was present in scanning finite thickness, with the arithmetical analysis of gray value from the internal region of a brain showing the blurring effects on the basis of the MR image forming principle. Calculated partial volumes of white matter, gray matter and CSF were used to determine the threshold for the segmentation of each component on a brain MR image showing the blurring effects. Finally, the volumes of segmented white matter, gray matter, and CSF were calculated. The result of this study can be used as the objective diagnostic method to determine the degree of brain atrophy of patients who have neurodegenertive diseases such as Alzheimer’s disease and cerebral palsy.
Normal swine brains at 1 to 70 days after birth were used to investigate the presence and morphology of the subependymal layer (SL) in the ventricle walls. The brain samples were taken from 27 pigs of 4 swine breeds. The results were summarized as follows: 1. SLs were observed on the walls of the lateral ventricle (LV) but none were observed on the walls of the 3th and 4th ventricles. 2. SLs of the LV walls were composed of mainly 3-to 10-cell layers in thickness. The thinest region of SLs was composed of only 1-to 2-cell thick on the dorsal and ventral walls, and the thickest region was composed of 250-to 300-cell thick on extension region of the SLs into the angle between the corpus callosum and caudate nucleus. 3. Of the LV parts observed, the SL thickness were 25-to 45-cell thick on the anterior horn, 3-to 10-cell thick on the body, 100-to 220-cell thick on the angle region between the corpus callosum and caudate nucleus, and 3-to 5-cell thick the superior walls of the posterior horn. Also the SL thickness was more thick on the anterior region than those on the posterior region. 4. SLs may be classified as three types by the cell distribution; one type of them is closely arranged cell region with the distinctive lateral margin from the periventricular white matter, the other type is loosely arranged cell region with the undistinctive lateral margin, and another type is two-subdivided region as the loosely and closely arranged cell layers in a layer. 5. SLs were extensively thick in young age but gradually decreased in size and cell number with age after 20-day age. SL layers were composed of mainly oligodendrocytes, astrocytes and immature cells of them. Morphological differences of SL in different breeds of pigs were not observed.
뇌 전산화단층촬영은 비침습성, 3차원 영상 제공, 저방사선량 등의 장점 때문에 뇌출혈과 같은 질병 진단을 위해 시행된다. 하지만 뇌 전산화단층영상 판독을 위한 전문의의 인력 공급 부족 및 막대한 업무량으로 인해 수많은 판독 오류 및 오진이 발생하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 객체 검출을 위한 다양한 인공지능 기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 뇌 전산화단층영상으로부터 뇌출혈 검출을 위한 딥러닝 기반 YOLOv5s 모델의 적용 가능성을 확인하였다. 또한 YOLOv5s 모델 학습 시 초매개변수를 변화시켜 학습된 모델의 성능을 평가하였다. YOLOv5s 모델은 backbone, neck 및 output 모듈로 구성하였고, 입력 CT 영상 내 뇌출혈로 의심되는 부위를 검출하여 출력할 수 있도록 하였다. YOLOv5s 모델 학습 시 활성화함수, 최적화함수, 손실함수 및 학습 횟수를 변화시켰고, 학습된 모델의 뇌출혈 검출 정확도 및 학습 시간을 측정하였다. 연구결과 학습된 YOLOv5s 모델은 뇌출혈로 의심되는 부위에 대한 경계 박스 및 해당 경계박스에 대한 정확도를 출력할 수 있음을 확인하였다. Mish 활성화함수, stochastic gradient descent 최적화함수 및 completed intersection over union 손실함수 적용 시 YOLOv5s 모델의 뇌출혈 검출 정확도 향상 및 학습 시간이 단축되는 결과를 확인하였다. 또한 YOLOv5s 모델의 뇌출혈 검출 정확도 및 학습 시간은 학습 횟수에 비례하여 증가하는 결과를 확인하였다. 따라서 YOLOv5s 모델은 뇌 전산화단층영상을 이용한 뇌출혈 검출을 위해 활용할 수 있으며, 최적의 초매개변수 적용을 통해 성능을 향상 시킬 수 있다.
Kim, J.E.;Gohel, Bakul;Kim, K.;Kwon, H.;An, Kyung-min
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제17권4호
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pp.34-37
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2015
Developing Magnetoencephalography (MEG) based on Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) facilitates to observe the human brain functions in non-invasively and high temporal and high spatial resolution. By using this MEG, we studied alpha rhythm (8-13 Hz) that is one of the most predominant spontaneous rhythm in human brain. The 8-13 Hz rhythm is observed in several sensory region in the brain. In visual related region of occipital, we call to alpha rhythm, and auditory related region of temporal call to tau rhythm, sensorimotor related region of parietal call to mu rhythm. These rhythms are decreased in task related region and increased in task irrelevant regions. This means that these rhythms play a pivotal role of inhibition in task irrelevant region. It may be helpful to attention to the task. In several literature about the alpha-band inhibition in multi-sensory modality experiment, they observed this effect in the occipital and somatosensory region. In this study, we hypothesized that we can also observe the alpha-band inhibition in the auditory cortex, mediated by the tau rhythm. Before that, we first investigated the existence of the alpha and tau rhythm in occipital and temporal region, respectively. To see these rhythms, we applied the visual and auditory stimulation, in turns, suppressed in task relevant regions, respectively.
In hippocampal morphology Abnormalities, including unilateral or bilateral volume loss, are known to occur in epilepsy, Alzheimer's disease, and in certain amnestic syndromes. To detect such abnormalities in hippocampal morphology, we present a method that combines region growing and dynamic contour model to detect hippocampus from MRI brain data. The segmentation process is performed two steps. First region growing with a seed point is performed in the region of hippocampus and the initial contour of dynamic contour model is obtained. Second, the initial contour is modified on the basis of criteria that integrate energy with contour smoothness and the image gradient along the contour. As a result, this method improves fairly sensitivity to the choice of the initial seed point, which is often seen by conventional contour model. The power and practicality of this method have been tested on two brain datasets. Thus, we have developed an effective algorithm to extract hippocampus from MRI brain data.
본 논문에서는 MR 영상의 3차원 가시화 및 분석을 위한 단일 채널 MR 영상의 자동 뇌영역 분할 방법을 제안한다. 이 방법은 4단계의 2차원 및 3차원 처리에 의하여 뇌윤곽을 찾아낸다. 1,2단계에서는 곡선 적합을 이용한 자동 문턱치화에 의하여 머리마스크와 초기 뇌마스크를 생성한다. 3단계에서 입방보간으로 초기 뇌마스크의 3차원 볼륨을 생성하여 형태학적 연산, 연결부위 레이블링에 의하여 중기 뇌마스크를 생성한다. 최종적으로 곡선 적합에 의한 자동 문턱치화를 이용하여 뇌마스크를 정련한다. 제안한 알고리즘은 영상의 슬라이스 방향을 고려할 필요가 없고 영상이 뇌 전체를 포함하지 않아도 되며, T1, T2, PD, SPGR등 다양한 종류의 MR 영상의 자동적인 뇌영역의 분할에 유용하다. 실험에서 20세트 MR 영상에 대하여 수동분할을 기준으로 0.97 이상의 유지도를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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