• 한국자기공명학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.19-28
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• 2000

Authors evaluated alterations of observable metabolite ratios between the cerebral lesion and the contralateral region related to the clinical symptomatic side in levodopa-treated Parkinson's disease (PD) and investigated correlation between age in patients with PD and metabolite ratios of the lesion. Patients with levodopa-treated PD (n = 54) and age-matched normal controls (n = 15) underwent magnetic resonance spectroscopy (MRS) examinations using a stimulated echo acquisition mode (STEAM) pulse sequence that provided 2$\times$2$\times$2 cm3 volume of interest in the selected regions of substantia nigra (SN) and putamed-globus pallidus (PG). To evaluate dependence of metabolite ratios on age, we divided into two groups (i.e., younger and older age). We quantitatively measured N-acetylaspartate (NAA), creatine (Cr), choline-containing compounds (Cho), inositols (Ins), and the sum of glutamate (Glx) and GABA levels and obtained proton metabolite ratios relative to Cr using a Marquart algorithm. Compared with the contralateral region, a significant neuronal laterality of the NAA/Cr ratio in the lesion of SN related to the clinical symptomatic side was established (P = 0.01), but was not established in the lesion of PG (P = 0.24). Also, Cho/Cr ratio tended toward significance in the lesion of SN (P = 0.07) and was statistically significant in the lesion of PG(P = 0.01). Compared with that in the younger age group, NAA/Cr ratio in the older age was decreased in the lesion of SN (P = 0.02), while NAA/Cr ratio was not statistically significant in the lesion of PG ( P = 0.21). Significant metabolic alterations of NAA/Cr and Cho/Cr ratios might be closely related with functional changes of neuropathological process in SN and PG of levodopa treated PD and could be a valuable finding for evaluation of the PD. A trend of NAA/Cr reduction, being statistically significant in older patients, could be indicative of more pronounced neuronal damage in the SN of the progressive PD.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제59권sup1호
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• pp.139-144
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• 2016

Encephalocraniocutaneous lipomatosis (ECCL) is a rare neurocutaneous syndrome that affects ectomesodermal tissues (skin, eyes, adipose tissue, and brain). The neurologic manifestations associated with ECCL are various including seizures. However, ECCL patients very rarely develop brain tumors that originate from the neuroepithelium. This is the first described case of ECCL in combination with dysembryoplastic neuroepithelial tumor (DNET) that presented with intractable seizures. A 7-year-old girl was admitted to our center because of ECCL and associated uncontrolled seizures. She was born with right anophthalmia and lipomatosis in the right temporal area and endured right temporal lipoma excision at 3 years of age. Seizures began when she was 3 years old, but did not respond to multiple antiepileptic drugs. Brain magnetic resonance (MR) imaging performed at 8 and 10 years of age revealed an interval increase of multifocal hyperintense lesions in the basal ganglia, thalamus, cerebellum, periventricular white matter, and, especially, the right temporal area. A nodular mass near the right hippocampus demonstrated the absence of N-acetylaspartate decrease on brain MR spectroscopy and mildly increased methionine uptake on brain positron emission tomography, suggesting low-grade tumor. Twenty-four-hour video electroencephalographic monitoring also indicated seizures originating from the right temporal area. Right temporal lobectomy was performed without complications, and the nodular lesion was pathologically identified as DNET. The patient has been seizure-free for 14 months since surgery. Although ECCL-associated brain tumors are very rare, careful follow-up imaging and surgical resection is recommended for patients with intractable seizures.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제29권9호
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• pp.1233-1237
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• 2000

Objectives : In order to evaluate the metabolic changes associated with pericontusional edematous area in mild head injury, proton magnetic resonance spectroscopy(1H-MRS) was performed in mild head injury patients (initial GCS score 13-15) with focal brain contusion. Methods : Seven head injury patients with initial GCS 13-15(3 males and 4 females : age range 15-65 years, mean age 33 years) have underwent 1H-MRS evaluations. The patients were examined within 7 days after injury(n=7) and 2 months after injury(n=5). The region of interest(ROI) was selected in the edematous area adjacent to traumatic brain contusion upon T2-weighted MR images and a corresponding region of the contralateral hemisphere (ROC, region of contralateral corresponding hemisphere) was examined as well. The metabolic ratios of NAA/Cr and lactate/Cr were compared between ROIs, ROCs and control values. Results : In initial NAA/Cr ratios, the values of ROIs were significantly lower than those of the controls(p=0.009), but there was no difference either between ROIs and ROCs(p=0.410) or between ROCs of patients and the control (p=0.199). In lactate/Cr ratios, the ROIs in all seven patients and the ROCs in two showed increased lactate signals. The lactate/Cr ratios of the ROIs were significantly elevated as compared to those of the ROCs(p=0.02) and the control(p=0.015). In two months follow-up, lactate signals were absent or significantly reduced(p=0.015). In no patients, clinical or radiological deterioration has been observed. Conclusion : Our 1H-MRS results demonstrate that there are significant ischemic changes in pericontusional edematous areas as indicated by elevated lactate signals in the patients with mild head injury. But there were no consistent neural loss or dysfunction in these area. There findings suggest that pericontusional edematous areas can be vulnerable to secondary brain insults even in the patients with mild head injury.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권12호
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• pp.1260-1268
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• 2022

