Purpose: Many studies have attempted to elucidate the motor recovery mechanisms of stroke. In the current study, we report on a patient with infarction who showed recovery of an injured corticospinal tract (CST), using diffusion tensor imaging (DTI). Methods: A 20-year-old male presented with severe paralysis of the left extremities following an infarction in the right corona radiate and basal ganglia. The patient showed good motor recovery as much as being able to manipulate object using his left hand and could walk independently on stairs at 9 months after onset. Results: At 1 month after onset, the right CST showed decreased fiber volume due to the partial injury at the level of the corona radiate, and no (motor evoked potential) MEP was evoked from the right hemisphere. By contrast, the results at 9 months showed increased fiber volume of the right CST and the amplitude of MEP had improved to normal range on TMS. Conclusion: These results suggest that the severely injured right CST and MEP amplitude had been recovered during 9 months. Therefore, this result has important implications for brain plasticity and brain rehabilitation in patients with infarction.
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.
The purpose of paper is to implement a PC-based software for 3D visualization of brain fiber tractography and high-resolution anatomical data 서론: DTI (Diffusion tensor imaging) is a very useful noninvasive MRI technique for providing the direction and connectivity information of brain fiber tracts. Especially in patients with glioma, fiber tracts on the lesion side in the brain had varying degrees of displacement or disruption as a result of the tumor. Tract disruption resulted from direct tumor involvement, compression on the tract, and vasogenic edema surrounding the tumor. To combine information on fiber tracts surrounding turner with a high-resolution anatomical 3D image may be clinically useful for surgical planning. Therefore we implemented a software for visualizing both brain fiber tractography and anatomical data.
Purpose: The purpose of paper is to implement a PC-based software for 3D visualization of brain fiber tractography and high-resolution anatomical data introduction: DTI (Diffusion tensor imaging) is a very useful noninvasive MRI technique for providing the direction and connectivity information of brain fiber tracts. Especially in patients with glioma, fiber tracts on the lesion side in the brain had varying degrees of displacement or disruption as a result of the tumor. Tract disruption resulted from direct tumor involvement, compression on the tract, and vasogenic edema surrounding the tumor. To combine information on fiber tracts surrounding tumor with a high-resolution anatomical 3D image may be clinically useful for surgical planning. Therefore we implemented a software for visualizing both brain fiber tractography and anatomical data.
시상은 신경 기능 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 뇌의 중앙에 위치한 시상은 수면, 각성, 감정 조절에 관여하며, 다발성 경화증, 본태성 떨림, 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 또한, 시상의 철 침전물이 나이가 들면서 우울 증상을 유발할 수 있다는 보고가 있다. 연구 간에 차이가 있지만, 시상과 감정 조절, 처리 등의 신경 기능이 밀접한 관계가 있어 시상 영역이 신경 장애에 분명한 영향을 미친다고 추론할 수 있다. Tractography 분석을 통해 각 피질하 영역의 세부 영역 간의 연결성을 매트릭스 형태로 조사하여 강한 연결성과 약한 반구간 연결성을 보였다. 60세 이상 그룹에서 시상의 WM 연결성이 두 그룹보다 약한 것으로 나타났다. 두 그룹을 비교한 결과 젊은 그룹(10-39세 및 40-59세)가 60세 이상 그룹보다 연결 강도가 높았고 각 반구에서 3개의 연결 경로에서 통계적으로 유의한 차이가 발견되었다. 노화로 인한 시상 관련 연결 강도의 감소는 불안 및 우울증과 같은 정서적 및 신경학적 장애에 영향을 미칠 수 있으며 네트워크 측정은 임상 조건 전반에 걸쳐 인지 장애를 평가하는 데 도움이 될 수 있음을 보여주었다.
목적 : 기능적 뇌 자기공명영상 (fMRI)과 확산텐서영상(DTI) 합성기법을 이용하여 피질척수로의 여러 부위에서 정량적 특성을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 신경학적 이상이 없는 정상인 10명 (남: 8, 여: 2, 평균연령: 30세, 연령분포 : 22 -38세)을 대상으로 하였다. fMRI는 1.5T를 이용하였으며, 손의 쥐기 펴기를 수행하였다. fMRI와 확산텐서섬유로(DTT)의 합성이 가능한 DtiStudio 프로그램을 이용하여 피질척수로를 3차원 영상화하였다. 이때, 시작 관심영역은 2차원 분할 비등방성(fractional anisotropy, FA) 색지도(color map)에서 fMRI의 운동 수행 시 활성부위가 가장 많은 곳으로, 목표 관심영역은 하부 전방 뇌교의 피질척수 부위로 설정하였다. 정량적 분석을 위하여 관심영역을 부채살부터 연수까지 좌우 각각 5곳에 설정하여 분할 비등방성과 현성 확산계수(ADC)를 측정하였다. 결과 : 모든 대상자는 fMRI에서 일차 감각운동 영역이 주로 활성화되었다. 확산텐서 영상에서 피질척수로의 경로는 일차 감각운동 영역부터 연수까지 주행하였다. 피질척수로의 FA 값은 모든 대상자에서 중뇌와 내측 섬유띠의 후지가 타 부위보다 높았다. 결론 : fMRI와 DTT의 합성기법은 피질척수로 상태의 3차원 영상화 및 각 부위에서 FA와 ADC값을 이용한 정량적 분석이 가능하였다. 앞으로, fMRI와 DTT 합성기법은 뇌손상 환자에서 피질척수로의 명확한 상태를 연구하는 데 유용하게 이용될 것으로 사료된다.
