• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권2호
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• pp.83-88
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• 2006

목적: 초고자장 MRI/MRS 장비를 이용하여 인체 피부조직의 고해상도 자기공명영상과 자기공명 스펙트럼을 얻고자 하였다. 또한 수분억제가 제외된 자기공명 스펙트럼을 이용하여 스킨로션(피부보습제)의 피부 보습효과가 측정가능한지 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: Bruker 14.1 T MRI/MRS 장비를 사용하였다. 자기공명영상을 얻기 위하여 Spin Echo 및 Fast Spin Echo 펄스시퀀스를 사용하였고 자기공명 스팩트럼을 얻기 위하여 PRESS 펄스시퀀스를 사용하였다. 결과: 초고자장 MRI/MRS 장비를 사용하여 인체 피부에 대한 고해상도의 자기공명영상과 자기공명 스펙트럼을 획득하였다. 수분 신호가 포함된 스펙트럼 분석을 통하여 스킨로션을 바르기 전에 비하여 스킨로션을 바른 후에 인체 피부조직의 수분 함유량이 상당히 증가함이 나타났다. 결론: 본 연구는 14.1 T 고자장 MRI/WRS 장비에서 얻은 피부 조직에 대한 고해상도 자기공명영상과 자기공명 스펙트럼이 보습효과를 측정하는 데 사용될 수 있음을 시사해 주고 있다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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• pp.129-134
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• 1996

1차 년도 G-7 개발 과제로 수행된 자기 공명 진단 장치 (Magnetic Resonance Imaging System)의 개발 내용을 간략히 소개하였다. 성공적인 IT Compact 자기 공명 진단 장치의 완성을 위해 일차적으로 (1)RF (고주파), Gradient(경사 자계), Spectrometer 등의 Hard-ware 관련 MRI 핵심부분, (2) RF, Gradient, Spectrometer, Magnet 등의 각 Sub-system을 연결, 조합, 조정하여 하나의 체계적인 시스템으로 통합하고 운영하는 과정(System Integration), (3)사용자와 시스템을 연결하는 User Interface, Data Base Management, Real time 운영 SW 등과 (4)임상에 적용하여 구체적인 성능과 효용성을 확인하는 기술 등에 대하여 집중 연구하였다. 개발 방법은 (1)지난 16년간 국내에 축적 된 연구 개발 인력들을 최대한 활용하고 (2)연구 개발을 국제화 시켜 필요한 경우 부분별로 개발 인력을 해외에서 보완하고 (3)소수 정예 전문 인력 주의와 요소 기술 또는 중요 부품을 경쟁성 검토 후 필요 시 Out-sourcing 활용으로 최저의 비용으로 개발 기간을 최소화 하는 데 두었다. 개발된 1.0Tesla자기 공명 영상 장치는 미국 물리 학회에서 규격화한 Phantom및 임상 적용을 통하여 서울대 의대 연구 팀과 지속적으로 성능을 평가해 왔다. 개발된 시스템의 해상도는 $256{\times}256$ head 영상에서 1mm 이 하의 해상도를 가짐을 resolution phantom 을 통하여 확인할 수 있었고, $512{\times}512$ 영상에서 는 약 0.5 mm 의 물체를 분리 해냄으로써 외제 시스템들 보다 우수하게 평가 되었다. 차폐 경사코일의 Eddy current영향은2%이내로 촬영 시 영향은 거의 무시할 수 있었다. 또한, 개발된 영상 기법들, 즉 Multislice/Multi Echo, Oblique angle imaging, 64 Echo train을 갖는 고속 촬영 기술들이 자기 공명 장치에 장착되어 임상 적용에 문제가 없도록 하였다. 또한 20mT/m/Amp의 강력한 능동 차폐 경사 자계 코일(Active Shield Gradient Coil)을 기본 사양으로 하고, 수신단을 최대 6개로 확장토록 하여 2차년도의 초고속 촬영 기법(EPI) 및 Phased Array 코일 촬영이 가능토록 하였다. 1차 년도 개발 과제 수행 결과와 향후 개발 과제를 바탕으로 최종 목표인 국제 경쟁력이 있는 자기 공명 진단 장치 즉 기능과 영상의 질은 선진국 제품과 동일하거나 우수하되, 저가격을 구현한 상용화 제품이 완성되어, 첨단 의료기기로서 산업 구조 고도화에 기여하고 수입대체 뿐만 아니 라 수출을 통한 국익 창출과 국가의 기술을 통한 위상 제고에 기여되길 기대한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 2004

