• 제목/요약/키워드: Gray matter volume

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Clinical Feasibility of CT Brain Perfusion in a Dog with Sellar Region Tumor

  • Minji Kim;Gunha Hwang;Jeongmin Ryu;Jiwon Yoon;Moon Yeong Choi;Joong-Hyun Song;Tae Sung Hwang;Hee Chun Lee
    • 한국임상수의학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.178-182
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    • 2024
  • A 10-year-old spayed female Poodle was referred for blindness. On ophthalmic examination, loss of bilateral ocular pupil light reflex, visual loss, and right retinal detachment were confirmed at a local hospital. Magnetic resonance imaging (MRI) of the brain was performed to identify the optic nerve, optic chiasm, and brain disease. A sessile mass centered on the region of the optic chiasm was identified. The mass had iso- to hypointense on fluid-attenuated inversion recovery and T2-weighted images and mildly hypointense on T1-weighted images compared to the gray matter, with strong contrast enhancement. Peripheral edema was also identified. Computed tomography (CT) brain perfusion was performed to obtain additional hemodynamic information about the patient using a multislice CT. CT perfusion showed that the cerebral blood volume in the left temporal lobe region (13.4 ± 1.6 mL/100 g) was decreased relative to the contralateral region (19.9 ± 0.3 mL/100 g). The patient showed decreased appetite and consciousness one week after the CT scan with clinical symptoms worsened. The patient had seizure, tetraparesis, and loss of consciousness. It was euthanized one month later at the request of the owner. This report suggests that CT brain perfusion can provide additional hemodynamic information such as insufficient brain perfusion in sellar region tumor which can help assess potential complications and prognosis and plan treatment.

Myelin Content in Mild Traumatic Brain Injury Patients with Post-Concussion Syndrome: Quantitative Assessment with a Multidynamic Multiecho Sequence

  • Roh-Eul Yoo;Seung Hong Choi;Sung-Won Youn;Moonjung Hwang;Eunkyung Kim;Byung-Mo Oh;Ji Ye Lee;Inpyeong Hwang;Koung Mi Kang;Tae Jin Yun;Ji-hoon Kim;Chul-Ho Sohn
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권2호
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    • pp.226-236
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    • 2022
  • Objective: This study aimed to explore the myelin volume change in patients with mild traumatic brain injury (mTBI) with post-concussion syndrome (PCS) using a multidynamic multiecho (MDME) sequence and automatic whole-brain segmentation. Materials and Methods: Forty-one consecutive mTBI patients with PCS and 29 controls, who had undergone MRI including the MDME sequence between October 2016 and April 2018, were included. Myelin volume fraction (MVF) maps were derived from the MDME sequence. After three dimensional T1-based brain segmentation, the average MVF was analyzed at the bilateral cerebral white matter (WM), bilateral cerebral gray matter (GM), corpus callosum, and brainstem. The Mann-Whitney U-test was performed to compare MVF and myelin volume between patients with mTBI and controls. Myelin volume was correlated with neuropsychological test scores using the Spearman rank correlation test. Results: The average MVF at the bilateral cerebral WM was lower in mTBI patients with PCS (median [interquartile range], 25.2% [22.6%-26.4%]) than that in controls (26.8% [25.6%-27.8%]) (p = 0.004). The region-of-interest myelin volume was lower in mTBI patients with PCS than that in controls at the corpus callosum (1.87 cm3 [1.70-2.05 cm3] vs. 2.21 cm3 [1.86-3.46 cm3]; p = 0.003) and brainstem (9.98 cm3 [9.45-11.00 cm3] vs. 11.05 cm3 [10.10-11.53 cm3]; p = 0.015). The total myelin volume was lower in mTBI patients with PCS than that in controls at the corpus callosum (0.45 cm3 [0.39-0.48 cm3] vs. 0.48 cm3 [0.45-0.54 cm3]; p = 0.004) and brainstem (1.45 cm3 [1.28-1.59 cm3] vs. 1.54 cm3 [1.42-1.67 cm3]; p = 0.042). No significant correlation was observed between myelin volume parameters and neuropsychological test scores, except for the total myelin volume at the bilateral cerebral WM and verbal learning test (delayed recall) (r = 0.425; p = 0.048). Conclusion: MVF quantified from the MDME sequence was decreased at the bilateral cerebral WM in mTBI patients with PCS. The total myelin volumes at the corpus callosum and brainstem were decreased in mTBI patients with PCS due to atrophic changes.

