• 제목/요약/키워드: 뇌 자기공명영상

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합성곱 신경망 모델을 이용한 악성 뇌교종 환자 예후 예측 (Prediction of overall survival for patients with malignant glioma using convolutional neural network)

  • 권준모;박현진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.297-299
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    • 2022
  • 악성 뇌교종은 예후가 매우 나쁜 질병으로 평균 생존 기간은 6개월에서 14개월 사이로 보고되어 있다. 따라서 악성 뇌교종을 가진 환자들에게는 정확한 예후 예측이 요구된다. 본 논문에서는 악성 뇌교종을 가진 환자의 예후와 연령을 동시에 예측하는 합성곱 신경망 모델을 제안한다. 악성 뇌교종의 영상 특성을 효과적으로 파악할 수 있는 네 가지 자기공명영상인 T1, T1-contrast enhanced, T2, fluid-attenuated inversion recovery 영상을 입력 데이터로 이용하였다. 예후 예측에 가장 중요한 환자의 연령을 고려함으로써 신경망 모델의 예후 예측 성능이 높아질 것으로 기대된다. 학습된 모델을 검증 데이터에 적용한 결과 환자의 예후와 연령의 피어슨 상관계수가 각각 0.1748, 0.3056으로 나타난 것을 확인하였다.

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지향성 탐지 기제에서의 개인차: 전공에 따른 뇌 활성화 영역 (Individual Differences in Intentionality Detection: Brain Activation Areas According to College Major)

  • 박민;윤효운;정우림;김혜리;이승복
    • 인지과학
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    • 제18권2호
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    • pp.139-157
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    • 2007
  • 본 연구에서는 마음이론의 기본적 기제로 알려진 지향성 탐지 기제에서의 개인차를 알아보기 위하여 대비되는 두 가지 전공 영역의 참가자들이 과제를 수행하는 동안 기능적 자기공명 영상을 촬영하여 뇌 활성화 영역을 비교해보았다. 공학 전공자의 경우에는 우반구의 하두정소엽과 상두정소엽이 활성화되었던(이승복 등, 2006) 반면, 동일한 지향성 탐지 과제를 수행하는 동안 심리학 전공자는 좌반구의 하전두회, 방추상회, 상측두회와 우반구의 방추상회와 변연상회가 활성화되었다. 이런 결과는 참가자의 전공 배경에 따라 지향성 탐지를 하는 동안 활성화되는 뇌 영역들에 차이가 있음을 분명히 보여준다. 지향성 탐지 과제 수행과 참가자 특성간의 관계를 논의하였다.

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급성 허혈성 뇌졸중에서 관류 자기공명영상과 99mTC-HMPAO 단광자방출단층촬영술을 이용한 뇌경색의 예측 (Prediction of Infarction in Acute Cerebral Ischemic Stroke by Using Perfusion MR Imaging and $^{99m}Tc-HMPAO$ SPECT)

  • Ho Cheol Choe;Sun Joo Lee;Jae Hyoung Kim
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제6권1호
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    • pp.55-63
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    • 2002
  • 목적 급성 허혈성 뇌졸중에서 관류 MR영상으로 측정한 상대적 뇌혈용적과 단광자방출전산화단층촬영으로 측정한 상대적 뇌혈류량이 나중에 발생할 뇌경색을 예측할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 급성 일측성 중대뇌동맥 폐색 환자에서 증상 발생 6시간 이내에 관류 MR영상과 99mTc-HMPAO 단광자방출전산화단층촬영을 모두 시행한 13명을 대상으로 하였다. 동맥 폐색에 의한 허혈 부위와 반대측 정상 부위에서 각 관류 변수를 측정하여 그 비(허혈 부위 관류변수 값 / 정상 부위 관류 변수 값)를 구한 후, 나중에 경색으로 이행할 부위와 그렇지 않을 부위를 판별할 수 있는 관류변수 비의 절단값을 계산하였다. 결과 : 경색으로 이행한 부위와 그렇지 않은 부위에서 상대적 뇌혈용적 비의 평균값은 각각 $0.58{\pm}0.27{\;}and{\;}0.99{\pm}0.17$ (p<0.001)이었고, 상대적 뇌혈류량 비의 평균 값은 $0.41{\pm}0.22{\;}and{\;}0.71{\pm}0.14$ (p<0.001)이었다. 경색으로 이행할 부위와 그렇지 않을 부위를 판별하는 절단값은 상대적 뇌혈용적 비가 0.80, 상대적 뇌혈류량 비가 0.56이었다. 각 절단값의 민감도, 특이도, 능률은 뇌혈용적 비가 80.6, 87.5, 82.7%이었고 상대적 뇌혈류량 비가 72.2, 75.0, 73.0%이었다. (두 관류변수 사이에서 p>0.05). 결론 : 급성 허혈성 뇌졸중에서 상대적 뇌혈용적과 상대적 뇌혈류량의 측정은 뇌경색의 발생을 예측하는 데에 유용한 것으로 사료된다.

