• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.72-78
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• 2014

연구의 목적은 의사호흡정지(QBH) 바이오 피드백이 의료영상획득 시간의 큰변화 없이 잔류 호흡 운동을 조절함으로써 호흡 운동에 의한 영상 오류를 줄이고, 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상을 향상시킬 수 있다는 가설을 실험하는 것이다. 가설을 확인하기 위해 건강한 다섯 사람을 대상으로 3T 지멘스 엠알아이의 호흡 탐색기가 포함된 T2 가중 스페이스 엠알 펄스 시퀀스를 이용해 두번의 게이트 자기공명 영상 연구를 시행 하였다: 자유 호흡 상태와 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡상태, 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템은 알피엠(RPM) 시스템(실시간 위치 관리시스템, 베리안)을 사용하여, 복부의 외부 위치를 측정하고, 음향과 시각적으로 각각의 호흡주기의 90% 위치에서 2초 숨을 정지하도록 안내하는 방법을 사용했다. 평가방법은 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템을 이용시 간 상부의 호흡정지모습의 재현성이 게이팅 영역 내에서 향상되는지를 지원자의 실험을 통해 평가하였다. 자유호흡상태와 의사호흡정지 바이오 피드백상태에서 3차 흉부자기공명영상내에 호흡 운동에 의한 영상 오류와 게이팅영역 내에서의 잔류 호흡 운동 조절여부도 함께 평가했다. 또한, 복부 변위의 RMSE도 (제곱근오차) 조사되었다. 의사호흡정지 바이오 피드백방법을 사용함으로 자유호흡의 경우보다 게이트 3차 흉부 엠알 영상에서 폐와 간에서 호흡운동에 의한 영상오류의 감소 결과를 획득했다(영상획득시간: ~6분). 이는 의사호흡정지 바이오 피드백사용시, 게이팅 영역에서 복부 운동 감소와 횡경막의 잔류 움직임 감소가 일치함을 의미한다. 따라서, 알피엠을 통해 얻은 복부 변위의 전체 자료에서평균 RMSE는 (제곱근오차) 자유 호흡의 2.0 mm에 비해 7 mm (67% 감소, p값=0.02)로 감소하였으며, 게이팅영역만을 고려했을때는 자유 호흡의 1.7 mm가 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡을 사용함으로써 0.7 mm (58 % 감소, p값=0.14) 로 개선되었다. 선형 피팅을 사용하여 얻은 평균 기준 이동값은 의사호흡정지 바이오 피드백 을 사용하면 자유 호흡 5.5 mm/분보다 0.6 mm/분(89% 감소, p값=0.017)으로 감소되었다. 이 연구는 의사호흡정지 바이오 피드백을 이용해 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상 중에 간 상부의 호흡정지 재현성이 향상되는 것을 보여 주었다. 이 시스템은 내부 해부학의 운동을 조절함으로써 게이트 의료 영상과 방사선 치료에 임상적으로 적용 할 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권2호
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• pp.49-56
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• 2010

