• 대한의생명과학회지
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• 제10권4호
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• pp.515-521
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• 2004

To measure regional cerebral blood volume (rCBV) with perfusion MR imaging of cerebral fat embolism by neutral fat and free fatty acids in cats. Triolein (group 1, n=15), oleic acid (group 2, n=9) and linoleic acid (group 3, n=11) were infused into unilateral internal carotid artery using microcatheter through the transfemoral approach. PVA particle was used as a non-fat embolic material in a control group (group 4, n=9). Perfusion-weighted MR image was obtained at 30 minutes and 2 hours postembolization, based on T2-and diffusion-weighted images. The data of lesion and contralateral normal area were transferred to personal computer, time-to-signal intensity curve was drawn and trans for used to △R2/sup */ curve in regular order. The process in the personal computer was done by using the author's developmental image processing program and interactive data language (IDL) softwares. Statistical significance was approved by paired t-test and ANOVA. rCBV of the lesion was decreased comparing to the normal area in all groups. The ratios of rCBV were as follows (group No, at 30 minutes, at 2 hours); group 1,32％, 51％; group 2, 30％, 44％; group 3, 39％, 61％; group 4, 21％, 36％. rCBVs of 2 hours was significantly increased compared to those of 30 minutes in all groups (P<0.005). rCBV was decreased at 30 minutes in cerebral fat embolism and recovered a little, but significantly at 2 hours. Perfusion-weighted images was useful method in offering hemodynamic information in cerebral fat embolism.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제59권4호
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• pp.346-351
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• 2016

Objective : Early progressive infarction (EPI) is frequently observed and related to poor functional outcome in patients with middle cerebral artery (MCA) infarction caused by MCA occlusion. We evaluated the perfusion parameters of magnetic resonance imaging (MRI) as a predictor of EPI. Methods : We retrospectively analyzed patients with acute MCA territory infarction caused by MCA occlusion. EPI was defined as a National Institutes of Health Stroke Scale increment ${\geq}2$ points during 24 hours despite receiving standard treatment. Regional parameter ratios, such as cerebral blood flow and volume (rCBV) ratio (ipsilateral value/contralateral value) on perfusion MRI were analyzed to investigate the association with EPI. Results : Sixty-four patients were enrolled in total. EPI was present in 18 (28%) subjects and all EPI occurred within 3 days after hospitalization. Diabetes mellitus, rCBV ratio and regional time to peak (rTTP) ratio showed statically significant differences in both groups. Multi-variate analysis indicated that history of diabetes mellitus [odds ratio (OR), 6.13; 95% confidence interval (CI), 1.55-24.24] and a low rCBV ratio (rCBV, <0.85; OR, 6.57; 95% CI, 1.4-30.27) was significantly correlated with EPI. Conclusion : The incidence of EPI is considerable in patients with acute MCA territory infarction caused by MCA occlusion. We suggest that rCBV ratio is a useful neuro-imaging parameter to predict EPI.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권4호
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• pp.461-469
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• 2009

최근 신경계 질환의 진단에 많이 이용되는 관류자기공명영상기법 중 상대적 뇌 혈류량(relative cerebral blood volume)의 분석에 의한 뇌교종의 악성도 구분(고등급과 저등급 종양의 구분)에 있어 자기공명영상의 뇌 혈류량 검사의 유용성에 대하여 알아보고자 하였다. 뇌교종 환자 17명(평균연령 57.5세, 남자 11명, 여자 6명)을 대상으로 모든 환자에게 수술 전 관류자기공명 영상과 고식적 뇌 자기공명영상을 시행하고, 조직의 병리학적 검사를 시행하였다. 국소적 뇌 혈류량과 상대적 뇌 혈류량의 분석은 지멘스사의 소프트웨어(PAT)와 자체 개발한 영상 후 처리 소프트웨어 Xmap 2.0을 이용하여 비교, 분석하였다. 대상자 17명 중 뇌교종이 저등급인 6명과 고등급인 11명의 관류자기공명영상의 분석 결과는 저등급 뇌교종의 상대적 뇌 혈류량의 백질에 대한 종양부위의 평균 뇌 혈류량(rCBVw)의 평균은 1.62, 피질에 대한 종양부위의 평균 뇌 혈류량(rCBVc)의 평균은 0.12이었다. 고등급 뇌교종의 상대적 뇌 혈류량의 rCBVw의 평균은 33.53, rCBVc의 평균은 0.96이었다. 뇌교종과 반대측 뇌 백질과의 통계적인 상관성은 0.01(p-value)이었고. 뇌교종과 반대측 피질과의 통계적인 상관성은 0.02(p-value)로 나타났다. 결과 중 뇌교종과 뇌 백질의 통계분석수치가 뇌교종과 피질과의 통계분석 결과보다 더 유의한 결과를 나타내었다. 결국 두 가지 모두에서 유의한 결과를 나타냄을 알 수 있었다(p<0.05). 임상적으로 기존의 자기공명영상과 병리학적 결과와 함께 관류자기공명영상은 뇌교종의 등급을 판단하는데 있어 유용할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.296-304
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• 2005

