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.
The glymphatic system hypothesis is a concept describing the clearance of waste products from the brain. The term "glymphatic system" combines the glial and lymphatic systems and is typically described as follows. The perivascular space functions as a conduit that drains cerebrospinal fluid (CSF) into the brain parenchyma. CSF guided to the perivascular space around the arteries enters the interstitium of brain tissue via aquaporin-4 water channels to clear waste proteins into the perivascular space around the veins before being drained from the brain. In this review, we introduce the glymphatic system hypothesis and its association with fluid dynamics, sleep, and disease. We also discuss imaging methods to evaluate the glymphatic system.
We investigated the effects of n-alkanols on the range and rate of the lateral diffusion of 1, 3-di(1-pyrenyl)propane in the model membranes of total phospholipid fraction extracted from synaptosomal plasma membrane vesicles. n-Akanols increased the range and rate of the lateral diffusion of 1, 3-di(1-pyrenyl)propane in the bulk model membrane structures (inner + outer monolayers) and the potencies of n-alknols up to 1-nonanol increased by 1 order of magnitude as the carbon chain length increases by two carbon atoms. The cut-off phenomenon was reached at 1-decanol, where further icnrease in hydrocarbon length resulted in a decrease in the lateral diffusion. However, significant changes in the 1'/1 value were not observed by methanol (from 100 to 2500 mM), ethanol (from 25 to 800 mM), and 1-propanol (from 10 to 250 mM) over entire concentration.
Acute Japanese encephalitis (JE) is an endemic viral infectious disease in various parts of Far East and Southeast Asian countries including Korea. Bilateral thalami are the most common involving sites in JE. Other areas including the basal ganglia, substantia nigra, red nucleus, pons, cerebral cortex and cerebellum may be also involved. We report an extremely unusual brain diffusion-weighted MR imaging (DWI) findings in a 53-year-old man with serologically proven JE involving unilateral deep gray matter and temporal lobe, which shows multifocal high signal intensities in left thalamus, left substantia nigra, left caudate nucleus and left medial temporal cortex on T2-weighted image and DWI with iso-intensity on apparent diffusion coefficient (ADC) map.
DWI of biological effects are independent of magnetic field strength in various regions. High field strength, however, does affect the signal to noise ratio (SNR) and artifacts of diffusion weighted imaging (DWI) images, which ultimately will influence the quantitative of diffusion imaging. In this study, the effects of field strength on DWI are reviewed. The effects of the diseases also are discussed. Comparing DWI in cerebellum, WM, GM, Hyperacute region measurements both as a function of field strength (1.5T and 3.0T). Overall, the SNR of the DWI roughly doubled going from 1.5 T to 3.0 T. In summary, DWI studies at 3.0 T is provided significantly improved DWI measurements relative to studies at 1.5T.
Nitric oxide (NO), a diffusible gas, is produced in the central nervous system, including the spinal cord dorsal horn and the trigeminal nucleus, the first central areas processing nociceptive information from periphery. In the spinal cord, it has been demonstrated that NO acts as pronociceptive or antinociceptive mediators, apparently in a concentration-dependent manner. However, the central role of NO in the trigeminal nucleus remains uncertain in support of processing the orofacial nociception. Thus, we here investigated the central role of NO in formalin (3%)-induced orofacial pain in rats by administering membrane-permeable or -impermeable inhibitors, relating to the NO signaling pathways, into intracisternal space. The intracisternal pretreatments with the NO synthase inhibitor L-NAME, the NO-sensitive guanylate cyclase inhibitor ODQ, and the protein kinase C inhibitor GF109203X, all of which are permeable to the cell membrane, significantly reduced the formalin-induced pain, whereas the membrane-impermeable NO scavenger PTIO significantly enhanced it, compared to vehicle controls. These data suggest that an overall effect of NO production in the trigeminal nucleus is pronociceptive, but NO extracellularly diffused out of its producing neurons would have an antinociceptive action.
AUDIT(Alcohol Use Disorders Identification Test)에서 정상 음주자, 위험 음주자 및 알코올 사용 장애자로 분류하여 뇌 백질 영역의 ROI(Region Of Interest)에 대한 FA 측정값을 분석하였다. TBSS(Tract-Based Spatial Statics) 도구를 사용하여 ROI의 FA 값을 추출하였다. TBSS라는 도구는 뇌 회백질보다는 백질에 대한 FA값과 MD 값의 민감도가 더 높고 뇌 신경섬유의 비등방도를 정량적으로 도출해 낼 수 있는 장점이 있고 백질에 더 특화된 프로그램이라 할 수 있다. 특히 양쪽 맥락총 평균 차이가 높았고 정상 음주자에서는 FA의 평균값이 0.2831과 0.2872로 나타났으며, 알코올 사용 장애자의 경우 0.1972와 0.1936로 나타났다. 즉, AUDIT 척도에서 점수가 높을수록 뇌 백질의 계측한 모든 ROI 영역에서 FA 값이 더 낮게 측정되는 것을 알 수 있었으며 뇌 백질에 신경 섬유로의 손상에 대한 미세구조 변화를 확인할 수 있었다. AUDIT 척도를 사용하여 DTI의 FA 값에 대한 지침을 제시할 수 있으며 혈액학적 인자의 가이드인 처럼 FA 값을 산정한다면 알코올 사용 장애자의 선별 및 진단에 유용한 검사법이라 사료 된다.
