• 제목/요약/키워드: SPM 분석

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전두엽 간질에서 F-18-FDG PET의 간질병소 국소화 성능: 육안 판독과 SPM에 의한 분석 (Brain F-18 FDG PET for localization of epileptogenic zones in frontal lobe epilepsy: visual assessment and statistical parametric mapping analysis)

  • 김유경;이동수;이상건;정천기;여정석;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.131-141
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    • 2001
  • 목적: 수술을 필요로 하는 난치성 간질 중 전두엽 간질은 두 번째로 흔하나 간질 병소의 국소화는 쉽지 않다. 이 연구에서는 수술로 확인한 전두엽 간질환자를 대상으로 F-18-FDG PET의 간질 병소 국소화 성능을 알아보았다. 대상 및 방법:본 병원에서 간질 표준 검사 후 전두엽 간질로 진단되어 병소절제술을 시행한 후 간질이 잘 조절된 환자 24명을 대상으로 하였다. 이들은 모두 수술 후 Engel 분류상 I 또는 II 로 예후가 좋은 환자로서 수술 병리소견에 피질이형성증 18, 종양 4, 피질 반흔 2예이었다. F-18-FDG PET스캔에서의 대사 감소 부위를 육안 판독과 SPM 방법으로 분석하고 간질 병소를 국소화하였다. SPM 분석 때에 유의수준을 바꾸어가며 간질원인병소 국소화성능을 비교하였다. 결과: MR에 구조이상 병변이 보이는 경우가 12예, 정상례가 11예이었다. 육안 판독에 의한 F-18 FDG PET의 간질 병소를 편측화 또는 국소화 정확도는 54% (13/24)이었다. MR에서 구조적 이상이 있었던 경우는 67%에서, MR에 이상 소견이 없었던 경우 50%에서 F-18 FDG PET으로 대사 감소부위를 찾아 간질 병소를 발견하였다. SPM 분석에서는 유의수준 p값을 낮출수록 예민도가 감소하였다. SPM 방법으로 분석한 F-18 FDG PET의 간질원인 병소발견 예민도는 63%로 육안 판독에 비하여 높았으나 통계적 차이는 없었다. 결론: F-18 FDG PET은 전두엽 간질 환자에서 간질 병소를 예민하게 국소화하였으며 뇌 MR에서 구조적 병변이 없는 경우에서도 비슷한 빈도로 대사 감소부위를 찾아주었다. SPM 분석 방법은 F-18 FDG PET 전문가의 육안분석과 대등한 예민도를 보여 주었고 따라서 전두엽 간질 환자에서 간질 병소를 찾는데 도움될 것이라 생각한다.발생하기 용이함을 의미한다. 시스템과 사용자 설명서는 국내 시행이 가능한 상태로 판단된다. 그러나, 시행 시에 치료표적에서의 오차는 크지 않을 것으로 예상이 되지만, 위험장기에서의 오차는 클 것으로 예상되며, 이에 대한 방안이 마련돼야 할 것이며, 또한 임상의 중요성과 연관해 의미 있는 2차원 선량분포의 기준 마련이 요구된다.본 GE $Advance^{TM}$ PET 시스템이 임상에의 적용에 적합함을 보여주었다.mens사의 상용 분석 프로그램에는 해당 기능이 없어 계산값의 비교를 통한 검증은 수행하지 못하였고, 수화(hydration)와 탈수(dehydration) 각각의 조건에 따른 신장기능 분석에 적용하였을 때, 판별 기준이 되는 유의미한 값을 산출하여 타당성 검증을 대신하였다. 결론: 이 연구에서 개발한 핵의학 영상의 정량적 분석을 통한 신장기능 분석 프로그램을 사용하여 신장 기능을 분석한 결과, 타당성 있는 결과를 도출하여 그 유용성을 입증하였다. 이 개발 프로그램은 좀 더 다양한 임상응용 목적의 분석기능을 사용자가 직접 개발, 추가하기가 용이하여 기존 상용 프로그램보다 연구적 활용범위가 크다고 사료된다.2.2{\pm}0.4\;(1.6{\sim}3.2){\mu}g/ml$와 $1.4{\pm}0.2\;(0.8{\sim}1.6){\mu}g/ml$로서(p=0.16), 표준균주 3종 모두에서 Infecton의 MBC 또한 ciprofloxacin에 비해 $2{\sim}4$배가 높았다. 결론: Tc-99m Infecton은 ciprofloxacin 보다는 약하였지만 표준균주에 대해 생체외 항균력을 보였다.를 보였고 또한 다변량분석에서 휴식기의 관류지수는 좌심실 확장을 예측할 수 있는 유일한 지표였다. 또한 작은 수의 증례이지만