고양이 뇌 지방색전증을 유발한 후 자기공명 관류영상기법을 이용하여 대뇌혈류량을 정량적으로 분석하고 동적특성 변화를 구현 할 수 있는 기법을 제안한다. 고양이 20마리를 대상으로 한쪽 내경동맥에 리노레익 (n=11)을 주입하여 뇌 지방색전을 유발시켰고, 대조군으로는 이바론 입자 (n=9)를 주입하여 색전이 유발되게 하였다. 그 후 30분과 2시간에 각각 T2강조, 확산강조영상을 획득하고 가장 색전이 많이 일어난 부위에서 관류강조영상을 획득하였다. 획득한 데이터는 IDL 소프트웨어와 자체 개발한 영상처리 알고리즘을 이용하여 신호강도 곡선을 ${\Delta}R_2^*$ 곡선으로 변환한 후 적분하여 뇌혈류량을 측정하였다. 실험군에서 병변부위의 뇌혈류량은 정상부위에 비해 감소하였으며, 뇌혈류량 비는 시간경과에 따라 유의한 차이가 있었다 (P<0.005). 뇌 지방색전증의 초기에는 혈류량이 감소하였으나, 2시간에서는 30분에 비해 뇌혈류량이 다소 증가됨을 관찰 할 수 있었다. 뇌경색 발생시 조기에 자기공명확산 및 관류강조영상을 획득하여 개발한 영상처리 알고리즘을 적용하여 뇌 혈류량의 다양한 동적변화 특성 및 혈류역학적 변화를 상대적 관류도 맵으로 얻을 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권2호
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• pp.100-106
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• 2000

목적: 정상 가토의 뇌혈류를 측정하고자 자기공명영상 기법중 스캔시간이 훨씬 짧은 single shot gradient echo-planar 기법을 관류강조영상에 적용하여 뇌혈류량 측정법의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 몸무게 2.1-3.6kg의 가토 24마리를 실험군으로 채택하고, 실험군을 소아용 위치 잡이에 복와위로 눕힌 후 관류강조영상을 획득하였다. 관류강조영상 획득은 매 1초마다 연속하여 한 단면당 44초가지 44개의 영상을 얻었다. 스캔 시작 후 4초 경과시 조영제 Gd-DTPA 2ml를 빠른 속도로 경정맥 주입 후 연속하여 식염수 5ml를 경정맥 주입하였으며, 한 가토에서 동일한 방법으로 약 30분 간격으로 2회씩 실시하였다. 영상은 두정부 대뇌피질, 궁룡부 대뇌피 질 두 부위와 기저핵 한 부위에서 약 $3-5{\textrm{mm}^2}$의 면적으로 선택한 후, 시간 경과에 따른 신호강도의 변화를 보여주는 커브를 구하였다 이 영상을 PC로 전송한 후 자체 개발한 영상처리 프로그램과 IDL 소프트웨어를 이용하여 상대적 및 국소 뇌혈류량을 구하였다. 결과: 실험군으로 채택한 가토 총 24마리중 22마리에서 만족할 만한 1-2회의 시간-신호강도 곡선을 얻었다. 획득한 데이터는 두정부 대뇌피질 두 곳과 기저 핵에서 시간의 경과에 따른 신호강도의 변화를 측정하고, 이들 부위의 국소 뇌혈류 용적 및 조영제의 잔류 시간을 구하였다. 평균 국소 뇌혈류량 용적비는 궁륭부 대뇌피질에서는 $0.97{\pm}0.35$, 기저 핵에서는 $0.99{\pm}0.37$이었으며, 조영제의 펑균 잔류시간은 궁룡부 대뇌피질에서는 $9.83{\pm}1.63초$, 기저핵에서는 $9.42{\pm}1.14$초로서 두 부위간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 결론: 궁룡부 대뇌피질과 기저 핵에서 평균 국소 뇌혈류량 용적비와 조영제 평균잔류 시간의 차이는 없었다. 그러므로 PWI가 뇌혈류량 측정에 유용하며 허혈성 질환의 조기진단 및 예후 추정에 이용될 수 있다. 향후 정상조직과 뇌경색이 유발 된 조직의 rCBV차이를 비교할 수 있으며, DWI 소견과 경색 환자에 적용하면 뇌혈류 변화 분석에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.243-251
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• 2004

