• 제목/요약/키워드: 대뇌혈류

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혈류지수를 이용한 비침습적 대뇌혈류증가 장치의 구현 (Implementation of Non-Invasive Cerebral blood Increasing Platform using PI)

  • 권성태;이진;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1761-1770
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    • 2017
  • 대뇌혈류증가 치료는 뇌경색에 가장 중요한 치료방법중 하나이다. 기존의 대뇌혈류증가 치료가 침습적으로 행해져옴에 따라 다수의 합병증을 유발할 수 있다는 문제점이 제기되고 있다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해 최근에는 비침습적 대뇌혈류증가 장치가 등장하였다. 하지만 현재 구현된 비침습적 대뇌혈류증가 장치는 속도와 정확성이 떨어지는 문제점이 제기되고 있다. 본 논문에서는 기존의 구현된 비침습적 대뇌혈류증가 장치의 단점을 보완하고자 다른 방식으로 시스템을 구현하여 대뇌 부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 최종대뇌 손상부위를 최소화 하는 것으로 목표로 한다. 본 논문에서 구현한 시스템은 사지압박을 진행함과 동시에 사지의 혈류지수를 측정하여 혈류지수가 일정 수치 이하로 떨어지는 압력을 찾아 사지압박을 통해 대뇌부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 혈류증강 치료를 실시한다. 이는 기존의 침습적 대뇌혈류증가 치료와 비교하여 합병증의 우려가 없고, 최종실험 결과 혈류량을 20% 이상 증가시키기에 환자에게 선택적으로 사용될 수 있다.

가압식 비침습적 대뇌 혈류 증가 장치의 구현 (Implementation of Non-Invasive Pressurized Cerebral Perfusion Platform)

  • 이진;유형곤;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1752-1760
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    • 2017
  • 뇌경색의 대표적인 치료법과 예방법중 하나는 대뇌혈류를 증가시키는 방법이다. 대뇌 부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 최종대뇌 손상부위를 최소화 하는 것을 목표로 한다. 이와 같은 대뇌 혈류를 증가시키는 방법은 약물에 의한 치료방법과, 수술에 의한 방법 등 칩습적으로 행해져왔다. 하지만 이러한 침습적인 방법은 환자에게 수술의 부담을 주며 합병증 등의 위험에 노출되어 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 침습적인 치료방법의 단점을 보완하고자 비침습적 대뇌 혈류 증가 장치를 제안한다. 기존의 대뇌 혈류 증가 장치의 단점을 보완하기 위해 가압식 측정법을 적용하여 환자의 사지 혈압을 정확하게 측정하고 사지압박을 실시하여 대뇌부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 혈류증강 치료를 실시한다. 이는 기존의 침습적 대뇌혈류증강 치료와 비교하여 합병증의 우려가 없고 환자에게 부담을 주지 않으며 대뇌혈류량을 의미 있게 증가시키기 때문에 환자에게 선택적으로 사용될 수 있다.

가압식 비침습적 대뇌 혈류 증가 장치의 구현 (Implementation of Non-Invasive Pressurized Cerebral Perfusion Platform)

  • 이진;유형곤;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.171-174
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    • 2017
  • 다음은 요뇌경색의 대표적인 치료법과 예방법중 하나는 대뇌혈류를 증가하는 방법이다. 대뇌 부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 최종대뇌 손상부위를 최소화 하는 것을 목표로 한다. 이와 같은 대뇌혈류를 증가시키는 방법은 약물에 의한 치료방법과, 수술에 의한 방법 등 칩습적으로 행해져왔다. 하지만 이러한 침습적인 방법은 환자에게 수술의 부담을 주며 합병증 등의 위험에 노출되어 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 침습적인 치료방법의 단점을 보완하고자 비침습적 대뇌혈류증가 장치를 제안한다. 기존의 대뇌 혈류 증가 장치의 단점을 보완하기 위해 가압식 측정법을 적용하여 환자의 사지 혈압을 정확하게 측정하고 사지압박을 실시하여 대뇌부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 혈류증강 치료를 실시한다. 이는 기존의 침습적 대뇌혈류증강 치료와 비교하여 합병증의 우려가 없고 환자에게 부담을 주지 않으며 대뇌혈류량을 의미 있게 증가시키기 때문에 환자에게 선택적으로 사용될 수 있다.