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MCF-7 세포에서 spermine에 의한 부착단백질 Integrin β1과 FAK, 세포골격 단백질 actin의 조절 (Modulation of Adhesion Proteins Integrin β1 and FAK, and Cytoskeletal Protein Actin by Spermine in MCF-7 Cells)

  • 지혜진;김병기
    • 생명과학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.16-24
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    • 2012
  • Polyamine은 모든 세포의 성장과 분화에 필수적인 요소지만 그 기작은 아직 정확하게 밝혀져 있지 않다. 본 논문에서는 MCF-7세포에서 spm의 세포독성 기작을 연구하였다. MTT assay 결과 저농도의 spm (<10 ${\mu}M$) 처리시 cell viability가 증가하는 반면 고농도의 spm 처리시 처리 시간과 처리 농도에 의존적으로 감소되었으며, 이는 고농도의 spm이 MCF-7 cell에 cytotoxic한 효과를 가지고 있는 것으로 사료된다. Cell cycle 분석 결과 spm 농도에 의존적으로 sub-G1 단계의 세포 양이 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 spm이 세포분열을 억제함으로써 세포사를 유발하는 것으로 생각된다. 또한 고농도의 spm 처리 후 2시간이 지나자 cell 표면이 움츠려 들며 rounding되기 시작하여 하루가 지난 후 거의 모든 cell이 culture dish 에서 떨어진 것을 관찰할 수 있었다. 이는 spm이 세포부착에 관여하여 세포사를 유발하는 것이라 생각되며, 세포부착을 조절하는 Integrin ${\beta}1$은 저농도의 spm에선 별다른 차이를 보이지 않다가 농도가 높아질수록 조금씩 감소하였으며, cytoskeletal protein인 actin은 농도의존적으로 감소하였다. 반면 adhesion protein인 FAK는 저농도의 spm 처리시에도 급격히 감소하였다. 이는 spm이 adhesion 및 cytoskeletal proteins의 발현을 억제하는 것으로 보이며, 특히 Integrin ${\beta}1$과 actin에 비해 FAK에 더 많은 영향을 끼치는 것으로 사료된다. 단백질들의 세포막상의 분포에 관한 연구에서, membrane 상에 위치하던 Integrin ${\beta}1$은 10 ${\mu}M$의 spm 처리시 세포 내로 약간의 위치변동이 일어났으나 그 양에는 크게 차이가 없었으며, 반면에 actin은 위치상엔 큰 변화가 일어나지는 않았지만 농도에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. 세포이동과 형태조절에서 중추적인 역할을 하는 FAK는 세포막 안쪽에 위치하고 있다가 spm 처리시 세포 가운데로 이동하는 모습이 관찰되었으며 그 양도 크게 감소하였다. 이상의 실험에서 세포 내 spm의 변화는 MCF-7 cell의 adhesion protein인 Integrin ${\beta}1$과 FAK, 그리고 cytoskeletal protein인 actin의 발현을 조절하여 cell attachment를 억제함으로써 세포분열과 생장을 억제하는 것으로 분석된다.

18F-FDG Brain PET/CT 검사를 위한 데이터 비교 방법의 평가 (Evaluation of Database Comparison Methods for 18F-FDG Brain PET/CT)

