• 대한핵의학회지
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• 제33권3호
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• pp.247-261
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• 1999

목적 : Tc-99m HMPAO 아세타졸아미드(이하, ACZ) 부하 뇌관류 SPECT(이하 중재적 SPECT)는 뇌혈관 질환에서 조기진단, 수술 적응증 선별이나 방법 결정, 그리고 수술 효과 판정과 경과 관찰시 매우 유용하게 사용되고 있다. 중재적 SPECT의 정화한 해석과 진단율을 높이기 위해서는 정상인의 CVR 자료가 필요하지만 국내엔 이런 자료가 없다. 본 연구에서는 연령에 따라 뇌혈류분포와 혈류예비능이 차이를 보이는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 정상 지원자 34명을 대상으로 하였고, 남자 20명, 여자 14명이었으며, 평균연령은 $40.3{\pm}24.9$세, 범위는 4세에서 82세였다. 이들은 신경학적 검사상 특이 소견이 없었으며, 뇌혈관질환, 당뇨, 고혈압, 허혈성 심질환, 그리고 두부외상의 병력은 없었다. 중재적 SPECT는 Tc-99m HMPAO와 이중 헤드 회전형 감마카메라를 이용하여 휴식 및 ACZ부하 SPECT를 연속적으로 시행하여 감산영상을 얻는 방법을 사용하였다. Tc-99m HMPAO는 휴식 및 부하 모두 925 MBq을 주사하였다. ACZ(성인: 1 g, 소아: $250{\sim}500 mg$) 주사 후 23분째에 두 번째 Tc-99m HMPAO를 주사하고 10분 후 부하영상을 얻었다. 동일한 관심영역을 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽, 기저핵, 시상, 소뇌반구에 설정하여 평균 방사능계수를 얻었다. 정량적 지표로 R/L, R/Cbll와 R/WB를 사용하였다. 감산영상에서 구한 평균방사능계수를 상응한 휴식기 계수를 기준으로하여 백분율을 구하여 CVR 평가지표로 사용하였다. 모든 통계적 검정에서 통계적 유의성은 P값이 0.05 미만인 경우만 차이가 있다고 인정하였다. 결과: 한국 정상인에서 뇌혈류 분포는 전 연령에서 R/L의 대뇌반구의 평균 1.004에서 1.018로 좌우 대뇌반구간의 차이가 5%미만이었다. 각 연령군 모두에서 소뇌의 측정치가 가장 높았고, 기저핵과 시상은 가장 낮은 혈류분포를 보였다. 연령이 증가할수록 전두엽과 측두엽은 유의하게 감소하였고 후두엽과 시상부는 유의하게 증가하였다. 모든 연령에서 남녀간에 혈류분포의 차이는 없었다. CVR은 $29.9{\pm}12.9%$이었고, 소아에서는 CVR이 연령에 따라 유의하게 증가하여 10대 후반에 가장 높았다. $20{\sim}49$세 사이에는 서서히 감소하는 경향을 보였고, 50세 이상의 연령군에서 양측 전두엽, 좌측 두정엽, 그리고 우측 기저핵에서 나이가 들어감에 따라 의의있게 감소하였다. 평균 CVR이 여자에서 남자보다 높은 경향을 보였으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 결론: ACZ와 Tc-99m HMPAO을 이용한 감산법으로 CVR를 정량적으로 평가할 수 있었고, 한국 정상인에서 뇌혈류 분포와 CVR이 연령에 따라 변한다는 사실을 알 수 있었다.