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SPM을 이용한 남여별 ADHD 환자 뇌 SPECT 영상의 분석

  • 박성옥;신동호;권수일;조철우;윤석남;오은영
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.43-43
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    • 2003
  • 목적 : 남, 여 ADHD 환자에서 뇌 혈류상태의 차이점을 알아보기 위하여, 다른 정신과적 질환이 없는 ADHD 환자의 SPECT 뇌혈류 영상에 대하여 SPM을 통한 뇌 혈류상태의 차이점을 비교분석하였다. 대상 및 방법 : 남자 ADHD 환자군 51 명 (4-11세, 평균 9.0세)과 정상군 8명(6-17세, 평균, 9.6세) 그리고, 여자 ADHD 환자군 13명(6-12세 평균 9.0세)과 정상군 4 명(6-12세 평균 9.0세)의 SPECT영상을 비교분석하였다. 방사성의약품 $^{99m}$ Tc-ECD 0.33mCi/kg을 환자의 정맥내에 주사하고 30분후 잠을 재운상태에서 Multi SPECT3 camera를 이용하여 영상을 기록하였다. Matlab을 이용한 SPM program에서 남여별 ADHD환자의 뇌혈류지도 영상을 비교하였으며, BOLD(blood oxygenation level dependent effect) data plotting을 이용하여 혈류증가율과 감소율을 분석하였다. 결과 : 1) 남자 ADHD환자군의 혈류증가부위의 경우, P<0.02 에서 대상회전 (cingulate gyrus)이 나타나 P<0.05까지 한 부위에서만 나타났으며, 정상군에 비하여 15.61%의 혈류증가율을 나타내었다. 혈류감소부위로는 P<0.004에서 좌측 대뇌 도이랑 (insula gyrus), P<0.005에서 우측 대뇌 측두엽이랑, P<0.007에서는 우측 대뇌 전두엽아래이랑에서 각각 감소되었으며 P<0.01에서는 좌측 대뇌 전두엽 아래이랑에서도 나타났다. ADHD 환자군은 정상군에 비하여 각각의 클러스터에서 평균 14.97-15.28%의 혈류 감소율을 보였다. 뇌 혈류의 증가율과 감소율은 유의 수준변화에 영향을 받지 않았다. 2) 여자 ADHD환자의 혈류증가의 경우 P<0.003에서 소뇌 후엽 중앙부위, P<0.005에서는 좌측 대뇌 변연엽, P<0.009에서는 좌측 대뇌 측두엽 그리고 P<0.02에서는 소뇌 후엽을 비롯하여 9개부분에서 혈류증가 클러스터가 나타났으며, ADHD환자군은 정상군에 비하여 24.68-31.25%의 혈류증가율을 나타내었다. 혈류감소를 나타낸 부위로는 P<0.001에서 좌측 대뇌의 렌즈핵(lentiform nucleus), P<0.003에서 우측 대뇌의 렌즈핵 그리고 P<0.005에서 P<0.01까지 좌측 대뇌 측두엽중심에서 나타났다. 각각의 클러스터에서 평균 혈류감소율은 30.57-30.84%이었다. 결론 : 남여ADHD 환자의 혈류 증가와 감소부위는 서로 일치하지 않았으며 여자의 경우 혈류 증가와 감소율이 남자보다 더 크게 나타나, ADHD환자의 SPECT를 이용한 분석에서 남여환자를 동시에 분석하는 것 보다는 남여환자를 구분하여 실시하는 것이 더욱 정확한 진단정보를 제공할 수 있다고 판단된다.

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통계적 파라미터지도 작성법(SPM)을 이용한 남여별 ADHD환자의 뇌 SPECT 영상비교분석 (Analysis of $^{99m}Tc-ECD$ Brain SPECT images in Boys and Girls ADHD using Statistical Parametric Mapping(SPM))

