• 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.147-154
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• 2002

목적 : 현재까지 방사선에 대한 저산소세포의 감수성을 높이기 위한 많은 실험적 및 임상적 연구가 진행되어 왔으나, 아직 적절한 방법이 개발되지 못한 상태이다. 본 연구에서는 혈관수축 이완 및 혈액점도 저하를 통하여 말초혈류 증가작용을 갖고 있는 Ginkgo biloba extract (GBE)가 종양내 대사상태에 어떠한 변화를 가져오는지를 $^{31}P$ 핵자기 공명 분광법을 통하여 알아보고자 하였다. 방법 : $100\;mm^3$에서 $130\;mm^3$의 섬유육종을 갖는 18마리의 C3H 마우스를 각각 9 마리씩 두 군으로 분리하였다. 한 군은 GBE로 전처치를 하지 않았으며 나머지 다른 한 군은 $^{31}P$ 자기공명분광법을 시행하기 24시간 전에 100 mg/kg의 GBE를 복강내로 투여하여 전처치를 하였다. 우선 각 군에서 $^{31}P$ 자기공명분광법을 실시하여 대조 spectrum을 얻었으며 그 후 100 mg/kg의 GBE를 재투여 하고 약 1시간 후에 $^{31}P$ 자기공명분광법을 다시 실시하였다. 결과 : 전처치를 하지 않은 군에서는 GBE 투여 전의 평균 pH, PCr/Pi, PME/ATP, Pi/ATP, PCr/(Pi+PME) 수치를 GBE 투여 후 1시간에 측정한 값과 비교하였을 때 통계학적인 차이가 없었다. 그러나 전처치를 한 군에서는 GBE 투여 전의 평균 PCr/Pi, Pi/ATP, PCr/(Pi+PME)수치가 0.49, 0.77, 0.17에서 GBE 투여 후에는 0.74, 0.57, 0.28로 변화하였으며 이는 paired-t test상 통계학적으로 의미있는 차이였다. 결론 : 전처치를 한 군에서 GBE의 재투여로 대사상태가 현저히 호전되었으며 이는 간접적으로 GBE 에 의한 방사선감수성의 증가가 혈류 증가 및 이에 따른 대사상태 호전에 기인함을 나타낸다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제19권6호
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• pp.1110-1118
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• 2018

Objective: To perform a meta-analysis to quantitatively assess functional magnetic resonance imaging (MRI) in the diagnosis of locally recurrent prostate cancer. Materials and Methods: A comprehensive search of the PubMed, Embase, Cochrane Central Register of Controlled Trials, and Cochrane Database of Systematic Reviews was conducted from January 1, 1995 to December 31, 2016. Diagnostic accuracy was quantitatively pooled for all studies by using hierarchical logistic regression modeling, including bivariate modeling and hierarchical summary receiver operating characteristic (HSROC) curves (AUCs). The Z test was used to determine whether adding functional MRI to T2-weighted imaging (T2WI) results in significantly increased diagnostic sensitivity and specificity. Results: Meta-analysis of 13 studies involving 826 patients who underwent radical prostatectomy showed a pooled sensitivity and specificity of 91%, and the AUC was 0.96. Meta-analysis of 7 studies involving 329 patients who underwent radiotherapy showed a pooled sensitivity of 80% and specificity of 81%, and the AUC was 0.88. Meta-analysis of 11 studies reporting 1669 sextant biopsies from patients who underwent radiotherapy showed a pooled sensitivity of 54% and specificity of 91%, and the AUC was 0.85. Sensitivity after radiotherapy was significantly higher when diffusion-weighted MRI data were combined with T2WI than when only T2WI results were used. This was true when meta-analysis was performed on a per-patient basis (p = 0.027) or per sextant biopsy (p = 0.046). A similar result was found when $^1H$-magnetic resonance spectroscopy ($^1H$-MRS) data were combined with T2WI and sextant biopsy was the unit of analysis (p = 0.036). Conclusion: Functional MRI data may not strengthen the ability of T2WI to detect locally recurrent prostate cancer in patients who have undergone radical prostatectomy. By contrast, diffusion-weight MRI and $^1H$-MRS data may improve the sensitivity of T2WI for patients who have undergone radiotherapy.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권3호
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• pp.583-591
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• 1997