목적: MRI를 촬영하면서 뇌전도 신호를 동시에 측정하는 것은 뇌기능 영상에 있어 매우 필요한 일이다. 그러나 MRI와 동시에 측정한 뇌전도 신호에는 많은 잡음이 유발되는데 이중 가장 심각한 영향을 주는 것은 경사자계에 의해서 유발되는 잡음이다. 경사자계 유발잡음을 ICA를 이용하여 효과적으로 제거하는 방법을 개발하고자 한다. 대상 및 방법: 29채널의 MR-compatible 뇌전도 측정시스템과 3.0 T MRI 시스템을 실험에 사용하였다. 3.0 T MRI 시스템 안에 뇌전도 캡을 쓴 피험자를 놓고 EPI 촬영을 하면서 뇌전도 신호를 측정하였다. 측정된 뇌전도 신호에 대하여 ICA를 적용해 경사자계 유발 잡음을 선택적으로 제거하였다. 제거한 결과를 평균화 방법과 PCA 방법을 사용해 얻은 결과와 비교하였다. 결과: ICA 방법, 평균화 방법 , PCA 방법 모두 경사자계 유발잡음 제거에 있어 일정 부분 효과가 있었다. 그러나 이들 방법들을 상호 비교하였을 때 잡음 제거 결과는 ICA 방법이 평균화 방법과 PCA 방법에 비해 우수하였다. 결론: ICA를 이용하여 경사자계 유발 잡음을 효과적으로 제거할 수 있었다. 잡음이 제거된 뇌전도 신호는 간질환자에 대한 뇌기능영상이나 뇌전도결합 fMRI 촬영에 활용될 수 있을 것이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제41권6호
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• pp.228-234
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• 2020

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) are approved by the Food and Drug Administration (FDA) in the United States. SPIONs are used in magnetic resonance imaging (MRI) as contrast agents and targeted delivery in nanomedicine using external magnet sources. SPIONs act as an artificial peroxidase (i.e., nanozyme), and these reactions were highly stable in various pH conditions and temperatures. In this study, we report a nanozyme ability of the clustered SPIONs (CSPIONs) synthesized by the oil-in-water (O/W) method and coated with biocompatible poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA). We hypothesize that the CSPIONs can have high sensitivity toward H2O2 derived from the reaction between a fixed amount of glucose and glucose oxidase (GOX). As a result, CSPIONs oxidized a 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) commonly used as a substrate for hydrogen peroxidase in the presence of H2O2, leading to a change in the color of the substrate. We also utilized a colorimetric assay at 417 nm using various glucose concentrations from 5 mM to 1.25 μM to validate β-D-glucose detection. This study demonstrated that the absorbance value increases along with increasing the glucose level. The results were highly repeated at concentrations below 5 mM (all standard deviations < 0.03). Moreover, the sensitivity and limit of detection were 1.50 and 5.44 μM, respectively, in which CSPIONs are more responsive to glucose than SPIONs. In conclusion, this study suggests that CSPIONs have the potential to be used for glucose detection in diabetic patients using a physiological fluid such as ocular, saliva, and urine.

• 대한의생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.211-219
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• 2023

Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) is an active component of propolis obtained from honeybee hives. CAPE possesses anti-mitogenic, anti-carcinogenic, anti-inflammatory, and immunomodulatory activities in diverse systems, which know as displays antioxidant activity and inhibits lipoxygenase activities, protein tyrosine kinase, and nuclear factor kappa B (NF-κB) activation. This study aimed to investigate the effect of CAPE on lipopolysaccharide (LPS)-induced human neutrophil phagocytosis. Human neutrophils were cultured with various concentrations of CAPE (1, 10, and 100 µM) with or without LPS. The pro-inflammatory proteins (tumor necrosis factor-alpha [TNF-α], interleukin [IL]-6 and IL-8) levels were measured after 4 h incubation. To investigate the intracellular signaling pathway, we measured the levels of mitogen-activated protein kinases (MAPK), including phosphorylation of p38, extracellular signal-regulated protein kinases 1 and 2 (ERK1/2) and c-Jun N-terminal kinase (JNK). Next, to evaluate the potential phagocytosis, neutrophils were labeled with iron particles of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs, 40 nm) for 1 h in culture medium containing 5 mg/mL of iron. The labeling efficiency was determined by Prussian blue staining for intracellular iron and 3T-wighted magnetic resonance imaging. CAPE decreased the activation of intracellular signaling pathways, including ERK1/2 and c-Jun, and expression of pro-inflammatory cytokines, including TNF-α and IL-6, but had no effect on the signaling pathways of p38 and cytokine IL-8. Furthermore, images obtained after mannan-coated SPION treatment suggested that CAPE induced significantly higher signal intensities than the control or LPS group. Together, these results suggest that CAPE regulates LPS-mediated activation of human neutrophils to reduce phagocytosis.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.24-31
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• 2004