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발작기 뇌혈류 스캔에서의 간질 확산에 관한 연구 : 간질 병소 국소화의 오류 (Seizure Propagation on Ictal Brain SPECT : A Pitfall in the Localization of the Seizure Focus)

  • 김만득;이종두;유영훈;김도중;김재근;문성욱;윤평호;이창훈;이병인
    • 대한핵의학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.463-468
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    • 1996
  • 본 연구는 간질 병소의 국소화에 있어 발작기 및 발작간 뇌스캔의 정확도를 알아보고 발작기 뇌 스캔에서 나타나는 간질 확산이 정확한 간질 병소를 국소화 하는데 어떠한 영향을 미치는가에 대하여 알아보고자 하였다. 15명의 복잡 부분 발작 환자를 대상으로 하였으며, 간질 병소의 최종적인 국소화는 두피 및 발작 뇌파, 피질 뇌파, 자기 공명 영상, 임상양상 및 병리 소견을 종합한 근거로 하였다. 발작기 뇌스캔은 뇌파상 발작 중 또는 환자가 aura를 호소할 때 Tc-99m HMPAO 20mCi(740 MBq)를 정맥주입후 시행하였으며 발작간 뇌스캔은 발작기 뇌스캔 후 3일 이내 임상적으로 발작 증상이 없는 기간에 시행하였다. 간질 병소는 우측 측두엽이 8예, 좌측 측두엽이 6예, 측두엽 이외의 기원이 1예 였다. 발작기 뇌스캔상, 모두 11예(73.3 %)에서 단발성 또는 다발성 섭취 증가가 간질 병소 및 간질확산 부위에서 관찰되었으며, 간질 병소에만 국한된 섭취 증가는 4예(26.7%)에 불과 하였다. 발작간 뇌스캔에는 모두 11예(73.3 %)에서 간질 병소에만 섭취가 감소되었다. 자기 공명 영상에서는 8예(53.3 %)에서 hippocampal sclerosis를 포함한 간질 병소가 확인되었다. 본 연구로 복잡 부분 발작 환자에서, 간질 확산이 발작기 뇌 스캔 중 자주 관찰됨을 알 수 있었으며, 이러한 간질 확산에 따른 다발성 방사능 섭취가 발작기 뇌스캔상, 간질 병소의 국소화에있어 한계가 있음을 결론 내릴 수 있었다.

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뇌 자기공명영상에서 Quiet-T2 기법을 이용한 소음감소의 유용성 (Usefulness of Acoustic Noise Reduction in Brain MRI Using Quiet-T2)

