• 제목/요약/키워드: Regional cerebral blood flow (rCBF)

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알쯔하이머형 치매환자에서 SPM 방법을 이용한 뇌 관류 SPECT와 정신-인지기능 수행성능의 상관 (Relationship between Brain Perfusion SPECT and MMSE Score in Dementia of Alzheimer's Type: A statistical Parametric Mapping Analysis)

  • 강혜진;이동수;강은주;이재성;여정석;김진영;이동우;조맹제;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.91-101
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    • 2002
  • 목적: 본 연구의 목적은 첫째, 알쯔하이머형 치매의 국소뇌혈류량이 일정 시간이 지난 후 감소되는 양상을 voxel based 분석을 통해 확인하고자 하였다. 둘째, 이들 환자에 있어서 두뇌 특정부위가 임상에서 흔하게 쓰이는 간이정신상태검사인 MMSE-K(Mini-Mental State Examination, Korean version)의 수행과 상관을 보이는 영역이 있는지 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법: Tc-99m HMPAO SPECT를 이용해서 9명의 probable 알쯔하이머형 치매 환자군에게 평균 1.8년의 기간을 두고 각각 두 번의 영상(기저영상과 추적검사 영상)을 얻었고, 이를 각각 9명의 정상노인으로부터 얻은 영상과 비교 분석하였다. 각 영상은 공간정규화 이후 소뇌의 활성화에 따라 계수 정규화되었고, SPM99를 사용하여 voxel based 분석을 하였다. 결과: 대조군에 비하여 환자군에서 뇌혈류량의 감소를 보이는 영역이, 기저검사에서 주로 두정측두영역인데 비하여 추적검사시에는 전두엽 영역으로 확대되었다. MMSE-K 점수와 가장 높은 상관관계를 보이며 뇌혈류가 감소하는 영역은 기억의 부호화와 관련된다고 알려진 좌측 중/하전두엽과 중측두엽, 그리고 후대상회와 전설소엽이었다. 결론: probable 알쯔하이머형 치매 환자군에게 있어서 질병이 진전됨에 따라 변하는 뇌혈류 감소가 두정엽에서 전두엽을 포함하였다. 특히 좌측전두엽의 혈류량 감소는 MMSE-K로 측정된 인지기능 수행 저하와 유의미한 상관을 보임이 확인되었다. 본 연구는 SPM을 이용한 이러한 분석방법을 통하여 핵의학 영상을 알쯔하이머형 치매의 경과추적과 진단의 유용한 도구로 사용할 수 있음을 보인다.

${H_2}^{15}O$ PET을 이용한 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 알고리즘 비교 (Comparison of Algorithms for Generating Parametric Image of Cerebral Blood Flow Using ${H_2}^{15}O$ PET Positron Emission Tomography)

  • 이재성;이동수;박광석;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.288-300
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    • 2003
  • 목적: ${H_2}^{15}O$ PET의 정량화를 위하여 1-조직 구획모델이 쓰이며, 뇌혈류와 조직/혈액 분배계수를 구하기 위하여 nonlinear least squares (NLS) 방법이 사용되나 계산 시간이 긴 등의 문제로 파라미터를 각화소마다 구해야 하는 파라메트릭 영상 구성에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 이와 같은 NLS 문제점을 극복하여 파라메트릭 영상을 빠르게 구성하기 위하여 제안된 파라미터 추정 알고리즘들을 구현하고, 이 방법들의 통계적 신뢰도와 계산의 효율성을 비교하였다. 대상 및 방법: 이 연구에서 이용한 방법들은 linear least squares (LLS), linear weighted least squares (LWLS), linear generalized least squares (GLS), linear generalized weighted least squares (GWLS), weighted integration (WI), 그리고 model-based clustering method (CAKS)이다. 노이즈 정도에 따른 각 파라메트릭 영상법의 정확성 및 통계적 신뢰성을 알아보기 위하여 Zubal 뇌모형(brain phantom)으로부터 동적 PET 영상을 모사하고 포아송노이즈를 더한 후 각 파라메트릭 영상 구성 방법을 적용하였다. 또한 정상인 16명에 대하여 얻은 실제 자료에 대하여 이 방법들을 적용하고 결과를 비교하였다. 결과: 뇌혈류와 분배계수에 대한 평균 오차는 방법에 따라 크게 다르지 않았으며 모든 방법이 뇌혈류 및 분배계수 추정에 있어 무시할 만한 바이어스를 보였다. 파라메트릭 영상의 정성적 특성 또한 유사하였으나 CAKS 방법의 계산 속도가 월등하여 NLS 방법의 약 1/500, LLS 방법의 약 1/25의 계산시간을 보였다. 결론: 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 빠른 파라미터 추정 알고리즘들 중에 보다 개선되어 제안된 LWS, GLS, GLWS, CAKS 방법들이 단순하고 빠른 LLS, WI 방법들에 비하여 통계적 신뢰성을 크게 향상시키지는 못하나 CAKS 방법은 계산 시간을 유의하게 단축시키므로 가장 적합한 파라메트릭 영상 구성방법이라 할 수 있을 것이다.