  • 도용호;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제19권1호
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    • pp.62-66
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    • 2015
  • Brain PET/CT 검사는 뇌의 정신활동 뿐만 아니라 혈액의 관류상태, 에너지원의 대사상태, 생리적 활성물질의 섭취 정도를 관찰할 수 있으며 이를 통계적으로 분석하기 위한 다양한 데이터 비교 방법들이 적용되고 있다. 본 논문에서는 다양한 데이터 비교 방법들 중 SPM과 scenium의 유용성을 비교 평가 하였다. 2014년 3월부터 7월까지 서울대학교병원에서 18F-FDG PET/CT 검사를 시행 받은 15명(평균연령 $62.02{\pm}15.03$세, abnormal 10명, normal 5명)의 데이터를 분석하였다. 사용된 장비는 Siemens사의 Biograph Truepoint40 with TrueV이며 데이터 분석을 위하여 SPM99, syngo.via version VA30A, scenium version 4.0이 사용되었다. 검사는 $^{18}F-FDG$를 kg당 3.7MBq 주사하여 30분 후 brain emission 영상을 10분 획득하였다. 획득된 영상을 이용하여 영상 판독과 SPM, scenium 결과의 일치성을 5명의 핵의학과 판독의가 평가하였다. Scenium에서 parameter 변경에 따른 SUV와 SD 변화를 평가하기 위하여 환자 data 재구성시 iteration 4, 6, 8, gaussian filter 2mm, 4mm, 8mm, matrix size 168, 256, 336의 변화를 주어 재구성후 증감을 평가하였다. 마지막으로 3명의 방사선사가 두 software를 이용하여 평균 결과 분석 시간을 평가하였다. 영상 판독과 SPM 결과의 일치성은 normal 89.5%, abnormal 73.2%로 normal 환자에서 보다 높은 일치성을 보였으며 total 84.1%의 일치하는 것으로 나타났다. Scenium에서는 normal 92.1%, abnormal 93.0% 그리고 total 92.4%로 나타났다. Scenium에서 parameter 변경에 따른 SUV와 SD 변화 평가에서 iteration 횟수와 matrix size가 감소할수록 SUV와 SD 값은 iteration 변화에서 최대 0.59%, 8.73% 그리고 matrix size 변화에서 최대 0.88%, 8.25% 감소하였다. Gaussian filter변화에서는 FWHM이 증가할수록 SUV와 SD값은 최대 4.69%, 20.38% 감소하였다. 두 software를 이용한 평균 결과 분석 시간은 SPM 282초, scenium 116초로 scenium으로 결과 분석 시 SPM 사용 시 보다 58.% 시간이 감소되었다. 데이터 비교 평가 software들의 장단점을 충분히 이해하고 각 병원의 장비 환경과 실정에 맞는 software를 적용한다면 brain PET/CT 검사 시 보다 많은 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

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통계적 파라미터 뇌지도작성을 이용한 국내 어린이 뇌 SPECT영상의 표준틀영상에 따른 화소덩어리의 편차연구 (A Study on the Deviation of Cluster Based on Template Images of Korean Children's Brain SPECT Image Using the Statistical Parametic Mapping)

  • 신동호;박성옥;권수일;조철우;윤석남;이명훈;신동오
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권1호
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    • pp.45-53
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    • 2004
  • 통계적 파라미터를 이용한 뇌지도작성(SPM)은 어른에서부터 어린이에게까지 환자그룹간 또는 개개의 서로 다른 상태의 그룹간의 기능 영상을 비교하는데 널리 사용되고 있다. 그러나 SPM을 이용하여 어린이 뇌 영상을 분석할 경우 성인의 표준틀영상에 정규화되어 분석되고, 이로 인해 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구는 국내 어린이 2세에서 6세 사이 36명(평균 나이: 4.36세, 표준편차: 1.41세, 남자: 17명, 여자: 19명)의 MRI 영상을 이용하여 평균 MRI 영상을 만들고, 2세에서 6세 사이 13명의 어린이(평균나이: 4.80세, 표준편차: 1.17세, 남: 10명, 여: 3명)의 SPECT 뇌영상을 이용하여 평균 SPECT 영상을 만들었다. 이들 평균영상으로 국내어린이의 뇌 표준틀영상을 만들고, 어린이 ADHD의 뇌영상을 국내 어린이 표준틀영상과 SPM의 표준틀영상에 정규화 시켜 뇌혈류량에 따라 발생하는 화소덩어리의 위치를 비교하였다. 분석결과는 각 표준틀영상에 따라 최대 25 mm의 편차가 생겼다. 따라서 SPM을 이용한 어린이의 뇌영상을 분석할 경우 표준틀영상 또는 p값을 고려해야할 필요가 있다.

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소아 어린이에 대한 SPM 분석에서 성인 template image에 정규화된 영상의 유용성 평가

  • 신동호;박성옥;권수일;조철우;이명훈;윤석남;오은영
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.68-68
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    • 2003
  • SPM(Statistical Parametric Mapping)은 개인의 서로 다른 조건에서의 뇌영상이나 환자그룹간의 functional image data를 비교분석 하는데 강력한 기능을 가지고 있다.