방사선의 노출로 유발되는 장해위험을 극복하기 위한 방사선 방호제의 개발은 중요한 과제가 되고 있다. 또한 급속히 발전하고 있는 방사선 치료 분야에도 치료에 수반되는 부작용을 경감하는 약재의 활용은 효과적인 치료가 가능해진다. 그러나 항 방사선 방어제로 실용화 되어 있는 약재는 매우 적은 실정이다. 따라서 주류 속에 함유된 미량성분으로부터 세포를 보호하는 방사선 방호제로서 활용 가능성을 알아보기 위해 맥주와 그 미량 성분들을 대상으로 실험한 바 있고, 그 주류의 한 종류로서 시판되고 있는 소주의 주정성분에 대하여 세포사의 형태와 그 발현 빈도를 유세포분석기를 이용하여 분석하고자 하였다. 건강한 성인자원자 5명으로부터 동의를 얻어서 증류수와 맥주 그리고 소주에 각각 알코올 $81.5mg{\cdot}dl^{-1}$의 동일농도로 섭취하게 한 후에 2시간 경과 후 채혈하였고, 이로부터 임파구 세포를 분리하여 방사선을 0.5 Gy에서 5 Gy까지 조사한 다음 60시간 배양한 후에 유세포 분석기로 분석하였다. 전체 세포에 대한 세포 생존비율의 경우 방사선양이 증가할수록 세포 생존율은 점진적으로 감소하였다. 전세포고사의 비율은 소주 섭취군에서는 약 20%정도 대조군에 비해 감소된 것으로서 나타났다. 세포괴사의 비율은 소주 섭취군에서 선량이 증가할수록 약35%정도의 기울기로 증가하였다. 초기 세포고사비율은 맥주 섭취군이 대조군에 비해 약20% 발현율이 높게 나타났으나 소주섭취군의 경우, 전 선량 영역에서 약25%로 그 발현율이 저하되었다. 지연 세포고사 비율은 소주 섭취군에서는 대조군에 비하여 약20-30% 증가를 보였다. 특히 선량이 1.0 Gy에서 5.0 Gy사이의 영역에서 높은 발현율을 보였다. 방사선 방호제의 유용성 여부는 세포 보호효과가 얼마나 있느냐에 따라 달려있다. 맥주 섭취군의 대조군에 비해 약20% 발현율이 높게 나타났으나, 소주 주정성분의 경우 전체 세포 고사유발에서는 약20%의 감소와 조기 세포고사비율이 현저하게 낮은 것으로 미루어 보아 세포보호 효과는 미약하게 있으나 지연 세포고사의 높은 발현율은 세포괴사 비율을 증가 시켰다. 이러한 경우는 다른 세포사의 형태인 세포증식사가 더욱 중요하게 작용한 것으로 알 수 있다. 따라서 소주 주정성분의 경우는 방사선 방호물질로 효용성이 적은 것으로 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권1호
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• pp.47-52
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• 1999

목적 : 시각자극을 이용하여 대뇌 후두엽에서 BOLD(blood oxygen level dependent)효과에 의한 기능적 자기공명영상과 양성자 자기공명분광법을 이용한 대사물질영상( metabolic i image)을 얻어 그 결과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 24세에서 30세 사이의 8명의 남자와 2명의 여자를 포함하는 10명의 정상 성인 남녀를 대상으로 1.5T MRI에서 시각 지극을 이용하여 echo planar imaging펠스시퀀스를 사용하여 BOLD효과에 의한 영상들을 대뇌 후두엽에서 얻었다. 시각자극은 8Hz의 red flicker를 이용한 광 자극을 주였다. MR에서 얻어진 영상들을 workstation으로 전송한 뒤 자체 개발한 분석프로그램을 사용하여 상관계수방법을 이용하여 기능적 영상을 구하였다. 그리고 얻어진 영상의 활성화 부위를 선정한 뒤 양성자 자기공명 분광법을 사용하여 시각 자극에 의한 뇌 활성화시 대사물질의 변화를 분석했다. 그 후 자가공명분광영상법(magnetic resonance spectro-scopic imaging)를 실행하여 젖산(lactate)의 대사물질 영상을 얻었다. 결과 : 시각 자극에 따른 BOLD효과에 의한 뚜렷한 활성화 부위가 후두염 대뇌피질에 나타났다. 또한 이들 활성화 부위에서 자기공명분광법을 시행한 결과 휴식상태와 시각자극상태에서 NAA(N-acetyle aspartate)/Cr(creatine)이 $1.79{\pm}0.28$에서 $1.88{\pm}O.20$으로 거의 변화가 없는 것에 반해 lactate는 자극 전후 $9.48{\pm}4.38$배로 증가하였으며 이를 바탕으로 lactate에 대한 대사물질영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 시각자극에 의한 뇌 활성화시 BOLD효과를 이용한 자기공명영상볍으로 활성화 부위를 확인할 수 있었고, 같은 부위에서 자기공명분광법을 이용하여 lactate의 증가를 확인하였다. 또한 lactate의 증가를 대사물질영상으로 표현함으로써 두 결과에 대한 상관관계 및 뇌 기능적영상에 대한 신뢰성을 높일 수 있게 되었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.154-158
