• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2004.05a
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• pp.118-122
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• 2004

본 논문에서는 인체의 머리 부분을 촬영한 의료 영상에서 뇌 영역만을 분할하는 방법에 대해 제시하고자 한다. 뇌의 해부학적 구조 및 기능적 이상 부위를 파악할 경우에 영상 내에 함께 보여지는 두개골과 뇌척수액 등을 제외한 대뇌피질 영역을 분할하면 보다 효과적인 정보 분석 및 진단이 가능하게 된다. 본 시스템에서는 3단계 알고리즘을 제시한다. 첫 번째 단계에서는 영상 내에 존재하는 잡음을 제거하기 위한 필터링이고, 두 번째 단계에서는 필터링된 결과에 대한 영상분할을 수행하는 것이다 이 때 정확한 결과 도출을 위하여 사용자의 인터렉션이 들어가게 된다. 세번째 단계에서는 형태학적 방법을 이용하여 분할 결과를 보완한다. 본 연구를 위한 실험에는 자기 공명 촬영 영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 단일 광전자 방출 단층 촬영영상(SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography), 양전자 방출 단층 촬영영상(PET: Positron Emission Tomography) 등을 사용하였다. 본 시스템에서는 다양한 모달리티의 뇌 영상에서 대뇌피질 부분을 정확하게 영상 분할함으로써 뇌의 구조적 이상을 판단하기 위한 해부학적 정보 분석을 가능케 하고 있다. 뿐만 아니라 뇌 질환에 대한 정확한 진단 시뮬레이션도 가능하게 하고자 한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.2 no.1
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• pp.50-57
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• 1998

MR acoustic sound or noise due to gradient pulsings has been one of the problems in MRI, both in patient scanning as well as in many areas of psychiatric and neuroscience research, such as brain fMRI. Especially in brain fMRI, sound noise is one of the serious noise sources which obscures the small signals obtainable from the subtle changes occurring in oxygenation status in the cortex and blood capillaries. Therfore, we have studied the effects of acoustic or sound noise arising in fMR imaging of the auditory, motor and visual cortices. The results show that the acoustical noise effects on motor and visual responses are opposite. That is, for the motor activity, it shows an increased total motor activation while for the visual stimulation, corresponding(visual) cortical activity has diminished substantially when the subject is exposed to a loud acoustic sound. Although the current observations are preliminary and require more experimental confirmation, it appears that the observed acoustic-noise effects on brain functions, such as in the motor and visual cortices, are new observations and could have significant consequences in data observation and interpretation in future fMRI studies.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2017.05a
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• pp.200-200
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• 2017

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.8 no.4
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• pp.365-374
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• 2005

Pain has at least two dimensions such as somatosensory qualities and affect and patients are frequently asked to score the intensity of their pain on a numerical pain rating scale. However, the use of a undimensional scale is questionable in view of the belief, overwhelmingly supported by clinical experience as well as by empirical evidence from multidimensional scaling and other sources, that pain has multidimensions such as sensory-discrimitive, motivational-affective and cognitive-evaluative The study of pain has recently received much attention, especially in understanding its neurophysiology by using new brain imaging techniques, such as positron emission tomography(PET) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), both of which allow us to visualize brain function in vivo. Also the new brainimaging devices allow us to evaluate the patients pain status and plan To treat patients objectively. Base4 on our findings we presented what are the new brain imaging devices and the results of study by using brain imaging devices.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06c
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• pp.377-378
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• 2011

본 논문은 뇌기능 연구에 크게 기여하는 기능적 자기공명영상을 효과적으로 분석하기 위한 유효 연결성(Effective Connectivity, EC)을 이용한 대규모 네트워크(Large-Scale Network, LSN) 분석(LSN-EC)을 제안한다. 유효 연결성은 뇌영역간의 시공간적 인과관계를 표현한 연결성이며, 뇌의 기능적 연결성 및 구조탐색 사용된다. LSN-EC는 뇌영역간의 EC를 표현하고 그룹간의 차이분석을 통하여 뇌질환 분석 및 진단 연구로의 응용이 가능하다. 실험결과에서 알츠하이머병과 관련이 높다고 알려진 후대상피질(Posterior Cingulate Cortex)과 해마(Hippocampus)가 포함된 변연엽(Limbic Lobe), 기저핵 및 시상(Basal Ganglion and Thalamus) 주변 영역에서 감소된 EC를 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.271-274
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• 2004

영상정합을 통한 의료영상 분석방법들 중 동일환자에 대한 선형적 다중모달리티 정합이 널리 이용되고 있다. 그러나 실제적으로 여러 종류의 환자영상 취득이 어렵거나 해부학적 영상정보가 손실되는 경우가 적지 않다 본 논문에서는 표준 형상을 가지는 정상인 해부학적 뇌영상에 대한 환자 기능적 뇌영상의 정합방법을 제안한다. 먼저 두 영상간 모멘트 정보 매칭 및 초기선형 변환을 수행하고, 3차원 B zier 함수 기반 free-form 변형기법을 이용한 비선형 정합을 수행하여 정합 영상간 형상 차이를 최소화한다 제안방법은 환자 기능영상의 해부학적 분석 뿐 아니라 시술전-시술중 영상정합을 통한 영상유도시술에도 확장 적용될 수 있다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.2
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• pp.157-163
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• 2001

