• 제목/요약/키워드: Statistical parametric mapping

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Evaluation of Hippocampal Volume Based on Various Inversion Time in Normal Adults by Manual Tracing and Automated Segmentation Methods

  • Kim, Ju Ho;Choi, Dae Seob;Kim, Seong-hu;Shin, Hwa Seon;Seo, Hyemin;Choi, Ho Cheol;Son, Seungnam;Tae, Woo Suk;Kim, Sam Soo
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제19권2호
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    • pp.67-75
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    • 2015
  • Purpose: To investigate the value of image post-processing software (FreeSurfer, IBASPM [individual brain atlases using statistical parametric mapping software]) and inversion time (TI) in volumetric analyses of the hippocampus and to identify differences in comparison with manual tracing. Materials and Methods: Brain images from 12 normal adults were acquired using magnetization prepared rapid acquisition gradient echo (MPRAGE) with a slice thickness of 1.3 mm and TI of 800, 900, 1000, and 1100 ms. Hippocampal volumes were measured using FreeSurfer, IBASPM and manual tracing. Statistical differences were examined using correlation analyses accounting for spatial interpretations percent volume overlap and percent volume difference. Results: FreeSurfer revealed a maximum percent volume overlap and maximum percent volume difference at TI = 800 ms ($77.1{\pm}2.9%$) and TI = 1100 ms ($13.1{\pm}2.1%$), respectively. The respective values for IBASPM were TI = 1100 ms ($55.3{\pm}9.1%$) and TI = 800 ms ($43.1{\pm}10.7%$). FreeSurfer presented a higher correlation than IBASPM but it was not statistically significant. Conclusion: FreeSurfer performed better in volumetric determination than IBASPM. Given the subjective nature of manual tracing, automated image acquisition and analysis image is accurate and preferable.

정상 뇌 혈류 영상에서 방사성의약품에 따라 혈류 분포에 차이가 있는가: 통계적 파라미터 지도를 사용한 분석 (Different Uptake of Tc-99m ECD and Tc-99m HMPAO in the Normal Brains: Analysis by Statistical Parametric Mapping)

  • 김의녕;정용안;손형선;김성훈;유이령;정수교
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.244-254
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    • 2002
  • 목적: 이번 연구는 두 명의 경험 있는 핵의학과 의사에 의하여 정상이라고 판독된 뇌 혈류 단일광자방출전신화단층촬영 영상에서 사용한 방사성의약품에 따라 혈류 분포에 차이가 있는지를 통계적 파라미터 지도를 사용하여 분석하여 보았다. 대상 및 방법: 정상이라고 판독된 뇌 혈류 단일광자방출전산화단층촬영 53 증례를 후향적으로 분석하였고, 그 중 32증례는 Tc-99m ECD를 방사성의약품으로 사용하였으며 나머지 21 증례는 Tc-99m HMPAO를 방사성의약품으로 사용하여 획득한 영상이었다. 모든 뇌 혈류 단일광자방출전산화단층촬영 영상은 통계적 파라미터 지도 분석에 적합하도록 미리 표준화 시킨 후 분석을 시행하였고 분석결과 통계적으로 두 그룹간에 corrected P value가 0.05 이하인 경우에 서로 의미 있는 차이라고 해석하였다. 결과: 정상으로 판독된 뇌 혈류 단일광자방출전산화단층촬영 중에서도 방사성의약품을 어느것을 사용하느냐에 따라 분명한 혈류 분포의 차이를 나타내었다. Tc-99m ECD를 사용한 뇌 혈류 단일광자방출전산화단층촬영에서는 Tc-99m HMPAO를 사용하였을 때 보다 전두엽, 측두엽, 후두엽, 기저핵, 시상 및 소뇌의 상부 등 광범위한 부위에서 높은 혈류분포를 보였으며 반대로 Tc-99m HMPAO를 방사성의약품으로 사용한 경우에는 Tc-99m ECD를 사용하였을 경우보다 전두엽의 피질하 부위, 측두엽 일부 및 소뇌의 하부 등 국소적인 부위에서 상대적으로 증가된 혈류분포가 관찰되었다. 결론: 통계적 파라미터 지도를 사용하여 분석하여 본 결과 정상으로 판독된 뇌 혈류 단일광자방출전산화단층촬영에서 사용된 방사성의약품에 따라 유의한 혈류분포의 차이를 나타내었다. 따라서 뇌 혈류를 평가하는데 있어서는 어떠한 방사성 의약품을 사용하였는가를 반드시 고려하여야 한다.손상 환자들의 정신의학적 후유 장애에서 임상심리평가에 보조적 역할을 한다.n{\pm}S.D.$) 이다. 결론적으로 기존의 신장깊이를 구하는 여러 방법들과는 달리 본 연구를 통해 핵의학 영상만으로도 개인차가 고려된 신장깊이를 얻어낼 수 있게 되었다. 결론: 이 연구를 통해 도출된 신장깊이 계산 방정식을 이용하여 구한 신장깊이는 방사성동위윈소 주입 후 감마카메라를 이용하여 집적된 계수를 이용하여 구하는 것이 되므로 개개인의 개인차는 물론 좌신과 우신에 따른 차이도 고려될 수 있다. 더 나아가 이연구에서 개발된 신장깊이 계산 프로그램의 임상 응용에서의 적용을 위해서는 신장에 도달하는 방사성 동위윈소의 방사능양과 효율적일 관심영역 크기에 대한 연구가 이루어지며 좀더 정확하고 개인차가 고려된 신장깊이가 계산될 것이라고 사료된다.발한 핵의학 영상의 정량적 분석을 통한 신장기능 분석 프로그램을 사용하여 신장 기능을 분석한 결과, 타당성 있는 결과를 도출하여 그 유용성을 입증하였다. 이 개발 프로그램은 좀 더 다양한 임상응용 목적의 분석기능을 사용자가 직접 개발, 추가하기가 용이하여 기존 상용 프로그램보다 연구적 활용범위가 크다고 사료된다.2.2{\pm}0.4\;(1.6{\sim}3.2){\mu}g/ml$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