대부분의 임상용 자기공명영상 장치에서 확산텐서(difiusion tensor) 영상을 얻기 위하여 에코플렌(EPI) 스핀에코(spin-echo) 시퀀스를 사용한다. 하지만 이 영상법은 자화감수성에 매우 예민한 단점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 자화감수성에 의해 발생하는 영상의 변질을 최소화하면서 확산텐서를 한번에 얻을 수 있는 시퀀스를 개발하는데 있다. 모든 확산 텐서 성분을 한번에 얻기 위하여 다편(multi-slice) 8에코 스핀에코 시퀀스(MePGSE)가 개발되었다. 모든 180도 펄스는 기존에 사용된 방법과는 달리 선택된(slice selective) 경사자장을 이용하였다. 처음 7개의 에코 영상은 확산텐서 영상을 위하여 사용하였고, 마지막 에코 영상에서는 영상을 얻는 경사자장은 사용하지 않고 남아있는 자화를(residual magnetization) 최소화하기 위하여 삼차원 경사자장(crusher gradients)만을 사용하였다. 따라서 6개의 텐서 성분을 단 한번의 실험에 의하여 얻을 수 있었다. 이 시퀀스를 사용하여 물과 수박을 이용하여 실험을 하였으며 물에서의 확산 값이 기존에 출판된 값과 유사하게 나타나 본 연구에서 MePGSE 시퀀스의 신뢰를 가질 수 있었다.
자기공명영상(Magnetic Resonance Image)을 이용한 구조적 연구 방법에서 뇌 구조 세분화 방법은 최근 빠르게 발전하여 구조 이미지의 자동 분할을 위한 유능한 방법론이 되었다. 특히 아틀라스 정보를 이미지에 등록해 피사체의 이미지로 전달하는 분할(Segmentation) 방법은 아틀라스(Atlas)의 정확도에 편향되기 때문에 높은 정확도를 갖고 있는 아틀라스가 필요하게 된다. 알렌 마우스 뇌 아틀라스(Allen Mouse Brain Atlas)는 마우스의 아틀라스 중에서 높은 정확도를 갖고 있어 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 신경섬유지도(Tractography)에 필수적인 마우스 뇌구조의 정확한 좌표와 분할 정보를 제공할 수 있다. 또한 기능적 연구 방법인 뇌의 백질 경로를 재구성하는 확산텐서영상(Diffusion Tensor Image)에 대한 확률론적 신경섬유지도를 사용하여 포괄적인 뉴런 네트워크를 매핑 하였다. 인간의 뇌 연구 결과와 마우스의 뇌 연구 결과는 비교분석 할 수 있어 인간에게 적용하기 어려운 실험들을 질환이 모델링된 마우스를 통해 결과를 얻어 임상적으로 이용이 가능하기 때문에 마우스 실험의 중요성이 올라가고 있다. 하지만 마우스를 이용한 연구에서 인간과 마우스의 뇌 크기 차이로 인한 문제가 있어 동등한 영상의 질을 달성하려면 다양한 조건이 필요하게 되며, 그중 대표적으로 충분히 긴 스캔시간이 필요하게 된다. 충분히 긴 스캔시간을 확보하기 위해 본 연구에서는 마우스의 뇌를 샘플화시켜 Ex-vivo 실험이 진행되었으며, 마우스 커넥톰(Connectome) 매핑에 대한 참조를 제공하기 위해 이 연구는 아틀라스 정규화 도구인 ANTx와 확산 텐서 영상을 분석할 도구인 FSL을 사용하여 마우스 뇌의 반자동 분할 및 신경섬유지도 분석 파이프라인을 제시하여 다양한 마우스 모델에 적용하고자 했다. 또한, 신경섬유지도 분석을 위해 획득하는 확산텐서영상의 유용한 신호대 잡음비를 결정하기 위해 다양한 여기수의 영상을 획득해 비교분석하였다.
Neuroimaging in psychiatry encompasses the powerful tools available for the in vivo study of brain structure and function. MRI including the volumetry, voxel-base morphometry(VBM) and diffusion tensor imaging (DTI) are useful for assessing brain structure, whereas function MRI, positron emission tomography(PET) and magnetoencephalography(MEG) are well established for probing brain function. These tools are well tolerated by the vast majority of psychiatric patients because they provide a powerful but noninvasive means to directly evaluate the brain. Although neuroimaging technology is currently used only to rule in or rule out general medical conditions as opposed to diagnosing primary mental disorders, it may be used to confirm or make psychiatric diagnoses in the future. In addition, neuroimaging may be valuable for predicting the natural course of psychiatric illness as well as treatment response.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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