• 생물정신의학
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• 제12권1호
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• pp.32-41
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• 2005

Objective:Impaired processing of working memory is one of the cognitive deficits seen in patients with schizophrenia. This aimed at corroborating the differences in the brain activities involved in the process of working memory between patients with schizophrenia and the control subjects. Method:Fourteen patients with schizophrenia and 12 healthy volunteers were recruited in this study. Functional magnetic resonance imaging(fMRI) was used to assess cortical activities during the performance of a 2-back visual working memory paradigm using the Korean alphabet as mnemonic content. Results:Group analysis revealed that left lateral prefrontal cortex and right parietal lobule showed decreased cortical activities in the patient group. On the other hand, an increased activation in left superior and middle frontal gyrus, left middle temporal gyrus, right cuneus, both occipital lobes, right fusiform gyrus and right cingulate gyrus. The activation in left anterior lobe and both declive of cerebellum was also increased. Conclusions:This study showed a decreased activation in left lateral prefrontal and right parietal neural networks from the patient group and confirmed the earlier findings on the impaired working memory of patients with schizophrenia using fMRI investigation. The regions implicated in our study suggest an abnormal functioning of the fronto-parietal cortical areas that are critical to the information processing stream, which might be correspondent to common pathophysiology rather than a common etiology in schizophrenia.

• 대한교통학회지
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• 제20권2호
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• pp.17-26
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• 2002

본 연구에서는 직선도로와 일반도로 구간을 운전하는 운전자의 각성변화비교와 적정한 도로의 직선길이를 알아보기 위하여 10명의 피실험자를 대상으로 실제 운전 중에 운전자의 좌우측 전두엽과 후두염의 뇌파를 측정하였다. 수집된 Data를 FFT(Fast Fourier Transform)분석에 대해 상대 파워스펙트럼 값을 구하였으며 $\beta$파의 값을 중심으로 분석하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째 운전자의 각성수준 치를 측정하여 새로운 최대 허용 직선길이 기준정립에 활용가능한 방법론을 제시하였다. 둘째 직선구간을 주행하는 경우 일반구간 주행보다 각성정도가 낮은 것으로 나타났다 특히, 운전 중 운전자의 각성을 가장 잘 설명하는 것으로 알려진 후두염에서는 현저한 각성의 감소가 일어났다. 일반구간은 0.821, 직선구간은 2.219로 직선구간에서 약 3배정도의 각성치가 낮아져서 운전자의 운전능력이 현저하게 떨어지는 것으로 평가되었다. 셋째, 운전자 각성수준은 직선도로 진입 후 4.2km지점에 0.428로 나타나 통계적으로 유의한 수준으로 각성이 크게 감소되었으나 3.6km가지는 운전자의 각성수준이 유의한 수준으로 감소하지 않고 있다. 넷째 따라서 20~30대 남성을 대상으로 한 실험조건에서 직선구간의 최장 허용 길이를 기존의 설계속도의 20배로 규정한 2.0km 값보다는 설계속도의 30배인 3.0km로 완화하여도 운전자의 운전능력에 부정적인 영향이 없을 것으로 판단되었다.

• 감성과학
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• 제22권3호
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• pp.3-20
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• 2019

가상현실 기술이 발전하면서 다양한 영역에서 여러 목적으로 활용되고 있다. 하지만 사용자로부터 메스꺼움, 어지러움 등과 같은 멀미 증상에 대한 부작용도 함께 보고되고 있다. 이런 멀미 증상을 사이버멀미라고 말하며, 사용자에게 불편을 야기시켜 불쾌감과 스트레스와 같은 부정적 영향을 줄 수 있으며, 현재 사이버멀미의 발생 원인과 해결책에 관한 공식적인 표준이 없다. 본 연구에서는 이런 한계점을 극복하기 위해 정량적, 객관적 사이버멀미 평가법을 제안하였다. 10명의 20대 남성 대상으로 이동과 회전을 하는 가상현실을 경험하게 하면서 128채널의 뇌파를 측정하였다. 11개 영역에서 Delta와 Alpha 상대 파워를 계산하고, ROC curve를 통해 area under the ROC curve (AUC)가 가장 높은 값을 가지는 다중회귀모형을 도출하였다. 이렇게 도출한 다중회귀모형은 11개의 설명변수로 피험자가 응답한 사이버멀미의 정도와 비교하여 95.1 % (AUC = 0.951)의 정확성으로 사이버멀미를 구분하는 것이 가능함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 정리하면 본 연구에서는 128 채널의 뇌파를 통해 멀미에 대한 객관적 반응을 확인하였으며, 뇌의 특정부위에서 반응이 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과와 분석법을 활용하면 추후 사이버멀미 관련 연구에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.62-68
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• 2012