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• 1999

목적 : 1.5T와 3.0T에서의 FLASH (fast low-angle shot) 기법를 이용한 운동중추영역의 뇌기능 자기공명영상에서 TE 값 변화에 대한 $T_2^{*}$ weighting 효과를 관찰하고 TE 값의 변화에 따른 BOLD (blood oxygen level dependent) 효과를 서로 비교하고자 한다. 그리고 활성화 영역에서 활성화상태와 휴식상태의 정량적인 값인 $T_2^{*}$에 의한 차이값을 영상화 하고자 한다. 대상 및 방법 : 24세에서 35세까지의 오른손잡이 10명의 건강한 남녀 (남:8명, 여:2명)를 대상으로 가능한 2Hz의 속도로 오른손에서 finger-tapping task (엄지 손가락과 나머지 네 손가락을 차례로 서로 마주치게 하는 운동)를 시행하였다. 운동자극은 처음에 한벤의 휴식상태 (3영상)를 가진 후2번의 활성화상태 (6영상)와 휴식상태 (6영상)를 반복하였다. FLASH (TR/flip angle: $l00ms/20^{\circ}$, FOV: 230mm) 방법를 이용하여1.5T'에서는 26, 36, 46, 56, 66 ms 의 TE를 사용하였고 3.0T에서는 16. 26, 36, 46, 56 ms의 TE를 사용하였다. 영승L을 얻은 후 PC에서 상관계수방법을 이용하여 자체 개발한 프로그램과 상관계수 0.45를 사용하여 분석 하였다. 기능적 영상에서 활성화된 영역에서 l.5T와 3.0T에서 각각의 TE에셔 활성화 상태와 휴식상태 의 차이값을 사용하여 fitting을 하여 적절한 TE값을 찾고 기능적 $T_2^{*}$영상을 구하였다. 결과 : FLASH기법을 사용하여 뇌 기능영상을 얻기에 최적의 TE 값은 1.5T에서는 $61.89{\pm}2 2.68{\;}ms,{\;}3.0T에서는{\;}47.64{\pm}13.34였다$. 뇌 활성화 영역에서 자화율 변화에 따른최대 선호 강도변화는 1.5T에서는 TE, 66ms에서 3.36%. 3.0T에서는 TE. 46ms에서 10.05%로 3.0T가 1.5T에 비해 약 3배 정도 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 산출된 최적의 TE 값은 각각의 TE 값에서 얻은 활성화 상태와 휴식상태의 차이값의 최대의 TE 값와 일치하였다. 결론 : 뇌 기능영상에서 3.0T MRl는 1.5T에 비해 deoxyhemoglobin에 의한 자화율의 변화를 약 3배정도 잘 반영하므로 뇌 기능영상 측정시 보다 유용성이 있는 것으로 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제37권5호
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• pp.288-300
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• 2003

목적: ${H_2}^{15}O$ PET의 정량화를 위하여 1-조직 구획모델이 쓰이며, 뇌혈류와 조직/혈액 분배계수를 구하기 위하여 nonlinear least squares (NLS) 방법이 사용되나 계산 시간이 긴 등의 문제로 파라미터를 각화소마다 구해야 하는 파라메트릭 영상 구성에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 이와 같은 NLS 문제점을 극복하여 파라메트릭 영상을 빠르게 구성하기 위하여 제안된 파라미터 추정 알고리즘들을 구현하고, 이 방법들의 통계적 신뢰도와 계산의 효율성을 비교하였다. 