• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제12권3호
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• pp.89-94
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• 2008

In order to reproduce chronic cerebral hypoperfusion as it occurs in human aging and Alzheimer's disease, we introduced permanent, bilateral occlusion of the common carotid arteries (BCCAO) in rats (Farkas et al, 2007). Here, we induced BCCAO in two different rat strains in order to determine whether there was a strain difference in the pathogenic response to BCCAO. Male Wistar and Sprague-Dawley (SD) rats (250-270 g) were subjected to BCCAO for three weeks. Kluver-Barrera and cresyl violet staining were used to evaluate white matter and gray matter damage, respectively. Wistar rats had a considerably higher mortality rate (four of 14 rats) as compared to SD rats (one of 15 rats) following BCCAO. Complete loss of pupillary light reflex occurred in all Wistar rats that survived, but loss of pupillary light reflex did not occur at all in SD rats. Moreover, BCCAO induced marked vacuolation in the optic tract of Wistar rats as compared to SD rats. In contrast, SD rats showed fewer CA1 hippocampal neurons than Wistar rats following BCCAO. These results suggest that the neuropathological process induced by BCCAO takes place in a region-specific pattern that varies according to the strain of rat involved.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.91-95
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• 2004

알츠하이머병에서는 전산화 단층촬영영상이나 자기공명영상을 이용하여 구조적, 비특이적 뇌 위축등의 병변을 진단할 수는 있으나 뇌 당대사 및 혈류 분포에 의한 이상 유무를 진단하기 위해서는 단일광자방출 단층촬영술 (single photon emission computed tomography, SPECT) 이나 양전자 방출 단층촬영술 (positron emission tomography, PET)을 이용한 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 관찰한 진단이 필수적이다. 따라서 SEPCT나 PET영상 위에 직접 관심영역(region of interest, ROI)를 그려서 ROI를 관찰하여 해부학적 뇌위축과 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 분석하였으나 ROI 방법은 주관적인 영향과 많은 분석 시간을 요하는 단점이 있다. 따라서 통계적 분석 방법을 이용한 맵핑방법으로 voxel based morphometry 방법을 수행하였고 MMSE 값을 분산분석변수로 하여 영상분석하여 $^{18}$F-labeled 2-deoxyglucose ($^{18}$F-FDG) positron emission tomography(PET)-CT 영상을 분석하였다. MMSE 값을 변수로 분석한 voxel based morphemetry 방법에서는 MMSE 값에 의한 대사저하의 변화는 무의미하였다. 알츠하이머병에서는 측두두정엽(temporoparietal cortex)의 cerebral blood flow, oxygen utilization, glucose metabolism은 줄어들고, 일차시각피질, 일차감각피질, 기저핵, 시상, 소뇌는 유지되며 voxel based morphometry 방법은 알츠하이머병을 분석하는데 유용한 분석방법이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제15권1호
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• pp.32-40
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• 2011

목적: 정상인의 나이에 따른 뇌피질의 회질과 백질의 T2 강조, FLAIR, T1 강조 영상에서의 두께와 신호강도의 미세구조 변화 양상을 알고자 한다. 대상 및 방법: 남녀 각각 10 명씩의 10세, 20세, 30세, 40세, 50세, 60세, 70세, 80세, 90세 군의 T2, FLAIR, T1 강조 MR영상을 이용하였다. 뇌의 난형중심 부위의 축상영상에서 일정한 두께를 보이는 후중심뇌회 부위에서 피질의 회질과 백질의 두께와 신호강도를 측정하여, 각 군의 평균값을 구하여 나이 증가에 따른 회질/백질 두께 비와 회질/백질의 신호강도 비의 변화 양상을 비교 관찰하였다. 결과: T2 강조영상에서 회질/백질 두께 비는 남녀 각각 10세에는 0.81과 0.79, 90세에는 0.73과 0.71로써 회질이 백질의 두께보다 더 감소하였으며, 회질/백질 신호 비는 10세에는 1.53과 1.43, 90세에는 1.23과 1.27로써 남녀 각 20%와 11% 감소하였다. FLAIR 영상에서 회질/백질 두께 비는 남녀 각각 10세에는 1.09와 1.00, 70세에는 1.11과 0.95였으며, 회질/백질 신호 비는 10세에는 1.23과 1.25, 90세에는 1.06과 1.05로써 남녀 각각 14%와 16% 감소하였다. T1 강조영상에서 회질/백질 두께 비는 남녀 각각 10세에는 0.66과 0.80이었고, 90세에는 0.90과 0.78로 변화하였으며, 회질/백질 신호 비는 10세에는 0.86과 0.85, 90세에는 0.90과 0.87로써 남녀 각각 5%와 2% 증가하였다. 결론: T2, FLAIR, T1 강조영상에서 뇌파질의 회질과 백질의 나이증가에 따른 두께와 미세신호강도의 변화 양상은 특징적이며, 이 양상을 이해하는 것은 뇌의 정상 노화와 퇴행성 질환을 구별하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.203-210
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• 2003