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나노트라이볼로지 분석을 이용한 W-N 나노박막의 표면 물성 연구

  • 김수인;이창우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.133-133
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    • 2011
  • 최근 연구중인 소자들의 크기가 점차 나노 크기를 가짐에 따라서 나노 영역에 대한 물성 분석 연구의 필요성이 대두되고 있다. 특히 나노 크기를 가지는 소자에 대한 기계적 특성은 기존의 마이크로 이상의 소자와는 다른 특성을 보이는 것으로 보고되고 있다. 그러나 이러한 나노 크기에 대한 연구에서 대부분을 차지하는 분광학적, 전기적 방법은 측정 영역 한계와 일정 깊이에 대한 평균적인 정보를 제공하게 된다. 본 연구에서는 나노트라이볼로지 분석의 대표적인 Nano-indenter와 Scanning Probe Microscopy(SPM) 분석을 통하여 박막의 수 혹은 수십 나노 미만의 영역과 깊이에 대한 기계적 물성을 연구하였고, 이를 기반으로 수십 나노 이하 두께를 가지는 W-N 확산박지막에 대한 연구를 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 박막의 표면 hardness는 박막의 두께가 감소함에 따라서 4.19 GPa에서 3.51 GPa로 감소하였고, Weibull modulus를 통한 박막의 균일도는 2.75에서 7.91로 급격히 증가하는 현상을 나타내었다. 또한 SPM의 Kelvin probe force microscopy (KPFM), Force modulation microscopy (FMM) mode를 활용하여 표면에서의 Nitrogen 흡착에 의한 영상, 전기적 및 표면 탄성에 대한 연구를 실시하였다.

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Brain SPECT Processing에 있어서 Macro Program 사용의 유용성 (Usefulness of applying Macro for Brain SPECT Processing)

  • 김계환;이홍재;김진의;김현주
    • 핵의학기술
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    • 제13권1호
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    • pp.35-39
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    • 2009
  • 서론 : 핵의학에 있어서 컴퓨터의 발전은 질적인 향상뿐 아니라 양적으로도 성장하고 있다. 다양한 소프트웨어를 사용하여 핵의학과 업무에 적용한다면 양질의 영상을 얻고 단순작업의 시간을 줄일 수 있을 것이다. 핵의학과 업무에 있어 컴퓨터를 이용한 processing에 할애하는 시간은 상당하여, 이 시간을 줄이는 방법으로 Macro라는 프로그램을 적용하기로 하였고, 단순 반복 작업이 많은 Brain SPECT SPM processing과 Brain SPECT PACS verify processing에 적용해 보기로 하였다. 실험재료 및 방법 : Brain SPECT에서 SPM processing과 작업 건수가 많은 PACS 작업 두 가지를 대상으로 하였다. SPM은 Brain의 Neuroimaging data를 분석하기 위한 소프트웨어 패키지로서 그룹간의 정량적인 분석을 목적으로 하고, Realignment, Normalization, Smoothing, Mapping 등의 복잡한 과정을 거쳐 결과를 만들어낸다. 이 과정을 Macro Program를 이용해서 간단하게 코딩하는 작업을 거쳐 만들어 보았다. PACS verify작업은 PACS로 보낸 영상을 간단하게 Color mapping, Gray scale 조정, 복사, 잘라 붙이는 과정으로 이루어지는데, 이를 Macro Program을 이용하여 직접 마우스 좌표를 입력하였다. 수작업으로 했을 때와 Macro Program을 활용했을 때 결과물을 만드는 시간을 기록하여 2007년 검사건수에 대입하여 결과를 도출하였다. 결과 : 2007년 SPM 검사 건수는 115건, PACS 작업 건수는 Diamox 검사 기준으로 834건이었다. SPM을 수작업은 숙련도에 따라 10분에서 15분 소요되었고, Macro를 사용시 5분 30초가 소요되었다. 검사 건수에 대입하여 년 평균 시간을 산출하면 SPM을 수작업으로 했을 시 숙련도에 따라 1150~1725분(19~29시간)이 소요되었고, Macro 사용 시에는 632분(10.5 시간)이 걸렸다. PACS는 수작업 시 2~3분이 걸렸으며, Macro를 사용 시에는 45초가 걸렸다. 이를 검사 건수에 대입하면 수작업 시 1668~2502분(28~42시간)이 걸렸고, Macro 사용시 625분(10시간)이 소요되어서 1043~1877분(17~31)시간이 절약 되었다. 결과적으로, SPM에 있어서 45~63%, PACS 작업에 있어서는 62~75%, 2007년 기준으로 전체 Brain SPECT Processing에서 55~70% 정도의 시간 절약 효과를 볼 수 있었다. 결론 : 2007년 검사 건수 기준으로 Macro 프로그램 사용시 상당한 시간절약 효과를 가져왔고 아무리 적은 시간이 걸리는 작업이라도 건수에 따라 많은 시간을 줄일 수 있다는 것을 확인하였다. 이는 검사실 근무자에게 검사하는 환자에게 더욱 집중할 수 있는 시간적 여유를 주어 안전사고 발생률을 더욱 줄일 수 있을 것이다. 그리고, 논문을 통해서 알 수 있는 것처럼, Brain SPECT 프로세싱뿐만 아니라 다른 다양한 분야의 단순반복 업무에 매크로를 활용함으로써 얻을 수 있는 시간적 이득과 작업 효율성은 상당할 것이라 생각되어진다.