Objective: To propose standardized MRI-proton density fat fraction (PDFF) cutoff values for diagnosing hepatic steatosis, evaluated using contemporary PDFF measuring methods in a large population of healthy adults, using histologic fat fraction (HFF) as the reference standard. Materials and Methods: A retrospective search of electronic medical records between 2015 and 2018 identified 1063 adult donor candidates for liver transplantation who had undergone liver MRI and liver biopsy within a 7-day interval. Patients with a history of liver disease or significant alcohol consumption were excluded. Chemical shift imaging-based MRI (CS-MRI) PDFF and high-speed T2-corrected multi-echo MR spectroscopy (HISTO-MRS) PDFF data were obtained. By temporal splitting, the total population was divided into development and validation sets. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was performed to evaluate the diagnostic performance of the MRI-PDFF method. Two cutoff values with sensitivity > 90% and specificity > 90% were selected to rule-out and rule-in, respectively, hepatic steatosis with reference to HFF ≥ 5% in the development set. The diagnostic performance was assessed using the validation set. Results: Of 921 final participants (624 male; mean age ± standard deviation, 31.5 ± 9.0 years), the development and validation sets comprised 497 and 424 patients, respectively. In the development set, the areas under the ROC curve for diagnosing hepatic steatosis were 0.920 for CS-MRI-PDFF and 0.915 for HISTO-MRS-PDFF. For ruling-out hepatic steatosis, the CS-MRI-PDFF cutoff was 2.3% (sensitivity, 92.4%; specificity, 63.0%) and the HISTO-MRI-PDFF cutoff was 2.6% (sensitivity, 88.8%; specificity, 70.1%). For ruling-in hepatic steatosis, the CS-MRI-PDFF cutoff was 3.5% (sensitivity, 73.5%; specificity, 88.6%) and the HISTO-MRI-PDFF cutoff was 4.0% (sensitivity, 74.7%; specificity, 90.6%). Conclusion: In a large population of healthy adults, our study suggests diagnostic thresholds for ruling-out and ruling-in hepatic steatosis defined as HFF ≥ 5% by contemporary PDFF measurement methods.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권1호
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• pp.20-26
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• 2008

목적 : 주요 뇌 대사물질들의 T1 및 T2 이완시간들을 1.5T 및 3.0T 자기공명영상에서 산출하고 비교하여, 실제 임상응용의 기초자료로 제시하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1.5T와 3.0T에서 N-acetyl aspartate (NAA), Choline (Cho), Creatine (Cr)을 함유한 모형을 이용하여 STEAM (STimulated Echo-Acquisition Mode)방법으로 반복시간 (Repetition time)을 5000 ms, 에코시간 (Echo time)을 20 ms로 고정한 후 혼합시간 (Mixing time)을 11단계로 변화시켜서 획득된 스펙트럼들에서 뇌 대사물질들의 T1 이완시간을 산출하였으며, PRESS (Point-REsolved SpectroScopy)방법으로 반복시간을 3000 ms에 고정시킨 후 에코시간을 5단계로 변화시켜서 획득된 스펙트럼들에서 뇌 대사물질들의 T2 이완시간을 산출한 후 그 결과들을 1.5T와 3.0T사이에서 비교하였다. 결과 : T1 이완시간에 대하여, NAA는 1.5T에서 $2293\;{\pm}\;48\;ms$, 3.0T에서 $2559\;{\pm}\;124\;ms$로 산출되어 1.5T와 비교하여 3.0T에서 11.6% 길어졌고, Cho은 1.5T에서 $2540\;{\pm}\;57\;ms$, 3.0T에서 $2644\;{\pm}\;76\;ms$로 3.0T에서 4.1% 길어졌으며, Cr 은 1.5T에서 $2543\;{\pm}\;75\;ms$, 3.0T에서 $2665\;{\pm}\;94\;ms$로 3.0T에서 4.8% 길어졌다. T2 이완시간에 대하여, NAA는 1.5T에서 $526\;{\pm}\;81\;ms$, 3.0T에서 $468\;{\pm}\;74\;ms$로 산출되어 3.0T에서 11.0% 짧아졌고, Cho은 1.5T에서 $220\;{\pm}\;44\;ms, 3.0T에서 $182\;{\pm}\;35\;ms$로 3.0T에서 17.3% 짧아졌으며, Cr 은 1.5T에서 $289\;{\pm}\;47\;ms$, 3.0T에서 275\;{\pm}\;57\;ms$로, 3.0T에서 4.8% 짧아졌다. 결론 : 1.5T와 비교하여 3.0T에서 모형에 함유된 주요 뇌 대사물질들의 T1이완시간들은 $4.1%\;{\sim}\;11.6%$ 증가하였고, T2이완시간들은 4.8% ~ 17.3% 감소하였으므로, 자기공명분광법의 적정화를 위하여 3.0T에서 반복시간을 연장시키고, 에코시간은 단축시켜야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.259-267
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• 2003