목적 : 직장암 수술 후 재발성 직장암과 수술 후 섬유화의 수소 MRS의 소견의 차이가 있는지 알아보고, 수소 MRS를 이용하여 두 질환의 감별이 가능한지 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 직장암 수술 후 직장 주위에 종괴를 보인 25명을 대상으로 수소 MRS를 분석하였다 이중 11예는 재발성 직장암이고 14예는 수술 후 섬유화 였다. 모든 대상은 생검을 통하여 확진 하였다. 두 군의 수소 MRS의 그래프의 스펙트럼이 어떤 모양으로 다른지 분석하였다. 두 군에서의 1.6-4.1 ppm 대 lipid (0.9-1.6 ppm) [P (1.6-4.1ppm)/P(0.9-1.6 ppm)]의 비율을 각각 계산하였고, 두 군의 결과의 차이를 비교하였다 또한 수소 MRS에 의한 이 비율을 이용하여 두 군의 감별에 대한 민감도와 특이도를 분석하였다. 결과 : 수술 후 섬유화 군에서의 지방의 양이 재발성 직장암 군보다 통계적으로 유의하게 감소되었다. 1.6-4.1 ppm /0.9-1.6ppm의 비율이 수술 후 섬유화 군에서 lipid peak의 감소로 인해 직장암 군보다 통계적으로 유의하게 높았으며 두 값의 평균 및 표준 편차는 각각 $2.71{\pm}1.48$과 $0.29{\pm}0.11$이였다. 두 군의 감별에서 결정 수치를 0.6으로 하였을 때 민감도와 특이도가 각각 $100\%$ 였다 (11/11, 14/14). 결론 : 재발성 직장암과 수술 후 섬유화는 수소 MRS 소견 분석으로 구별이 되며 수소 MRS는 두 군의 감별진단에 새로운 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권2호
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• pp.79-85
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• 2004

