본 연구는 뇌 자기공명영상에서 질환관심영역(ROI)을 설정하여 신호대잡음비(SNR)를 펄스 시퀀스 별로 분석하여 MRI CAD 개발에 필요한 기초자료를 활용하고자 하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구대상은 2005년 1월부터 2015년 12월까지 서울소재 대학병원에서 뇌 조영자기공명영상(Brain MRI Contrast Enhancement)을 검사한 환자 117명이다. 측정이 용이한 질환 2종류 수막종(Meningioma), 낭종(Cyst)을 측정대상으로 하였고, 측정방법은 Image J 프로그램을 사용하였다. 뇌질환의 SNR값을 측정하여 SPSS Statistics21 통계프로그램으로 ANOVA 분석을 하였으며 p < 0.05에서 유의한 것으로 판단하였다. 표본의 인구사회학적 특성, 시퀀스별 SNR의 평균값, 95% 신뢰 구간 값, SNR 평균차이 값 등을 분석하였다. 각 질환의 시퀀스별 분석결과는 Meningioma: T1CE > T2 > T1, FLAIR (p<0.05); Cyst: T2 > T1, T1CE > FLAIR (p < 0.05)였다. SNR 수치로 시퀀스들의 특징을 조합하여 질환의 특성을 파악할 수 있어 향후 자기공명영상검사의 정확성과 편의성을 제공하고, 판독보조진단 프로그램 개발의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
BOLD T2*-weighted MR images reflects cortical blood flow and oxygenation alterations. fMRI study relies on the detection of localized changes in BOLD signal intensity. Since fMRI measures the very small modulations in BOLD signal intensity that occur during changes in brain activity, it is also very sensitive to small signal intensity variations caused by physiologic noise during the scan. Due to the complexity of movement of various organs associated with heart beat, it is important to reduce cardiac related noise rather than other physiological noise which could be required with relatively simple method. Therefore, a number of methods have been developed for the estimation and reduction of cardiac noise in fMRI study. But, each method has limitation. In this study, we proposed a new estimation method for brain activities influenced by blood pulsation effect using regression analysis with blood pulsation signal and the correspond slice of fMRI. We could find out that the right anterior cingulate cortex and right olfactory cortex and left olfactory cortex were largely influenced by blood pulsation effect for new method. These observed areas are mostly on the structure of anterior cerebral artery in the brain. That is convinced with that our method would be valid and our new method is easier to apply in practice and reduce computational burden than the retrospective method.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권10호
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pp.3858-3874
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2021
As an essential part of the urban transportation system, precise perception of the traffic flow parameters at the traffic signal intersection ensures traffic safety and fully improves the intersection's capacity. Traditional detection methods of road traffic flow parameter can be divided into the micro and the macro. The microscopic detection methods include geomagnetic induction coil technology, aerial detection technology based on the unmanned aerial vehicles (UAV) and camera video detection technology based on the fixed scene. The macroscopic detection methods include floating car data analysis technology. All the above methods have their advantages and disadvantages. Recently, indoor location methods based on wireless signals have attracted wide attention due to their applicability and low cost. This paper extends the wireless signal indoor location method to the outdoor intersection scene for traffic flow parameter estimation. In this paper, the detection scene is constructed at the intersection based on the received signal strength indication (RSSI) ranging technology extracted from the wireless signal. We extracted the RSSI data from the wireless signals sent to the road side unit (RSU) by the vehicle nodes, calibrated the RSSI ranging model, and finally obtained the traffic flow parameters of the intersection entrance road. We measured the average speed of traffic flow through multiple simulation experiments, the trajectory of traffic flow, and the spatiotemporal map at a single intersection inlet. Finally, we obtained the queue length of the inlet lane at the intersection. The simulation results of the experiment show that the RSSI ranging positioning method based on wireless signals can accurately estimate the traffic flow parameters at the intersection, which also provides a foundation for accurately estimating the traffic flow state in the future era of the Internet of Vehicles.