  • 이세지;김영근
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권1호
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    • pp.51-57
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    • 2016
  • 뇌 자기공명영상(Magnetic Resornance Imaging; MRI)에서 검사 중 발생되는 소음을 줄이기 위한 기법으로 경사 파형을 변경한 Quiet $T_2$-weighted Turbo Spin-Echo(이하 Q-$T_2$)와 일반적으로 사용되는 $T_2$-weighted Turbo Spin-Echo(이하 $T_2$) 영상의 소음수준 및 영상의 질을 비교하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 3.0T MR 기기로 뇌 MR 검사를 받은 60명(남자 29명, 여자 31명, 평균 연령 60.1세)의 환자를 대상으로 하였다. Q-$T_2$$T_2$ 각각의 영상에서 소음 및 심박동수를 측정하였다. 정량적 분석은 Q-$T_2$$T_2$의 SNR, CNR, SIR 값을 측정한 뒤 독립표본 T검정을 이용하여 통계적 분석을 하였다. 정성적 분석은 Q-$T_2$$T_2$의 전체적인 영상의 질에 대하여 육안으로 평가하였다. 평가는 5점 척도로서 우수(excellent) 5점, 양호(good) 4점, 보통(fair) 3점, 불량(poor) 2점, 평가불가(unacceptable) 1점으로 평가하였다. Q-$T_2$$T_2$ 검사 중 평균소음과 peak소음은 Q-$T_2$가 기존 $T_2$에 비해 각각 $15dB_A$, $10dB_A$ 감소하였다. 또한 각각의 검사 중 120초 동안 심박동수의 평균값은 Q-$T_2$에서 더 낮은 값으로 나타났지만 통계적인 유의성은 없었다. 정량적 분석의 결과 CNR과 SIR은 유의한 차이가 없었으며, SNR은 Q-$T_2$가 더 낮은 평균값을 보임으로서 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 정성적 분석은 59개의 Q-$T_2$$T_2$ 영상의 질이 동일하게 우수(excellent) 5점으로 평가되었으며, 1개의 영상에서 모션 아티팩트로 인해 양호(good) 4점으로 평가되었다. Q-$T_2$는 기존의 $T_2$와 같이 검사시간 및 진단의 정확도는 동일하지만 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 이로인하여 환자 편의를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

정상노인 및 경도인지장애 및 알츠하이머성 치매 환자에서의 한국인 뇌 구조영상 표준판 개발 (Development of a Korean Standard Structural Brain Template in Cognitive Normals and Patients with Mild Cognitive Impairment and Alzheimer's Disease)

  • 김민지;장건호;이학영;김선미;류창우;신원철;이수열
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제14권2호
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    • pp.103-114
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    • 2010
  • 목적 : 자기공명영상을 이용한 치매연구에서 삼차원 T1강조 뇌 구조 영상으로 뇌기능을 분석할 경우 복셀 기반 형태분석 방법이 이용 된다. 그러나 일반적으로 The Montreal Neurological Institute (MNI) 152 라는 젊은 서양성인 뇌로 만들어진 표준판에 정규화되고 이는 분석오차가 생길 수 있어 한국 노인 및 치매환자의 뇌를 분석할 경우 부정확한 결과를 초래한다. 따라서, 본 연구의 목적은 뇌 분석을 최적화 하기 위해 한국 노인 및 치매 환자의 뇌 구조 영상의 표준판을 개발하는데 있다. 대상 및 방법 : 검사장비는 3테슬러를 이용하였으며 8채널 SENSE (sensitivity encoding) 머리코일을 이용하였다. 펄스열은 삼차원 T1 강조 터보 경사자장 타입으로 뇌의 해부학 영상을 획득하였다. 신경심리 검사 점수결과에 따라 정상 노인 43명, 경도인지장애 환자 44명, 알츠하이머성 치매 환자 36명 의 세 그룹으로 나누었다. 일반 선형 모델 방정식을 사용하여 나이와 성별 및 질환간의 차이에 의한 인자를 고려 하였으며, 평가된 인자는 쌍일치 접근 방법으로 한국 노인과 치매 환자의 뇌 표준판을 만들었다. 두 표준판의 Talairach 기준 점에 따른 평균거리와 뇌실의 거리를 계산하였다. 또한 뇌 전체 영역에서 회백질과 백질을 확률이 50% 이상인 복셀 개수를 세어 회백질과 백질의 영역을 계산하였다. 결과 : 최종 뇌 표준판은 MNI152뇌 표준판과 비교했을 경우 공간 분해능이 높았고, 평균거리와 뇌실의 크기에서 차이가 있었다. 회백질 및 백질의 영역은 본 연구에서 개발한 뇌 표준판의 회백질과 백질 모두에서 더 적었고, 백질보다 회백질에서 더 많은 차이가 있었다. 결론 : 본 연구에서 개발한 한국 뇌 표준판은 앞으로 한국 노인과 치매환자의 질환을 분석하는 연구에 유용할 것으로 생각된다.