목적: 정상인 뇌에서 측정한 신호대잡음비율, 주사 시간, 그리고 대사물질의 상대 비율을 이용하여 서로 다른 1.5T 자기공명영상기기에서의 수소자기공명분광법의 유용성과 차이점을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 총 10명의 정상인 (20-45세)에서 PROBE (PROton Brain Exam) 라는 자동화된 방법을 이용하여 수소 자기공명분광술을 시행하였다. 수소 자기공명분광술은 1 channel 코일의 기존의 자기공명영상기기(Signa Horizon)와 1 channel 및8 channel 코일을 이용한 다른 자기공명영상기기(Echospeed plus with EXCITE)에서 3번씩 시행하였다. 각각 방법에서 팬톰과 생체에서의 스펙트럼의 신호 대 잡음비와 주사 시간을 측정하였다. 모든 정상인에서 뇌의 2 부분, 즉 기저핵과 심부백질 부위를 위의 방법으로 각각 검사하였고 각 부위에서 대사물질의 상대적인 비율의 차이(NAA/Cr, Cho/Cr, mI/Cr)를 측정하였다. 모든 스펙트럼에서 STEAM(Stimulated Echo Acquisition Method) 방법을 이용하여 다음과 같은 조절치로 검사하였다: TR=3.0/2.0 sec, TE=30 msec, TM=13.7 msec, SW=2500 Hz, SI=2048 pts, AVG=64/128, NEX=2/8 (Signa/Echospeed). 결과 : 신호대잡음비율은 Echo speed 기계에서 약 $30\%$이상 더 높았고 주사 시간은 거의 같았다. 각각의 방법에서 모두에서 믿을만한 스펙트럼을 얻었고 정상 뇌의 2부분에서 얻은 스펙트럼 모양과 대사물질의 상대적인 비율의 차이는 서로 의미있는 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). 결론: 새로운 자기공명영상기기와 코일을 이용한 수소자기공명분광소견은 매우 믿을만 하였고 높은 신뢰성과 재현도를 보였으며 기존의 자기공명영상기기의 수소자기공명분광소견과 의미있는 차이는 없었다.C의 높은 T2 자기이완율은 T2 강조영상에서의 정상 간실질의 신호강도를 감소시켜 간실질과 VX2 암종의 구분을 쉽게 하였다. MnPC 주입시 T1 강조영상에서는 간세포 특이성 조영제의 주입시보다 종양의 경계가 명확하였고, 조영증강은 주입후 최소한시간 이상 높게 유지되었다. 결론 : MnPC가 간세포로 흡수되어 담관으로 배설된다는 사실은 Mn-DPDP와 유사한 특성이며 이는 MnPC가 새로운 간특이성 조영제임을 확인시켜 준다. 또한 MnPC의 R2값이 기존의 조영제에 비해 매우 크다는 사실은 T1 조영제로서 뿐만 아니라 T2 조영제로서의 사용 가능성을 보여준다. 이러한 사실들을 좀더 정확하게 뒷받침하기 위해서는 임상적으로 사용되기 이전에 생체 내 그리고 시험관내 연구가 더 필요하며 다른 동물모델에서의 추가적인 연구가 요구된다.유발 가능자를 1차 적으로 선별 할 수 있는 지표 개발 가능성을 제시하였다고 사료된다.대상자 선정이 어려워서 자원자를 대상으로 연구가 행해졌다. 둘째. 적은 수의 연구 대상자를 대상으로 연구가 행해졌다. 셋째. 연구기간이 짧았던 까닭에 좀더 상세한 사례 연구가 이루어질 수 없었다 좀 더 신뢰할 수 있는 표본 추출 방법을 통하여 선정된, 많은 연구 대상자를 가지고, 심도 있는 연구가 추후 반복적으로 이루어져야 할 것이다.더욱 더 발전을 거듭하고 있으며, 외식은 여행과 여가 활동의 필수적인 요소로써 그 역할을 일조하고 있다. 이와 같은 여가시간의 증가는 독신자들에게는 좀더 많은 여유시간을 가족을 이루고 있는 가족구성원들에게는 가족과의 유대를 강화하는 휴식과 오락의 소비 트렌드를 창출시켰다. 이와 더불어 외식은 식사를 해결하기 위한 단순한 수단에서 벗어나 동기와 동반자에 따라 달라지는 행동 패턴을 나타내고 있으며, 연령과 목적에 따라 세분화되는 분명한 선호도를 나타낸다. 지난 10여 년간 외국으로부터 수입된 다양한 음식과 레스토랑 업태 등은 우리나라의 외식문화 발전과 소비자들의 외식 선택

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제44권4호
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• pp.240-244
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• 2008

Objective : Sotos Syndrome is characterized by macrocephaly, overgrowth, and developmental delay, and more than 300 patients have been reported worldwide to date. The authors reviewed the clinical characteristics of 8 patients with Sotos Syndrome in Korea for a new understanding and treatment strategies. Methods : The medical records of a total of eight Korean children with Sotos Syndrome were reviewed. All patients underwent developmental checkup, lumbar punctures for measurement of intracranial pressure (ICP), brain and spine magnetic resonance imaging and computerized tomography. Results : All 8 patients showed macrocephaly and the characteristic craniofacial features of Sotos Syndrome. Other clinical characteristics shown were overgrowth (7/8), developmental delay (7/8), congenital heart defect (3/8), flat foot (8/8), scoliosis (4/8), spina bifida (8/8), hydrocephalus (4/8), cavum vergae (3/8), and increased subdural fluid collection (5/8). Mean ICP measured via lumbar puncture was $27.35{\pm}6.25\;cm$ $H_2O$ (range 20 to 36 cm $H_2O$). Two patients received ventriculo-peritoneal shunt, and 1 patient underwent subduro-peritoneal shunt with improvement. Spinal orthosis was applied to 4/5 patients with scoliosis and 4/8 children with flat foot were provided with foot orthosis. Conclusion : In this first Korean study of 8 Sotos Syndrome patients we demonstrated the presence of spina bifida and increased ICP, which had not been previously described. The authors therefore suggest that all patients with Sotos Syndrome should undergo examination for the presence of spina bifida, and that shunt procedures would improve development and alleviate clinical symptoms.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.24-29
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• 2005