실험적 뇌손상 전후에 쥐의 뇌대사물질 변화를 4.7 T 자기공명분광법을 이용하여 조사하여 보았다. 자기공명 스펙트럼는 비교대상 그룹으로서 정상 쥐 우측 두전엽 피질에서 획득되었다. 유체타진손상기법(Fluid Percussion Injury)을 사용하여 뇌손상을 유발시킨후 3일 후 스펙트럼이 얻어졌다. 뇌손상 쥐의 뇌대사불질들의 변화는 정상쥐의 뇌대사물질들과 비교되었다. Neuronal marker로써 NAA/Cr 비율은 대조군에서 1.13$\pm$0.12이었고 뇌좌상부위에서 0.90$\pm$0.11로 손상전과 비교하여 대조군에 비해 유의성있는 감소소견을 나타내었으며 이는 neuronal loss를 의미하는 것으로 추정된다(P=0.001). Cho/Cr 비율은 대조군에서 0.76$\pm$0.15이었고 뇌좌상부위에서 0.91$\pm$0.17로 손상전과 비교하여 대조군에 비해 유의성있게 증가하는 경향을 나타내었으며 이는 생체막의 파괴나 염증반응과 관련된 것으로 추정된다(P=0.02). 하지만 Glx/Cr 비율은 손상전후에 유의성있는 변화를 나타내지 않았다. Lac/Cr 비율은 대조군에 비해 증가하는 경향을 나타내었고 이는 외상후 에너지 대사의 변위양상으로 고려되어진다. 이러한 소견들은 자기 공명분광법이 유체타진손상기법을 이용한 외상성 뇌좌상에서 신경병리학적 변화과정에 대한 이해를 증진시키고 나아가 외상에 의한 뇌좌상의 임상적인 평가를 위해 매우 유용한 modality임을 시사하는 것이라고 사료된다. 그러나 본 연구에서 몇몇의 케이스에서 voxel을 선정하면서 두개골의 일부가 포함되거나 혹은 죄상과 동반된 출혈로 인해 유용한 데이터를 획득하는데 어려움을 주기도 하였다. 앞으로 보다 더 세밀한 분석과 연구를 위해 유체타진 손상의 다양한 정도에서 대사물질들의 변화양상을 평가할 필요가 있을 것으로 사료된다. .

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권3호
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• pp.583-591
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• 1997

