• 제목/요약/키워드: 뇌구조

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자동화 프로그램을 이용한 아동의 전체두개강내용적 평가 (Total Intracranial Volume Measurement for Children by Using an Automatized Program)

  • 이정환;김지은;임성진;주가원;김시경;손정우;신철진;이상익;김혜리
    • 생물정신의학
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    • 제21권3호
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    • pp.81-86
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    • 2014
  • Objectives Total intracranial volume (TIV) is a major nuisance of neuroimaging research for interindividual differences of brain structure and function. Authors intended to prove the reliability of the atlas scaling factor (ASF) method for TIV estimation in FreeSurfer by comparing it with the results of manual tracing as reference method. Methods The TIVs of 26 normal children and 26 children with attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) were obtained by using FreeSurfer reconstruction and manual tracing with T1-weighted images. Manual tracing performed in every 10th slice of MRI dataset from midline of sagittal plane by one researcher who was blinded from clinical data. Another reseacher performed manual tracing independently for randomly selected 20 dataset to verify interrater reliability. Results The interrater reliability was excellent (intraclass coefficient = 0.91, p < 7.1e-07). There were no significant differences of age and gender distribution between normal and ADHD groups. No significant differences were found between TIVs from ASF method and manual tracing. Strong correlation between TIVs from 2 different methods were shown (r = 0.90, p < 2.2e-16). Conclusions The ASF method for TIV estimation by using FreeSurfer showed good agreement with the reference method. We can use the TIV from ASF method for correction in analysis of structural and functional neuroimaging studies with not only elderly subjects but also children, even with ADHD.

Raine 증후군 1례 (A Case of Raine Syndrome)

  • 박혜진;이정진;서정식;김효진;최제용;이준하;노은석;정혜리;김우택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권1호
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    • pp.91-94
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    • 2003
  • Raine 증후군은 안구돌출, 함몰된 코와 후비공 폐쇄 및 구개열과 하악골 발육부전 등의 특징적인 안면기형과 좁은 흉곽구조와 폐 발육 부전으로 인한 호흡부전, 전신 골격의 골경화, 뇌실질의 석회화 등을 특징으로 하는 매우 희귀하고 치명적인 질환이다. 아직까지 유전적인 결함부위는 알려져 있지 않은 상태이며 근친간인 부모 사이에서 발병이 많으며 남녀비의 차이가 별로 없으며 같은 형제 중에서도 이환된다는 사실로 보아 상염색체 열성으로 유전되는 질환이라는 것을 알 수 있고, 뇌 조직 검사상 저산소성 병변이나 괴사, 출혈, 감염이나 염증 등에 의한 2차적인 석회화가 아닌 칼슘 대사 이상에 의한 전신 골격의 골경화 와 두개 내의 석회화가 초래되는 질환으로 추정되고 있다. 본원에서는 상기한 특징적인 기형과 임상경과를 나타내는 매우 드문 증례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

위상 배열 코일 영상에서의 밝기 비균등성을 projection에 기반하여 수정하는 방법 (A Projection-based Intensity Correction Method of Phased-Array Coil Images)

  • 윤성대;정준영;한예지;박현욱
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권1호
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    • pp.36-42
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    • 2005
  • 목적 : 위상 배열(phased array) 코일의 sensitivity profile을 추정하는 알고리즘을 제시하고, 이로부터 위상 배열 코일 영상에서 나타나는 밝기 비균등성 문제를 해결하고자 한다. 대상 및 방법 : 코일의 sensitivity profile을 추정하기 위해, 우선 그 영상을 여러 각도에 대해 회전을 시켜가면서 projection 데이터를 얻는다. 영상의 해부학적인 구조, 즉 고주파 성분을 제거하기 위해, 앞에서 구한 projection 데이터에 적절한 curve fitting을 적용하여, projection profile을 부드럽게 변하는 곡선으로 만든다. Fitting된 projection profile에 filtered back projection 알고리즘을 적용하면, 원하는 코일의 sensitivity profile을 얻을 수 있다. 추정된 코일의 sensitivity profile 정보를 이용하여 획득한 위상 배열 코일 영상의 밝기를 균등화시킨다. 제안된 알고리즘은 각각, 8채널 및 4채널 위상 배열 코일을 사용하여 얻은 phantom과 사람 뇌 영상에 대해 적용해 봤다. 결과 : 알고리즘의 성능을 측정하기 위해, 본 알고리즘으로부터 얻어진 결과와 단순히 위상 배열코일 영상에 sum-of-square를 취하여 얻어진 결과의 밝기 균등성을 서로 비교해 보았다. 이때, 본 알고리즘으로부터 얻어진 영상의 밝기 균등성이 sum-of-square의 경우보다 더 높음을 확인할 수 있었다. 정량적으로는 밝기 변화량이 제안한 알고리즘에 의해 $13.1\%$에서 $6.1\%$로 감소되었다. 결론 : 제안한 알고리즘은 위상 배열 코일로부터 얻어진 영상의 밝기 비균등성을 효과적으로 보정할 수 있었다.

