• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.30-35
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• 2005

목적 : 본 논문은 뇌 기능 자기공명영상(Brain Functional Magnetic Resonance Imaging: Brain fMRI)을 이용하여 짠 맛 자극에 대한 인지활동으로 뇌 신경세포의 활성화에 따른 국소 대사 및 혈류역학적 변화가 일어나는 뇌 영역을 분석 및 가시화함으로써 맛에 대한 뇌 활성화 부위의 기초자료를 마련하고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 비흡연 남자 12명을 대상으로 1.5T MRI 장치에서 혈액산소수준의존(Blood Oxygen Level Dependent, 이하 BOLD) 방법을 이용한 fMRI 실험을 수행하여 인간의 미각 중 짠맛에 대한 반응을 관찰하였다. 잔 맛의 자극은 $3\%$ 농도의 소금물(NaCl)을 미각 자극기를 이용하여 혀 전체에 자극을 주었다. 미각 자극기인 Auto Syringe Pump는 일정한 자극을 반복적으로 가할 수 있도록 마이크로프로세서를 이용하여 연구실에서 자체 제작되었다. 자극의 패러다임은 5회의 휴식기간과 4회의 자극기간으로 구성되었으며, 자극기간은 15초씩 진행되고 휴식기간은 30초로 하여 각 slice당 42 영상을 연속적으로 획득하였다. 자극에 대해 얻은 fMRI 영상은 SPM99'(Statistical Parametric Mapping, UCL)를 이용하여 분석하였다. 활성화 영상은 EPI 영상과 동일한 부위의 T1 강조영상에 registration 기법을 이용하여 overlapping시켜 활성화 부위의 해부학적 판별을 용이하도록 하였다. 결과 : 농도 $3\%$ 소금물의 짠맛 자극에 대해서 insula, amygdala, frontal opercular taste cortex (OFC), orbitofrontal cortex 영역에서 활성화 영역을 fMRI로 확인하였으며, dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) 영역에서도 유효한 신호를 관찰하였다. 결론 : 본 연구의 결과는 미각의 주요 신경이 뇌의 insula, OFC 그리고 DLPFC 영역에 주로 분포한다는 기존의 결과와 잘 일치하고 있다. 마이크로 프로세서로 동작하는 자동펌프를 미각 자극기로 사용함으로써 미각자극에 대한 뇌의 활성화 영역을 안정되게 관찰할 수 있었다. 본 연구의 결과는 fMRI를 이용한 고차원적 미각작용 과정 연구에 튼튼한 밑거름이 될 것으로 생각된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.37-49
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• 2001

본 논문에서는 다중 모달리티 영상으로부터 상호보완적인 정보를 추출하여 통합된 형태로 표현하기 위하여 다해상도 영상정합을 위한 상호정보 최적화 방법을 제안한다. 본 방법은 두 영상이 기하학적으로 정렬되면 명암도 유사성 측정을 위한 평가함수인 상호정보가 최대화된다는 가정 하에 두 영상에서 대응되는 화소 명암도간 통계적 의존관계나 정보중복성을 계산하여 영상간 변환관계를 추정하여 정합한다. 실험결과로는 뇌 자기공명영상과 뇌 전산화단층 촬영영상을 사용하여 육안평가를 통한 정확성 측면과 초기조건 변화와 잡음 첨가를 통한 견고성 측면으로 검증한다. 본 방법은 표면이나 특징 부위 추출에 의한 정합이 아닌 영상 자체 정보를 사용함으로써 사용자와의 빈번한 상호작용을 줄이며 비모수화 밀도추정으로 기존 평가함수보다 견고하게 밀도추정이 가능하다. 또한 다해상도 기법을 적용한 확률적 최적화로 견고한 수렴을 유도한다.

• 인지과학
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• 제19권1호
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• pp.75-88
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• 2008

시각 장면은 중복적인 정보가 많이 포함되어 있다. 우리의 시각체계는 다양하고 중복적인 정보를 처리하기 위해 뇌 용적을 늘이기보다는 들어오는 외부 정보를 요약한다. 유사한 형태의 다양한 정보가 시각체계에 주어지면 시각체계는 정보의 통계적 특성을 추출해 낸다. 이런 통계적 표상의 대표적 형태가 바로 평균 표상이다. 평균 표상의 한 예로 시각 체계에서 계산해 내는 유사한 여러 크기들의 평균 크기를 들 수 있다. 평균 표상은 빠르고 정확하며 비교적 오랜 시간 지속되는 표상이고 평균 표상의 처리과정 또한 병렬적인 처리과정이다. 하지만 지금까지의 통계 표상에 관한 연구는 행동측정방법에 의한 연구였다. 따라서 본 연구는 기능적 자기 공명 영상 기법을 사용하여 통계 표상에 관한 신경기제를 찾고자 하였다. 사전 연구 결과들에 따르면 특정 자극을 연속하여 제시하였을 때 특정 자극을 담당하는 영역에서 자기 공명 영상 신호가 감소함을 알 수 있다. 본 연구에서는 이 반복 감소 현상을 사용하여 원들의 평균이 동일한 자극을 제시하였을 때 우측 후두 영역에서 유의미하게 자기 공명 영상 신호가 감소하는 것을 발견하였다. 이것은 우측 후두 영역이 시각자극에 대한 평균 표상을 처리하는 영역일 수 있음을 시사한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.43-49
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• 2005