조기 발병한 정신증적 장애에서 자기공명영상을 이용한 측뇌실에 대한 구조적인 예비연구 (THE PRELIMINARY STUDY OF THE QUANTITATIVE MORPHOLOGIC ANALYSIS USING MRI OF THE LATERAL VENTRICLE IN EARLY-ONSET PSYCHOTIC DISORDER)

  • 이윤희;강민희;김철응;배재남;홍강의;이정섭
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제12권2호
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    • pp.256-262
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    • 2001
  • 연구 목적:측뇌실의 확장은 성인기의 정신분열병에서 잘 확립된 소견이지만, 조기에 발병한 정신증적 장애에서는 아직 논란이 있다. 본 연구에서는 자기공명영상을 이용한 후향적인 방법을 통하여 지금까지 비교적 연구가 많이 시행되지 않았던 조기발병한 정신분열병·양극성 장애 환아들을 대상으로 측뇌실의 구조적인 이상을 연구하여, 이러한 뇌의 구조적 이상이 병의 초기부터 시작되어 정상과는 다른 경과로 진행되는 것인가를 알아보고자 하였다 방 법:정신분열병과 양극성 장애의 DSM-III-R 진단 기준에 부합하는 14명의 환아(평균 연령 14.0세, 표준편차 2.1)와 26명의 두통 대조군에서 뇌자기공명 영상상을 후향적으로 모집하였다. 분석을 위하여 측뇌실이 가장 잘 보이는 축 영상(axial image)를 선택하였다. 뇌자기공명영상상은 평판형 스캐너로 읽어들여서 NIH IMAGE 프로그램을 통하여 분석하였다. 결 과:환자군에서는 측뇌실 크기, 측뇌실확장지수가 연령의 증가에 따라 함께 증가하는 상관관계를 나타내었으나, 대조군에서는 연령과 측뇌실 크기, 측뇌실확장지수 등이 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 환자군에서는 정상군에서 보이는 좌우 측뇌실 비대칭성이 소실된 결과를 보였다. 그리고 통계적으로 유의한 정도는 아니었으나 환자군이 대조군에 비해 측뇌실과 측뇌실확장지수가 큰 경향을 보였다. 결 론:정신증적 환자에서의 뇌의 구조적 이상은 병의 비교적 초기 경과에서부터 시작되며, 정상과는 다소 다른 경과를 취하며 진행한다는 것을 시사하는 결과라 할 수 있다.

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인지기능 저하평가를 위한 MR 영상 소견 조합의 진단능 (Diagnostic Performance Using a Combination of MRI Findings for Evaluating Cognitive Decline)

  • 변진영;이민경;정소령
    • 대한영상의학회지
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    • 제85권1호
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    • pp.184-196
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    • 2024
  • 목적 인지기능 저하를 진단하기 위해서 자기공명영상을 이용한 영상 소견의 진단능을 평가하였다. 대상과 방법 총 138명의 주관적인 인기지능 저하를 호소하며, MRI 검사를 시행한 환자를 대상으로 하였다. 이 환자 그룹은 신경정신학적 평가를 통해 알츠하이머군과 비알츠하이머군으로 분류되었다. 우리는 이들의 white matter hyperintensity와 cerebral microbleed를 평가하였으며, Kruskal- Wallis test를 통해 그룹 간의 비교를, receiver operating characteristic (이하 ROC)를 통해 영상학적 소견의 진단능을 평가하였다. 결과 인지기능 정상인 경우와 경도인지장애 환자와 비교해서 알츠하이머 환자에서 엽 혹은 심부 미세출혈이 빈번하게 관찰되었으며, 심한 심부 혹은 뇌실주위, 전체 백질 신호강도 또한 인지기능 정상에 비해서 알츠하이머 환자에서 많이 관찰되었다. 알츠하이머 환자와 다른 환자 그룹(정상 혹은 경도인지장애)을 비교할 때 엽미세출혈과 뇌실주위 뇌백질 신호강도 증가가 같이 존재하는 경우 가장 높은 진단능을 보였다(area under the ROC curve = 0.702[95% 신뢰구간: 0.599-0.806], p < 0.001). 결론 자기공명영상에서 확인한 영상 소견을 바탕으로 인지기능 저하의 진단능을 평가하였다. 인지기능 저하의 진단에 있어서 엽미세출혈과 뇌실주위 뇌백질 신호강도 증가가 같이 존재하는 경우에 높은 진단능을 보였으며, 이러한 소견을 바탕으로 인지기능 저하를 진단하는 데 있어 영상 소견이 도움을 줄 수 있을 것이라는 가능성을 보여주었다.