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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지능 저하를 동반한 두부외상 환자에서 뇌혈류 및 혈류예비능의 변화 (Alterations of Cerebral Blood Flow and Cerebrovascular Reserve in Patients with Chronic Traumatic Brain Injury Accompanying Deteriorated Intelligence)

  • 송호천;범희승
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.183-198
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    • 2000
  • 목적: 두부외상을 받은 후 뇌실질의 해부학적인 병변이 없음에도 불구하고 인지 및 정신운동성 기능장애 등을 호소하는 환자가 많지만 아직 그 병태 생리가 밝혀지지 않고 있다. 연구자는 두부외상 후 해부학적 뇌 병변이 없으면서도 지능저하를 보인 환자에서 국소 뇌혈류(regional cerebral blood flow, CBF) 및 국소 혈류예비능(regional cerebrovascular reserve, CVR) 이상이 있는 지를 알아보고, 지능저하와 관련된 뇌영역을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 두부외상을 받은 후 지능저하를 호소하고, 만성기에 시행한 뇌 MRI에서 유의한 대뇌피질의 이상소견이 없었던 30명으로 남자 16명과 여자 14명이었으며, 평균연령은 $34{\pm}12$세였다. 대조군을 19명으로 남자 9명과 여자 10명이었으며, 평균연령은 $44{\pm}17$세였다. 휴식기에 Tc-99m HMPAO 925 MHq를 주사하고 5분째 뇌혈류 SPECT를 촬영하였으며, 촬영 도중 아세타졸아미드 1 g을 3분간 주사하였다. 첫 촬영이 끝난 직후 다시 Tc-99m HMPAO 925 MBq를 주사하여 같은 방법으로 뇌부위를 촬영하였다. 지능검사는 한국판-웩슬러 성인용 지능검사(K-WAIS)를 사용하여 언어성과 동작성에 관련된 11가지 소검사를 시행하였다. 각 소검사 별 비정상 점수를 보인 환자군과 정상 대조군간 유의한 CBF 차이를 윈도우용 SPM'97로 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 모든 언어성 소검사는 좌측 대뇌반구에서 CBF 감소를 보였고, Wernicke 영역과 모두 관련이 있었고 Broca 영역과 관련을 보인 어휘문제를 포함하여 기본지식문제와 숫자외우기는 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽과도 관련이 있었다. 우측 대뇌반구에 추가로 CBF 감소를 보인 경우는 기본지식문제, 숫자외우기, 어휘문제와 공통성문제로 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽에서 CBF가 감소를 보였다. 2) 동작성 검사에서 CBF 감소는 주로 우측 대뇌반구에서 관찰되었다. 우측 상측두회 후면과 상연회, 운동전 피질, 그리고 일차적 체운동피질과, 우측 전두전야 일부에서 관련이 있었고, 좌측 전두엽과 상연회 일부에서 CBF 감소가 있었다. 3) CVR 감소는 전체적으로 총 64개 뇌영역에서 관찰되었다. 언어성 검사에서 주로 양측 전두엽과 측두엽에서 관찰되었다. 기본지식문제만 양측 하두정회와 후두엽에서 추가로 CVR 감소가 관찰되었다. 동작성 검사에서 주로 양측 전두전야와 상, 중측두회와 관련이 있었다. 결론: 두부외상 후 대뇌피질의 형태학적 손상을 발견할 수 없었던 경미한 손상에서도 CBF 뿐만 아니라 CVR의 감소를 초래되며, 지능 저하와 관련이 있음을 알 수 있었다. 이러한 지능 저하는 특정한 뇌영역과 관련되어 있음을 밝혔다.