본 논문에서는 후취자극 제어장치를 이용하여 후각자극에 대한 인간의 뇌의 활성화 영역을 뇌기능자기공명영상(functional magnetic resonance imaging : fMRI)장치로 측정 또는 가시화하고 이의 임상적용에 대한 기초자료를 마련하고자 하였다. 우선 후각에 이상이 없고 코 수술 경험이 없는 오른손잡이 피험자 4명을 대상으로 5번에 걸쳐 Echo Plannar Imaging(EPI)에 의한 혈액산소농도의존(blood oxygen level dependent : BOLD)법을 이용하여 후각자극에 의한 뇌기능자기공명영상 실험을 수행하였다. 후각자극은 MRI 장치에서 사용할 수 있도록 제작된 후취제어장치를 사용하였으며, 제시된 향은 천연 향의 일종인 lavender-like fragrance를 사용하였다. 향의 제시는 후각의 피로도를 감안하여 3회의 휴식기관과 2회의 자극기간을 각 30초씩 번갈아 시행하였으며, 동시에 5초 간격으로 각 절편 당 30 영상을 연속적으로 획득하였다. Correlation법으로 0.4∼0.7의 문턱치(threshold)범위에서 통계 처리된 뇌의 활성화 영상은 EPI영상과 같은 부위의 T1 강조영상에 overlapping 시켰다. 호흡에 의한 artifact를 제거하기 위해 실험실에 만든 장치로 호흡을 측정하여 post-processing 할 때 반영하였다. 이렇게 얻어진 fMRI 영상의 신호변화를 관찰하여 활성 영역의 위치를 분석하였다. 그 결과 후각자극에 의해 뇌의 전두엽 피질(frontal cortex), 소뇌(cerebellum), 그리고 뇌교(pons)에서 활성화된 신호를 발견할 수 있었다. 또한, 측두엽(temporal lobe)과 뇌섬(insula)에서도 의미 있는 신호가 관찰되었다. 그러나, 일차 후각영역인 piriform cortex와 entorhinal cortex, amygdaloid complex, 그리고 이차후각영역인 orbitofrontal cotex에서는 그다지 많은 빈도로 신호가 발견되지 않았다. 결론적으로 BOLD법을 이용한 fMRI에 의하여 후각자극에 대한 뇌의 활성화영역을 관찰할 수 있었으며, 후각자극에 대한 뇌의 기능을 연구하는데 있어서 중요한 정량적 자료를 제공할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Cognitive Science Conference
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• 2000.06a
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• pp.405-410
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• 2000

본 연구에서는 기능적 자기공명영상을 이용하여 한글 문장의 의미와 통사 처리에 관한 뇌의 활성화 양상을 비교함으로써 한글문장 이해의 과정에 대한 신경해부학적 증거를 찾고자하였다. 6명의 자원자를 대상으로 문장진위판다과제를 이용하여 활성화를 유도하였다. 1.5T 초전도 자기공명영상 장치에서 EPI로 BOLD 기법을 이용하여 기능적 영상을 얻었으며, 영상 후 처리는 SPM99 분석 프로그램을 이용하였다. 의미관련·통사관련 문장 모두 좌·우 전두회(frontal gyrus) 영역에서 활성화되었다. 의미와 통사처리 영역을 구분하기 위하여 감산법을 적용한 결과, 의미처리는 좌반구의 중측두회(middle temporal gyrus) 영역에서, 통사처리는 우반구의 하전두회(BA44) 부위에서 더 많이 활성화되었다. 의미처리에서 더 우세한 성향을 띠는 부위로 밝혀진 중측두회 영역은 의미처리시에 활성화되는 영역으로 보고하는 기존의 연구와 일치하는 결과이다. 의미와 통사 문장처리시의 뇌 활성화 양상은 뇌의 여러 영역에서 중첩되어 있기는 하지만, 특정영역에서의 차이를 보이고 있으므로, 의미와 통사처리기는 다른 기전(mechanism)에 의해서 일어남을 시사해 준다.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.15 no.4
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• pp.585-592
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• 2012

Food is crucial for the nutrition and survival of humans. Taste system is one of the fundamental senses. Taste cells detect and respond to five basic taste modalities (sweet, bitter, salty, sour, and umami). However, the cortical processing of taste sensation is much less understood. Recently, there were many efforts to observe the brain activation in response to taste stimulation using functional magnetic resonance imaging (fMRI), magnetoencephalography (MEG), and optical imaging. These different techniques do not provide directly comparable data each other, but the complementary investigations with those techniques allowed the description and understanding of the sequence of events with the dynamics of the spatiotemporal pattern of activation in the brain in response to taste stimulation. The purpose of this study is the understanding of the brain activities to taste stimuli in sensory and affective aspects and the reviewing of the recent research of the gustotopic map by functional brain mapping.

• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.29 no.6
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• pp.1129-1145
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• 2016

Functional neuro-connectivity is one of the main issues in brain science in the sense that it is closely related to neurodynamics in the brain. In the paper, we choose fMRI as a main form of response data to brain activity due to its high resolution. We review methods for analyzing functional neuro-connectivity assuming that measurements are made on physiological responses to neuron activation. This means that we deal with a state-space and measurement model, where the state-space model is assumed to represent neurodynamics. Analysis methods and their interpretation should vary subject to what was measured. We included analysis results of real fMRI data by applying a high-dimensional autoregressive model, which indicated that different neurodynamics were required for solving different types of geometric problems.