• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제45권4호
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• pp.219-223
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• 2009

Objective : Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is frequently used to localize language areas in a non-invasive manner. Various paradigms for presurgical localization of language areas have been developed, but a systematic quantitative evaluation of the efficiency of those paradigms has not been performed. In the present study, the authors analyzed different language paradigms to see which paradigm is most efficient in localizing frontal language areas. Methods : Five men and five women with no neurological deficits participated (mean age, 24 years) in this study. All volunteers were right-handed. Each subject performed 4 tasks, including fixation (Fix), sentence reading (SRI. pseudoword reading (PR), and word generation (WG). Fixation and pseudoword reading were used as contrasts. The functional area was defined as the area(s) with a t-value of more than 3.92 in fMRI with different tasks. To apply an anatomical constraint, we used a brain atlas mapping system, which is available in AFNI, to define the anatomical frontal language area. The numbers of voxels in overlapped area between anatomical and functional area were individually counted in the frontal expressive language area. Results : Of the various combinations, the word generation task was most effective in delineating the frontal expressive language area when fixation was used as a contrast (p<0.05). The sensitivity of this test for localizing Broca's area was 81 % and specificity was 70%. Conclusion : Word generation versus fixation could effectively and reliably delineate the frontal language area. A customized effective paradigm should be analyzed in order to evaluate various language functions.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.183-185
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• 2009

As imaging technology develops, magnetic resonance imaging (MRI) techniques have contributed to the understanding of brain function by providing anatomical structure of the brain and functional imaging related to information processing. Manganese-enhanced MRI (MEMRI) techniques can provide useful information about functions of the nervous system. However, systematic studies regarding information processing of pain have not been conducted. The purpose of this study was to detect brain activation during painful electrical stimulation using MEMRI with high spatial resolution. Male Sprague-Dawley rats (250-300 g) were divided into 3 groups: normal control, sham stimulation, and electric stimulation. Rats were anesthetized with 2.5% isoflurane for surgery. Polyethylene catheter (PE-10) was placed in the external carotid artery to administrate mannitol and MnCl2. The blood brain barrier (BBB) was broken by 20% D-mannitol under anesthesia mixed with urethane and a-chloralose. The hind limb was electrically stimulated with a 2Hz (10V) frequency while MnCl2 was infused. Brain activation induced by electrical stimulation was detected using a 4.7 T MRI. Remarkable signal enhancement was observed in the primary sensory that corresponds to sensory tactile stimulation at the hind limb region. These results suggest that signal enhancement is related to functional activation following electrical stimulation of the peripheral receptive field.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.37-44
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• 2024

MR은 우수한 연조직 대비와 기능 정보를 보여줄 수 있지만, 방사선치료에서 정확한 선량 계산을 위해서는 CT영상의 전자밀도 정보가 필요하다. 방사선치료(Radiotherapy) 계획 워크플로우에서 MR영상과 CT영상을 융합하기 위해 환자는 일반적으로 MR과 CT영상 방식 모두에서 스캔된다. 최근에 딥러닝기술 덕분에 MR영상에서 딥러닝 기반의 CT영상 생성이 가능해졌다. 이로 인해 CT 스캔 작업을 할 필요가 없게 된다. 본 연구에서는 MR영상으로부터 CycleGan 딥러닝 기반 CT영상생성을 구현했다. T1가중이나 T2가중 중에 한 가지 또는 그 둘다의 MR영상을 가지고 합습한 3가지의 인공지능 CT생성기를 만들었다. 결과에서 우리는 T1가중 MR 영상 기반으로 학습한 생성기가 T1가중 MR영상이 입력될 때 다른 CT생성기보다 더 나은 결과를 생성할 수 있음을 발견했다. 반면, T2가중 MR영상 기반 CT생성기는 T2가중 MR영상을 입력 받을 때, 다른 시퀀스기반 CT생성기보다 더 나은 결과를 생성할 수 있습니다. MR영상을 기반으로 한 CT생성기는 곧 임상현장에 적용될 수 있는 기술이다. 특정 시퀀스 MR영상으로 학습한 머신러닝 CT생성기는 다른 시퀀스 MR영상으로 학습한 생성기보다 더 그 특정 시퀀스와 같은 MR영상을 입력받을 때 더 나은 CT영상을 생성할 수 있음을 보여주었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제14권2호
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• pp.115-120
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• 2010