자기공명 관류영상기법을 이용하여 고양이 뇌 지방색전증 유발한 후 대뇌혈류량을 정량적으로 분석하고 동적특성 변화를 구현하고자 하였다. 고양이 44마리를 대상으로 일측 내경동맥에 트리올레인 (n=15), 올레익 (n=9) 및 리노레익 (n=11)을 주입하여 뇌 지방색전을 유발시켰고, 대조군으로는 이바론 입자 (n=9)를 주입하여 색전이 유발되게 하였다. 그 후 30분과 2시간에 각각 T2강조, 확산강조영상을 획득하고 가장 색전이 많이 일어난 부위에서 관류강조영상을 얻었다. 획득한 데이터는 자체 개발한 영상처리 프로그램과 IDL 소프트웨어를 이용하여 신호강도 곡선을 ΔR$_2$＊ 곡선으로 변환한 후 적분하여 뇌혈류량을 측정하였다. 모든 군에서 병변부위의 뇌혈류량은 정상부위에 비해 감소하였다. 실험 각 군별 뇌혈류량 비는 시간경과에 따라 유의한 차이가 있었으며 (P＜0.005), 2시간에서는 30분에 비해 뇌혈류량이 다소 회복되었다. 뇌 지방색전증의 초기에는 혈류량이 감소하였다. 뇌경색 발생시 조기에 DWI와 PWI을 획득하여 뇌 혈류량의 다양한 동적변화 특성 및 혈류역학적 변화에 대한 정보를 임상적으로 제공 할 수 있으리라 여겨진다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.153-164
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• 2010

혈관분포도(vascularity) 및 세포조밀도(cellularity)와 같은 종양의 생물학적 특성을 고려한 임상표적체적을 결정하기 위하여, 국부혈류용적영상(regional cerebral blood volume map, rCBV map)과 겉보기확산계수영상(apparent diffusion coefficient map, ADC map)의 종양 체적을 해부학적 영상 위에 맵핑 할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 프로그램은 해부학적 영상 및 기능 영상 간 mutual information, affine transform, non-rigid registration을 이용한 영상 정합 기능을 제공한다. 영상 정합 후 기준 영상과 정합된 영상에서 획득한 각 segmented bone의 겹치는 체적 비율 및 contour 간 평균 거리를 이용하여 정합도 평가도 가능하다. 잔여 종양이 있는 악성신경아교종 환자의 영상을 이용하여 소프트웨어의 기능을 평가하였을 때, bone segmentation과 contour 간 평균 거리 차이를 이용한 정합도는 각각 약 74%와 2.3 mm였으며, 수동정합을 이용하여 2~5% 정도의 정합도를 향상 시킬 수 있었다. 종양의 생물학적 특성을 치료 계획에 반영할 수 있도록, color map을 이용하여 rCBV map을 분석하였으며, ADC map에서 설정한 관심 영역의 평균 확산 계수와 표준 편차 등을 계산하여 종양의 예후 인자 및 악성도를 평가하였다. 두 기능 영상이 공통적으로 나타내는 종양 체적에서 얻은 생물학적 인자를 평면 위에 맵핑하여 종양의 특성을 쉽게 파악할 수 있는 multi-functional parametric map을 구성하였다. 또한 각기능 인자에 대응되는 악성 종양의 임계값을 적용하여 주변 종양 세포에 비하여 혈관 분포도는 높으면서 확산 계수는 낮아 악성 종양 세포일 확률이 높은 영역을 구분할 수 있었다. 각 기능 영상 위에서 설정한 생물학적 종양 체적 및 악성도가 높은 국소 체적은 해부학적 영상 위에 표시하여 dicom 파일로 출력할 수 있었다. 개발한 소프트웨어는 기능적 다중영상을 이용하여 생물학적 종양 체적을 해부학적 영상 위에 맵핑하는데 적용할 수 있으며, 해부학적 영상에서 파악하기 어려운 종양의 특성 변화들을 치료 계획에 활용할 수 있다. 나아가 개발한 소프트웨어를 이용하여, 한 종류의 영상을 참고하여 종양 체적을 결정했을 때 발생할 수 있는 오류를 줄이고, 치료 전이나 치료 과정에서 나타나는 종양의 조직학적, 생리학적 특성을 치료 계획에 접목하는데 활용할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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• pp.281-282
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• 1998

