• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
• /
• pp.802-805
• /
• 2002

In the three-dimensional domain image expressed with two-dimensional slice images, such as fMRI images and multi-slice CT images, we propose the three-dimensional domain automatic segmentation for the purpose of extracting region. In this paper, we segmented each domain from the fMRI images of the head of people and monkey. We used the neural network "Pulse-Coupled Neural Network" which is one of the models of visual cortex of the brain based on the knowledge from neurophysiology as the technique. By using this technique, we can segment the region without any learning. Then, we reported the result of division of each domain and extraction to the fMRI slice images of human's head using "three-dimensional Pulse-Coupled Neural Network" which is arranged and created the neuron in the shape of a three-dimensional lattice.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
• /
• pp.322-323
• /
• 2002

Partial volume averaging effect of PET data influences on the accuracy of quantitative measurements of regional brain metabolism because spatial resolution of PET is limited. The purpose of this study was to evaluate the accuracy of partial volume correction carried out on $^{18}$ F-PET images using Hoffman brain phantom. $^{18}$ F-PET Hoffman phantom images were co-registered to MR slices of the same phantom. All the MR slices of the phantom were then segmented to be binary images. Each of these binary images was convolved in 2 dimensions with the spatial resolution of the PET. The original PET images were then divided by the smoothed binary images in slice-by-slice, voxel-by-voxel basis resulting in larger PET image volume in size. This enlarged partial volume corrected PET image volume was multiplied by original binary image volume to exclude extracortical region. The evaluation of partial volume corrected PET image volume was performed by region of interests (ROI) analysis applying ROIs, which were drawn on cortical regions of the original MR image slices, to corrected and original PET image volume. From the ROI analysis, range of regional mean values increases of partial volume corrected PET images was 4 to 14%, and average increase for all the ROIs was about 10% in this phantom study. Hoffman brain phantom study was useful for the objective evaluation of the partial volume correction method. This MR-based correction method would be applicable to patients in the. quantitative analysis of FDG-PET studies.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.943-944
• /
• 2011

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제18권2호
• /
• pp.65-72
• /
• 2007

대부분의 임상용 자기공명영상 장치에서 확산텐서(difiusion tensor) 영상을 얻기 위하여 에코플렌(EPI) 스핀에코(spin-echo) 시퀀스를 사용한다. 하지만 이 영상법은 자화감수성에 매우 예민한 단점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 자화감수성에 의해 발생하는 영상의 변질을 최소화하면서 확산텐서를 한번에 얻을 수 있는 시퀀스를 개발하는데 있다. 모든 확산 텐서 성분을 한번에 얻기 위하여 다편(multi-slice) 8에코 스핀에코 시퀀스(MePGSE)가 개발되었다. 모든 180도 펄스는 기존에 사용된 방법과는 달리 선택된(slice selective) 경사자장을 이용하였다. 처음 7개의 에코 영상은 확산텐서 영상을 위하여 사용하였고, 마지막 에코 영상에서는 영상을 얻는 경사자장은 사용하지 않고 남아있는 자화를(residual magnetization) 최소화하기 위하여 삼차원 경사자장(crusher gradients)만을 사용하였다. 따라서 6개의 텐서 성분을 단 한번의 실험에 의하여 얻을 수 있었다. 이 시퀀스를 사용하여 물과 수박을 이용하여 실험을 하였으며 물에서의 확산 값이 기존에 출판된 값과 유사하게 나타나 본 연구에서 MePGSE 시퀀스의 신뢰를 가질 수 있었다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
• /
• 한국응용약물학회 2003년도 Annual Meeting of KSAP : International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences on Obesity
• /
• pp.107-107
• /
• 2003

The purpose of this study is to examine that the efflux transport system for choline from brain to blood is present at the blood-brain barrier (BBB) using brain efflux index (BEI) method. ［$^3$H］Choline was microinjected into parietal cortex area 2 (Par2) region of rat brain, and was eliminated from the brain with an apparent elimination half life of 45 min. The BBB efflux clearance of ［$^3$H］choline was 0.12 $m\ell$/min/g brain, which was calculated from the efflux rate constant (1.5${\times}$10$\^$-2/ min$\^$-1/) and the distribution volume in the brain slice (8.1 $m\ell$/g brain). This process was saturable and significantly inhibited by various organic cationic compounds including hemicholinium-3, tetraethylammonium chloride (TEA) and verapamil, by antioxidant, ${\alpha}$-phenyl-n-tert-butyl nitrone (PBN), and by Alzheimer's disease therapeutics, such as acetyl $\ell$-carnitine and tacrine. In conclusion, this finding is the first direct in vivo evidence that choline is transported from brain to the blood across the BBB via a carrier-mediated efflux transport process.