연구배경 : 만성폐질환 환자들의 운동 능력 감소의 한 기전으로 제시되고 있는 골격근의 기능 저하는 질환의 병태생리에 기인하는 만성적인 저산소증으로 야기되는 산소성 인산화과정의 장애로 인한 근육 대사과정의 변화가 주요 원인으로 알려져 있다. 그러나 저산소증은 없으나 운동시 호흡곤란을 호소하며 운동능력의 감소를 나타내는 만성폐질환 환자들에서도 이러한 근육 대사 과정의 변화가 나타나는지에 대해서는 연구된 바 없다. 이에 저자들은 $^{31}P$ MRS를 이용하여 이들에서 전박 골격근의 대사 변화를 비슷한 연령의 정상인의 대사와 비교 관찰하므로써, 이들에서도 운동 능력 감소의 한기전으로서 역시 골격근의 대사 변화가 관여할 가능성을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 6 명의 만성폐쇄성폐질환 남자 환자 및 1명의 폐유육종증 남자 환자와 5명의 비슷한 연령의 건강한 성인 남자들의 전박근을 대상으로 $^{31}P$ MRS 검사를 실시하였다. 환자군의 평균 연령은 $56.7{\pm}12.1$세였으며 대조군의 평균 연령은 $51.6{\pm}13.6$세였다. 각 대상인의 전박 골격근을 대상으로 $^{31}P$ MRS검사를 안정시, 운동시 및 20분간의 회복시에 걸쳐 시행하였으며, 검사 중 계산된 세포내 산소성인산화 능력을 반영하는 Pi/PCr(inorganic phosphate/phosphocreatine)의 비와 세포내 pH(pHi)의 변화를 양군간에 비교하였다. 결 과 : 안정시 골격근 세포내 pHi는 양군간에 차이가 없었으나, 운동시작 2분후 pHi는 환자군이 $6.82{\pm}0.1$, 대조군이 $6.97{\pm}0.05$로 환자군에서 유의하게 낮았다. 그러나 극심한 피로상태에서 pHi는 환자군이 $6.70{\pm}0.10$, 대조군이 $6.78{\pm}0.09$로 환자군이 낮은 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 근육세포 내 산소성인산화 능력이 지표인 Pi/PCr은 안정시, 운동중 및 극심한 피로상태에서 모두 양군간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 회복시 초기 4분간에 걸쳐 관찰한 Pi/PCr의 회복 및 pHi가 안정시 50%수준으로 회복되는데는 시간은 양군간에 차이가 없었으며, 운동지속 시간도 유의한 차이는 없었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.259-267
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• 2003

실험적 뇌손상 전후에 쥐의 뇌대사물질 변화를 4.7 T 자기공명분광법을 이용하여 조사하여 보았다. 자기공명 스펙트럼는 비교대상 그룹으로서 정상 쥐 우측 두전엽 피질에서 획득되었다. 유체타진손상기법(Fluid Percussion Injury)을 사용하여 뇌손상을 유발시킨후 3일 후 스펙트럼이 얻어졌다. 뇌손상 쥐의 뇌대사불질들의 변화는 정상쥐의 뇌대사물질들과 비교되었다. Neuronal marker로써 NAA/Cr 비율은 대조군에서 1.13$\pm$0.12이었고 뇌좌상부위에서 0.90$\pm$0.11로 손상전과 비교하여 대조군에 비해 유의성있는 감소소견을 나타내었으며 이는 neuronal loss를 의미하는 것으로 추정된다(P=0.001). Cho/Cr 비율은 대조군에서 0.76$\pm$0.15이었고 뇌좌상부위에서 0.91$\pm$0.17로 손상전과 비교하여 대조군에 비해 유의성있게 증가하는 경향을 나타내었으며 이는 생체막의 파괴나 염증반응과 관련된 것으로 추정된다(P=0.02). 하지만 Glx/Cr 비율은 손상전후에 유의성있는 변화를 나타내지 않았다. Lac/Cr 비율은 대조군에 비해 증가하는 경향을 나타내었고 이는 외상후 에너지 대사의 변위양상으로 고려되어진다. 이러한 소견들은 자기 공명분광법이 유체타진손상기법을 이용한 외상성 뇌좌상에서 신경병리학적 변화과정에 대한 이해를 증진시키고 나아가 외상에 의한 뇌좌상의 임상적인 평가를 위해 매우 유용한 modality임을 시사하는 것이라고 사료된다. 그러나 본 연구에서 몇몇의 케이스에서 voxel을 선정하면서 두개골의 일부가 포함되거나 혹은 죄상과 동반된 출혈로 인해 유용한 데이터를 획득하는데 어려움을 주기도 하였다. 앞으로 보다 더 세밀한 분석과 연구를 위해 유체타진 손상의 다양한 정도에서 대사물질들의 변화양상을 평가할 필요가 있을 것으로 사료된다. .

• 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.

• 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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• 제3권1호
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• pp.47-52
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• 1999