Recently, there has been growing interest in the assessment of physiological parameters on brain perfusion that provide more information than pure morphologic diagnosis. Quantification of parameters that characterize cerebral micro-circulation with magnetic resonance imaging is of great relevance for clinical application. We determine the local tissue concentration by exponential relationship between the relative signal reduction S(t)/$S_0$ and local tissue concentration of contrast material $C_m(t)$ in dynamic susceptibility contrast enhanced MR imaging. And then we made relative regional blood volume map by calculating the area under the measured concentration-time curves $C_m(t)$ during first pass of paramagnetic contrast material as a preliminary step for perfusion map. These images make it possible to compare the rCBV in different brain regions in one individual at a time. We have it in contemplation to obtain arterial and brain signal time curves simultaneously to make absolute rCBV and perfusion (rCBF) map. These maps may provide the method of comparative investigations of different patients having strong variation in AIF.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.119-124
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• 1997

목적: 뇌종양에서 자기공명 뇌혈류량지도(MR cerebral blood volume map)의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 15예의 두개강내 종괴(다형성 교모세포종 2예, 저등급 교종 3예, 뇌농양 2예, 뇌수막종 3예, 신경세포종 1예, 배아종 1예, 방사선괴사 1예, 전이암 1예) 에서 관류 MR영상을 수술전에 시행하였다. 환자의 평균연령은 42세였고(22-68), 남자 10명, 여자 5명이었다. MR영상기기는 1.5T unit(Signa, GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin)를 사용하였다. 조영제 주입후 조영제의 일차 통과시 나타나는 자화율을 얻었다. (조영제는 최오의 MR 촬영시작후 10초부터 시작하여, 총량 15cc 의 Gadopentate dimeglumine(Magnevist)를 약 2ml/sec의 속도로 손으로 주입하였다). 각 환자마다 160초 동안 6 slice에서 slice당 80 image씩 총 480 image를 얻었으며 interleaved single shot gradient EPI기법을 사용하였다. 영상변수는 TR 2000ms, TE 50ms, FOV $240{\times}240mm,{\;}matrix{\;}size{\;}128{\times}128$, slice thickness/gap 5/ 2.5mm, flip angle $90^{\circ}$로 하였다. 얻은 영상데이터는 GE workstation으로 전송한 후, 자체적으로 개발한 software에 의해 각 kvoxel마다 시간경과에 따른 신호크기의 로그변화곡선(${\Delta}R2^{*}=-In(S/S_0$)의 적분값을 구하여 국소뇌혈류량(rCBV)영상을 구성하였다. 이의 시각적 해석을 용이하게 하기 위해 정상 뇌백질의 관류정도를 기준으로 하여 상대적인 RGB 색수치로 변환하여, color rCBV map을 얻었다. 관류의 정도와 조영증강정도를 중심으로 관류 MR 영상소견과 조직학적 소견을 관련지어 분석하였다. 결과: 조영증강 T1강조MR영상에서 환상조영증강을 보이는 다형성 교보세포종 2예에서는 변연부 외륜이 고관류를, 중심부의 괴사부위는 저관류로 나타났다. 저등급 교종은 경계가 불분명한 저관류부위로 보였다. 뇌농양 2예는 변연부 외륜이 경도의 고관류를, 중심부는 저관류로 나타났다. 뇌수막종은 미만성의 균일한 중등도 혹은 고도의 고관류로 보였으며, 임파종과 배아종은 경계가 명확한 저관류부위로 나타났다. 신경세포종은 종괴\ulcorner 일부에 중등도 혹은 고도의 고관류부위가 관찰되었고, 전이암은 다수병변중 일부에서 중등도의 고관류를 보였다. 방사선괴사는 저관류부위내에 국소적 고관류부위를 보였다. 결론: 관류 MR영상은 뇌종양의 관류상태를 비교적 잘 반영하며, 조직학적 특성을 예측하는데에 도움을 주 수 있을 것으로 기대된다. 뇌종야에서의 관류MR영상의 분명한 역할을 규명하기 위해서는 앞으로 더 많은 임상적 연구가 필요할 것으로 생각된다.