뇌 Single Photon Emission Computer Tomography 영상을 이용한 정신분열병 환자의 초기 증상 차이에 대한 연구 (Comparative Study on Initial Symptoms Using Single Photon Emission Computer Tomography in Schizophrenia)

  • 이진구;김성민;서영덕;김기성;왕성근;지익성;김정란
    • 생물정신의학
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    • 제17권3호
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    • pp.127-135
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    • 2010
  • Objectives : This study was conducted to compare between hallucination group and delusion group in patient with schizophrenia, using Brain $^{99m}Tc$-ECD PECT. Methods : Among 16 patients with less than 3 schizophrenic episodes, 8 patients whose initial symptom was hallucination were assigned to the hallucination group, and other 8 patients with initial sumptom of delusion were assinged to the hallucination group. All of the patients clinically evaluated using the PANSS and BPRS. Both groups of patients and 8 healthy subjects underwent $^{99m}Tc$-ECD PECT. Results : Score of thinking disturbance subscale of BPRS were significantly lower in the hallucination group than the delusion group. In SPECT analysis, the hallucination group showed significantly increased perfusion in some areas of the right temporal lobe, bilateral limbic lobes and left parietal lobe compared to delusion group. Both group had a reduced rCBF in some areas of the frontal lobe. Conclusion : The hallucniation group, compared with the delusion group, showed significantly increased regional cerebral blood flow in some regions. Therefore, this data suggests that different neural substrates may affect the process of auditory hallucination and delusion.

소아 모야모야병에서 뇌확률지도를 이용한 수술전후 혈역학적 변화 분석 (Assessment of Cerebral Hemodynamic Changes in Pediatric Patients with Moyamoya Disease Using Probabilistic Maps on Analysis of Basal/Acetazolamide Stress Brain Perfusion SPECT)