• 핵의학기술
• /
• 제19권2호
• /
• pp.68-73
• /
• 2015

PET/CT 검사 시 검사 부위에 따라 적절한 액세서리의 사용이 권고되고 있다. 그 중 brain 검사에서 사용되는 액세서리인 brain holder를 사용하지 않는 경우 CT의 small FOV에 의하여 whole pallet이 AC-CT에 cover되지 않으며, 이에 따른 truncated region에 따라 count loss가 발생된다. 본 논문에서는 brain holder를 사용하지 않았을 경우 발생하는 truncated region에 의한 image quality의 변화를 평가하고자 한다. Siemens사의 biograph truepoint40 장비와 $^{68}Ge$-uniform phantom을 사용하여 $^{68}Ge$ phantom을 pallet위에서 스캔하고 brain holder위에 위치하고 스캔 하였다. brain protocol을 적용하여 holder를 사용하지 않은 경우 pallet이 AC-CT의 FOV에 포함되지 않는 것을 알 수 있었다. 획득된 영상을 FBP, OSEM, TrueX recon method를 이용하여 iteration 4, subsets 21, gaussian 2 mm와 5 mm parameter를 적용하여 재구성 후 Window level : -4200, window width : 1000으로 설정하여 영상의 uniformity를 평가하였으며, vertical profile을 생성하여 count uniformity를 평가하였고, 마지막으로 5장과 20장의 slice를 summation하여 integral uniformity를 평가하였다. AC-CT영상을 통하여 holder를 사용하지 않는 경우 FOV내에 pallet이 모두 포함되지 않는 것을 알 수 있으며, 이에 따른 truncation에 의한 부정확한 attenuation factor가 나타났다 PET corrected sinogram 영상에서 holder를 사용하지 않은 경우 truncated region에 의한 defect 부위를 확인할 수 있으며, holder를 사용한 경우 uniform한 영상을 확인할 수 있었다. Window level : 4200, window width : 1000으로 설정 시 FBP, OSEM, TrueX recon 방법 모두에서 holder를 사용한 경우 uniform한 영상이 획득되었지만, holder를 사용하지 않은 경우 하단에 defect가 관찰되었다. Holder를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 영상을 각 5장, 20장씩 summation하여 NEMA method에 따라 integral uniformity를 구하였으며, 5장 slice의 summation에서 holder를 사용하지 않은 경우 11.7% holder를 사용한 경우 7.2%로 나타났다. 20장 slice의 summation에서 holder를 사용하지 않은 경우 11.1% holder를 사용한 경우 76.7%로 나타났다. brain 검사 시 holder를 사용하지 않는 경우 truncated region에 따른 phantom 하단부의 count defect가 확인되었으며, 이는 환자 검사 시 occipital lobe의 count loss를 발생하게 되며 research 검사 시 검사 결과의 오차를 발생하게 됨으로 brain PET/CT 검사 시 정확한 검사결과를 위하여 검사 액세서리가 반드시 적용되어야 할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.101-108
• /
• 2016

목 적 : Brain LAB을 이용한 뇌 정위적 방사선 수술 계획에서 Metal artifact로 인한 정위적 좌표의 오류 발생시 Retro recon을 이용하여 수정하는 방법을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : CT simulator(Bright Speed Elite, GE)를 이용하여 인체모형 팬텀(CIRS, PTW, USA)을 1.25 mm slice tickness로 촬영한 영상을 뇌정위적 방사선 수술계획 시스템(BrainLAB, Feldkirchen, Germany)을 사용하여 좌표인식의 유무와 선속경화 현상을 확인하였다. 또한 2.5 mm, 5 mm slice thickness로 촬영하여 Retro recon을 사용하여 1.25 mm slice로 재구성한 영상과 비교 분석 하였다. 위의 세 가지 영상의 질을 평가하기 위해서 특수의료장비 정도관리 중 표준팬텀검사 항목을 응용하여 확인하였다. 실제 오류가 발생했던 환자를 같은 방법으로 촬영하여 정위적 좌표의 오류 유무를 확인 하였다. 결 과 : 인체모형 팬텀을 스캔한 영상의 Brain LAB 좌표 인식 오류는 1.25 mm 획득한 영상 및 2,5 mm 획득 후 재구성한 영상과 5.0 mm 획득 후 재구성한 영상 모두 발생하지 않았다. 표준팬텀검사항목에 따른 대조도 분해능 검사에서는 세 가지 영상 모두 6.4 mm 이내로 식별 가능하였고, 공간분해능 검사에서도 1.0 mm 이하로 식별 가능하여 동일한 영상의 질을 나타냈다. 또한 노이즈는 모두 11 HU 이내였고, 균일도 검사에서도 모두 5 HU 이내로 나타났다. 오류가 발생했던 환자의 재구성 영상에서는 좌표인식이 가능하여 치료계획을 수립할 수 있었다. 결 론 : 본 연구를 통해 Brain LAB을 이용한 뇌 정위적 방사선 수술계획 수립 시 Retro recon 기능을 이용하여 선속경화현상에 의한 정위적 좌표인식의 오류를 수정할 수 있었다. 이 외에도 선속경화현상에 의한 영상의 질 저하 시 본 연구와 같은 영상 재구성 방법을 통해 개선함으로써 광범위한 치료계획에서의 적용도 가능할 것으로 보이며 이에 따른 다양한 연구를 통해 이상적인 치료계획을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.529-530
• /
• 2009

