Journal of Biomedical Engineering Research (대한의용생체공학회:의공학회지)

The Korean Society of Medical and Biological Engineering (대한의용생체공학회)
권호 표지

Implementation of an Algorithm for Image Mapping of the Cerebral Perfusion Parameters using the Gamma-Variate Curve Fitting

Gamma-Variate 곡선 정합을 이용한 뇌관류 파라미터의 영상 Mapping 알고리즘 구현

  • 이상민 (남해전문대학 전자통신과) ;
  • 강경훈 (경상대학교 대학원 전자공학과, 생산기술연구소 연구원) ;
  • 김재형 (경상대학교 의과대학 방사선과학교실) ;
  • 이건기 (남해전문대학 전자통신과) ;
  • 신태민 (남해전문대학 전자통신과)
  • Published : 2000.04.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

최근 MR영상을 허혈성 뇌졸중의 초급성기에 뇌조직의 관류 이상을 조기에 진단하려는 연구들이 진행되고 있으나 아직 일반적인 진단용 소프트웨어만 있을 뿐 영상 자료를 후처리하여 뇌조직의 구조 및 기능적인 정보를 제공하는 mapping 영상을 특수 소프트웨어는 실용화되어 있지 않다. 본 논문에서는 Gamma-variate 곡선 정합을 이용한 뇌관류 파라미터 영상 mapping의 알고리즘 구현에 관해 연구하였다. 관류 MR영상의 각 화소마다 측정된 시간에 따른 신호강도의 변화 곡선은 비선형적이어서 뇌관류에 관한 여러 가지 혈역학적 변수들을 보다 정확하게 계산할 수 없었다. 그래서 수렴속도가 빠르고 안정성이 높은 비선형 최적화 알고리즘인 Levenberg-Marquardt 알고리즘(LMA)을 활용하였다. 즉 시간에 따른 신호강도의 변화 곡선을 Gamma-variate 함수를 이용하여 곡선 정합한 후, CBV, MTT, CBF, TTP, BAT, MS의 여러 가지 혈역학적 변수를 LMA에 의해 계산하였다. 그 결과로 관류 MR영상으로부터 얻은 mapping 영상은 초급성 허혈성 뇌졸중에서 관류에 관한 혈역학적 변화를 평가함으로써 나중에 생길 뇌경색의 범위를 예견하는 데에 유용하였다.

Keywords

References

  1. Magn. Reson. Med v.14 Fuctional cerebral imaging by susceptibility contrast NMR Belliveau, J. W.;Rosen, B. R.;Kantor, H. L(et al)
  2. 대한방사선의학회지 v.35 급성 뇌경색의 혈역학적 평가에 있어서 역동적 조영증강 T2-강조 자기공명영상의 유용성 이경훈;김재형;김영미;김형진;정성훈;임병훈
  3. J. operational Research Soc v.36 Variational method for nonlinear least squares Al-Baali, M;Fletcher, R
  4. J. Optimization v.36 An efficient line search for nonlinear least squares Al-Baali, M;Fletcher, R
  5. J. Optimization Theory and Appl v.18 New least squares algorithm Davidon,W. C.
  6. Numerical recipes in C(Second Edition) William, H. p;Saul, A. T.;William, T. V.;Brian, P. F.
  7. Circulation Research v.14 Indicator transit time considered as a gamma variate Howard, K;Thompson, J. R.;Robert, E.;Whalen, M. D.;Henry, D.;Mclntosh, M. D.
  8. Magnetic Resonance Imageing v.15 no.3 Accuracy of gamma-variate fits to concentration-time curves from dynamic susceptibility contrast enhanced MRI;Influence of time resolution, maximal signal drop and signal-to-noise Thomas. B;Sabine, h;Gunter, E;Michael, F;klaus, S
  9. Neuroradiology v.20 no.4 Various patterns of perfusion-weighed MR imaging and MR angiographic findings in hyperacute ischemic stroke Kim, J. h;Shin, T. M.;Park, J. H;Chung, S. H;Chol, N. C.;Lim, B. H