Kim, Dong Shin;Choi, Hyuk Jai;Yang, Jin Seo;Cho, Yong Jun;Kang, Suk Hyung
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제58권2호
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pp.131-136
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2015
Objective : To investigate the incidence of corpus callosum injury (CCI) in patients with mild traumatic brain injury (TBI) using brain MRI. We also performed a review of the clinical characteristics associated with this injury. Methods : A total of 356 patients in the study were diagnosed with TBI, with 94 patients classified as having mild TBI. We included patients with mild TBI for further evaluation if they had normal findings via brain computed tomography (CT) scans and also underwent brain MRI in the acute phase following trauma. As assessed by brain MRI, CCI was defined as a high-signal lesion in T2 sagittal images and a corresponding low-signal lesion as determined by axial gradient echo (GRE) imaging. Based on these criteria, we divided patients into two groups for further analysis : Group I (TBI patients with CCI) and Group II (TBI patients without CCI). Results : A total of 56 patients were enrolled in this study (including 16 patients in Group I and 40 patients in Group II). Analysis of clinical symptoms revealed a significant difference in headache severity between groups. Over 50% of patients in Group I experienced prolonged neurological symptoms including dizziness and gait disturbance and were more common in Group I than Group II (dizziness : 37 and 12% in Groups I and II, respectively; gait disturbance : 12 and 0% in Groups I and II, respectively). Conclusion : The incidence of CCI in patients with mild TBI was approximately 29%. We suggest that brain MRI is a useful method to reveal the cause of persistent symptoms and predict clinical prognosis.
Ha, Chang Man;Kim, Dong Hee;Lee, Tae Hwan;Kim, Han Rae;Choi, Jungil;Kim, Yoonju;Kang, Dasol;Park, Jeong Woo;Ojeda, Sergio R.;Jeong, Jin Kwon;Lee, Byung Ju
Molecules and Cells
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제45권8호
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pp.537-549
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2022
Preproenkephalin (PPE) is a precursor molecule for multiple endogenous opioid peptides Leu-enkephalin (ENK) and Met-ENK, which are involved in a wide variety of modulatory functions in the nervous system. Despite the functional importance of ENK in the brain, the effect of brain-derived factor(s) on PPE expression is unknown. We report the dual effect of neural epidermal growth factor (EGF)-like-like 2 (NELL2) on PPE gene expression. In cultured NIH3T3 cells, transfection of NELL2 expression vectors induced an inhibition of PPE transcription intracellularly, in parallel with downregulation of protein kinase C signaling pathways and extracellular signal-regulated kinase. Interestingly, these phenomena were reversed when synthetic NELL2 was administered extracellularly. The in vivo disruption of NELL2 synthesis resulted in an increase in PPE mRNA level in the rat brain, suggesting that the inhibitory action of intracellular NELL2 predominates the activation effect of extracellular NELL2 on PPE gene expression in the brain. Biochemical and molecular studies with mutant NELL2 structures further demonstrated the critical role of EGF-like repeat domains in NELL2 for regulation of PPE transcription. These are the first results to reveal the spatio-specific role of NELL2 in the homeostatic regulation of PPE gene expression.
Park, Seong-Hyun;Lee, Sang-Woo;Kang, Dong-Hun;Hwang, Jeong-Hyun;Sung, Joo-Kyung;Hwang, Sung-Kyoo
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제49권5호
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pp.278-283
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2011
Objective : The purpose of this study was to evaluate whether $^{18}F$-fluorodeoxyglucose positron emission tomography (FOG-PET) can be used to assess the therapeutic response of brain abscess. Methods : A study was conducted on 10 consecutive patients with brain abscess, Magnetic resonance imaging (MRI) with diffuse-weighted imaging (DWI) was performed at 3 and 6 weeks after surgical treatment and intravenous antibiotics therapy and FOG-PET at 6 weeks after treatment. The extent of the abscess, signal changes on MRI, and FOG-PET standardized uptake values were analyzed and correlated with the response to therapy. Results : Aspiration or craniotomy with excision of the abscess followed by intravenous antibiotics for 6-8 weeks resulted in good recovery with no recurrence. In 10 patients, two had low signal intensity on the DWI; one had no uptake on FOG-PET imaging after 6 weeks antibiotics and discontinued intravenous treatment, but the other patient had diffuse, increased uptake on FOG-PET imaging after 6 weeks antibiotics and underwent an additional 2 weeks of intravenous antibiotics. The remaining eight patients had high signals on the DWI. Four had no uptake on FOG-PET imaging and the treatment period varied from 6 to 8 weeks (mean, 6.75 weeks). Among the other four patients, FOG was accumulated in a diffuse or local area corresponding to a high signal area within the DWI and 2 weeks of intravenous antibiotics was added. Conclusion : MRI plus FOG-PET improved the accuracy of assessing therapeutic responses to antibiotics treatment of brain abscess and aided in optimizing therapy.