양전자방출단층촬영장치는 인체나 실험 동물 생체 내에서 일어나는 생화학적, 생리학적 과정을 정량 분석할 수 있는 장점으로 인해 핵의학에서 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 지속적인 핵의학기기의 발전에도 불구하고 PET은 여전히 분해능이 낮다는 단점이 있으며, 이로인해 부분용적효과가 발생한다. 본 연구에서는 호프만 팬텀 PET영상을 대상으로 MR 영상을 이용해 부분용적효과를 보정한 뒤 복원된 픽셀값이 백질과 회백질간의 글루코즈 흡수비율인 1:3에 근접하는 정도를 알아보고 실제 정상인 환자의 PET 영상을 같은 방법으로 보정하여 임상적용의 가능성을 알아보았다. 먼저 호프만 팬텀의 MR 영상과 PET영상을 registration한 뒤, MR영상을 이용해 백질과 회백질 부위를 추출하여 binary image를 만들었다. 각각의 binary image를 4, 8, 12, 16 mm의 다양한 FWHM 해상도 값으로 convolution과정을 거친 뒤 회백질 부위와 백질 부위를 다시 결합하여 MR 영상과 registration된 PET영상에서 나누고, 이를 다시 뇌 전체 영역을 나타내는 binary image와 곱하여 해부학적으로 정확한 뇌 영역을 갖도록 하였다. 분석방법으로는 MR 영상에서 회백질과 백질 부위에 관심영역을 얻은 뒤, 이를 보정 이전의 영상과 4, 8, 12, 16 mm의 FWHM으로 각각 보정된 영상들에 적용하여 관심 영역내 평균 픽셀 값을 얻고 이를 이용하여 회백질과 백질 간의 평균 픽셀 값 비율을 구하였다. 또한 같은 방법으로 정상인의 PET영상을 보정하였다. 호프만 팬텀의 실험결과, 회백질과 백질 간의 보정 후 비율이 보정 이전의 비율에 비해 증가하였으며, 각각의 FWHM 조건에서도 비율 차이를 나타내었다. 정상인의 경우 역시 보정 이전에 비해 보정 이후 백질과 회백질간의 비율이 증가하는 경향을 나타내었으나, 각각의 FWHM 경우 나타난 회백질과 백질 간의 비율의 증가는 호프만 팬텀실험에 비해 약간 더 낮게 나타났다. 실험을 통해 보정 이후 호프만 팬텀의 경우 실제 백질과 회백질간의 비율인 1:3의 비율에 근접하였으며, 임상적용의 경우 보정 이 후 그 비율이 호프만 팬텀의 실험결과에 미치지는 못하지만 적절한 보정효과를 나타냈다. 또한 각각의 FWHM 값으로 보정된 결과에서 나타난 비율의 증가폭 결과를 통해 4 mm에서 16 m의 FWHM 적용에 따른 부분용적효과의 보정 정도를 알 수 있었으며, 실제 임상적용의 가능성을 제시하였다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1997년도 춘계학술대회
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• pp.92-92
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• 1997

Stereotaxic apparatus를 이용하여 흰쥐의 두개골을 천공하여 periaqueductal gray matter에 정확히 cannula를 삽입하여 1일 이상의 방치후 여기로 약물을 투여하여 일군의 동물들은 행동의 변화를 관찰하고, 일군의 동물들은 경동맥에서의 혈압과 심박수의 변화를 관찰한다. 결과: ET-1에 의해 유발된 barrel-rolling은 NMDA receptor-selective antagonist인 MK-801에 의해 유의성있게 억제되었으며, NOS antagonist인 L-NAME과 NO scavenger인 Hemoglobin에 의해서도 유의성 있게 억제되었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.149-149
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• 2006

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.525-528
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• 1999

Abstract - In this paper, a segmentation method for brain Magnetic Resonance(MR) image using region clustering technique with statistical distribution of gradient image and fuzzy rules is described. The brain MRI consists of gray matter and white matter, cerebrospinal fluid. But due to noise, overlap, vagueness, and various parameters, segmentation of MR image is a very difficult task. We use gradient information rather than intensity directly from the MR images and find appropriate thresholds for region classification using gradient approximation, rayleigh distribution function, region clustering, and merging techniques. And then, we propose the adaptive fuzzy rules in order to extract anatomical structures and diseases from brain MR image data. The experimental results shows that the proposed segmentation algorithm given better performance than traditional segmentation techniques.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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• pp.34-34
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• 2003

Age-related WMCs frequently appear in older subjects and are known to be associated with cognitive impairment and brain pathologies such as Alzheimer's disease and stroke. However, it is difficult to detect WMC correctly by using only intensity-based clustering scheme because the intensity levels of WC are similar to those of gray matter(GM). In this paper, we aimed to develop a fast and accurate scheme to detect and segment periventricular WMCs by using both k-means clustering method and morphological features.

• ETRI Journal
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• 제27권4호
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• pp.377-384
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• 2005

We investigate near-infrared light (NIR) propagation in a model of an adult head using an extensive Monte Carlo (MC) simulation. The adult head model is a four-layered slab which consists of a surface layer, a cerebrospinal fluid layer, a gray-matter layer, and a white-matter layer. We study the effects of a refractive index mismatch on the model, calculating the intensity of detected light, mean flight time, and partial mean flight time of each layer for various refractive indices of the cerebrospinal fluid layer as functions of source-detector spacing. The Monte Carlo simulation shows that the refractive index mismatch presents very rich results including rapidly decaying intensity of detected light and a peak and cross-over in the partial mean flight time with source-detector spacing. We also investigate spatial sensitivity profiles at various source-detector spacings, discussing the index mismatch effect on the model.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.343-344
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• 2009

The aim in this paper is to show how to extract scalp of a series of brain MR images by using region growing segmentation algorithm. Most researches are all forces on the segmentation of skull, gray matter, white matter and CSF. Prior to the segmentation of these inner objects in brain, we segmented the scalp and the brain from the MR images. The scalp mask makes us to quickly exclude background pixels with intensities similar those of the skull, while the brain mask obtained from our brain surface. We make use of connected threshold method (CTM) and confidence connected method (CCM). Both of them are two implementations of region growing in Insight Toolkit (ITK). By using these two methods, the results are displayed contrast in the form of 2D and 3D scalp images.