뇌영역의 동적 자화율 대조도 영상에서 Gd-DTPA 조영제의 비투과성 조사: 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘 개발의 예비연구 (Assessment of Non-permeability of Gd-DTPA for Dynamic Susceptibility Contrast in Human Brain: A Preliminary Study Using Non-linear Curve Fitting)

  • 윤성익;장건호;강현수;김영주;최보영
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제11권2호
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    • pp.103-109
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    • 2007
  • 목적: 정상인의 뇌영역의 동적 자화율 대조도 (dynamic susceptibility contrast)에서 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용한 Gd-DTPA의 비투과성 (non-permeability)을 조사하고자 한다. 대상 및 방법: 전반적인 혈관내의 이동에 대한 전달함수($K^{trans}$)에 대하여 첫 번째 통과된 조합변수인자의 화소에 대한 정량적인 분석을 실시하였다. 정확한 복셀값의 산출을 위하여 개선된 알고리즘에 의한 경계값을 적용하여 최적화 과정을 반복수행하였다. 결과: 비선형 곡선조화 알고리즘을 적용함으로서, 뇌혈류와 뇌혈류량 측정은 $T2^*$-강조 dynamic contrast enhanced (DCE)에서 상당히 개선 되었다. 재산출된 인자들로부터 뇌관류 강조영상의 형성은 수정된 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 획득하였다. 가상공간의 계산과 데이터 입력은 $T2^*$-강조 DCE 영상에서 조영제 포화도를 산출하였다. 결론: 본 연구에서 개발한 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 DCE-$T2^*$ 강조 자기공명영상 데이터를 얻은 후에 역동학적 인자들의 정확성 및 효율성을 개선시키는데 도움을 주는 것으로 확인되었다.

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만성 뇌혈관 협착폐색증에서 아세타졸아미드 부하 다상 동맥스핀표지 자기공명관류영상으로 평가한 뇌혈류 예비능과 동맥 통과 시간의 변화 (Cerebrovascular Reservoir and Arterial Transit Time Changes Assessed by Acetazolamide-Challenged Multi-Phase Arterial Spin Labeling Perfusion MRI in Chronic Cerebrovascular Steno-Occlusive Disease)

  • 황인평;손철호;정근화;연응구;이지예;유노을;강경미;윤태진;최승홍;김지훈
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권3호
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    • pp.626-637
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    • 2021
  • 목적 만성 뇌동맥 협착-폐색증에서 아세타졸아미드 부하 다상 동맥 스핀 표지(multi-phase arterial spin labeling; 이하 MP-ASL) 자기공명관류영상을 이용하여 뇌혈류 예비능(cerebrovascular reservoir; 이하 CVR)과 동맥 통과 시간(arterial transit time; 이하 ATT)의 변화를 탐색하였다. 대상과 방법 2019년 6월부터 2020년 10월까지 새롭게 만성 협착-폐색증으로 진단되어 아세타졸아미드 부하 MP-ASL을 시행한 환자를 후향적으로 모집하였다. 부하 전후의 뇌혈류(cerebral blood flow), CVR, 부하전 ATT 및 부하 전후의 ATT 변화량을 중증 협착과 완전 폐색간, 만성 뇌경색 병변의 유무에 따라 비교하였다. 결과 5명의 양측성 협착-폐색을 포함하여 총 32명의 환자가 본 연구에 포함되었다. CVR은 완전 폐색에서 중증 협착보다 유의하게 낮았다(26.2% ± 28.8% vs. 41.4% ± 34.1%, p = 0.004). ATT의 변화는 두 군간 유의한 차이는 없었다(p = 0.717). 만성 뇌경색 병변의 유무에 따른 CVR의 통계적 차이는 미미하였다(29.6% ± 39.1% vs. 38.9% ± 28.7%, p = 0.076). 하지만, 만성 뇌경색 병변이 있는 환자에서 ATT의 단축 정도는 유의하게 작았다(-54 ± 135 vs. -117 ± 128 ms, p = 0.013). 결론 만성 협착-폐색증에서 아세타졸아미드 부하 MP-ASL 검사는 MRI 기반의 CVR 평가 도구로 사용될 수 있다.