기능적 자기공명영상기법(functional MRI: fMRI)을 통해서 인간의 뇌에 대한 연구가 지난 수년 동안 활발하게 진행되어 왔다. 이러한 기능적 자기공명영상기법의 파라다임에는 Block-diagram 방법과 최근에 개발되어 이용되는 Event-related 방법이 있다. Block-diagram 방법은 여러 블록으로 구성하여 피험자들에게 자극을 인가하여 뇌의 반응신호들을 통해 뇌의 기능을 설명해 주는 데, 이러한 뇌의 기능이 얼굴인식과 관련하여 여러 조건을 포함한 자극인 경우 뇌의 인지 시스템을 설명을 해 주는 데 한계가 있다. 따라서 Event-related 방법을 이용하여 얼굴인식에 관여하는 뇌의 인지시스템에 관련된 부분을 설명하고, 또한 그 영역에서 인종구별과 같은 의식적으로는 관찰되지 않지만 무의식적으로 관찰되는 뇌의 생리적인 현상을 보여주고자 한다. 본 연구는 Event-related 방법에 대한 이해와 얼굴인식에 적용되는 파라다임 알고리즘을 개발하여 피험자들을 통해 해당조건들은 (유명한국인, 무명한국인, 유명 백인 미국인, 무명 백인미국인) 각 Event로 구성하여 한 블록인 Event-related 파라다임으로 변경하여 얼굴을 인식하는데 주로 담당하는 영역인, Ventral occipital-temporal cortex 내의 fusiform face area(FFA)를 확인하고 그 영역에서 의식적으로 반응하는 뇌의 활동과 무의식적으로 반응하는 뇌의 활동을 생리학적 또는 심리학적으로 해석하는데 용이하도록 여러 파라미터들 (즉 Event 간격 , Event의 수, Null Event, TR 간격 등)을 최적화하였다. 자기공명영상기법을 이용한 이러한 뇌 기능 연구는 의학적인 응용연구로서 신경 과학분야와 정신의학적인 측면에서 널리 이용될 것으로 보이며 더 나아가 심리학적측면의 기초 연구로서 발전의 토대가 될 것으로 사료된다.다. 불가능하여 차나무 재배지 부적합한 것으로 나타났다.35\%$일 경우 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창을 가장 효과적으로 방지할 수 있는 것으로 판단된다.는 accessory 개발과 보급이 중요하다.에 대하여 500MU 조사 후 방사선량의 측정결과 Field size의 영향은 거의 존재하지 않았으며, beam off 후 $1{\sim}2$분 뒤 측정 시작 시점에서 대략 $1{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며, 반감기는 약 $3{\sim}4$분인 것으로 측정되었다. Primus 15MV의 경우 S병원에서 측정을 수행하였으며, $25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 뒤 방사선량을 측정한 결과, beam off후 $1{\sim}2$분 뒤 측정시점에서 대략 $3.26{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며 10MV X선보다 대략 3.3배 큰 값을 나타내었다. 결과 : 일일 치료환자가 $20{\sim}50$명이고, 환자 1인당 Wedge filter의 교체작업이 $1{\sim}2$회일 때 10MV의 경우 연간선량이 $0.08{\sim}0.4mSv$로 평가되었으며, 15MV의 경우 $0.27{\sim}1.36mSv$로 평가되어 작업종사자의 연간 허용선량인 20mSv에 비해 안전한 것으로 평가되었다.서 정상조직이 적게 조사되었다. 결과 : 기존의 ICRU계획은 그 효과 및 안전성이 입증되었음에도 불구하고 CT를 이용한 CTV계획 등을 적용 한다면 잔류종양이 적은 경우 정상조직에 대한 조사를 줄이면서 잔류종양에 목표선량을 조사할 수 있을 것이다. 다만 잔류종양이 큰 경우는 정상조직에 대한 조사선량을 줄이기 위한 효과적 치료계획에