목적 : 기존의 시각 자극과 관련한 뇌기능 연구가 일반적인 이차원 시각 자극을 이용한 데 반하여 본 논문에서는 삼차원 스트레오스코픽 비젼에 의한 시각 자극을 이용한 뇌기능 영상 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 삼차원 시각처리와 관련한 뇌의 기능 영역 및 특징을 이차원 시각 자극 결과와 비교 검토하였다. 대상 및 방법 Anaglyph(이차원 그림을 칼라 코딩한 후 왼쪽과 오른쪽에 서로 다른 색깔의 렌즈를 사용하여 스트레오스코픽 비젼을 구현)를 이용하여 삼차원 시각 자극을 주었으며, 이와 비교를 위하여 동일한 영상으로 이차원 시각 자극을 구현하였다. 건강한 volunteer들에 대하여 삼차원 및 이차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 얻었다. 결과 : 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으며, 삼차원 시각 자극에 의한 활성영역이 이차원 시각 자극에 의한 영역 보다 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 결론 : 사람은 양 눈을 사용하여 삼차원 물체를 인식한다. 삼차원 물체 인식은 스테레오스코픽 비젼에 기인하는데, anaglyph 를 이용하여 삼차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 수행하였다. 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으나, 활성영역이 이차원 자극에 비하여 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 이것은 삼차원 영상 처리가 이차원 영상 처리에 비하여 왼쪽 영상과 오른쪽 영상의 차이에서 거리 정보를 추출하는 삼차원 시각 처리 기능이 추가됨에 따라 뇌의 처리 영역이 넓어진 것으로 판단된다. 이러한 삼차원 시각 자극 뇌기능 영상은 가상현실이나 3-D 디스플레이, 3-D 멀티미디어 콘텐츠 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권1호
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• pp.8-19
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• 2008

목적 : 본 연구에서는 인체 뇌 대사물질에 대하여 2D MR 기술인 correlation spectroscopy (COSY) 와 nuclear Overhauser effect/enhancement spectroscopy (NOESY)를 직접 적용하고, 데이터를 획득하여 인체 뇌대사물질들간의 스칼라 짝지움 (coupling)과 쌍극자 (dipolar) 상호작용- NOE에 대한 분석을 통하여 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 획득하고자 하였다. 대상 및 방법 : 모든 2-D (dimensional) MR 실험 (즉, COSY와 NOESY)은 z축 능동차폐 펄스경사자장, 삼중공명 동결탐침기가 장착된 Bruker Avance 500 (11.8 T) 장비에서 298 K에 수행되었다. MRS상에서 뇌 대사물질과 유사하도록만든 희석액을 만들었고, 최종 MRS 샘플은 10% $D_2O$를 이용하였다. 2-D 스펙트라는 2048 복합 (complex) 데이터 포인트로서 총 320개 의 free induction decay (FID)를 평균화 (averaging)하였고, $H_2O$에서 얻어진 스펙트라는 8012 Hz 였다. 반복지연 (repetition delay) 시간은 2초, 각각의 FID는 4개의 평균화를 선택하였다. 얻어진 2D-COSY, 2D-NOESY 데이터는 Top Spin 2.0 소프트웨어에서 후 처리기법 (post-processing)에 의해 분석되었다. 분석 대상 대사물질은 N-acetyl aspartate (NAA), creatine (Cr), choline (Cho), glutamine (Gln), glutamate (Glu), myo-inositol (Ins), lactate (Lac)로서 총 7 가지 화학물로서 주요 목표 피크로 정했다. 결과 : 인체 뇌 대사물질에 대한 대칭형태의 2D-COSY와 2D-NOESY 스펙트럼을 획득하였고, COSY 스펙트럼상에서는 오직 1.0-4.5 ppm 사이에서만 교차피크들이 생성된 반면 NOESY 스펙트럼상에서는 1.0-4.5 ppm 외에도 7.9 ppm에서 공명 교차피크를 발견할 수 있었다. COSY 스펙트럼을 통하여 lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤의 COSY 크로스피크가 발견되었고, NAA에서 메틸렌 프로톤들간과 메틸렌 프로톤과 NH프로톤의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. NOESY 스펙트럼을 통하여 NAA 분자내 NH 프로톤과 메틸 (-CH3) 프로톤과의 NOESY 크로스피크가 발견되었고, lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Cr에서 메틸 프로톤과 메틸렌 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Glu에서 메틸렌 프로톤 들간과 또한 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Gln에서 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. 결론 : 본 연구에서는 in vitro 상태의 인체 뇌 대사물질에 2D-COSY와 2D-NOESY 기술을 직접 적용하고, 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 성공적으로 획득하여 분석하여 보았다. 본 연구 결과물은 향후 인체 내 in vivo 2D-COSY를 이용한 뇌 대사물질 연구에 매우 유용하리라 사료된다.