Language Lateralization in Patients with Temporal Lobe Epilepsy : A Comparison between Volumetric Analysis and the Wada Test

  • Oh, Young-Min;Koh, Eun-Jeong
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제45권6호
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    • pp.329-335
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    • 2009
  • Objective : Determining language lateralization is important for the presurgical evaluation of patients with medically intractable epilepsy. The Wada test has been the gold standard for lateralization of language dominance before epilepsy surgery. However, it is an invasive test with risk, and have some limitations. Methods : We compared the volumetric analysis with Wada test, and studied the clinical potential of volumetric analysis to assess language laterality in large surgical candidates with temporal lobe epilepsy (TLE). To examine the efficacy of volumetric analysis to determine language lateralization during presurgical evaluation, we compared the volumetric analysis of the bilateral planum temporale with the results of Wada test in 59 patients with chronic intractable TLE (rTLE, n=32; lTLE, n=27) who underwent epilepsy surgery. We measured the gray matter volumes of planum temporale (PT) of each patients using the VoxelPlus2 program (Mevisys, Daejeon, Korea). Results : Overall congruence of the volumetric analysis with the Wada test was 97.75% in rTLE patients and 81.5% in lTLE patients. There were more significant leftward asymmetry of the PT in rTLE patients than lTLE patients. In lTLE patients, relatively high proportion (37%) of the patients showed bilateral or right hemispheric language dominance. Conclusion : These results provide evidence that the volumetric analysis of the PT could be used as an alternatives in language lateralization. Also, the results of the Wada test suggested that there was considerable plasticity of language representation in the brains of patients with intractable TLE and it was associated with an earlier age of brain injury.

Cortical Iron Accumulation as an Imaging Marker for Neurodegeneration in Clinical Cognitive Impairment Spectrum: A Quantitative Susceptibility Mapping Study

  • Hyeong Woo Kim;Subin Lee;Jin Ho Yang;Yeonsil Moon;Jongho Lee;Won-Jin Moon
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권11호
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    • pp.1131-1141
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    • 2023
  • Objective: Cortical iron deposition has recently been shown to occur in Alzheimer's disease (AD). In this study, we aimed to evaluate how cortical gray matter iron, measured using quantitative susceptibility mapping (QSM), differs in the clinical cognitive impairment spectrum. Materials and Methods: This retrospective study evaluated 73 participants (mean age ± standard deviation, 66.7 ± 7.6 years; 52 females and 21 males) with normal cognition (NC), 158 patients with mild cognitive impairment (MCI), and 48 patients with AD dementia. The participants underwent brain magnetic resonance imaging using a three-dimensional multi-dynamic multi-echo sequence on a 3-T scanner. We employed a deep neural network (QSMnet+) and used automatic segmentation software based on FreeSurfer v6.0 to extract anatomical labels and volumes of interest in the cortex. We used analysis of covariance to investigate the differences in susceptibility among the clinical diagnostic groups in each brain region. Multivariable linear regression analysis was performed to study the association between susceptibility values and cognitive scores including the Mini-Mental State Examination (MMSE). Results: Among the three groups, the frontal (P < 0.001), temporal (P = 0.004), parietal (P = 0.001), occipital (P < 0.001), and cingulate cortices (P < 0.001) showed a higher mean susceptibility in patients with MCI and AD than in NC subjects. In the combined MCI and AD group, the mean susceptibility in the cingulate cortex (β = -216.21, P = 0.019) and insular cortex (β = -276.65, P = 0.001) were significant independent predictors of MMSE scores after correcting for age, sex, education, regional volume, and APOE4 carrier status. Conclusion: Iron deposition in the cortex, as measured by QSMnet+, was higher in patients with AD and MCI than in NC participants. Iron deposition in the cingulate and insular cortices may be an early imaging marker of cognitive impairment related neurodegeneration.

고 선량율 근접 및 온열치료 병용 삽입관의 제작과 특성 (Fabrication of Combined Probes for Interstitial hyperthermia and Brachyradiotherapy)

  • 추성실;김성규
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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    • pp.85-87
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    • 2004
  • 원격조정 아프터로딩 시스템에 사용하는 폴리에틸렌 삽입관에 금박을 입혀 라디오파(RF) 안테나로도 병행사용할수 있는 열 방사선 병용삽입관 을 제작하였다. 30W의 RF 전력으로 15분간 한천 판톰에 가열하였을 때 폴리에틸렌관은 약 5oC 상승하였으나 금박으로 코팅 된 폴리에틸렌관은 약 20${\circ}$C 상승하여 RF 안테나로 대용할 수가 있었다. 한천 팬텀 중앙부에 길이가 2 cm 인 4개의 전극을 1 cm 간격으로 정사각형이 되도록 삽입하여 가열하였을 때 90%등온곡선이 반경 1.25 cm 의 원형으로 균일하게 분포되었고 2 cm 간격으로 삽일 하였을 때 1.75 cm 반경으로 거의 4 각형의 균일한 분포를 얻었다. 개의 뇌 실질에 정방형의 중심을 43${\circ}$C로 50분간 온열 요법을 시행한 후 관찰한 조직병리학적 소견에서 의미있는 변화를 보였다.