Among several technologies related to human brain, Brain Computer Interface (BCI) system is one of the most notable technologies recently. Conventional BCI for direct communication between human brain and machine are discomfort because normally electroencephalograghy(EEG) signal is measured by using multichannel EEG sensor. In this study, we propose 2-channel EEG sensor-based application control system which is more convenience and low complexity to wear to get EEG signal. EEG sensor module and system algorithm used in this study are developed and designed and one of the BCI methods, Motor Imagery (MI) is implemented in the system. Experiments are consisted of accuracy measurement of MI classification and driving control test. The results show that our simple wearable system has comparable performance with studies using multi-channel EEG sensor-based system, even better performance than other studies.
Among many kinds of odors, some are known to have effects of sedation or stimulation on brain activity. In this study, brain activity levels affected by four kinds of fragrance0lemon, lavender, jasmine, and rose-were tested using EEG recording. In the first experiment, the quality of alpha wave was examined under controlled rest condition. In the second experiment, the event-related potential (ERP) and contingent negative variation (CNV) were investigated during a simple reaction tasks (SRT) against auditory signal. EEG data obtained for the rest condition were analyzed suing "3-Dimensional Viewer)" which was developed by ourselves to show the chaotic attractor of the signal. Power spectrum were also calculated using FET. EEG data obtained during the SRT were analyzed by comparing CNV amplitudes about each odor condition. Results confirmed the sedative effect of the lemon and the lavender, and the stimulative effect of the jasmine and the rose.
A variety of medical devices are utilized to repair or help injured body functions after accidental injury(such as a traffic accident), population aging, or disease. Such medical devices are being actively researched and developed in portable form, skin patchable type, and further, implantable form. In the future, active implantable medical devices for neuro and brain sciences are expected to be developed. Active implantable medical devices that detect brain signals and control neurology for a wider understanding of human cognition and nerve functions, and for an understanding and treatment of various diseases, are being actively pursued for future use. In this paper, the core elements of implantable devices that can be applied to neuro and brain sciences are classified into electrode technologies for bio-signal acquisition and stimulation, analog/digital circuit technologies for signal processing, human body communication technologies, wireless power transmission technologies for continuous device use, and device integration technologies to integrate them. In each chapter, the latest technology development trends for each detailed technology field are reviewed.
Many psychiatric disorders are associated with brain functional dysfunctions and neuronal degeneration. According to the research so far, enhanced brain plasticity reduces neurodegeneration and recovers neuronal damage. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is one of the most extensively studied neurotrophins in the mammalian brain that plays major roles in neuronal survival, development, growth, and maintenance of neurons in brain circuits related to emotion and cognitive function. Also, BDNF plays an important role in brain plasticity, influencing dendritic spines in the hippocampus neurogenesis. Changes in neurogenesis and dendritic density can improve psychiatric symptoms and cognitive functions. BDNF has potent effects on brain plasticity through biochemical mechanisms, cellular signal pathways, and epigenetic changes. There are pharmacological and non-pharmacological interventions to increase the expression of BDNF and enhance brain plasticity. Non-pharmacological interventions such as physical exercise, nutritional change, environmental enrichment, and neuromodulation have biological mechanisms that increase the expression of BDNF and brain plasticity. Non-pharmacological interventions are cost-effective and safe ways to improve psychiatric symptoms.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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