목적 : 활성자극 파라다임을 사용한 기능적 자기공명영상 데이터에서 자발적 요동에 해당하는 저주파 BOLD 신호의 존재여부를 규명해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 20명의 여자 양궁선수들과 양궁 경험이 없는 23명의 여자들을 대상으로 finger-tapping 파라다임은 30초간의 운동기와 휴지기를 3회 반복하였다. 혈액산소수준의존(BOLD) fMRI 영상은 3.0 T MR 기기에서 경사자장 반향 EPI 영상을 해부학적 영상은 3차원 T1 강조영상을 사용하였다. 뇌활성화 차이는 SPM-5를 사용하여 분석하였고 저주파 요동성분을 찾기 위해 GIFT 프로그램을 사용하였다. 결과 : 두군 모두에서 finger-tapping에 따라 대뇌좌측의 주운동영역과 보조운동영역 그리고 우측 소뇌에서의 활성화가 관찰되었다. GIFT를 사용한 ICA 분석에서 피검자들의 반측 감각운동망, 동측 감각운동망 그리고 인지기능과 연관된 신경망에 해당하는 독립적인 성분들이 구별되었다. 결론 : Finger-tapping fMRI 데이터에서 BOLD 신호의 자발적 요동에 해당하는 저주파 신호 성분들을 ICA 기법을 사용하여 분리해 낼수 있었고 이러한 독립성분들이 일차운동감각 신경망 그리고 운동 인지기능을 담당하는 신경망의 휴지기 신경활동을 나타낸다는 사실을 규명할 수 있었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권8호
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• pp.1253-1265
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• 2021

Objective: To investigate the prognostic value of preoperative cardiac magnetic resonance imaging (MRI) for long-term major adverse cardiac and cerebrovascular events (MACCEs) in patients undergoing tricuspid valve (TV) surgery for functional tricuspid regurgitation (TR). Materials and Methods: The preoperative cardiac MR images, New York Heart Association functional class, comorbidities, and clinical events of 78 patients (median [interquartile range], 59 [51-66.3] years, 28.2% male) who underwent TV surgery for functional TR were comprehensively reviewed. Cox proportional hazards analyses were performed to assess the associations of clinical and imaging parameters with MACCEs and all-cause mortality. Results: For the median follow-up duration of 5.4 years (interquartile range, 1.2-6.6), MACCEs and all-cause mortality were 51.3% and 23.1%, respectively. The right ventricular (RV) end-systolic volume index (ESVI) and the systolic RV mass index (RVMI) were higher in patients with MACCEs than those without them (77 vs. 68 mL/m², p = 0.048; 23.5 vs. 18.0%, p = 0.011, respectively). A high RV ESVI was associated with all-cause mortality (hazard ratio [HR] per value of 10 higher ESVI = 1.10, p = 0.03). A high RVMI was also associated with all-cause mortality (HR per increase of 5 mL/m² RVMI = 1.75, p < 0.001). After adjusting for age and sex, only RVMI remained a significant predictor of MACCEs and all-cause mortality (p < 0.05 for both). After adjusting for multiple clinical variables, RVMI remained significantly associated with all-cause mortality (p = 0.005). Conclusion: RVMI measured on preoperative cardiac MRI was an independent predictor of long-term outcomes in patients who underwent TV surgery for functional TR.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.75-75
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• 2003

Purpose: To investigate whether or not acupuncture of GB34 produces a significant response of the modulation of somatomotor areas by functional magnetic resonance imaging (fMRI) study. Methods: The acupoint, GB34, located in the back of the knee, is known to be effective in recovering motor function after stroke. Using 3T MRI scanner, functional MR imaging of the whole brain was performed in 12 normal healthy subjects during two stimulation paradigms; acupuncture manipulation on GB 34 and sham points. This study investigates the activation of the motor cortex elicited by a soft and an intensified stimulation of GB 34. Three different paradigms were carried out to detect any possible modulation of the Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD) response in the somatomortor area to motor stimulation through acupuncture. Results: Group analysis from seven individuals showed that bilateral sensorimotor areas (BA 3,4,6 and 7) showed stimulation related BOLD signal contrast of approximately 6% whereas very few areas were activated when sham stimulation is given. Conclusions: The present study shows that acupuncture fMRI study can be safely conducted in 3T MRI environment, and acupuncture stimulation in GB34 modulates the cortical activities of the soma- to motor area in human. The present findings may shed light on the CNS mechanism of motor function by acupuncture and form a basis for future investigations of motor modulation circuits in the stroke patients. Acknowledgement: This study was supported by a grant of the Mid and Long Term Nuclear RID Plan Program, Ministry of Science and Technology, Republic of Korea.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제15권2호
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• pp.130-138
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• 2011