정상상태시각유발전위 (Steady-State Visually Evoked Potentials)는 특정 주파수를 가진 시각자극에 대한 자연반응 신호이며 3.5Hz~75Hz의 주파수 범위를 갖는 시각 자극에 의해 동일한 주파수로 후두엽 영역이 전기적 활성화되는 특성이 있다. 본 논문에서 이러한 SSVEP 특성을 기반으로 EEG 분석을 수행하는 실험 패러다임을 구축하여 행동유발특성을 가지는 특정 객체에 대한 영상입력 시각자극에서의 주파수 패턴에 대응하는 EEG의 주파수 특징을 검출하고 이를 기반으로 객체와 관련된 행동유발특성을 Mirror Neuron System을 통해 측정한다. 이 때 측정된 EEG 기반 행동유발특성 데이터에 대한 선형판별분석을 수행하여 객체 패턴분류를 실시간으로 수행한다. 이러한 SSVEP 관측 실험을 기반으로 사용자의 내재적 의도를 파악하기 위한 Brain-Computer Interface(BCI) 시스템을 제안했다. Speller 등으로 대표되는 기존의 SSVEP 응용시스템은 격자영상패턴에 대응하는 뇌파특성 분석에 따른 패턴분류의 수행이 가능하나 본 논문의 SSVEP 기반 BCI는 다양한 형태의 사물을 입력객체로 활용하여 분류가 가능함으로 인해 범용성이 높아졌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.715-721
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• 2018

청각 및 후각의 다감각 자극을 통하여 에너지를 절감하기 위하여 불쾌해진 촉각을 보상함으로써 에너지는 절감하면서 근무자의 뉴로에너지(쾌적성, 집중력, 신체적 및 심리적 안정 등)는 증강시키는 연구를 하였다. 온도 $25[^{\circ}C]$, 상대습도 50[RH%], 조도 1,000[lux] 및 기류 속도 0.02[m/sec]의 항온 항습실에서 1/f의 변동리듬으로 청각을 자극하고 아로마 향기로 후각을 자극하여 실험을 진행하였으며, 접촉식으로 인체의 심리상태를 측정하는 뇌파, 학습능력 및 심박동변이도와 비접촉식으로 심리상태를 측정하는 진동이미지 방법을 사용하였다. 피험자는 신체적으로 활동하는데 지장이 없고, 심신의 안정과 집중력의 최대 상태를 가져오는 상대 ${\alpha}$파(8~13[Hz])의 활성도가 후두엽에서 높은 유형인 20대 대학생 8명(남성 4명, 여성 4명)으로 선정하였다. 측정자세는 쾌적한 열적 환경에서 의자에 착석해 안정을 취하고 있을 때의 활동량으로써 1met로 하였으며, 착의량 상태는 약 0.7clo로 통일하였다. 측정결과 쟈스민 향기와 변동리듬 a=1.106 음원의 다감각자극에서 감성 및 심신안정과 집중력이 가장 높아졌으며, 상대$M{\alpha}$파와 상대$M{\beta}$파가 각각 70.49[%], 89.72[%] 증가하였고, HRT는 38.09[%] 감소하였으며, 피로도와 긴장 불안은 각각 36.85[%], 15.54[%] 감소하였다.