목적 : 시각자극을 이용하여 대뇌 후두엽에서 BOLD(blood oxygen level dependent)효과에 의한 기능적 자기공명영상과 양성자 자기공명분광법을 이용한 대사물질영상( metabolic i image)을 얻어 그 결과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 24세에서 30세 사이의 8명의 남자와 2명의 여자를 포함하는 10명의 정상 성인 남녀를 대상으로 1.5T MRI에서 시각 지극을 이용하여 echo planar imaging펠스시퀀스를 사용하여 BOLD효과에 의한 영상들을 대뇌 후두엽에서 얻었다. 시각자극은 8Hz의 red flicker를 이용한 광 자극을 주였다. MR에서 얻어진 영상들을 workstation으로 전송한 뒤 자체 개발한 분석프로그램을 사용하여 상관계수방법을 이용하여 기능적 영상을 구하였다. 그리고 얻어진 영상의 활성화 부위를 선정한 뒤 양성자 자기공명 분광법을 사용하여 시각 자극에 의한 뇌 활성화시 대사물질의 변화를 분석했다. 그 후 자가공명분광영상법(magnetic resonance spectro-scopic imaging)를 실행하여 젖산(lactate)의 대사물질 영상을 얻었다. 결과 : 시각 자극에 따른 BOLD효과에 의한 뚜렷한 활성화 부위가 후두염 대뇌피질에 나타났다. 또한 이들 활성화 부위에서 자기공명분광법을 시행한 결과 휴식상태와 시각자극상태에서 NAA(N-acetyle aspartate)/Cr(creatine)이 $1.79{\pm}0.28$에서 $1.88{\pm}O.20$으로 거의 변화가 없는 것에 반해 lactate는 자극 전후 $9.48{\pm}4.38$배로 증가하였으며 이를 바탕으로 lactate에 대한 대사물질영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 시각자극에 의한 뇌 활성화시 BOLD효과를 이용한 자기공명영상볍으로 활성화 부위를 확인할 수 있었고, 같은 부위에서 자기공명분광법을 이용하여 lactate의 증가를 확인하였다. 또한 lactate의 증가를 대사물질영상으로 표현함으로써 두 결과에 대한 상관관계 및 뇌 기능적영상에 대한 신뢰성을 높일 수 있게 되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권2호
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• pp.95-101
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• 2008

본 기초연구에서는 강제수영검사(forced swimming test, FST)에 의해 우울증이 유발된 쥐의 해마(hippocampus) 부위에서 뇌 대사물질(brain metabolites)중에 choline 신호의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 목적은 우울증이 유발된 쥐에 항우울제인 desipramine-HCl을 투여하여 정상 쥐와 약물을 투여한 쥐 사이의 뇌 대사물질의 차이를 자기공명분광법(magnetic resonance spectroscopy: MRS)을 통하여 알아보는 것이다. 실험대상으로는 6주령의 SD rat을 사용하였으며 우울증을 유발시키고 항우울제의 약물평가를 위한 모델링 방법으로 강제수영검사를 시행하였다. 자기공명분광법을 시행하기 위한 localization 방법으로는 PRESS 펄스시퀀스를 사용하였다(TR: 2,500 ms, TE: 144 ms, averaging: 512, complex data point: 2048, scan time: 25 min). 정상 쥐 그룹과 우울증을 유발시킨 뒤 항우울제를 투여한 쥐 그룹 모두 양쪽 해마부위에서의 NAA/Cr, Cho/Cr 비율(ratio)은 차이가 나지 않았다. 또한 왼쪽 해마에서 정상 쥐와 항우울제를 투여한 쥐 사이에서 NAA/Cr, Cho/Cr 비율도 차이가 나지 않았고, 오른쪽 해마부위에서도 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 본 연구를 통하여 anti-immobility효과를 나타내는 항우울제를 투여함으로써 choline 신호가 정상 쥐와 비슷하게 회복되는 것을 관찰하였다. 이는 앞으로의 항우울제 약물 평가에 있어 자기공명분광법을 도입함으로써 기존의 주관적인 판단을 배제할 수 없었던 행동변화분석만으로 항우울제의 효과를 평가하는 방법에 비해 객관적이고 정량적인 분석을 할 수 있다는 점에서 아주 유용한 방법이라 사료된다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.19-28
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• 2000

Authors evaluated alterations of observable metabolite ratios between the cerebral lesion and the contralateral region related to the clinical symptomatic side in levodopa-treated Parkinson's disease (PD) and investigated correlation between age in patients with PD and metabolite ratios of the lesion. Patients with levodopa-treated PD (n = 54) and age-matched normal controls (n = 15) underwent magnetic resonance spectroscopy (MRS) examinations using a stimulated echo acquisition mode (STEAM) pulse sequence that provided 2$\times$2$\times$2 cm3 volume of interest in the selected regions of substantia nigra (SN) and putamed-globus pallidus (PG). To evaluate dependence of metabolite ratios on age, we divided into two groups (i.e., younger and older age). We quantitatively measured N-acetylaspartate (NAA), creatine (Cr), choline-containing compounds (Cho), inositols (Ins), and the sum of glutamate (Glx) and GABA levels and obtained proton metabolite ratios relative to Cr using a Marquart algorithm. Compared with the contralateral region, a significant neuronal laterality of the NAA/Cr ratio in the lesion of SN related to the clinical symptomatic side was established (P = 0.01), but was not established in the lesion of PG (P = 0.24). Also, Cho/Cr ratio tended toward significance in the lesion of SN (P = 0.07) and was statistically significant in the lesion of PG(P = 0.01). Compared with that in the younger age group, NAA/Cr ratio in the older age was decreased in the lesion of SN (P = 0.02), while NAA/Cr ratio was not statistically significant in the lesion of PG ( P = 0.21). Significant metabolic alterations of NAA/Cr and Cho/Cr ratios might be closely related with functional changes of neuropathological process in SN and PG of levodopa treated PD and could be a valuable finding for evaluation of the PD. A trend of NAA/Cr reduction, being statistically significant in older patients, could be indicative of more pronounced neuronal damage in the SN of the progressive PD.