목적 : 시각과 청각을 통한 단어생성과제를 이용하여 언어의 기능적 자기공명영상을 얻고, 자극을 제시한 방법에 따라 활성화되는 뇌영역이나 편재화 차이가 있는 지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 정상성인 남자 8명을 대상으로 하였고 모두 오른손잡이였다. 단어생성과제를 사용하여 언어기능의 활성화를 유도 하였고, 시각과제와 청각과제를 시행하였다. 과제별로 합산된 평균 활성화지도를 얻었고 신호의 유의수준은 p < 0.05로 하였다. 각 과제별로 나타난 활성화 영역을 시각적, 통계학적 방법으로 비교 분석 하였다. 결과 : 시각과제와 청각과제 모두에서 좌측이 우세한 활성화 신호가 나타났으며, 시각과제에서 편재화가 약간 우세하였다. 전두엽(Broca영역, 전운동영역, 보조운동영역)과 좌측 후중측두엽은 두 과제에서 공통적으로 활성화가 나타났다. 청각과제에서는 광범위한 양측 측두엽의 활성화가 있었으며, 시각과제에서는 양측 후두엽과 두정엽의 활성화가 나타났다. 결론 : 자극과 관계없이 공통적으로 활성화된 영역은 언어의 핵심 영역으로, 자극과제별로 다르게 나타난 부분은 자극의 인지와 처리과정에 따른 활성화로 생각된다. 시각과제는 청각과제에 비해 편재화된 활성화를 얻을 수 있었으며 언어의 기능영상에 있어 유용한 방법으로 생각한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권2호
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• pp.183-194
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• 2009

목 적 : 정상인 여성을 대상으로 기능적 자기공명영상법(functional magnetic resonance imaging : fMRI)을 이용하여 성적 흥분반응과 관련되는 시각자극과 삼음교(SP6, 三陰交) 경혈자극 의한 대뇌 활성화 영역의 차이점을 밝히고, 나아가서는 성적흥분의 기전을 신경해부학적인 측면에서 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : 성기능이 정상적인 오른손잡이 여자 21명(19$\sim$32세 : 평균 22세)을 대상으로 3.0 Tesla MR scanner를 이용하여 fMRI 영상을 얻었다. 성적 흥분을 유도하기 위한 패러다임은 3분간의 에로틱 비디오 시청과 삼음교(SP6)자침에 의한 자극을 주었으며, 자극 전 후에는 각각 1분간의 휴지기를 두었다. 또한 광명혈(GB37) 후방으로 3 cm 위치에 있는 비경혈점에 자극을 주어 경혈(acupoint)과 비경혈(shampoint) 자침에 의한 대뇌의 활성화 양상을 비교하였다. 기능적 자기공명영상의 획득은 AC-PC line을 기준으로 20개의 횡단면으로부터 총 2,000개의 기초영상을 얻었으며, SPM99 프로그램을 이용하여 평균 활성화 영상을 얻었다. 결 과 : 삼음교 경혈과 비경혈의 침자극에 의한 비교실험에서 경혈은 비경혈에 비하여 대뇌 신피질에서 평균 5배, 변연계에서 2배 높은 활성화도를 보였다. 비경혈 자극시에 간뇌의 HTHL, 기저핵의 GLO, AMYG, 그리고 두정엽의 SMG 등에서는 활성화 신호가 관찰되지 않았다. 성적흥분과 관련된 대뇌의 해부학적인 영역을 시각자극과 삼음교 경혈자극 별로 비교 분석한 결과, 두 자극간의 평균 활성화율(activation ratio)은 신피질과 변연계 모두에서 유의한 차이가 없었다(p < 0.05). 반면 평균 활성화도(activity)는 신피질의 경우에는 두 자극간에 유의한 차이를 보이지 않았으나, 변연계의 경우에는 경혈 자극시에 유의하게 더 높은 활성화도를 보였다(p < 0.05). 결 론 : 기능적 자기공명영상법을 이용하여 성적흥분과 관련된 시각자극과 경혈 침술자극에 의하여 유발된 대뇌 활성화 양상의 차이점과 신경해부학적 기전의 차이점을 규명할 수 있었으며, 이러한 결과를 바탕으로 향후 한방의 경혈, 경락 이론을 과학적인 측면에서 입증할 수 있을 것으로 기대한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권1호
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• pp.33-39
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• 2008