연구배경 : 만성폐질환 환자들의 운동 능력 감소의 한 기전으로 제시되고 있는 골격근의 기능 저하는 질환의 병태생리에 기인하는 만성적인 저산소증으로 야기되는 산소성 인산화과정의 장애로 인한 근육 대사과정의 변화가 주요 원인으로 알려져 있다. 그러나 저산소증은 없으나 운동시 호흡곤란을 호소하며 운동능력의 감소를 나타내는 만성폐질환 환자들에서도 이러한 근육 대사 과정의 변화가 나타나는지에 대해서는 연구된 바 없다. 이에 저자들은 $^{31}P$ MRS를 이용하여 이들에서 전박 골격근의 대사 변화를 비슷한 연령의 정상인의 대사와 비교 관찰하므로써, 이들에서도 운동 능력 감소의 한기전으로서 역시 골격근의 대사 변화가 관여할 가능성을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 6 명의 만성폐쇄성폐질환 남자 환자 및 1명의 폐유육종증 남자 환자와 5명의 비슷한 연령의 건강한 성인 남자들의 전박근을 대상으로 $^{31}P$ MRS 검사를 실시하였다. 환자군의 평균 연령은 $56.7{\pm}12.1$세였으며 대조군의 평균 연령은 $51.6{\pm}13.6$세였다. 각 대상인의 전박 골격근을 대상으로 $^{31}P$ MRS검사를 안정시, 운동시 및 20분간의 회복시에 걸쳐 시행하였으며, 검사 중 계산된 세포내 산소성인산화 능력을 반영하는 Pi/PCr(inorganic phosphate/phosphocreatine)의 비와 세포내 pH(pHi)의 변화를 양군간에 비교하였다. 결 과 : 안정시 골격근 세포내 pHi는 양군간에 차이가 없었으나, 운동시작 2분후 pHi는 환자군이 $6.82{\pm}0.1$, 대조군이 $6.97{\pm}0.05$로 환자군에서 유의하게 낮았다. 그러나 극심한 피로상태에서 pHi는 환자군이 $6.70{\pm}0.10$, 대조군이 $6.78{\pm}0.09$로 환자군이 낮은 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 근육세포 내 산소성인산화 능력이 지표인 Pi/PCr은 안정시, 운동중 및 극심한 피로상태에서 모두 양군간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 회복시 초기 4분간에 걸쳐 관찰한 Pi/PCr의 회복 및 pHi가 안정시 50%수준으로 회복되는데는 시간은 양군간에 차이가 없었으며, 운동지속 시간도 유의한 차이는 없었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.401-407
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• 2011

TE를 변화시킨 정상인 대뇌의 MR spectrum에서 주요 대사물질의 면적과 SNR을 측정하여 PRESS 펄스파형과 STEAM 펄스파형 그리고 1.5T와 3.0T간의 자장세기에 따른 spectrum 간의 차이를 알아보고자 하였다. Phantom 실험을 통하여 적절한 TR을 정한 후, 정상인 지원자 10명(3.0T 5명, 1.5T 5명 ; 남 22~30세 : 평균 26세)을 대상으로 단일용적기법의 STEAM과 PRESS 기법을 시행하였다. 사용된 장비는 3.0T MR scanner(Magnetom Trio, SIEMENS, Germany)와 1.5T MR scanner(Signa Twinspeed GE, USA)이였다. 영상변수는 TR은 2000ms, TE는 30ms, 40ms, 50ms, 60ms, 90ms, 144ms, 288ms, NA는 96, 용적 크기는 $20{\times}20{\times}20mm3$로 하였으며, spectrum 획득시간은 3분 20초였다. 획득한 데이터는 후처리과정을 통하여 PRESS와 STEAM, 그리고 1.5T와 3.0T system 간의 NAA, Cho, Cr 등의 단순면적값과 SNR을 비교하였다. 또한 육안적 관찰을 통하여 각 대사물질들의 관찰정도를 비교하였다. 1.5T와 3.0T MR spectrum을 분석한 결과, STEAM과 PRESS의 주요 대사물질의 단순 면적값과 SNR은 TE가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, PRESS는 STEAM보다 1.5T에서 1.4배, 3.0T에서 1.3배 높은 SNR을 보였다. 자장의 세기에 따른 SNR 비교에서는 TE가 30ms에서 3.0T가 1.5T보다 약 2배 정도 높은 SNR을 보였으나 TE값이 증가함에 따라 3.0T에서의 SNR 감소율이 1.5T에서의 SNR 감소율보다 커서 TE가 90ms 이상부터는 큰 차이가 없었다. 반면 3.0T의 spectrum에서는 1.5T에서 구분할 수 없었던 ${\alpha}$-Glx, ${\beta}{\cdot}{\gamma}$-Glx, NAA complex등 작은 대사물질들을 보다 정확히 감별 할 수 있었고 short TE의 PRESS일 때 short TE의 STEAM보다 작은 대사물질들이 잘 관찰 되었다. 3.0T spectrum의 해상도와 SNR이 1.5T spectrum에 비하여 우수함을 알 수 있었다. 그러나 90ms이상의 long TE에서는 3.0T와 1.5T spectrum간의 SNR은 차이가 없었다. 따라서 고자장하에서의 자기공명분광법은 30ms 이하의 짧은 TE를 이용한 PRESS 펄스 파형을 사용하는 것이 임상적으로 유용하게 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권1호
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• pp.1-8
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• 2017