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과잉행동장애 어린이의 SPM(Statistical Parametric Mapping)분석에서 서로 다른 Template image로 규격화된 SPEC 영상의 결과 비교 (A comparison with Result of Normalized image to Different Template image on Statistical Parametric Mapping of ADHD children patients)

  • 신동호;박성옥;권수일;조철우;윤석남
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제26권2호
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    • pp.71-78
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    • 2003
  • SPM99를 이용한 뇌지도 작성 과정에서 각각의 뇌 영상을 SPM99에서 제공하는 template image와 소아의 영상으로 만든 template image로 각각 공간 규격화하였을때 소아 ADHD 환자의 정상인 소아와 환자 그룹간의 비교를 실행하여 뇌혈류의 변화를 분석, 결과를 비교하였다. P-value를 0.05로 하였을 때 SPM99에서 제공하는 template image로 규격화하여 t-test를 한 결과 Inter-hemispheric 부근과 대뇌 후두엽에서 혈류량이 증가하는 것을 볼 수 있으나 12명의 정상 소아의 평균 image로 만든 template image로 규격화한 결과의 경우 좌뇌(Left Cerebrum)의 두정엽(Parietal Lobe)에서 또 다른 혈류량증가의 cluster가 나타났다.

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확률 뇌 지도를 이용한 뇌 영역의 위치 정보 추출 (Probabilistic Anatomical Labeling of Brain Structures Using Statistical Probabilistic Anatomical Maps)

  • 김진수;이동수;이병일;이재성;신희원;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.317-324
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    • 2002
  • 목적: SPM 기법을 이용하여 뇌 영상을 분석할 때 Talairach 뇌 지도를 찾아 해부학적 정보를 추측함으로 생기는 문제점들을 해결하기 위하여 통계적 확률 뇌지도(SPAM)을 이용하여 뇌 영역에 대한 해부학적 위치와 확률을 추출하는 프로그램을 개발하였다. 대상 및 방법: 몬트리얼 신경과학연구소에서 개발한 MNI152 표준지도에 기반한 SPAM을 이용하였다. SPM 분석 결과로 주어진 x, y, z 좌표 값을 입력하면 SPAM의 해당 좌표에서 0이 아닌 확률 값을 갖는 영역의 이름 및 확률을 추출하여 출력하게 하였으며 가장 높은 확률을 갖는 영역의 SPAM을 표준지도 위에 표시하도록 하였다. IDL 및 자바를 기반으로 프로그램을 개발하였으며 향후 인터넷 기반 프로그램으로 확장이 용이하게 하였다. 이 프로그램의 유용성을 보이고자 기존의 SPM 결과보고 형식과 이 프로그램의 결과 형식을 비교하였다. 또한 이 프로그램에 대한 예비적인 검증을 위하여 활성화되는 영역이 국소화되고 또한 그 영역이 잘 알려져 있는 기억 활성화 PET 실험 분석에 이 프로그램을 이용하여 보았다. 결과: 기존의 SPM 분석한 결과는 MNI 좌표계에서의 좌표 값만을 보여주나 이 프로그램을 이용하여 그 좌표에 대한 확률적 해부학적 정보를 얻을 수 있었다. 기억 실험 결과 유의한 활성화를 보인 영역에 대해서 이 프로그램을 적용한 결과 좌측해마구성체일 확률이 80% 이상임을 알 수 있었으며 이는 이 영역이 기억기능을 담당한다는 기존의 널리 알려진 사실과 잘 부합되었다. 결론: 이 연구에서 개발한 프로그램을 이용하여 MNI 좌표에 대한 해부학적 위치와 확률을 빠르고 정확하게 찾을 수 있어서 뇌영상 분석에 유용할 것이다.