대상 및 방법: 이 연구에서 이용한 방법들은 linear least squares (LLS), linear weighted least squares (LWLS), linear generalized least squares (GLS), linear generalized weighted least squares (GWLS), weighted integration (WI), 그리고 model-based clustering method (CAKS)이다. 노이즈 정도에 따른 각 파라메트릭 영상법의 정확성 및 통계적 신뢰성을 알아보기 위하여 Zubal 뇌모형(brain phantom)으로부터 동적 PET 영상을 모사하고 포아송노이즈를 더한 후 각 파라메트릭 영상 구성 방법을 적용하였다. 또한 정상인 16명에 대하여 얻은 실제 자료에 대하여 이 방법들을 적용하고 결과를 비교하였다. 결과: 뇌혈류와 분배계수에 대한 평균 오차는 방법에 따라 크게 다르지 않았으며 모든 방법이 뇌혈류 및 분배계수 추정에 있어 무시할 만한 바이어스를 보였다. 파라메트릭 영상의 정성적 특성 또한 유사하였으나 CAKS 방법의 계산 속도가 월등하여 NLS 방법의 약 1/500, LLS 방법의 약 1/25의 계산시간을 보였다. 결론: 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 빠른 파라미터 추정 알고리즘들 중에 보다 개선되어 제안된 LWS, GLS, GLWS, CAKS 방법들이 단순하고 빠른 LLS, WI 방법들에 비하여 통계적 신뢰성을 크게 향상시키지는 못하나 CAKS 방법은 계산 시간을 유의하게 단축시키므로 가장 적합한 파라메트릭 영상 구성방법이라 할 수 있을 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제15권1호
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• pp.67-71
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• 2011

목적 : 1.5T와 3.0T MRI에서 대상회 피질, 편도체, 해마체, 도피질의 T2 이완시간 (T2)을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 12명의 자원자를 대상으로 1.5T와 3.0T에서 해마에 대해 수직으로 FLAIR와 CPMG 펄스열 영상을 같은 조건으로 획득하였다. 대상회 피질, 편도체, 해마체, 도피질에서 T2를 측정하였고, 해마와 나머지 부위의 T2 비를 1.5T와 3.0T 사이에서 비교하였다. 결과 : 1.5T에서 측정한 평균 T2는 대상회 피질, 편도체, 해마체, 도피질에서 각각 $109.5{\pm}3.1$, $117.0{\pm}7.1$, $114.7{\pm}2.4$, $111.3{\pm}2.4$, 3.0T에서 측정한 값은 각각 $99.7{\pm}3.8$, $100.7{\pm}4.3$, $97.9{\pm}3.4$, $96.2{\pm}2.0$ 이었다. 1.5T와 3.0T 사이의 T2 변화 백분율은 각각 -8.9%, -13.5%, -14.6%, -13.5% 이었다. 1.5T와 3.0T 사이에서 해마체에 대한 대상회 피질, 편도체, 도피질의 T2 비는 각각 0.96 과 1.02 (p=0.003), 1.02 과 1.03 (p > 0.05), 0.97 과 0.98 (p > 0.05) 이었다. 결론 : 3.0T에서 대상회 피질의 T2 감소는 편도체, 도피질, 해마체와 비교해서 상대적으로 적었고, 대상회 피질과 해마체의 T2 이완시간비는 1.5T와 3.0T에서 의미 있는 차이를 보였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.103-107
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• 1997