• 대한교통학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-25
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• 2009

본 연구에서는 중부고속도로 대전${\sim}$통영구간의 장대터널인 육십령터널(L=3.1km)을 대상으로 터널진입부에서부터 터널구간주행을 포함한 터널 진출부까지의 운전자의 시각적 각성수준(Workload)변화를 뇌의 후두엽부분의 생체신호 중 베타파를 이용하여 분석하였다. 실험에 참여한 피실험자는 총 10명으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 운전자의 시각적 각성수준은 터널 진입전 200m지점과 비교시 터널입구에서는 약 41% 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 장대터널내에서 주행중인 운전자의 시각 각성값은 터널진입전 200m 지점과 비교시 34.5%증가하였다. 셋째, 장대터널구간을 200m 단위구간으로 나누어 분석한 결과 터널진입후 1.0km구간과 2.4km구간에서 타 구간과 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 장대터널내에서 운전자는 안전한 운전을 위해 평균적인 시각 각성수준을 유지한다고 가정할 때, 시각 각성수준이 터널주행시의 평균수준 이하로 내려간다는 것은 적절한 주행상황이라고 볼 수 없다. 따라서 이 구간은 터널을 주행 중인 운전자가 교통사고를 유발할 수 있는 개연성이 존재하는 지점으로 볼 수 있다.

• 정신신체의학
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• 제26권2호
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• pp.194-200
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• 2018

연구목적 뇌 자기공명영상에서 발견된 백질변성의 소견은 인지기능 저하와 관련이 있다고 알려져 있지만 이의 중요성은 명확하게 밝혀진 바 없다. 본 연구는 뇌 자기공명영상에서 관찰되는 백질변성이 섬망의 심각도나 경과에 미치는 영향을 규명하기 위해 시행되었다. 방 법 섬망 삽화 전후에 뇌 자기공명영상이 촬영된 42명의 섬망 환자에 대하여 반정량적인 시각평가척도를 이용하여 뇌실주위 백질 고강도신호와 심부백질 고강도신호를 평가하였다. 이 고강도신호의 등급과 섬망평가척도 점수 간의 상관 관계를 분석하였고, 등급이 높은 군과 낮은 군으로 나누어 군에 따른 섬망평가척도 점수의 변화 차이를 추가로 분석하였다. 결 과 후두엽의 심부백질 고강도신호 등급과 섬망평가척도의 총점, 심각도 항목, 인지 항목 및 비인지 항목의 합과 양의 상관관계를 보였다. 또한 첫 평가와 추적 평가를 비교하였을 때 뇌실주위 백질 고강도신호의 등급이 낮은 군이 높은 군보다 섬망평가척도의 인지 항목 점수가 유의미한 경사로 가파르게 감소하였다. 결 론 뇌 백질 고강도신호 등급에 따라 섬망의 심각도와 호전 속도에 차이를 보이는 것은 뇌 백질변성이 대뇌 기능 연결성의 단절을 초래하여 유발한 결과로 볼 수 있다. 본 연구는 뇌 자기공명영상에서 발견된 고강도신호의 등급의 평가를 통해 섬망의 심각도와 경과를 예측해 볼 가능성이 있다는 점에서 임상적으로 유용할 수 있다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권4호
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• pp.324-337
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• 2023