Purpose: To investigate the exchange and redistribution of hyperpolarized $^{13}C$ metabolites between different pools by temporally analyzing the relative fraction of dual $T_2{^*}$ components of hyperpolarized $^{13}C$ metabolites. Materials and Methods: A dual exponential decay analysis of $T_2{^*}$ is performed for [1-$^{13}C$] pyruvate and [1-$^{13}C$] lactate using nonspatially resolved dynamic $^{13}C$ MR spectroscopy from mice brains with tumors (n = 3) and without (n = 4) tumors. The values of shorter and longer $T_2{^*}$ components are explored when fitted from averaged spectrum and temporal variations of their fractions. Results: The $T_2{^*}$ values were not significantly different between the tumor and control groups, but the fraction of longer $T_2{^*}$ [1-$^{13}C$] lactate components was more than 10% in the tumor group over that of the controls (P < 0.1). The fraction of shorter $T_2{^*}$ components of [1-$^{13}C$] pyruvate showed an increasing tendency while that of the [1-$^{13}C$] lactate was decreasing over time. The slopes of the changing fraction were steeper for the tumor group than the controls, especially for lactate (P < 0.01). In both pyruvate and lactate, the fraction of the shorter $T_2{^*}$ component was always greater than the longer $T_2{^*}$ component over time. Conclusion: The exchange and redistribution of pyruvate and lactate between different pools was investigated by dual component analysis of the free induction decay signal from hyperpolarized $^{13}C$ experiments. Tumor and control groups showed differences in their fractions rather than the values of longer and shorter $T_2{^*}$ components. Fraction changing dynamics may provide an aspect for extravasation and membrane transport of pyruvate and lactate, and will be useful to determine the appropriate time window for acquisition of hyperpolarized $^{13}C$ images.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.120-128
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• 2002

목적 : 성상세포종과 다형성교모세포증과 같은 뇌종양에서 37 양성자 자기공명분광법을 이용한 분광 소견을 알아보고, 이를 정상인 뇌의 분광소견과 비교하여, 그 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 대상환자는 가톨릭의대 부속 강남성모병원에서 2001년 1월 1일부터 2002년 6월 1일까지 조직학적으로 확인된 astrocytoma 및 glioblastoma multiforme (GM) 환자들 중에서 양성자 자기공명분광을 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 연령분포는 28세에서 73세(평균: 52.2세), 남녀비는 4:6이었다. 양성자 자기공명분광법은 전신용 3T MRI/MRS 시스템(Medinus Co., LTD. Magnus 2.1)과 STEAM (stimulated echo acquisition mode) pulse sequence를 사용하였다. 획득한 자기공명분광 소견은 각각의 군에서 N-acetyla-spartate (NAA), phosphocreatine and creatine (Cr), choline containing compounds (Cho) and lactate (Lac)와 같은 대사물질들을 Cr을 기준으로 대사산물 신호강도의 비율로 상대적으로 계측하였다. 각각의 군에서 상대적인 비율의 평균과 표준편차를 구하여 정상뇌와 뇌종양을 비교하였고, 종합적인 결과는 Student t-test로 통계 처리하였다. 결과 : 양성자 자기공명분광소견상 정상 뇌조직과 뇌종양의 Cho/Cr 평균값은 각각 1.16$\pm$0.15, 1.79$\pm$1.02로 측정되었고, NAA/Cr은 각각 1.67$\pm$0.18, 0.64$\pm$0.38로 측정되었다. Lactate는 정상 뇌조직에서는 거의 발견되지 않은데 비해 뇌종양에서는 모두 관찰되었고 그 양은 3.53$\pm$2.54로 높게 나타났다. 결론 뇌종양(성상세포종, 다형성교모세포증)은 정상 뇌조직에 비해 Cho/Cr 비율이 현저히 증가하였으며, NAA/Cr 비율은 감소하였다. 또한 뇌종양에서는 강한 Lactate signal을 보여 주었다. 양성자 자기공명분광은 뇌종양에 대한 생화학적 정보를 얻을 수 있으므로, 임상적으로 비침습적인 방법을 통한 진단뿐 만 아니라 치료후 효과 판정이나, 뇌종양 재발 등의 감별진단에도 이용할 수 있을 것으로 사료된다.