목적: 기능적 MR영상을 이용하여 일차운동중추 및 부운동중추의 활성화 부위의 확인 및 편측성을 확인서을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 7명의 정상성인을 대상으로 echoplanar imaging 혈액산소노도의존(blood oxygen level dependent)기법을 이용하여 운동자극에 의한 뇌피질활성화 검사를 시행하여싸. 사용한 MR기기는 1.5T Siemens Magnetom Vision system이고 표준두부코일을 사용하였다. EPI의 parameter는 TR/TE:1.0/660 msec, 숙임각: $90^{\circ}$, field of view: $22cm{\times}22cm,{\;}matrix{\;}:{\;}128{\times}128$, 절편갯수/절편두께/간격: 10/4mm/0.8mm와 지방억제기법이 추가되었다. 손가락운동을 한쪽 손의 검사에 3회의 운동자극기간과 3회의 휴식기를 번갈아 좌측손과 우측손을 따로 시행하였다. 영상처리 software는 Stimulate 5.0을 사용하였고 통게적인 방법은 cross-correlation을 이용하였다. 좌우측 반구의 활성화시의 평균신호강도의 상승률과 일차운동중추와 부운동중추부위의 활성화된 voxel의 갯수를 구하여 좌측 및 우측손의 운동시의 좌우측반구의 활성화된 voxel의 갯수를 비교하였다. 그리고 각 반구의 활성화된 voxel의 총합을 구하여 각반구의 비대칭성을 확인하는 지표로 삼았다. 결과: 부운동중추에서 우성반구의 신호 상승률은 2.49-3.06%로 일차운동중추의 4.4-7.23%보다 낮은 상승류을 보였다. 우측이나 좌측손가락운동시 부운동중추의 좌, 우측 반구의 평균신호강도의 상승률에는 유의한 차이가 없었다(p>0.01). 활성화된 voxel의 갯수에 있어서도 유의한 차이가 없었다. 반구의 비대칭성을 확인하기 위하여 각각의 뇌반구의 활성화 voxel의 총합을 구하였을때 일차운동중추의 경우는 유의성있는 차이를 보였으나(p<0.05) 부운동중추의 경우에는 차이가 없었다. 결론: 일차운동중추는 반대측 뇌반구의 우세 및 좌측반구가 우세한 비대칭성을 보였으나 부운동중추는 한쪽 반구의 비대칭성이 약한결과를 보였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.109-113
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• 1997

목적: 고식적인 spoiled gradient echo(SPGR) 기법과 EPI기법간의 뇌의 운동피질에 대한 기능적 영상의 차이를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 5명의 정상 성인을 대상으로 1.5T 자기공명영상기기에서 SPGR기법(TR/TE/flep angle=50ms / 40ms / $30^{\circ}$, FOV=300mm, matrix $size=256{\times}256$, 단면두께=5mm)과 기법(TR / TE / flip angle=3000ms / 40ms / $90^{\circ}$, FOV=300mm, matrix $size=128{\times}128$, 단면두께=5mm)을 사용하여 MR 에이터를 얻었다. EPI기법의 경우, 총 6개의 단면에 대해 총 960개의 영상을 얻었고 SPGR 기법 겨우, 위 6개의 단면 중 운동중추영역이 포함된 한 단면에 대해 총 160개의 영상을 얻었다. 사용된 paradigm은 각각 8번의 휴지 기간과 활성 기간으로 구성되었고 활성기간동안에 시행된 작업은 오른손 손가락의 쥠과 펼침 운동이었다. 뇌의 활성영역을 국소화 하기 위해 사용된 통게적인 처리방법은 cross-correlation 방법이었다. 두 기법의 활성화 영상에 대해 활성 영역에서의 휴지 기간과 활성 기간간의 신호 크기의 변화와 연속적인 MR 데이터의 신호 대 잡음비의 측정, 그리고 활성 영역의 위치와 그 범위를 비교 분석하였다. 결과: 두 기법 모두에서 운동중추영역인 전운동피질이 잘 관찰되었다. 휴지 기간과 활성 기간간의 신호 크기의 변화는 두 기법간의 유의한 차이가 없었다. 그러나, 연속적인 MR 데이터의 신호 대 잡음비에 있어서는 EPI 기법이 SPGR 기법보다 약 2배 높았다. 또한, 활성 영역에 있어서 EPI 기법이 SPGR기법보다 낮은 쪽으로의 p값의 분포를 보여 주었다. 결론: 본 연구는 운동중추영역에 대한 뇌의 기능적 영상을 얻는 데에 있어서 두 기법 모두 유용함을 보여주었다. 그러나, EPI 기법에서 얻을 수 있는 높은 신호 감도 특성에 의해 EPI 기법이 SPGR 기법보다 뇌의 기능적 영역에 대한 더 정확한 정보를 제공하는 장점을 지닌다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 2004