  • 이호영;이재성;김승기;왕규창;조병규;정준기;이명철;이동수
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권3호
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    • pp.192-200
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    • 2008
  • 목적: 본 연구의 목적은 소아 모야모야병 환자에 있어서, 수술 전후 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 단일광자방출 단층촬영(SPECT) 분석에 확률뇌지도를 이용하여 수술로 인한 뇌혈역학적 변화 및 예후 예측인자 분석을 하여 뇌확률지도의 유용성을 평가하는 것이다. 대상 및 방법: 연구대상으로 서울대어린이 병원에서 소아 모야모야병으로 진단받고, 수술받은 56명(남:여=32:24, 나이 $6.7{\pm}3.2$세)이 포함되었다. 각각의 환자는 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT를 수술 전후 6-12개월 사이에 시행하였다. 각각의 환자는 한 측 반구에 encephalo-duro-arterio-synangiosis (EDAS)와 encephalo-galeo-synangiosis (EGS)를 우선적으로 시행받았고, 그 후 순차적으로 반대측 반구에 EDAS를 시행하였다. 환자들은 수술 후 $33{\pm}21$개월 추적 관찰하였다. 환자들의 SPECT 영상을 SPM에서 공간정규화 하고 뇌교의 계수를 기준으로 계수정규화한 후 한국표준확률뇌지도 (Koreans Statistical Probabilistic Map, K-SPAM)를 이용하여 부위별 혈류를 정량화 하였다. 각각 정류화된 혈류를 수술 전후, 대뇌반구간, 그리고 임상결과에 따라 비교하였다. 또한 임상결과가 좋은 군과 나쁜 군 사이에 차이가 있는 요소를 이용하여 회귀분석을 시행하였다. 결과: 수술 후 양측 내측 전두엽이랑, 전두엽, 두정엽, 측두엽, 내측경동맥 영역, 전뇌의 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류가 유의하게 호전되었다(p<0.05). 대뇌반구간 비교에서는 수술전 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 및 혈류예비능지표에 차이가 있었으나, 수술 후 이 차이는 사라졌다(p<0.05). 임상결과가 좋은 환자군의 수술 전 EDAS와 EGS를 시행한 내측 전두엽 뇌이랑의 기저 뇌혈류, 동측 전두엽, 측두엽, 그리고 전뇌의 수술 후 혈류예비능지표 및 수술전후 혈류예비능지표차가 더 우수하였다(p<0.05). 회귀분석결과에 의하면, EDAS와 EGS를 시행한 내측 전두엽 뇌이랑의 수술 전 혈류예비능지표와 전뇌의 수술 전후 혈류예비능지표차가 수술 후 임상결과를 예측할 수 있는 유의한 인자이다(p=0.002, p=0.015). Conclusion: 뇌확률지도를 이용하여 소아 모야모야병 환자의 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT를 정량화하여 분석할 수 있었다. 이 방법으로 수술에 의한 뇌혈류역학적 변화를 객관적으로 평가할 수 있었으며, 모야모야병환자의 수술 결과의 예측인자를 평가할 수 있었다.

발달성언어장애아(發達性言語障碍兒)의 단일광자방출전산화단층촬영(單一光子防出電算化斷層撮影) 소견(所見)에 관한 연구 (THE SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY FINDINGS IN DEVELOPMENTAL LANGUAGE DISORDERS)

  • 박진생;조수철;이명철
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제3권1호
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    • pp.46-55
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    • 1992
  • 발달성언어장애는 학령기 아동에서 약 $3{\sim}10%의$ 높은 빈도로 발견이 되며 그대로 방치할 경우 열등감, 좌절감, 우울증 등의 정서적인 문제를 일으키며 이차적인 학습장애를 동반한다. 이러한 발달성언어장애의 원인으로서는 사회환경적인 영향, 언어발달시기에 생긴 전도성청음장애로 인한 청각자극의 결핍, 유전적인 영향, 국소적인 뇌의 손상 등 때문으로 주장되지만 아직까지 정확한 기전은 밝혀지지 않고 있다. 이에 본 연구는 뇌전산화단층촬영이나 뇌파검사 등에는 나타나지 않는 국소적인 기질적인 병변이 존재하기 때문이라는 가설을 세우고, 뇌의 기능적인 이상을 알 수 있는 '단일광자방출전산화단층촬영'을 시행한 결과, 61.9%(26/42)에서 혈류의 감소가 있음을 발견하였다. 이상소견이 발견된 뇌의 부위가운데에서 대뇌피질이 47.6%(20/42)로서 가장 많았고, 그 다음으로는 시상부위가 33.3%(14/42)로 많았다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 발달성언어장애가 뇌혈류의 이상소견과 관련된 뇌기능장애와 관련되어 나타날 가능성이 있음을 알 수 있었다. 향후 동일한 대상 환아군들을 추적 조사하여 증상이 호전된 후에 다시 단일광자방출전산화단층촬영을 실시하여 본 연구결과와 비교연구를 시행한다면 보다 정확한 원인 규명이 가능할 것으로 판단된다.