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생명현상에 관한 과학적 의문 생성 과정에서 나타나는 생물학자의 두뇌 활성 양상 (The Biologists' Boon Activation Patterns during the Generation of Scientific Questions on Biological Phenomena)

  • 권용주;정진수;이준기;양일호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.84-92
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    • 2007
  • 이 연구는 생물학자들이 생물학 현상에서 과학적 의문을 생성할 때 나타나는 두뇌의 활성을 분석하고자했다. 이를 위해서 10개의 의문 생성 과제를 개발하여 8명의 생물학자들에 투입하였고, 의문 생성 과정에서 fMRl를 통해 생물학자들의 두뇌 활성을 측정하여 분석하였다. 그 결과, 방추이랑, 전안구운동 영역, 소뇌, 좌측 전두엽, 좌우측 해마와 대상이랑, 복외측전 두피질부 등이 특징적으로 활성화되었다. 이것은 과학적 의문을 생성하는 과정에서 생물학자들의 뇌는 주어진 생물학 현상을 상세히 분석하였고, 언어적 전략을 사용하였으며, 현재의 현상과 비교하기 위해서 과거의 경험상황과 선지식 등의 장기기억을 인출하고 표상했다고 할 수 있다. 특히 복외측전 두피질부의 활성은 의문 생성 과정에서 뇌가 인지적 갈등 및 부조화 단계를 거쳤음을 보여주었다고 할 수 있다.

정상 성인에서 남녀의 소뇌 구조 차이 (Sex Differences in Cerebellar Structure of Healthy Adults)

  • 김지현;배수진;류근택;강민성;임수미;이선호;이소진;고은;정도언
    • 생물정신의학
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    • 제19권2호
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    • pp.77-83
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    • 2012
  • Objectives : Although there have been studies that examine sex differences of the brain structures using magnetic resonance imaging, studies that specifically investigate cerebellar structural differences between men and women are scarce. The purpose of current study was to examine sex differences in structures of the cerebellum using cerebellar template and cerebellum analysis methods. Methods : Sixteen men and twenty women were included in the study. A MATLAB based program (MathWorks, Natick, MA, USA), Statistical Parametric Mapping 5 (SPM5) using the spatially unbiased infra-tentorial atlas template (SUIT) as the cerebellum template, was used to analyze the brain imaging data. Results : There was no significant difference in age between men (mean age=28.1) and women (mean age=27.2). Men showed higher gray matter density than women in two left cerebellar areas including the clusters in the lobules IV and V (a cluster located across the lobules IV and V), and the lobule VIIIb (lobules IV and V, t=4.75, p<0.001 ; lobule VIIIb, t=3.08, p=0.004). Conclusions : The current study found differences in cerebellar gray matter density between men and women. The current study holds its significance for applying the template specifically developed for the analysis of cerebellum.

약물에 노출되지 않은 공황장애 환자들에서 인지행동치료 후 뇌혈류 변화에 대한 예비연구 (Preliminary Study for Changes in Brain Perfusion in the Drug-Naive Patients with Panic Disorder with SPECT Following Cognitive-Behavioral Therapy)

  • 김정범;신영아;채정호;장은진;류설영;원경숙;전석길;정용안
    • 대한불안의학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.148-156
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    • 2008
  • Objective : Although cognitive-behavior therapy (CBT) is effective in patients with panic disorder, its the-rapeutic mechanism of action in the brain remains unclear. This study was performed to investigate regional blood flow changes associated with successful completion of CBT in drug-naive patients with panic disorder. Method : The regional blood flow in 4 patients with panic disorder was compared to that in 11 healthy controls before and after a 12-week group CBT using $^{99m}Tc$-ECD SPECT imaging. Psychopathology was assessed using Panic Disorder Severity Scale. Data were analyzed using software for statistical parametric mapping (SPM2). Results : Before CBT, significantly decreased blood flow was found in the parietal and occipital area in panic patients than normal volunteers. In all the patients who showed remission after CBT, increased blood flow was detected in the right cingulate gyrus, left lingual gyrus, and left superior parietal lobule, whereas decreased blood flow was seen in the left inferior temporal gyrus. Conclusion : These results suggested that CBT is effective for panic disorder and change the activity of cingulate gyrus and left temporal gyrus, a part of the brain areas associated with fear in panic disorder.

