• 제목/요약/키워드: Brain White matter

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뇌 영상처리를 위한 백질과 회백질의 추출 및 체적 산출에 관한 연구 (A Study on Segmentation and Volume Calculation of the White Matter and Gray Matter for Brain Image Processing)

  • 김신홍
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권4호
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    • pp.21-27
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    • 2006
  • 본 논문은 사람의 뇌에 대한 자기공명영상에서 백질과 회백질을 분리하고 각각의 체적을 산출하기 위한 것이다. 정상인과 비정상인의 대뇌 영상으로부터 백질, 회백질, 뇌척수액을 분리하고, 분리된 조직의 체적을 계산한다. 본 논문에서는 뇌 MR영상에서 체적을 산출하고 백질과 회백질을 산출하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 그리고 각 구성 비율에 따라 표현되는 명암 값 분석을 통한 대뇌 자기공명영상으로부터 백질 및 회백질을 추출할 수 있는 판별값을 결정하는 방법을 개발하였다. 각 슬라이스에 추출된 화소의 수를 이용하여 백질 및 회백질의 체적을 구하는 방법을 제안하였다. 그리고 환자의 뇌척수액/대뇌 체적비와 연령을 입력으로 받아 판별식을 통해 판별값을 계산하며, 계산된 판별값을 이용해 기준점과 비교함으로써 정상과 비정상을 진단하였다. 결과적으로 연령이 증가 할수록 백질과 회백질의 체적은 감소하고 뇌척수액의 체적은 증가하고 있는 것을 알 수 있었다.

대뇌 백질 변성을 보인 환자에서의 뇌파와 인지기능의 변화 (Changes of Electroencephalography & Cognitive Function in Subjects with White Matter Degeneration)

  • 권도형;유성동;이애영
    • Annals of Clinical Neurophysiology
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    • 제4권1호
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    • pp.21-27
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    • 2002
  • Background : Spatial analysis of EEG is a phenomenal assessment and not so informative for phase space and dynamic aspect of EEG data. In contrast, nonlinear EEG analysis attempts to characterize the dynamics of neural networks in the brain. We have analyzed the features of EEG nonlinearly in subjects with white matter change on brain MRI and compared the results with cognitive function in each. Methods : Digital EEG data were taken for 30 seconds in 9 subjects with white matter degeneration and in 5 healthy normal controls without white matter change on MRI. Then we analyzed them nonlinearly to calculate the correlation dimension(D2) using the MATLAB software. The cognitive function was assessed by 3MS(modified mini-mental state examination). The severity of white matter change was assessed by Scheltens scale. Results : The mean D2 value of normal control was greater than that of white matter degeneration group. The D2s of some channels were correlative with 3MS and degree of white matter degeneration significantly. Conclusions : nonlinear analysis of EEG can be used as one of adjuvant functional studies for prediction of cognitive impairment in subjects with white matter degeneration and subcortical white matter change can be influential on cognitive function and correlation dimension of EEG.

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Fully Automatic Segmentation and Volumetry on Brain MRI of Coronal Section

  • Sung, Yun-Chang;Song, Chang-Jun;Noh, Seung-Moo;Park, Jong-Won
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.441-445
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    • 2000
  • This study is to segment white matter, gray matter, and cerebrospinal fluid(CSF) on a brain MR image of coronal section and to calculate the volume of each. First, we segmented the whole region of a brain from a black colored background, a skull and a fat layer. Then, we calculated the partial volume of each component, which was present in scanning finite thickness, with the arithmetical analysis of gray value from the internal region of a brain showing the blurring effects on the basis of the MR image forming principle. Calculated partial volumes of white matter, gray matter and CSF were used to determine the threshold for the segmentation of each component on a brain MR image showing the blurring effects. Finally, the volumes of segmented white matter, gray matter, and CSF were calculated. The result of this study can be used as the objective diagnostic method to determine the degree of brain atrophy of patients who have neurodegenertive diseases such as Alzheimer’s disease and cerebral palsy.

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알코올 선별 검사법(Alcohol Use Disorders Identification Test)과 뇌 백질 영역의 확산텐서 비등방도 계측 값의 관련성 (Relationship between Alcohol Use Disorders Identification Test Fractional Anisotropy Value of Diffusion Tensor Image in Brain White Matter Region)

  • 이치형;김경립;곽종혁
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.575-583
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    • 2022
  • 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.