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뇌 자기공명영상 뇌용적 분석 소프트웨어의 임상적 적용에 대한 전문가 의견과 권고안 (Expert Opinions and Recommendations for the Clinical Use of Quantitative Analysis Software for MRI-Based Brain Volumetry)

  • 이지영;박지은;정미선;오세원;문원진;대한신경두경부영상의학회 및 산하 퇴행성신경질환연구회
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권5호
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    • pp.1124-1139
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    • 2021
  • 치매를 비롯한 퇴행성 신경 질환의 초기 진단에 자기공명영상을 이용한 뇌 위축 평가와 정량적 용적 분석이 중요하다. 뇌 위축의 시각적 평가는 주관적으로 평가자에 따라 다른 결과를 보여주기 때문에, 객관적인 결과를 제공하면서 임상 적용도 가능한 소프트웨어의 수요와 개발이 늘어나고 있다. 이러한 임상용 소프트웨어의 실제 임상 적용은 영상 검사의 표준화가 선행되어야 하고, 개발된 소프트웨어의 검증이 반드시 필요하다. 따라서 대한신경두경부영상의학회는 뇌용적 분석 임상용 소프트웨어의 임상적 활용에 대한 의견을 제시하기 위해 전문위원회를 구성하고 현재까지 발표된 연구를 정리하였다. 그리고, 정량화 분석을 위한 영상 검사의 표준화 및 소프트웨어의 임상 적용에 대한 전문가 의견을 제시하기 위하여 공동 작업을 수행하였다. 본 종설에서는 뇌 자기공명영상의 정량화 분석의 필요성 및 배경, 정량화 분석을 위한 임상용 소프트웨어의 소개 및 기존의 표준품(reference standard)과의 진단능 비교, 영상 획득의 표준화, 분석 및 평가의 표준화, 소프트웨어의 임상 적용에 대한 전문가 의견, 제한점 및 대처 방법 등 대한신경두경부영상의학회의 전문가 권고안을 소개하는 것이 목적이다.

Added Value of Chemical Exchange-Dependent Saturation Transfer MRI for the Diagnosis of Dementia

  • Jang-Hoon Oh;Bo Guem Choi;Hak Young Rhee;Jin San Lee;Kyung Mi Lee;Soonchan Park;Ah Rang Cho;Chang-Woo Ryu;Key Chung Park;Eui Jong Kim;Geon-Ho Jahng
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권5호
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    • pp.770-781
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    • 2021
  • Objective: Chemical exchange-dependent saturation transfer (CEST) MRI is sensitive for detecting solid-like proteins and may detect changes in the levels of mobile proteins and peptides in tissues. The objective of this study was to evaluate the characteristics of chemical exchange proton pools using the CEST MRI technique in patients with dementia. Materials and Methods: Our institutional review board approved this cross-sectional prospective study and informed consent was obtained from all participants. This study included 41 subjects (19 with dementia and 22 without dementia). Complete CEST data of the brain were obtained using a three-dimensional gradient and spin-echo sequence to map CEST indices, such as amide, amine, hydroxyl, and magnetization transfer ratio asymmetry (MTRasym) values, using six-pool Lorentzian fitting. Statistical analyses of CEST indices were performed to evaluate group comparisons, their correlations with gray matter volume (GMV) and Mini-Mental State Examination (MMSE) scores, and receiver operating characteristic (ROC) curves. Results: Amine signals (0.029 for non-dementia, 0.046 for dementia, p = 0.011 at hippocampus) and MTRasym values at 3 ppm (0.748 for non-dementia, 1.138 for dementia, p = 0.022 at hippocampus), and 3.5 ppm (0.463 for non-dementia, 0.875 for dementia, p = 0.029 at hippocampus) were significantly higher in the dementia group than in the non-dementia group. Most CEST indices were not significantly correlated with GMV; however, except amide, most indices were significantly correlated with the MMSE scores. The classification power of most CEST indices was lower than that of GMV but adding one of the CEST indices in GMV improved the classification between the subject groups. The largest improvement was seen in the MTRasym values at 2 ppm in the anterior cingulate (area under the ROC curve = 0.981), with a sensitivity of 100 and a specificity of 90.91. Conclusion: CEST MRI potentially allows noninvasive image alterations in the Alzheimer's disease brain without injecting isotopes for monitoring different disease states and may provide a new imaging biomarker in the future.