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전전두엽 뉴로피드백 훈련이 청소년의 주의력과 수면에 미치는 영향 (Effect of Prefrontal Neurofeedback Training on the Attention and Sleep of Adolescent)

  • 신지은;김용기;원희욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.447-452
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    • 2020
  • 이 연구는 전전두엽 뉴로피드백 훈련이 청소년의 주의력과 수면에 미치는 영향을 검증할 목적으로 이루어졌다. 청소년의 삶의 질과 학습에 직결되는 주의력과 수면에 대한 다양한 연구 방법 가운데 뉴로피드백 훈련 효과가 과학적으로 입증될 수 있는지 실제 실험을 통하여 밝히는 데 목적이 있다. 연구를 위해 S시 J여자 고등학교에서 실험군 22명, 대조군 22명으로 구분하여 실험군에게 뉴로피드백 훈련을 실시하였다. 2019년 3월부터 7월 첫 주까지 주3회, 훈시간은 30분씩 하였다. 수집한 뇌파데이터는 선형분석법을 사용하여 고속퓨리에 변환을 통한 주파수계열파워 스펙트럼 분석법을 이용하여 통계처리하였다. 뉴로피드백 훈련 전과 훈련 후의 집단 간 변화 차이는 T-test를 사용하였다. 연구 결과는 전전두엽 뉴로피드백 훈련이 청소년의 주의력을 향상시키고, 수면을 개선시키는 데 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 환경적요소와 교육적 요소가 중요한 역할을 한다. 두 요인의 상호작용은 개인의 독특한 뇌 구조와 기능을 낳기 때문에 뉴로피드백 훈련의 영향은 청소년들에게 중요하다. 본 연구에서는 과학적이고 객관적인 방법을 활용하여 결과를 도출하였다는 것이 중요함을 다시 강조한다.