뇌피질 질환에서 뇌백질 신호 억제를 위한 중간시간 반전회복 영상 기법 (Medkum TAu Inversion Recover(MTIR) Sequence for White Matter Suppression in Brain Cortical Lesions)

  • 정경호;이정민;김종수
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제3권1호
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    • pp.60-65
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    • 1999
  • 목적 : 뇌백질 신호억제를 위한 중간시간 반전회복(Medium Tau Inversion Recovery, MTIR)영상에서 뇌회질과 뇌배질의 대조도를 다른 기법의 MR영상과 비교해 보고 뇌피질에 이상이 있는 환자에서 MTIR영상의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2명의 정상 지원자와 뇌피질 이형성증을 포함한 뇌피질 질환이 있는 21명을 대상으로 뇌회질과 뇌백질의 신호의 차이를 관심영역에서 대조도 백분율과 대조도 잡음비로 츠정하여 MTIR영상과 여러 가지 다른 MR영상을 비교하였다. 또한 시각적으로 병변이 뚜렷함, 새로운 병변의 발견여부를 시각적으로 비교 평가하였다. 결과 : MTIR영상은 다른 MR영상에 비해 대조도 백분율, 대조도 잡음비가 높아 뇌회질과 뇌백질의 신호의 차이가 가장 뚜렷하였다. 신경이주이상을 포함한 21명의 뇌피질 환자에서는 MTIR영상에서 다른 영상보다 병변이 뚜려사고 병변의 묘사(delineation)을 증가 시켰으나 새로운 병변은 발견하지 못해다. 결론 : MTIR영상은 뇌회질과 뇌백질의 대조도를 증가시키는 영상 기법이며 뇌피질을 침범한 질환을 특히 뇌피질 이형성증의 병변을 매우 잘 나타냈다. 기존의 T1강조영상 또는 3D-MPRAG에서 뇌피질-백질의 구별이 어려운 경우에는 보완적으로 이용가치가 있는 영상기법으로 생각된다.

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연령과 체질량지수(BMI)에 따른 뇌 백질 부위의 정상인 확산텐서영상 비등방도에 대한 연구 (Fractional Anisotropy of Diffuse Tensor Imaging of Normal Subjects in the Regions of the Brain White Matter According to Age and Body Mass Index (BMI))

  • 정재범;곽종혁;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.253-260
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    • 2018
  • 비흡연자와 한국형 알코올 선별 검사법 (AUDIT-K)설문지 척도점수에 따라 적정음주군(10점 이하)을 연구대상으로 하여 뇌 백질의 손상 유무를 파악 할 수 있는 확산텐서영상을 검사하고 영상을 획득 한 후 Tract-Based Spatial Statics(TBSS)방법으로 뇌 백질 부위의 신경섬유로의 비등방도 FA(fractional anisotropy)값을 측정 분석한 결과 연령과 체질량지수(BMI)의 변인에 따른 뇌 백질 모든 영역에서 FA값은 통계적으로 유의하지 않았으며 본 연구의 결과 값으로 추측하자면 즉, 연령과 체질량지수(BMI)는 뇌 백질의 미세구조성 변화에 크게 영향을 미치지는 않는다고 할 수 있다.

[논문철회]흡연유무에 따른 뇌 백질 부위의 확산텐서영상 비등방도 계측 값의 분석 ([Retracted]Analysis of Measurement Fractional Anisotropy Value for Diffusion Tensor Images of Brain White Matter Region by Smoking)

  • 정재범;성순기;김성진;박찬혁;손봉경;조희정;곽종혁
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.93-100
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    • 2018
  • 흡연 유무의 남성을 대상으로 뇌 백질의 손상 유무를 파악 할 수 있는 확산텐서영상을 검사하여 영상을 획득 한 후 Tract-Based Spatial Statics(TBSS)방법으로 뇌 백질 부위의 신경섬유로의 비등방도 FA(fractional anisotropy)값을 측정 분석한 결과 모든 영역에서 흡연자가 비흡연자보다 비등방성 측정값이 낮게 나타났지만 FA값은 통계적으로 유의하지 않았으며 오른쪽 맥락총 부위에 대한 FA값에서만 통계적으로 유의하였다. 본 연구의 결과 값으로 추측하자면 즉 흡연이 뇌 백질의 미세구조성 변화에 크게 영향을 미치지는 않지만 맥락총 부위에는 영향을 미친다고 할 수 있다.

알쯔하이머 치매 환자의 뇌자기공명영상(腦磁氣共鳴影像)에 나타난 뇌위축(腦萎縮)과 뇌백질병변(腦白質病變)에 대한 연구 (Brain Atrophy and White Matter Lesions on Magnetic Resonance Imaging in Alzheimer's Disease)