Objective: The objective of this study was to analyze the different brain oxygen metabolism statuses in preeclampsia using magnetic resonance imaging and investigate the factors that affect cerebral oxygen metabolism in preeclampsia. Materials and Methods: Forty-nine women with preeclampsia (mean age 32.4 years; range, 18-44 years), 22 pregnant healthy controls (PHCs) (mean age 30.7 years; range, 23-40 years), and 40 non-pregnant healthy controls (NPHCs) (mean age 32.5 years; range, 20-42 years) were included in this study. Brain oxygen extraction fraction (OEF) values were computed using quantitative susceptibility mapping (QSM) plus quantitative blood oxygen level-dependent magnitude-based OEF mapping (QSM + quantitative blood oxygen level-dependent imaging or QQ) obtained with a 1.5-T scanner. Voxel-based morphometry (VBM) was used to investigate the differences in OEF values in the brain regions among the groups. Results: Among the three groups, the average OEF values were significantly different in multiple brain areas, including the parahippocampus, multiple gyri of the frontal lobe, calcarine, cuneus, and precuneus (all P-values were less than 0.05, after correcting for multiple comparisons). The average OEF values of the preeclampsia group were higher than those of the PHC and NPHC groups. The bilateral superior frontal gyrus/bilateral medial superior frontal gyrus had the largest size of the aforementioned brain regions, and the OEF values in this area were 24.2 ± 4.6, 21.3 ± 2.4, and 20.6 ± 2.8 in the preeclampsia, PHC, and NPHC groups, respectively. In addition, the OEF values showed no significant differences between NPHC and PHC. Correlation analysis revealed that the OEF values of some brain regions (mainly involving the frontal, occipital, and temporal gyrus) were positively correlated with age, gestational week, body mass index, and mean blood pressure in the preeclampsia group (r = 0.361-0.812). Conclusion: Using whole-brain VBM analysis, we found that patients with preeclampsia had higher OEF values than controls.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권3호
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• pp.192-200
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• 2008

목적: 본 연구의 목적은 소아 모야모야병 환자에 있어서, 수술 전후 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 단일광자방출 단층촬영(SPECT) 분석에 확률뇌지도를 이용하여 수술로 인한 뇌혈역학적 변화 및 예후 예측인자 분석을 하여 뇌확률지도의 유용성을 평가하는 것이다. 대상 및 방법: 연구대상으로 서울대어린이 병원에서 소아 모야모야병으로 진단받고, 수술받은 56명(남:여=32:24, 나이 $6.7{\pm}3.2$세)이 포함되었다. 각각의 환자는 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT를 수술 전후 6-12개월 사이에 시행하였다. 각각의 환자는 한 측 반구에 encephalo-duro-arterio-synangiosis (EDAS)와 encephalo-galeo-synangiosis (EGS)를 우선적으로 시행받았고, 그 후 순차적으로 반대측 반구에 EDAS를 시행하였다. 환자들은 수술 후 $33{\pm}21$개월 추적 관찰하였다. 환자들의 SPECT 영상을 SPM에서 공간정규화 하고 뇌교의 계수를 기준으로 계수정규화한 후 한국표준확률뇌지도 (Koreans Statistical Probabilistic Map, K-SPAM)를 이용하여 부위별 혈류를 정량화 하였다. 각각 정류화된 혈류를 수술 전후, 대뇌반구간, 그리고 임상결과에 따라 비교하였다. 또한 임상결과가 좋은 군과 나쁜 군 사이에 차이가 있는 요소를 이용하여 회귀분석을 시행하였다. 결과: 수술 후 양측 내측 전두엽이랑, 전두엽, 두정엽, 측두엽, 내측경동맥 영역, 전뇌의 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류가 유의하게 호전되었다(p<0.05). 대뇌반구간 비교에서는 수술전 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 및 혈류예비능지표에 차이가 있었으나, 수술 후 이 차이는 사라졌다(p<0.05). 임상결과가 좋은 환자군의 수술 전 EDAS와 EGS를 시행한 내측 전두엽 뇌이랑의 기저 뇌혈류, 동측 전두엽, 측두엽, 그리고 전뇌의 수술 후 혈류예비능지표 및 수술전후 혈류예비능지표차가 더 우수하였다(p<0.05). 회귀분석결과에 의하면, EDAS와 EGS를 시행한 내측 전두엽 뇌이랑의 수술 전 혈류예비능지표와 전뇌의 수술 전후 혈류예비능지표차가 수술 후 임상결과를 예측할 수 있는 유의한 인자이다(p=0.002, p=0.015). Conclusion: 뇌확률지도를 이용하여 소아 모야모야병 환자의 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT를 정량화하여 분석할 수 있었다. 이 방법으로 수술에 의한 뇌혈류역학적 변화를 객관적으로 평가할 수 있었으며, 모야모야병환자의 수술 결과의 예측인자를 평가할 수 있었다.