Application of DNA microarry : Comparative functional genomic approach

  • 추인선
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2006년도 Principles and Practice of Microarray for Biomedical Researchers
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    • pp.109-114
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    • 2006
  • 최근 Human 지놈 프로젝트를 포함한 다양한 종의 지놈 프로젝트가 수행되고 수많은 지놈정보가 생산되고 있으며 이를 해석하고 서로 연관성를 찾기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 즉 최신 생명공학과 관련된 연구방향이 DNA의 구조적 해석에서 기능 해석과 유전자들의 상호연관성을 규명하는 방향으로 변화하고 있으며 이를 위한 강력한 도구로서 DNA microarray (DNA chip)는 방대한 양의 지놈 정보를 이용하여 단시간에 대량으로 고속처리하여 효율적으로 유전자 기능을 분석할 수 있는 주목받고 있는 방법이다. DNA microarray 실험과 분석에 있어 데이터분석, 재현성, 종간의 비교, 확인실험 및 비용 등의 문제가 있지만 유전자발현양상 데이터로부터 정확한 환자의 예후를 예측할 수 있는 비교적 적은 유전자 그룹의 진단마커를 찾거나, 하나의 유전자가 아니라 mouse 전체 지놈의 유전자발현 패턴을 인간의 암을 위시한 각종 질병 연구를 위한 발현 신호나 변화 등을 발견하여 신약개발 등에 활용하고자 하는 시도가 활발히 진행되고 있다. 서로 다른 종간에 비슷한 phenotype의 유전자발현도 진화적으로 보존되었다는 전제 하에서 지놈 sequence의 비교연구가 가능하고 DNA microarray 발현 데이터에 근거하여 독립적으로 각 종간의 유전자발현패턴을 비교함으로써 난치병 등을 새롭게 분류할 수 있다. 즉, 암세포 등에서 유전자발현 양상은 유전학적, 환경적 alteration들이 잘 반영되어 있다고 간주하고, 이러한 양상을 바탕으로 인간의 암을 위시한 다양한 질병 연구를 위한 최적의 mouse 모델을 찾을 수 있고, 이는 결국 새로운 치료 방법 개발이나 맞춤의학 실현에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 특히 pathway 타겟으로 하는 치료를 위해서는 Human-mouse 비교를 통한 발현 신호를 찾는 것이 진단에서는 매우 유용한 방법이다. 이를 위한 고성능의 분석방법이나 시스템의 개발이 중요하게 된다.. 관류의 정도와 조영증강정도를 중심으로 관류 MR 영상소견과 조직학적 소견을 관련지어 분석하였다. 결과: 조영증강 T1강조MR영상에서 환상조영증강을 보이는 다형성 교보세포종 2예에서는 변연부 외륜이 고관류를, 중심부의 괴사부위는 저관류로 나타났다. 저등급 교종은 경계가 불분명한 저관류부위로 보였다. 뇌농양 2예는 변연부 외륜이 경도의 고관류를, 중심부는 저관류로 나타났다. 뇌수막종은 미만성의 균일한 중등도 혹은 고도의 고관류로 보였으며, 임파종과 배아종은 경계가 명확한 저관류부위로 나타났다. 신경세포종은 종괴\ulcorner 일부에 중등도 혹은 고도의 고관류부위가 관찰되었고, 전이암은 다수병변중 일부에서 중등도의 고관류를 보였다. 방사선괴사는 저관류부위내에 국소적 고관류부위를 보였다. 결론: 관류 MR영상은 뇌종양의 관류상태를 비교적 잘 반영하며, 조직학적 특성을 예측하는데에 도움을 주 수 있을 것으로 기대된다. 뇌종야에서의 관류MR영상의 분명한 역할을 규명하기 위해서는 앞으로 더 많은 임상적 연구가 필요할 것으로 생각된다.조증 환자의 자극성 전타액내 lactobacilli양은 peroxidase system을 함유한 세치제를 사용한 군에서 대조군에 비해 상대적으로 낮게 나타났으나(p = 0.067) 통계학적 유의성은 없었다.같은 예에서 찾아 볼 수 있다. 첫째, 발음상으로 동사의 변화형에서 "porte[$p{\jmath}rte$](들다: 현재형), porte[$p{\jmath}rte$](과거분사형), porta[$p{\jmath}rte$](단순과거형)"등이 대립되며, 이휘 "Porto[$p{\jmath}rte$](포르토)"와도 대립된다. 둘째, 어휘적 대립 "le haut[$l{\partial}o$](위)/l'eau[lo](물)"와 형태론적 대립 "le[$l{\partial}$](정관사, 남성단수)/l

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얼굴인식을 위한 해마의 뇌모델링 학습 알고리즘 개발 (Development of Learning Algorithm using Brain Modeling of Hippocampus for Face Recognition)

  • 오선문;강대성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권5호
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • 본 논문에서는 인간의 인지학적인 두뇌 원리인 대뇌피질과 해마 신경망을 공학적으로 모델링하여 얼굴 영상의 특징 벡터들을 고속 학습하고, 각 영상의 최적의 특징을 구성할 수 있는 해마 신경망 모델링 알고리즘인 HNMA(Hippocampal Neuron Modeling Algorithm)을 이용한 얼굴인식 시스템을 제안한다. 시스템은 크게 특징추출 부분과 학습 및 인식 부분으로 구성 되어 있으며, 특징추출 부분에서는 PCA(Principal Component Analysis)와 LDA (Linear Discriminants Analysis)를 순차적으로 적용하여 분별력이 좋은 특징들로 구성한다. 학습부분에서는 해마 신경망 구조의 순서에 따라 입력되는 영상 데이터의 특징들을 치아 이랑 영역에서 호감도 조정에 따라서 반응 패턴으로 이진화 하고, CA3 영역에서 자기 연상 메모리 단계를 거쳐 노이즈를 제거한다. CA3의 정보를 받는 CAI영역에서는 신경망에 의해 학습되어 장기기억이 만들어 진다. 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위하여 실험은 표정과 포즈변화 그리고 저 화질 이미지를 각각 구분하여 인식률을 확인하였다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 특징 추출 방법과 학습 방법을 다른 방법들과 비교하였을 때, 학습시간비용과 인식률에서 우수함을 확인하였다.