  • 우종인;김주한
    • 생물정신의학
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    • 제3권2호
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    • pp.203-210
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    • 1996
  • 알쯔즈하이머형 치매 환자의 뇌자기공명영상(腦磁氣共鳴影像)에 나타난 뇌위축(腦萎縮) 및 백질병변(白質病變)과 치매 발병연령(發病年齡)과의 상관관계(相關關係)를 밝히기 위해, NINCDS-ADRDA 진단기준(診斷基準)에 의한 조발성(早發性)(n=9) 및 만발성(慢發性)(n=18) 알쯔하이머형 치매군과 각각의 정상대조군(n=10 : n=11)에서 뇌위축(腦萎縮)은 대뇌피질위축(大腦皮質萎縮)과 뇌실확장(腦室擴張)의 체적(體積)을 계측(計測)하고 백질병변(白質病變)은 뇌실주변, 심부백질, 기저핵 및 천막하영역의 백질(白質) 신호(信號) 고강도(高剛度)의 반정량적(半定量的) 평가척도(評價尺度)로 측정하였다. 조발성(早發性) 환자군의 뇌위축(腦萎縮)은 대조군보다 유의하게 컸고(p<0.05) 백질병변(白質病變)에서는 모든 영역에서 차이가 없었으며, 만발성(慢發性) 환자군은 뇌위축(腦萎縮) 정도에서는 대조군과 차이가 없었으나 백질병변(白質病變)은 심부백질 및 시상에서 유의한 차이(p<0.05)를 보였고 나머지 모든 영역에서도 대조군보다 심한 경향을 보였다. 알쯔하이머형 치매가 (1) 뇌위축(腦萎縮)을 주로 보이고 백질병변(白質病變)은 심하지 않은 조기발병군(早期發病郡)과, (2) 백질병변(白質病變)이 두드러지고 뇌위축(腦萎縮)은 심하지 않은 만기발병군(晩期發病郡)으로 나누어질 가능성과 양군의 병태생리(病態生理)가 상이(相異)할 가능성이 시사되었다.

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Effects of the Combination Herbal Extract on Working Memory and White Matter Integrity in Healthy Individuals with Subjective Memory Complaints : A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Clinical Trial

  • Kwon, Oran;Lee, Sunho;Ban, Soonhyun;Im, Jooyeon J.;Lee, Doo Suk;Lee, Eun Hee;Kim, Joohee;Lim, Soo Mee;Lee, Sang Gon;Kang, Ilhyang;Kim, Kyung-Hee;Yoon, Sujung;Lee, Sun Hea
    • 생물정신의학
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    • 제22권2호
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    • pp.63-77
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    • 2015
  • Objectives The combination extract of four kinds of herbs, Gastrodia elata, Liriope platyphylla, Dimocarpus longan, and Salvia miltiorrhiza, has shown to have memory improving effects in mice. The aim of this study was to investigate the efficacy and safety of the herbal mixture for improving working memory as well as microstructural changes in white matter integrity in individuals with subjective memory complaints. Methods Seventy-five individuals with subjective memory complaints were assigned to receive either placebo (n = 15) or herbal mixture (low-dose group, n = 30 and high-dose group, n = 30) supplementation in an 8-week, randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Changes in working memory performance and fractional anisotropy (FA) values reflecting white matter integrity from baseline to 8-week endpoint were assessed. Results The herbal mixture group showed an increase in working memory performance compared to the placebo group (p for interaction = 0.001). In addition, the herbal mixture group showed an increase in FA values in the temporo-parietal regions (corrected p < 0.05), which are crucially involved in working memory function and are among the most affected regions in patients with cognitive impairments. Conclusions Findings from this study indicate that the herbal mixture may be a promising therapeutic option for individuals with subjective memory complaints.

부분체적에 의해 번진 명암 값으로 표현된 뇌의 자기공명영상에 대한 영역분할 및 체적계산 (Region Segmentation and Volumetry of Brain MR Image represented as Blurred Gray Value by the Partial Volume Artifact)

  • 성윤창;송창준;노승무;박종원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7A호
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    • pp.1006-1016
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    • 2000
  • 본 논문은 뇌의 자기공명영상에서 백질과 회백질 및 뇌척수액을 분리하고 각각의 체적을 산철하기 위한 것이다. 본 연구는 먼저 뇌의 자기공명영상에서 영상의 배경을 제거한 후 외피 및 지방층으로부터 뇌 영역 전체를 분리하였으며, 부분체적의 문제(partial volume artifact)에 의해 명암 값의 번짐 현상을 보이는 뇌의 내부 영역에서 자기 공명영상의 생성원리를 근거로 명암 값의 산술적인 해석을 통해 원래의 단면 안에 존재하던 각 성분의 부분체적을 산출하였다. 산출된 백질과 회백질 및 뇌척수액의 부분체적은 번짐 현상을 보이는 자기공명영상에서 각 성분을 분리하기 위한 판별값을 경정하기 위해 사용되었고, 최종적으로 백질과 회백질 및 뇌척수액의 체적을 산출하도록 하였다. 본 연구는 뇌의 위축을 보이지 않는 정상인의 자기공명영상을 대상으로 하였으며, 향후 이러한 연구 결과는 알쯔하이머 병이나 뇌성마비등과 같은 퇴행성 뇌 질환 환자의 뇌 위축정도를 객관적으로 진단하는 방법으로 사용 될 수 있다.

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