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제17권2호
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• pp.48-54
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• 2017

목적: Fukuyama 선천성 근이영양증은 희귀한 열성 유전질환으로 영아 시기에 발병하는 근긴장 저하, 뇌 기형 및 dystroglycanopathy 특징들을 보인다. 선천성 근육병의 넓은 스펙트럼에 여러 질환들이 존재하여 Fukuyama 선천성 근이영양증 진단을 어렵게 하지만, 유전형과 표현형 상관관계를 파악하면 진단을 도울 수 있다. 이 연구에서는 분자유전학 분석을 통해 선정한 FKTN 유전자와 Fukuyama 선천성 근이영증의 표현형의 연관성에 대해 알아보았다. 방법: 이 연구는 후향적으로 9명의 대상자들로 진행하였다. 영아 시기에 발병하는 근긴장 저하의 증상 및 뇌 자기공명영상에서 기형 소견을 보인 환자들을 대상으로 선정하였다. 그리고 FKTN 유전자를 이용한 염기서열 검사를 통해 유전자를 분석하였다. 결과: 9명의 대상자들 중 남성이 4명(44.4%), 여성이 5명(55.5%) 였다. 첫 증상이 발병한 나이의 중간값은 3.1개월였다. 6명(66.7%) 에서 첫 증상이 발달지연으로 나타났다. 모든 환자들은 영아 시기에 근긴장 저하 및 전반적 발달 지연 소견을 보였다. 또한, 모든 환자들은 뇌 자기공명영상에서 뇌 피질 기형 소견을 보였다. 9명의 환자들 중 6명이 근육생검 검사를 실시하였고 그 중 4명(4/6; 66.7%)이 특이 소견을 보였다. Fukuyama 선천성 근이영양증을 일으키는 FKTN 유전자 돌연변이는 3명에서 발견되었다. 결론: 이 연구에서 FKTN 유전자 변이를 보인 3명의 대상자들은 모두 뇌 자기공명영상에서 큰뇌이랑증 및 소뇌 형성장애 소견들을 보였다. 이것을 통해 근육병 증상을 보이면서 뇌 자기공명영상에서 특징적인 소견들을 보일 시 Fukuyama 선천성 근이영양증을 진단할 가능성을 높일 수 있다는 것을 확인하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제10권2호
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• pp.70-80
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• 2006

목적: 본 연구의 목적은 스핀에코(spin-echo) 자기공명영상 시퀀스 (sequence)에서 혈류 (blood flow)의 영상 저하를 줄이기 위한 새로운 경사자장 널링 (Gradient moment nulling) 방법 연구에 있다. 대상 및 방법: 스핀에코 시퀀스에서 사용하는 180도 펄스 주위에 혈류 보상과 동시에 180도 펄스의 불완전에서 생기게 되는 영상 저하를 줄일 수 있는 역할을 하는 경사자장을 이용한다. 이 경사자장은 혈류의 1차 (linear flow), 2차 (acceleration flow) 및 3차 (jurk flow) 운동에 대해 항상 같은 형태를 같기 때문에 통일된 경사자장의 형태를 갖는다. 이 기술을 이용하여 1차, 2차 및 3차 혈류 움직임에 의한 보상을 할 수 있는 스핀에코 시퀀스를 만들고 그 것을 펜텀과 사람의 뇌 영상에 사용하였다. 결과: 시뮬레이션을 이용한 혈류의 움직임에 대한 보상을 확인하였고 본 연구에서 제시된 새로운 기술이 기존에 제시된 기술에 비하여 향상된 결과를 펜텀 실험과 사람의 뇌 영상에서 보여 주었다. 결론: 본 연구에서 제시된 방법을 임상에 이용하면 혈류의 움직임에 대한 보상을 최적화 할 수 있으리라고 본다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권2호
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• pp.158-165
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• 2002