두부외상 환자의 신경정신의학적 평가(I) : 외상후 기질성정신장애 환자에서 뇌의 구조적 및 기능적 검사소견의 비교 (Neuropsychiatric Evaluation of Head-Injured Patients(I) : Comparison of Structural and Functional Brain Studies in Post-Traumatic Organic Mental Disorder)

  • 이장호;장환일
    • 생물정신의학
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    • 제3권1호
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    • pp.57-65
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    • 1996
  • The Evaluation of patients complaining of psychiatric symptoms following head injury is much affected by the results of various tests. The objecive of this paper is to investigate the effectiveness of each lest by comparing the structual and fuctional brain studies. The subjects were 93 organic menial disorder in and out patients at the Dept. of Neuropsychiatry of the Kyung Hee University Hospital. After carrying out MRI, CT, SPECT, EEG, the results of each were analysed for the sesitivity and ability to detect focal lesion. The degree of inter-test correlations of lest results were also investigated. Furthermore, the characteristic features of psychological tests were studied and the relationship between each of above mentioned tests and psychological test was examined. As for the test sensitivity to diagnosis, the SPECT was the most superior followed by MRI, CT, EEG in thai order. In the case of abnormality, SPECT ranked 1st in detection of focal lesion, followed by MRI, CT in that order. In the inter-test result correlation, the correlation of SPECT-MRI was statistically significant. When mare than moderate abnormality EEG finding was reported, it correlated significantly with that of MRI findings. In the MMPI, the average scores on F, Hs, D, Hy, Pa, Pt, Sc subscales were above 60. Abnormal SPECT group scored significantly high on the F, Pd, Pa, Sc, Ma scales and therefore in comparison ot the SPECT normal group, displayed more psychotic features. In K-WAIS, the mean full scale IQ was down to 77. 23(Verbal IQ : 78.76, Performance IQ : 77.44) but there was no characterogic significant relationship between the lowered to and abnormal SPECT, MRI, CT and EEG results. In conclusion, 1) The SPECT was mast superior in sensitivity and detection of focal lesions. In comparision with other tests, the results of SPECT correlated well with MRI had thus is thought to be very usefull testing method in the evaluation of organic mental disorder patients. 2) The MRI had relatively high sensitivity, ability to detect focal lesion and superior correlation with other test. 3) Although EEG fared less an sensitivity in comparison to other tests, the results of above moderate abnormal grade group and that of MRI correlated significantly. 4) In the MMPI highly scored in F, Hs, D, Hy, Pa, Pt, Sc subscales and abnormal SPECT patients were shown to display more sever psychotic features. There was no significant character relationship between the lowered IQ(in K-WAIS) and abnormal findings on MRI, CT, SPECT, EEG.

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Cardiac Ankyrin Repeat Protein의 과량발현이 혈관내피세포에서 갖는 혈관신생 촉진 효과 (Angiogenic Effect of Cardiac Ankyrin Repeat Protein Overexpression in Vascular Endo-thelial Cell)