• Clinical and Experimental Pediatrics
• /
• 제58권4호
• /
• pp.142-147
• /
• 2015

Purpose: The aim of this study was to investigate the potential effects of mild hypoxia in the mature and immature brain. Methods: We prepared organotypic slice cultures of the hippocampus and used hippocampal tissue cultures at 7 and 14 days in vitro (DIV) to represent the immature and mature brain, respectively. Tissue cultures were exposed to 10% oxygen for 60 minutes. Twenty-four hours after this hypoxic insult, propidium iodide fluorescence images were obtained, and the damaged areas in the cornu ammonis 1 (CA1), CA3, and dentate gyrus (DG) were measured using image analysis. Results: In the 7-DIV group compared to control tissue, hypoxia-exposed tissue showed decreased damage in two regions (CA1: $5.59%{\pm}2.99%$ vs. $4.80%{\pm}1.37%$, P=0.900; DG: $33.88%{\pm}12.53%$ vs. $15.98%{\pm}2.37%$, P=0.166), but this decrease was not statistically significant. In the 14-DIV group, hypoxia-exposed tissue showed decreased damage compared to control tissues; this decrease was not significant in the CA3 ($24.51%{\pm}6.05%$ vs. $18.31%{\pm}3.28%$, P=0.373) or DG ($15.72%{\pm}3.47%$ vs. $9.91%{\pm}2.11%$, P=0.134), but was significant in the CA1 ($50.91%{\pm}5.90%$ vs. $32.30%{\pm}3.34%$, P=0.004). Conclusion: Although only CA1 tissues cultured for 14 DIV showed significantly less damage after exposure to hypoxia, the other tissues examined in this study showed a tendency towards less damage after hypoxic exposure. Therefore, mild hypoxia might play a protective role in the brain.

• 대한의생명과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.99-106
• /
• 2019

Amyloid positron emission tomography (PET) allows early and accurate diagnosis in suspected cases of Alzheimer's disease (AD) and contributes to future treatment plans. In the present study, a method of implementing a diagnostic system to distinguish ${\beta}$-Amyloid ($A{\beta}$) positive from $A{\beta}$ negative with objectiveness and accuracy was proposed using a machine learning approach, such as the Principal Component Analysis (PCA) and Support Vector Machine (SVM). $^{18}F$-Florbetaben (FBB) brain PET images were arranged in control and patients (total n = 176) with mild cognitive impairment and AD. An SVM was used to classify the slices of registered PET image using PET template, and a system was created to diagnose patients comprehensively from the output of the trained model. To compare the per-slice classification, the PCA-SVM model observing the whole brain (WB) region showed the highest performance (accuracy 92.38, specificity 92.87, sensitivity 92.87), followed by SVM with gray matter masking (GMM) (accuracy 92.22, specificity 92.13, sensitivity 92.28) for $A{\beta}$ positivity. To compare according to per-subject classification, the PCA-SVM with WB also showed the highest performance (accuracy 89.21, specificity 71.67, sensitivity 98.28), followed by PCA-SVM with GMM (accuracy 85.80, specificity 61.67, sensitivity 98.28) for $A{\beta}$ positivity. When comparing the area under curve (AUC), PCA-SVM with WB was the highest for per-slice classifiers (0.992), and the models except for SVM with WM were highest for the per-subject classifier (1.000). We can classify $^{18}F$-Florbetaben amyloid brain PET image for $A{\beta}$ positivity using PCA-SVM model, with no additional effects on GMM.