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신경 활성화 연구의 원리와 최근 동향 (Principle and Recent Advances of Neuroactivation Study)

  • 강은주
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권2호
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    • pp.172-180
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    • 2007
  • [ $^{15}O$ ]을 이용한 양전자 방출 단층촬영 기법(Positron emission tomography)은 핵의학 영상 기법 중에서 두뇌의 인지 기능과 연관된 두뇌 활성화를 정상인과 환자들로부터 연구하는데 큰 장점이 있다. $^{15}O-PET$, 특히 $H_2^{15}O$ PET 기법은 두뇌 국소 혈류 변화(rCBF; regional brain flow)를 상대적으로 비침습적이면서 동시에 정량적 측정할 수 있기 때문에 두뇌 기능을 연구하는데 오늘날 존재하는 핵의학 영상기법 중에서 가장 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 $^{15}O$은 짧은 반감기로 인하여, 동일한 피험자를 서로 다른 과제 조건에서 반복적으로 측정하는 것이 가능하다. 이 PET기법은 fMRI와 같은 다른 기능 영상 기법에 비하여 기술적 제한이 있는데, 예를 들면 시간과 공간 해상도가 좋지 않다든지, 개인 데이터를 분석하기에 통계적 효율성이 부족하다거나 하는 문제이다. 그러나 최근에 3D 획득방법 같은 기술적인 발전으로 적은 양의 방사능 dose로 좋은 영상을 획득하는 것이 가능하게 되었고, 이는 다시 개개인으로부터 더 많은 수의 PET 스캔을 획득하는 것을 가능하게 하며, 결과적으로 개인 데이터의 분석이 가능한 통계적 효율성을 제공하게 되었다. 그 외에 $^{15}O$ PET 의 스캐너 환경이 소음에서부터 자유롭다던가, 개개 스캔이 각 과제 조건에서 불연속적이지 획득되기 때문에 상태 특정적 두뇌 변화를 연구하기에 유리하다는 PET연구 만의 장점이 있다. 본 종설에서는 정상인들이나 임상적 환자 집단을 사용한 예시적 연구들을 들어 $^{15}O$ PET의 장점과 한계를 논하고, 두뇌 활성화 연구에 효율적인 PET 연구 절차를 고안하기 위해 고려해야 할 사항들에 대하여 논하였다.TEX>$29.9{\pm}1.8%$, DMF: $7.6{\pm}0.5%$이었다. MEK에서 얻은 $[^{11}C]1$의 비방사능은 98 ($GBq/{\mu}mol$)이다. 각 물질의 질량 분석은 1: m/z 257.3 (M+1), 2: 257.3 (M+1), 3: 271.3 (M+1)이었다. 각 생성물질의 표지효율은 MEK에서 $86.0{\pm}5.5%:5.0{\pm}3.4%:1.5{\pm}1.3%$ $([^{11}C]1:[^{11}C]2:[^{11}C]3)$, CHO에서 $59.7{\pm}2.4%:4.7{\pm}3.2%:1.3{\pm}0.5%$, DEK에서 $29.9{\pm}1.8%:2.0{\pm}0.7%:0.3{\pm}0.1%$, DMF에서 $7.6{\pm}0.5%:0.0%:0.0%$이다. 결론: $[^{11}C]1$은 4가지 반응용매 중 MEK 반응용매에서 가장 높은 표지효율을 나타냈다. 부산물인 $[^{11}C]3$은 고성능 액체 크로마토그래피의 자외선, 방사능 검출기와 질량 분석법을 통해 물질을 추정할 수 있었다.의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을 조사할 수 있다.

초기 단계의 피질하 혈관성 치매와 알쯔하이머병에서 Tc-99m HMPAO SPECT 영상 소견 차이 (Differences of Tc-99m HMPAO SPECT Imaging in the Early Stage of Subcortical Vascular Dementia Compared with Alzheimer's Disease)