  • 박성옥;권수일
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제27권3호
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    • pp.31-41
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    • 2004
  • 남,여 ADHD환자별 뇌혈류 상태를 비교분석하기 위하여 SPECT 영상을 획득하고, 유의수준에 따른 클러스터(cluster)의 분포변화와 혈류량 증가율과 감소율의 변화를 조사하였다. 남자 어린이 ADHD환자군 51명과 정상군 8명, 여자 어린이 ADHD환자군 13명과 정상군 4명에 대하여. Multi SPECT3 camera를 이용하여 $^{99m}Tc-ECD$를 정맥 주사후 30분에 영상을 획득하고, 뇌혈류 상태를 통계적 파라미터 지도작성법(SPM)으로 분석하였다. 정상 어린이군에 대한 남,여 환자군의 뇌혈류 증가와 감소부위의 분포를 통계적 유의수준 P<0.001부터 P<0.05 범위에서 나타내었다. 남자 어린이 ADHD환자군에서 유의수준 P<0.02에서부터 P<0.05까지 대상회전(post. cingurate gyrus)에서만 혈류가 증가되었다. 증가율의 변화는 유의수준에 영향을 받지 않았으며, 정상군보다 환자군은 평균 15.84%가 증가되었다. 여자의 경우, P<0.003에서 소뇌후엽 중앙상부, P<0.005에서 소뇌 중앙후엽과 좌측 대뇌변연엽(limbic lobe)에서 혈류증가 클러스터가 나타났다. P<0.009에서 P<0.01까지는 좌측대뇌 측두엽에서, P<0.02에서는 우측 대뇌측두엽과 좌측 대뇌 두정엽에서 혈류증가 클러스터가 나타났으며, 각 클러스터에서 평균 $24.68{\sim}31.25%$의 혈류증가율을 나타내었다. 남자 ADHD 질환군의 혈류 감소는 P<0.004에서 좌측의 대뇌 도이랑(Insula gyrus), P<0.005에서는 우측 대뇌 측두엽, P<0.007에서는 우측대뇌 전두엽, P<0.009에서 P<0.01까지는 좌측 대뇌전두엽 그리고 P<0.02에서는 대뇌전두엽 중앙이랑에서 혈류감소 클러스터가 나타났다. 혈류 감소율은 유의 수준에 의해 영향을 받지 않았으며 평균 $15.21{\sim}16.64%$의 감소율을 나타내었다. 여자어린이 ADHD환자에서는 P<0.001에서 좌측 대뇌렌즈핵(lentiform nucleus)에서만 감소되었으며, P<0.003에서는 좌우 대뇌렌즈핵에서 모두 감소되었고 P<0.005에서 P<0.01까지는 좌우의 렌즈핵 외 좌측 대뇌 측두엽이랑등 3개의 감소 클러스터가 나타났다. P<0.03에서는 좌측 대뇌두정엽과 전두엽에서 감소되었고, 평균 $30.57{\sim}30.84%$의 혈류감소율을 나타내었다. 혈류감소율은 유의수준의 변화에 영향을 받지 않았다. ADHD환자의 뇌혈류증가, 감소율이 남자보다 여자환자에서 2배 정도가 많았고, 혈류 증가와 감소클러스터분포의 차이가 있는 것으로 나타나, ADHD환자의 분석은 남, 여별로 구분하여야 할 필요가 있다고 판단된다.

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비침습적 대뇌관류 장치의 구현 (Implementation of Non-Invasive Cerebral Perfusion Platform)

  • 권성태;이진;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.1016-1026
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    • 2017
  • 전 인구의 노령화와 더불어 그 위험성이 커지는 질환 중 하나인 뇌졸중은 원인의 80%정도가 대뇌관류, 즉 뇌로 흐르는 혈류량이 줄어드는 문제로 발생한다. 이러한 뇌졸중의 가장 대표적인 예방법과 치료법중 하나가 대뇌관류를 증강하는 것 이다. 하지만 기존의 대뇌 관류 증강 방식이 주로 침습적인 방법으로 행해져 왔기 때문에, 환자에게 부담을 주고, 다수의 합병증을 유발한다는 문제점이 지적되었다. 이에 본 논문에서는 이러한 침습적 대뇌 관류 증강 방법의 단점을 보완하고자, 비침습적으로 대뇌관류를 증강 시키는 장치를 제안한다. 비침습적 대뇌 관류 증강장치는 환자의 사지에 압박패드를 장착한 후 각 사지의 혈압을 정확히 측정한 후, 측정된 혈압을 바탕으로 사지압박을 실시하여 대뇌관류증강을 이룬다. 이는 기존의 침습적 대뇌 관류 증강 방법과는 비교해 대뇌관류 증가율이 상대적으로 조금 부족할 수 있지만 환자에게 부담이 되지 않고 대뇌혈류량을 의미 있게 증가시키기 때문에 환자에게 선택적으로 사용될 수 있다.

Blood Oxygen Level Sensor를 이용한 대뇌혈류증가 장치 (Cerebral blood flow enhancement device using Blood Oxygen Level Sensor)

  • 임정현;조인희;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.1083-1089
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    • 2018
  • 대뇌혈류를 증가 시키는 수술은 뇌경색의 치료방법중 하나이다. 이러한 침습적인 방법을 보완하기 위해 사람의 혈압을 이용해, 사지에 압박을 가하여 대뇌 혈류를 증가 시키는 비 침습적인 장치도 등장하였다. 그러나 속도와 정확성이 떨어지는 문제점이 제기되었다. 본 논문에서는, 정확한 측정과 측정하는 데에 걸리는 시간을 기존의 장치보다 개선하기 위해, Blood Oxygen Level Sensor를 이용하여, 양팔에 압력을 주면서 각 팔의 Perfusion Index를 측정하여, Perfusion Index가 일정 값 이하로 떨어지는 순간의 75% 압력을 팔에 가하고, 다리에는 팔에서 구해진 압력 값을 이용해 계산하여 얻은 압력을 가한다. 기존의 혈압 측정식 대뇌혈류증가 장치와 같이, 혈류량을 20%이상 증가 시킬 수 있고, 또한 측정 시간도 단축한 결과를 얻어 뇌경색 환자에게 선택적으로 사용할 수 있다.