  • 공훈영;변종회
    • 미생물학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.282-288
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    • 2008
  • 혈관이 좁아지거나 막혀서 생기는 허혈은 심장, 뇌, 다리와 같은 인체의 여러 장기에 영향을 미친다. 최근 혈관신생 분야에서 많은 진전이 있어 기존 치료법으로 치료가 되지 않는 허혈성 환자들의 치료 가능성에 대한 기대가 많아졌다. 혈관형성은 여러 개의 인자들과 세포들이 관여하는 복잡한 과정이기 때문에, 한 개의 인자보다는 여러 인자들을 병합하는 요법이 점점 많이 시도되고 있는데, 이런 병합요법의 한 예로 전사인자를 전달하는 전략을 생각할 수 있다. 이에 본 연구에서는 cardiac ankyrin repeat protein (CARP)의 유전자를 대상으로 그 혈관신생 능력을 혈관내피세포에서 조사하였다. 아데노바이러스 벡터 내에 human CARP의 cDNA를 클로닝하여 재조합 아데노바이러스를 제조하였으며, 이를 이용한 유전자 전달실험 결과, CARP 유전자 전달 군에서 유의하게 혈관내피세포의 중식과 모세관 구조 형성, 그리고 vascular endothelial growth factor의 발현 등을 증가시킴을 확인하였다. 본 연구 결과는 CARP가 혈관신생 연구의 새로운 목표 유전자로서 그 기능에 대한 많은 연구가 필요함을 뒷받침해준다.

확산 텐서 영상에서 확산 경사자장의 방향수에 따른 잡음 분석 (The Noise Performance of Diffusion Tensor Image with Different Gradient Schemes)

  • 이영주;장용민;김용선
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.439-445
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    • 2004
  • 확산 텐서 영상은 조직 내 물 분자의 확산 현상을 이용하는 영상기법으로 조직 구조의 비등방성 및 방향성에 대한 정보를 제공해준다. 근육이나 뇌백질과 같은 조직에서는 신경다발들이 일정한 방향성을 가지고 있어서 그 방향에 대해서 확산이 잘 일어난다. 이러한 확산을 비등방성이라 한다. 확산의 비등방성의 정도는 RA, VR 그리고 FA와 같은 지표를 이용하여 나타낸다. 본 연구에서는 다른 확산 경사자장의 수에 대하여 각각 FA 영상을 만들었다. FA영상에 관심영역을 설정하고 FA 평균값 및 FA의 표준편차를 계산하였다. 그 결과, 경사자장의 방향수가 증가함에 따라서 FA값 및 FA의 표준편차가 감소하였다. 또한 ADC 측정 오차에 대한 표준 오차도 확산 경사자장의 방향수가 증가함에 따라서 감소하였다. 결론적으로 경사자장의 방향수에 따라서 잡음의 영향이 다르며, 더 많은 방향수를 사용하는 것이 FA영상의 질을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다. 그러나 영상획득 시간과 FA의 표준편차 등을 고려했을 때. 임상적으로 사용될 확산 텐서영상의 방향수는 23개 정도가 적당하다고 결론 내릴 수 있다.

NASNet을 이용한 이미지 시맨틱 분할 성능 개선 (Improved Performance of Image Semantic Segmentation using NASNet)

  • 김형석;류기윤;김래현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권2호
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    • pp.274-282
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    • 2019
  • 최근 빅데이터 과학은 사회현상 모델링을 통한 예측은 물론 강화학습과 결합하여 산업분야 자동제어까지 응용범위가 확대되고 있다. 이러한 추세 가운데 이미지 영상 데이터 활용연구는 화학, 제조, 농업, 바이오산업 등 다양한 산업분야에서 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 신경망 기술을 활용하여 영상 데이터의 시맨틱 분할 성능을 개선하고자, U-Net의 계산효율성을 개선한 DeepU-Net 신경망에 AutoML 강화학습 알고리즘을 구현한 NASNet을 결합하였다. BRATS2015 MRI 데이터을 활용해 성능 검증을 수행하였다. 학습을 수행한 결과 DeepU-Net은 U-Net 신경망 구조보다 계산속도 향상 뿐 아니라 예측 정확도도 동등 이상의 성능이 있음을 확인하였다. 또한 이미지 시맨틱 분할 성능을 개선하기 위해서는 일반적으로 적용하는 드롭아웃 층을 빼고, DeepU-Net에 강화학습을 통해 구한 커널과 필터 수를 신경망의 하이퍼 파라미터로 선정했을 때 DeepU-Net보다 학습정확도는 0.5%, 검증정확도는 0.3% 시맨틱 분할 성능을 개선할 수 있었다. 향후 본 논문에서 시도한 자동화된 신경망을 활용해 MRI 뇌 영상진단은 물론, 열화상 카메라를 통한 이상진단, 비파괴 검사 진단, 화학물질 누출감시, CCTV를 통한 산불감시 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.