• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.377-384
• /
• 2001

일반적으로 정신질환인 경우 뇌의 미세한 이상이 있는 것으로 알려져 있어 자기공명영상의 시각적 분석에서 뇌의 구조적 이상을 밝히는 데 한계가 있다. 따라서 특정 부위의 용적이나 모양의 이상을 통하여 정신질환의 뇌 구조적 이상을 연구하는 것이 일반적이다 이러한 경우 뇌 자기공명영상은 조직간의 경계가 불분명하여 뇌 구조 분석의 신뢰도는 조직별 분할의 정확성이 좌우한다 본 논문에서는 뇌 자기공명영상의 특성에 적합한 퍼지 분할법을 반복적으로 적용함으로써 분할 영상의 질을 개선하여 뇌 구조 분석의 신뢰도를 높이고, 사용자 편의성을 고려한 소프트웨어를 이용한 좌우 뇌섬엽 용적 측정을 통해 뇌 구조적 이상에 대한 보다 나은 분석 방법을 제시한다.

• 생물정신의학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.68-74
• /
• 2017

Objectives It is well known that problem drinking is associated with alterations of brain structures and functions. Brain functions related to alcohol consumption can be determined by the resting state functional connectivity in various resting state networks (RSNs). This study aims to ascertain the alcohol effect on the structures forming predetermined RSNs by assessing their cortical thickness. Methods Twenty-six abstinent male patients with alcohol dependence and the same number of age-matched healthy control were recruited from an inpatient mental hospital and community. All participants underwent a 3T MRI scan. Averaged cortical thickness of areas constituting 7 RSNs were determined by using FreeSurfer with Yeo atlas derived from cortical parcellation estimated by intrinsic functional connectivity. Results There were significant group differences of mean cortical thicknesses (Cohen's d, corrected p) in ventral attention (1.01, < 0.01), dorsal attention (0.93, 0.01), somatomotor (0.90, 0.01), and visual (0.88, 0.02) networks. We could not find significant group differences in the default mode network. There were also significant group differences of gray matter volumes corrected by head size across the all networks. However, there were no group differences of surface area in each network. Conclusions There are differences in degree and pattern of structural recovery after abstinence across areas forming RSNs. Considering the previous observation that group differences of functional connectivity were significant only in networks related to task-positive networks such as dorsal attention and cognitive control networks, we can explain recovery pattern of cognition and emotion related to the default mode network and the mechanisms for craving and relapse associated with task-positive networks.

• 생물정신의학
• /
• 제25권2호
• /
• pp.38-43
• /
• 2018

Objectives Dopamine dysregulation has been regarded as one of the core pathologies in patients with schizophrenia. Since dopamine synthesis capacity has found to be inconsistent in patients with schizophrenia, current classification of patients based on clinical symptoms cannot reflect the neurochemical heterogeneity of the disease. Here we performed new subtyping of patients with first-episode psychosis (FEP) through biotype-based cluster analysis. We specifically suggested basal ganglia structural changes as a biotype, which deeply involves in the dopaminergic circuit. Methods Forty FEP and 40 demographically matched healthy participants underwent 3T T1 MRI. Whole brain parcellation was conducted, and volumes of total 6 regions of basal ganglia have been extracted as features for cluster analysis. We used K-means clustering, and external validation was conducted with Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS). Results K-means clustering divided 40 FEP subjects into 2 clusters. Cluster 1 (n = 25) showed substantial volume decrease in 4 regions of basal ganglia compared to Cluster 2 (n = 15). Cluster 1 showed higher positive scales of PANSS compared with Cluster 2 (F = 2.333, p = 0.025). Compared to healthy controls, Cluster 1 showed smaller volumes in 4 regions, whereas Cluster 2 showed larger volumes in 3 regions. Conclusions Two subgroups have been found by cluster analysis, which showed a distinct difference in volume patterns of basal ganglia structures and positive symptom severity. The result possibly reflects the neurobiological heterogeneity of schizophrenia. Thus, the current study supports the importance of paradigm shift toward biotype-based diagnosis, instead of phenotype, for future precision psychiatry.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제15권2호
• /
• pp.110-122
• /
• 2011

목적 : 본 연구의 목적은 확산텐서영상에 기반하여 한국 아동 집단의 해부학적 뇌연결성 지도를 확립하고 뇌신경망의 효율성을 평가하는 기법을 개발하는 것이다. 대상 및 방법 : 건강한 아동 12명에서 얻은 확산텐서영상과 뇌구획영상을 바탕으로 구조 연결 행렬을 구하여 집단의 구조 연결성을 평가하였다. 일표본 t-검정을 시행하여 평균적인 구조 연결성을 파악하였고 이 때 얻은 각 피험자의 백질 다발을 표준공간으로 정규화하여 집단의 해부학적 뇌연결망 지도를 확립했다. 뇌신경망의 군집정도(clustering coefficient), 평균이동거리(characteristic path length), 전체/부분 연결망 효율성(global/local efficiency) 등 연결망 속성을 계산한 후 시각화 하였다. 결과 : 연결망 측면에서 한국 아동 집단의 뇌연결성이 작은세상속성을 가짐을 밝혔다. 또한 해부학적 뇌연결망 지도를 얻었는데 대뇌 반구 내의 연결성이 높게 나타남과 뇌간과 운동/감각 영역간에 많은 신경 연결이 집중되어 있음을 확인하였다. 결론 : 한국 아동 집단의 해부학적 뇌연결망 지도를 작성하는 방법론을 제시하여 뇌를 연결성 측면에서 이해하고 발달 장애와 성인 뇌신경망의 효율성을 평가할 수 있는 기본 도구를 확립하게되었다.