  • 박경원;강도영;박민정;천상명;차재관;김상호;김재우
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권6호
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    • pp.530-537
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    • 2007
  • 목적: 본 연구는 초기의 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병 환자에서 Tc-99m HMPAO 단일광자방출단층촬영술을 이용하여 국소 뇌 혈류 흐름의 특징적인 양상을 평가하고 두 질환에서의 차이를 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 피질하 혈관성치매 환자 16명, 알쯔하이머병 46명, 12명의 대조군이 포함되었다. 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병은 NINCDS-ADRDA 와 NINDS-AIREN 기준에 합당하였고, 이들의 연령, 교육연수, 한국형 간이정신상태검사 점수와 치매임상척도 점수를 일치시켰다. 세 군에서 국소 뇌혈류 흐름을 측정하고자 SPM 분석을 이용한 TG-99m HMPAO 단일 광자방출단층촬영술을 실시하였다. 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병에서의 단일광자방출단층촬영술 결과를 정상 대조군과 비교하였고, 이어서 두 질환 간의 차이를 비교하였다. 결과: 대조군과의 SPM분석 결과 피질하 혈관성치매에서는 우측 관자엽, 시상, 좌측 뇌섬엽, 상부 관자이랑, 양측 띠이랑, 이마엽에서 의미 있는 관류저하가 있었고, 알쯔하이머병에서는 좌측 모서리위이랑, 상부 관자이랑, 중심뒤이랑, 하부 마루소엽, 우측 뒤통수관자이랑, 양측 띠이랑에서 관류저하을 보였다(uncorrected p<0.01). 피질하 혈관성치매 환자에서 알쯔하이머병 환자에 비해 우측 해마이랑, 띠이랑, 좌측 뇌섬엽, 양측 이마소이랑 부위에 의미있는 관류저하를 보였다(uncorrected p<0.01). 결론: 본 연구는 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병 환자에서의 관류의 특징과 차이를 보여주었고, 이러한 결과는 질병의 초기단계에서 두 질환을 구별하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

유아 자폐증 환아에서의 Tc-99m ECD를 이용한 뇌 단일 광전자 방출 전산화 단층 촬영술상의 관류 저하: 자기 공명 영상과의 비교 분석 (Perfusion Impairment in Infantile Autism on Brain SPECT Using Tc-99m ECD : Comparison with MR Findings)

  • 유영훈;이종두;윤평호;김동익;오영택;이선아;이호분;신의진;이병희
    • 대한핵의학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.320-329
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    • 1997
  • 유아 자폐증 환아에서의 신경 방사선학적 소견은 계속 연구되어 왔으나 이전의 연구에서는 일관된 특징적인 소견을 보여주지 못하였고, 대부분의 연구에서 성인이나 학령기 아동을 대상으로 하였었다. 본 연구는 8세 이전의 환아만을 대상으로 자기공명영상과 뇌혈류 SPECT의 기능적, 해부학적 이상을 알아보고자 하였다. DSM-IV와 CARS의 진단기준을 만족하는 18명의 환아를 대상으로 후향적으로 뇌혈류 SPECT와 자기공명영상 소견을 분석하였다. 환아의 평균연령은 55개월(28-89 개월)이었다. SPECT는 185-370 MBq의 Tc-99m ECD를 정맥주사후 annular crystal 감마카메라를 이용하여 시행하였고 자기공명영상은 1.5 Tesla GE signa machine을 이용하여 T1, T2 axial과 T1 sagittal sequence를 얻었다. 뇌혈류 SPECT 상 13명의 환아에서 국소적인 관류저하가 관찰되었고 각각 소뇌 충부(12/18), 소뇌반구(11/18), 시상(13/18), 기저핵(4/18), 두정엽(7/18), 측두엽(1/18)에서 관류저하 소견을 보였다. 반면 자기공명영상에서는 3명의 환아에서만 이상 소견을 보였는데 각각 뇌실 주변부 백질의 감소(3/18), 뇌량의 간 및 팽대부의 위축(1/18), 소뇌 충부의 용적 감소 (1/18)를 보였다. 뇌혈류 SPECT와 자기공명영상에서 나타난 이상 소견을 비교하여 볼 때 자기공명영상상의 합당한 해부학적 이상 소견이 없음에도 뇌혈류 SPECT에서 더 광범위한 혈류 저하 부위를 보였다. 결론적으로 뇌혈류 SPECT상 광범위한 관류 저하를 소뇌, 시상, 두정엽에서 관찰할 수 있었고, 뇌혈류 SPECT가 자기공명영상에 비하여 유아 자폐증의 병태생리를 반영함에 있어 더 민감한 방법임을 알 수 있었다 하지만 시상이나 두정엽의 관류 저하의 임상적 의미에 관한 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.

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