Objective: To investigate the feasibility of assessing the viscoelastic properties of the brain using magnetic resonance elastography (MRE) and a novel MRE transducer to determine the relationship between the viscoelastic properties and glymphatic function in neurologically normal individuals. Materials and Methods: This prospective study included 47 neurologically normal individuals aged 23-74 years (male-to-female ratio, 21:26). The MRE was acquired using a gravitational transducer based on a rotational eccentric mass as the driving system. The magnitude of the complex shear modulus |G*| and the phase angle 𝛗 were measured in the centrum semiovale area. To evaluate glymphatic function, the Diffusion Tensor Image Analysis Along the Perivascular Space (DTI-ALPS) method was utilized and the ALPS index was calculated. Univariable and multivariable (variables with P < 0.2 from the univariable analysis) linear regression analyses were performed for |G*| and 𝛗 and included sex, age, normalized white matter hyperintensity (WMH) volume, brain parenchymal volume, and ALPS index as covariates. Results: In the univariable analysis for |G*|, age (P = 0.005), brain parenchymal volume (P = 0.152), normalized WMH volume (P = 0.011), and ALPS index (P = 0.005) were identified as candidates with P < 0.2. In the multivariable analysis, only the ALPS index was independently associated with |G*|, showing a positive relationship (β = 0.300, P = 0.029). For 𝛗, normalized WMH volume (P = 0.128) and ALPS index (P = 0.015) were identified as candidates for multivariable analysis, and only the ALPS index was independently associated with 𝛗 (β = 0.057, P = 0.039). Conclusion: Brain MRE using a gravitational transducer is feasible in neurologically normal individuals over a wide age range. The significant correlation between the viscoelastic properties of the brain and glymphatic function suggests that a more organized or preserved microenvironment of the brain parenchyma is associated with a more unimpeded glymphatic fluid flow.
자기공명영상(MRI)은 뇌의 구조적 및 기능적 연구에서 핵심 기술로 필요성이 증가하고 있다. Tractography 분석을 이용하는 뇌지도(Connectome)는 MRI를 통해 뇌의 구조적 연결성을 확인하고 연결성의 변동성을 이용해 질병 병리학에 대한 이해를 높이는 방법으로 인간을 대상으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만 마우스 같은 작은 동물의 경우 분석 방법의 표준화가 부족하고 영상에 대한 정확한 전처리 전략 및 아틀라스 기반 신경 정보학에 대한 과학적 합의가 없다. 또한, 인간의 뇌에 비해 마우스의 뇌는 매우 작기 때문에 높은 해상도를 갖는 영상을 획득하는 것에도 어려움이 있다. 연구에서는 구조적 영상과 확산 텐서 영상을 이용해 구조 영역 세분화를 포함한 구조적 연결성 분석을 가능하게 하고 마우스 뇌 데이터를 처리하는 Allen Mouse Brain Atlas 기반 영상 데이터 분석 파이프라인을 제시한다. 각 분석 방법은 마우스 뇌 영상 데이터의 분석을 가능하게 하고 이미 인간 영상데이터로 검증된 소프트웨어를 이용해 신뢰성을 가질 수 있게 하였다. 또한, 연구에서 제시되는 파이프라인은 복잡한 분석 과정과 다양한 기능들 중 마우스 Tractography에 필요한 기능들을 정리하여 사용자가 효율적으로 데이터 처리를 하는데 최적화되었다.
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.
목 적 : 편마비를 가진 뇌성마비 환아에서 확산 텐서강조영상을 이용한 3차원 피질척수로 영상의 이상 소견의 유형과 임상적인 소견과의 일치도를 알아보기 위하여 연구를 시행하였다. 방 법 : 2003년 3월부터 2007년 8월까지 영남대학교 의과대학 부속병원 소아과 및 재활의학과에서 확산 텐서강조영상 검사를 시행했던 편마비를 가진 뇌성마비 환아 13예를 대상으로 FACT기법을 사용하여 피질척수로의 3차원 신경섬유로 영상을 재구성하여 분석하였다. 기본 관심영역은 전 뇌교, 두 번째 관심영역은 전 수질을 통과하는 피질척수로로 설정하여 두 부위를 동시에 통과하는 신경섬유로를 최종 관심 신경섬유로로 하였다. 분할비등방도와 각의 종료 기준은 각각 0.3과 70도로 하였다. 결 과 : 삼차원 피질척수로 영상에서 이상 소견으로는 피질척수로의 단절과 신경섬유의 양적 감소, 피질척수로의 무형성, 횡뇌량 신경섬유 그리고 비정상적인 피질척수로의 재구성 등의 유형이 있었으며 전체 13예 중 피질척수로의 단절이 10예(76.9%), 신경섬유의 양적 감소가 8예(61.5%)에서 관찰되었다. 피질척수로의 무형성은 3예(23.1%)에서 관찰되었고 횡뇌량 신경섬유로는 2예(15.4%), 비정상적인 피질척수로의 재구성은 4예(30.8%)에서 관찰되었다. 임상적인 소견과 3차원 피질척수로의 이상소견이 일치되는 예가 13예 중 11예(84.6%)였다. 결 론 : 확산 텐서강조영상을 이용한 3차원 피질척수로 영상은 다양한 이상 소견과 임상적인 소견과의 높은 일치도를 보여 편마비 뇌성마비의 진단과 치료에 매우 유용한 검사로 사용될 수 있다고 생각된다. 그러나 향후 검사법의 표준화 등 보완을 요하는 연구가 더 필요하다고 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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