목적: 체내에 주입된 Gd-DTPA가 뇌의 확산강조 자기공명영상 신호강도 및 현성확산계수에 미치는 영향을 알아보았다. 대상 및 방법 : 성숙한 잡견 5마리에 대하여 동맥내 도관삽입에 의한 좌측 내경동맥 색전방법을 이용하여 초급성 뇌경색 동물모델을 만들었다. 색전 후 1시간째 확산강조영상을 시행하고, Gd-DTPA를 주입한 다음 다시 90분까지 11회의 추가 확산강조영상을 얻었다. 관심영역을 설정하여 측정한 초급성 뇌경색부위와 반대측 정상부위의 확산강조영상 신호강도 및 현성확산계수를 분석하였다. 결과: 뇌경색은 색전 후 1시간에 시행한 확산강조 자기공명영상에서 잡견 5마리 모두에서 발견되었다. 확산강조영상에서 초급성 뇌경색부위의 신호강도는 Gd-DTPA 주입 여부와 관계없이 시간이 경과함에 따라 증가하였으나, 관류가 유지된 정상부위의 신호강 도는 Gd-DTPA 주입 후 2분에 시행한 첫 검사에서 오히려 저하된 후, 시간경과에 따라 다시 증가하였다. 현성확산계수는 초급성 뇌경색부위에서 Gd-DTPA주입여부에 관계없이 시간 이 경과함에 따라 지속적으로 감소되었으나, 관류가 유지된 반대측 정상부위에서는 변화하지 않았다. 결론: 체내에 주입된 Gd-DTPA는 초급성 뇌경색부위 및 정상부위의 현성확산계수에 영향을 미치지 않으나, 정상부위에서는 조영제 주입 직후 초기의 자화율효과에 의해 확산강조영상의 신호 강도를 저하시켰다. 조영제 주입 후 시행한 확산강조영상 신호 강도의 정량적인 측정이 필요한 연구 혹은 임상 증례에 대하여는 현성확산계수를 측정함으로써 Gd-DTPA의 자화율효과에 의한 영향을 배제하여야 할 것이다.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2004년도 제16회 한글.언어.인지 한술대회
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• pp.270-272
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• 2004

본 논문에서는 뇌손상으로 인하여 난독증을 보이는 환자를 대상으로 시각적 단어 재인과정에 대한 평가와 기능적 자기공명영상기법을 통한 언어처리과정의 대뇌활성 양상을 살펴봄으로써 난독증의 특성을 알아보고자 한다. 인지신경심리학적 언어행동평가를 통해 환자 JYM는 자소-음소 변환(grapheme-phoneme conversion)경로와 직접 경로(direct route) 모두가 손상된 심층성 난독증(deep dyslexia)으로 보이며. 기능적 자기공명영상촬영 결과 언어처리과정에서 특정한 언어관련영역보다 등외측전전두영역과 시각피질의 활성이 증가되는 양상을 나타냈다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권4호
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• pp.953-958
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• 2021

고소 뇌부종은 높은 지대를 여행하는 사람들에게서 발병하는, 잠재적 치명성을 갖는 신경학적 증후군이다. 본 증례는 높은 지대를 여행한 후 수 시간의 의식불명이 있었던 49세 남자에서 나타난 고소 뇌부종의 비전형적 영상 소견에 대한 보고이다. 환자의 자기공명영상 자기화율강조영상에서 미세한 점상의 다수의 미세출혈이 양쪽 뇌량을 따라 분포하고 있었고 몇 개의 미세출혈이 전두엽과 두정엽의 피질하 백질에서 관찰되었으나 T2 강조영상에서는 이에 상응하는 부위에 신호강도의 증가가 관찰되지 않았다. 확산강조영상에서는 양쪽 기저핵에서 작은 결절형의 고신호강도가 관찰되었다. 본 증례는 T2 강조영상에서 비정상적인 신호강도 없이 양쪽 뇌량에서 다수의 미세출혈을 보였던, 비전형적인 사례로서의 고소 뇌부종의 증례에 대해 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

• 과학과기술
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• 9호통권424호
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• pp.20-22
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• 2004

"이제 미지의 영역은 뇌뿐입니다. 영상장치의 수준에 따라 각국의 연구성과는 달라질 겁니다." PET(양전자 방출 단층촬영 장치)를 세계 최초로 개발, 뇌영상 연구분야의 세계 3대 석학 가운데 한 사람으로 꼽히는 UC어바인 조장희(68) 교수는 쩌렁쩌렁한 목소리에 기백이 넘쳤다. 고희를 앞둔 나이가 무색할 정도였다. 한국과학기술원과 광주과학기술원의 초빙 석좌교수 시절(1978~98년)의 거침없는 성격은 변함이 없었고, 뇌과학의 미래에 대한 그의 확신은 여전했다. 조 교수는 자신의 마지막 연구 인생을 조국에서 불태울 수 있는 기회를 잡았다. 가천의대가 조 교수를 영입해 370억 원을 들여 최첨단 뇌과학연구소를 세우기로 한 것이다. 조 교수에게는 15년간 연봉 30만 달러를 보장하는 파격적인 조건을 제시했다. 조 교수가 맡게 될 뇌과학영상연구소는 뇌 속에서 벌어지는 미세한 현상을 손바닥 보듯 들여다볼 수 있는 방법과 장치를 개발하게 된다. 가장 우선적인 목표는 MRI(자기공명 영상장치)와 PET를 합친 영상장치의 세계 최초 개발이다.