목적: 특정 임무 부여시 특정 뇌피질의 대사물질의 변화를 자기공명 분광법으로 관찰할 수 있는지에 대해서는 논란이 있다. 이 연구의 목적은 실시간 기능적 자기공명영상 유도하의 기능적 자기공명분광법으로 손운동 수행중 운동피질의 젖산의 변화를 관찰하는 것이다. 대상 및 방법: 7명의 지원자(23-28세)를 대상으로 1.5 테슬라 자기공명영상 기계를 이용하여 우측 손을 쥐었다 폈다 반복하는 운동을 하면서 실시간 기능적 자기공명영상을 시행하여 뇌의 활성 영역을 확인한 후, 뇌의 활성 피질 부위에서 1)운동 전, 2) 운동 중, 3)운동 후에 단체적 자기공명분광법을 시행하였다. 연속적인 3회의 분광스펙스럼에서 운동에 의한 젖산의 변화를 비교 관찰하였으며, 이들 분광스펙트럼으로부터 Cho/Cr 비, NAA/Cr 비, Lac/Cr 비를 측정하였다. 결과: 실시간 기능적 자기공명영상에서 확인된 뇌의 활성 영역부위의 운동중 자기공명 분광에서 1.33 ppm 부위에 젖산 피크들이 현저하게 관찰되었으며, 운동후 스펙트럼에서 젖산 피크는 소실되어 운동전 상태로 회복되었다. 운동전, 운동중, 운동후에 Cho/Cr 비는 각각 0.81, 0.76, 0.77이고, NAA/Cr 비는 1.68, 1.65, 1.72이며, Lac/Cr 비는 0.28, 0.41, 0.30 이였으며, 운동중에 젖산은 46% 증가하였다. 결론: 저자들은 실시간 기능적 자기공명영상에서 확인된 뇌의 활성 영역부위에서 운동중 자기공명 분광법으로 현저한 젖산 피크들을 관찰하였으며, 이 기능적 자기공명분광법은 활성 뇌영역의 대사물질 변화를 실시간으로 관찰하는 수단으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권3호
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• pp.257-266
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• 2024

Objective: To investigate molecular and functional consequences of additional exposures to iodine- or gadolinium-based contrast agents within 24 hours from the initial intravenous administration of iodine-based contrast agents through an animal study. Materials and Methods: Fifty-six Sprague-Dawley male rats were equally divided into eight groups: negative control, positive control (PC) with single-dose administration of CT contrast agent, and additional administration of either CT or MR contrast agents 2, 4, or 24 hours from initial CT contrast agent injection. A 12 µL/g of iodinated contrast agent or a 0.47 µL/g of gadolinium-based contrast agent were injected into the tail vein. Serum levels of blood urea nitrogen, creatinine, cystatin C (Cys C), and malondialdehyde (MDA) were measured. mRNA and protein levels of kidney injury molecule-1 (KIM-1) and neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) were evaluated. Results: Levels of serum creatinine (SCr) were significantly higher in repeated CT contrast agent injection groups than in PC (0.21 ± 0.02 mg/dL for PC; 0.40 ± 0.02, 0.34 ± 0.03, and 0.41 ± 0.10 mg/dL for 2-, 4-, and 24-hour interval groups, respectively; P < 0.001). There was no significant difference in the average Cys C and MDA levels between PC and repeated CT contrast agent injection groups (Cys C, P = 0.256-0.362; MDA, P > 0.99). Additional doses of MR contrast agent did not make significant changes compared to PC in SCr (P > 0.99), Cys C (P = 0.262), and MDA (P = 0.139-0.771) levels. mRNA and protein levels of KIM-1 and NGAL were not significantly different among additional CT or MR contrast agent groups (P > 0.05). Conclusion: A sufficient time interval, probably more than 24 hours, between repeated contrast-enhanced CT examinations may be necessary to avoid deterioration in renal function. However, conducting contrast-enhanced MRI on the same day as contrast-enhanced CT may not induce clinically significant kidney injury.