Blood Oxygen Level Sensor를 이용한 대뇌혈류증가 장치에 관한 연구 (A Study on Cerebral Blood Flow Enhancement Device Using Blood Oxygen Level Sensor)

  • 임정현;조인희;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.188-192
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    • 2018
  • 대뇌혈류를 증가 시키는 수술은 뇌경색의 치료방법중 하나이다. 그러나 수술과 같은 침습적인 방법은 환자에게 수술 후유증 또는 부작용을 부담하게 한다. 이러한 침습적인 방법을 보완하기 위해 사람의 혈압을 이용해, 사지에 압박을 가하여 대뇌 혈류를 증가 시키는 비 침습적인 장치도 등장하였다. 그러나 속도와 정확성이 떨어지는 문제점이 제기되었다. 본 논문에서는, 정확한 측정과 측정하는 데에 걸리는 시간을 기존의 장치보다 개선하기 위해, Blood Oxygen Level Sensor를 이용하여, 양팔에 압력을 주면서 각 팔의 Perfusion Index를 측정하여, Perfusion Index가 일정 값 이하로 떨어지는 순간의 75% 압력을 팔에 가하고, 다리에는 팔에서 구해진 압력 값을 이용해 계산하여 얻은 압력을 가한다. 기존의 혈압 측정식 대뇌혈류증가 장치와 같이, 혈류량을 20%이상 증가시킬 수 있고, 또한 측정 시간도 단축한 결과를 얻어 뇌경색 환자에게 선택적으로 사용할 수 있다.

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관류자기공명 영상처리 알고리즘을 이용한 대뇌 혈류량 맵의 구현 (Implementation of Regional Cerebral Blood Volume Map Using Perfusion Magnetic Resonance Image Process Algorithm)

  • 박병래
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.296-304
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    • 2005
  • 고양이 뇌 지방색전증을 유발한 후 자기공명 관류영상기법을 이용하여 대뇌혈류량을 정량적으로 분석하고 동적특성 변화를 구현 할 수 있는 기법을 제안한다. 고양이 20마리를 대상으로 한쪽 내경동맥에 리노레익 (n=11)을 주입하여 뇌 지방색전을 유발시켰고, 대조군으로는 이바론 입자 (n=9)를 주입하여 색전이 유발되게 하였다. 그 후 30분과 2시간에 각각 T2강조, 확산강조영상을 획득하고 가장 색전이 많이 일어난 부위에서 관류강조영상을 획득하였다. 획득한 데이터는 IDL 소프트웨어와 자체 개발한 영상처리 알고리즘을 이용하여 신호강도 곡선을 ${\Delta}R_2^*$ 곡선으로 변환한 후 적분하여 뇌혈류량을 측정하였다. 실험군에서 병변부위의 뇌혈류량은 정상부위에 비해 감소하였으며, 뇌혈류량 비는 시간경과에 따라 유의한 차이가 있었다 (P<0.005). 뇌 지방색전증의 초기에는 혈류량이 감소하였으나, 2시간에서는 30분에 비해 뇌혈류량이 다소 증가됨을 관찰 할 수 있었다. 뇌경색 발생시 조기에 자기공명확산 및 관류강조영상을 획득하여 개발한 영상처리 알고리즘을 적용하여 뇌 혈류량의 다양한 동적변화 특성 및 혈류역학적 변화를 상대적 관류도 맵으로 얻을 수 있었다.

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수염 자극 시 대뇌수염피질에서의 혈류변화에 따른 근적외선 신호와 전기신호의 동시측정 (Simultaneous measurements of NIR and electrical signals on rat brain during whisker stimulation)

  • 이승덕;권기운;고달권;호동수;김법민;이현주;랑이란;신형철
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
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    • pp.455-456
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    • 2008
  • 근적외선 분광법(Near-infrared spectroscopy, NIRS)은 대뇌피질에서의 혈류변화(oxy-, deoxyhemoglobin의 농도변화)를 비침습적으로 측정할 수 있는 방법이다. 본 논문에서는 향후 뇌-컴퓨터 접속기술(Brain computer interface)에 적용하기위한 초기 연구단계로, 쥐의 수염을 자극시 활성화되는 대뇌수염피질 영역에서의 혈류변화 및 전기신호를 동시에 측정하고 두 신호의 패턴을 분석한다.

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