VRML을 이용한 융합 영상에서 간질환자 발작 진원지의 3차원적 가시화와 위치 측정 구현 (Visualization and Localization of Fusion Image Using VRML for Three-dimensional Modeling of Epileptic Seizure Focus)

  • 이상호;김동현;유선국;정해조;윤미진;손혜경;강원석;이종두;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권1호
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    • pp.34-42
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    • 2003
  • World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtractionictal SPECT coregistered to MRI (SISCOM)을 수행하였다 SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel들의 평균값 위로 1-표준편차와 2-표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y축의 길이를 획득하고 z축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다 간질 발작 진원지는 뇌의 오른쪽 측두엽에서 나타났고 공간적으로 발작 진원지의 실제 위치를 VRML 거리 측정 도구에 의해 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.

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8 MHz 라디오파를 이용한 자입식 온열치료 -조직등가물질을 통한 온도분포 및 개 뇌실질의 조직병리 변화에 관한 연구- (Interstitial Hyperthermia by Radiofrequency Needle Electrode System : Phantom and Canine Brain Studies)

  • 이형식;추성실;성진실;서창옥;김귀언;노준규;김영수;김선호;정상섭;한은경;김태승
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.27-35
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    • 1991
  • 8MHz 라디오파를 이용한 자입식 온열치료를 위한 기초실험의 일환으로 조직등가물을 이용하여 다양한 needle electrode의 배열을 통한 적정 온도분포를 규명하고자 하였고, 직접 개의 뇌실질에 자입 온열요법을 시도하여 이에 따른 조직 병리학적 소견을 관찰하고자 하였다. 조직등가물 실침에서 저자들은 needle electrode 1 cm 간격의 정방형 배치에서 횡단면상 $90\%$ relative SAR 분포가 약 1.25 cm 반경의 균일한 원형으로 관찰됨을 알 수 있었고 종단면상 needle electrode의 길이에 따라 균일한 온도분포가 이루어짐을 관찰할 수 있었다. 정상 개의 뇌실질에 자입하여 직접 정방형의 중심을 $43^{\circ}C$로 유지하며 50분간 온열요법을 시행한 후 관찰한 조직 병리학적 소견은 liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element 및 Polymorphonuclear leukocytes들이 회백질에서 급성기에 관찰 되었고 liquefactive necrosis 주위에 lipid-laden macrophage들이 관찰됨이 공통적인 특징 이었으며 후기 변화로 괴사조직 주위로 신경교세포의 증식이 관찰되었다.

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외상에 노출된 소방관들의 뇌 구조 및 휴식기 뇌기능 변화: 예비 결과 (Structural and Resting-State Brain Alterations in Trauma-Exposed Firefighters: Preliminary Results)

  • 박예원;전선영;노주환;정석종;한상훈;이필휴;김창수;이승구
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권3호
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    • pp.676-687
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    • 2020
  • 목적 외상 후 스트레스 장애(posttraumatic stress disorder; 이하 PTSD)가 없는 외상에 노출된 소방관들에서 뇌 구조의 변화와 휴식기 뇌기능 변화를 연구하고자 한다. 대상과 방법 모든 피험자는 휴식기 기능 뇌자기공명영상(resting-state functional MRI; 이하 rsfMRI) 검사를 시행하였다. PTSD가 없는 40세 이상의 31명의 소방관(31명, 평균 연령, 49.8 ± 4.7세)이 포함되었다. 26명의 외상을 받지 않은 건강한 대조군(26명, 평균 연령, 65.3 ±7.84세)도 포함되었다. Voxel-based morphometry 분석을 시행하여 뇌 해부학상의 국소적 차이를 조사하였으며, 휴식기 뇌기능의 차이를 조사하기 위해 seed-based functional connectivity analysis 분석을 시행하였다. 결과 서울언어학습결과(Seoul Verbal Learning Test)의 평균 z 값을 비교했을때 소방관은 건강한 대조군에 비해 즉각회상(immediate recall), 지연 회상(delayed recall), 통제단어연상검사(Controlled Oral Word Association Test; 이하 COWAT)의 동물(animal)과 음소(phonemic) 항목에서 점수가 유의하게 낮았으며, 신경인지 기능이 감소한 것으로 나타났다. 소방관은 좌위마루이랑(left superior parietal gyrus)과 좌하관자이랑(left inferior temporal gyrus)의 회색질 부피가 건강한 대조군에 비해 감소되어 있었다. 소방관은 방추향이랑(fusiform gyrus)과 소뇌(cerebellum) 등을 포함한 여러 부위에서 rsfMRI 값의 변화를 보였다. 결론 구조적 뇌 및 휴식 상태 기능 이상은 외상에 노출된 소방관의 변화를 확인하는 데 유용한 이미징 바이오 마커일 수 있다.