목적 : 운동, 감각, 단어형성 , 듣고이해하기, 기억력과제를주면서 기능적자기공명영상를 이용하여 부운동영역의 기능적 지도화를 한다. 대상 및 방법 : 16명의 오른손잡이 정상지원자를 대상으로 1.5 T자기공명영상기기를 사용하여 전뇌를 BOLD EPI를 기능적자기공명영상을 얻었다. 왼손가락운동, 고온감각, 단어형성 , 듣고이해하기 그리고 기억자극을 주면서 5번의 자극기와 휴식기를 반복하여 영상을 얻었다. p = 0.0001의 역치를 사용하여 활성화된 뇌의 지도화를 시행하였고 역치 이상의 뇌활성화가 보이는 부위를 MNI 공간으로 표시하여 각각의 자극에 대한 해부학적 위치와 활성화를 분석하였다. 결과 : 16명의 정상지원자 중 부운동영역의 활성화는 운동자극시 16명 모두에서, 감각자극시 11명, 단어형성자극시 15명, 듣고이해하기자극시 5명, 그리고 기억자극시 15명에서 보였다. 부운동영역중 앞부분의 활성화는 단어형성자극과 기억자극시 보였으며, 뒤부분의 활성화는 운동과 감각자극시 측정되었다. 운동과 감각자극시 자극부위와 반대편의 부운동영역에서 활성화, 그리고 단어형성자극과 기억자극시 왼쪽반구의 활성화가 주로 측정되었다. 결론 : 부운동영역은 운동과 감각 그리고 단어형성기능과 기억기능에 연관이 있는 뇌부위이며, 부운동영역중에서도 각각의 기능에 해당하는 부위가 존재한다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제10권1호
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• pp.99-105
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• 2007

목적: 정상인에 있어 주관절 주위 척골 신경에 대하여 초음파를 이용한 척골 신경의 형태학적인 연구 및 동적 안정성을 조사하고, 주관 증후군 환자에서 척골 신경병증에 대한 초음파 영상의 진단에 있어 기초 자료를 마련하고자 한다. 대상 및 방법: $20{\sim}30$세 사이 건강한 정상 성인 남자 25명 50예의 척골 신경에 대하여 연구를 시행하였다. 7.5 MHz 고해상도 초음파의 선상 프로브를 이용하여 주관절 주위의 척골신경을 장축 및 단축영상에서 조사하였다. 장축영상을 통해 척골 신경의 주행경로와 위치, 신경의 굵기를 파악하고, 단축 영상을 내상과 근위부 1 cm, 내상과 후방, 오스본 인대부위, 오스본 인대 원위부 1 cm에서 측정하여 주관절의 굴곡 신전시 각 네 지점에서 척골 신경의 장단경과, 동적 안정성을 측정하였다. 결과: 주관절 신전시 척골 신경의 단경은 각각 2.66 mm, 2.97 mm, 2.64 mm, 2.69 mm로 측정되었다. 한편 장경은 각각 4.61 mm, 4.56 mm, 4.36 mm, 4.37 mm로 측정되어 각 네 곳의 해부학적 지점 간에 큰 변화가 관찰되지 않았다. 한편 굴곡시 척골 신경의 단경은 각각 2.72 mm, 2.34 mm, 2.65 mm, 2.41 mm로 변경되고, 장경은 각각 4.49 mm, 5.40 mm, 4.16 mm, 4.66 mm로 측정되었다. 주관절 굴곡시 내상과 후방에서 척골신경이 의미 있는 형태의 변화가 관찰되었으며 신전 굴곡시 모두 오스본 인대 입구에서 장단경이 가장 작게 관찰되었다. 동적 안정성 측정에서 척골 신경의 아탈구는 9예, 척골 신경 탈구는 7예 관찰되었다. 결론: 주관절 척골 신경의 초음파 검사에서 척골 신경은 정상인에서도 동적 불안정성과 굴곡신전에 따른 척골 신경의 장단경의 형태 변화가 관찰되기에 초음파로 척골 신경병증 진단에 있어 참고해야 할 소견이라고 판단된다.