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Cerebrocortical Regions Associated with Implicit and Explicit Memory Retrieval Under the Conceptual Processing: BOLD Functional MR Imaging

  • 김형중;강형근;서정진;정광우;은성종;박진균;윤웅;박태진
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.111-111
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    • 2002
  • Purpose: This study is to compare the distinct brain activation between implicit and explicit memory retrieval tasks using a non-invasive blood-oxygenation-level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging(fMRI). Materials & Methods: We studied seven right-handed, healthy volunteers aged 21-25 years(mean;22 years) were scanned under a 1.5T Signa Horizon Echospeed MR imager(GE Medical Systems, Milwaukee, U.S.A.). During the implicit and explicit memory retrieval tasks of previously teamed words under the conceptual processing, we acquired fMRI data using gradient-echo EPI with 50ms TE, 3000ms TR, 26cm${\times}$26cm field-of-view, 128${\times}$128 matrix, and ten slices(6mm slice thickness, 1 mm gap) parallel to the AC-PC(anterior commissure and posterior commissure) line. By using the program of statistical parametric mapping(SPM99), functional activation maps were reconstructed and quantified.

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핵의학(SPECT)을 이용한 뇌혈류변화에 대한 침구효과 검증방법의 새로운 모델에 관한 연구 (New Model of Verifiation for Demonstration of Neuronal Basis of Acupuncture by Comparison of Two Different Methods of Acupuncture which Increase Regional Cerebral Blood Flow ( rCBF ) on SPECT)

  • 안수기;강화정;송호천;범희승
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제17권2호
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    • pp.247-259
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    • 2000
  • Objective : The mechanism of acupuncture to increase cerebral blood flow is still uncertain. The purpose of this study was to evaluate the neural basis of acupuncture by comparing the cerebral regions activated by the stimulation of two different methods of acupunctures at the same acupoint which was suggested by oriental medicine to increase rCBF. Materials and Methods : Thirty-nine healthy volunteers(26 males, 13 females, age $31{\pm}11$ years) were studies by rest/acupuncture Tc-99m ECD brain SPECT using a subtraction method. SPECTs using two methods(needle retention and heated needle with 90% alcohol) at two acupoints (right LI. 4 and ST. 36) were peformed at an interval of three days. For the needle retention method, acupuncture needle was inserted to a depth of about 2 cm into each acupoint 8 minutes after the lst acquisition and continued to retain, and the second injection of Tc-99m ECD was done 15 minutes after the insertion of needle. For the heated acupuncture method, heated needle was inserted in a twinkle within several msec 20 second after the second injection of Tc-99m ECD. The differences of between rest and acupuncture activation state were statistically analyzed using a statistical parametric mapping software. Result : Acupunctures of both methods reveal similar patterns of increase in rCBF. Acupuncture at ST.36 increase rGBF in left anterior temporal, right inferior frontal lobes, and left cerebellum. Acupuncture at LI. 4 increase rCBF in the left frontal cortex, right temporal pole, both inferior frontal cortices and right cerebellum. Conclusion : The effects of two different acupunctures to the same acupoints on rCBF were similar. Therefore, this result suggests Chat the mechanism of acupuncture in the increase of cerebral blood flow have a neural basis.

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양릉천-현종 전침치료가 뇌경색환자 및 정상인의 뇌혈류에 미치는 영향 - SPECT와 SPM을 이용한 연구 - (Effect of GB 34-GB 39 Electro-acupuncture on Regional Cerebral Blood Flow in Stroke Patients and Normal Volunteers Evaluated by $^{99m}Tc-ECD$ SPECT)

  • 한진안;정동원;배형섭;박성욱;정우상;박정미;고창남;조기호;김영석;김덕윤;문상관
    • 대한한의학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.187-200
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    • 2006
  • Objectives: Acupuncture has been applied in Asia for thousands of years, especially to rehabilitation after stroke. It has been reported that acupuncture increased cerebral blood supply and stimulated the functional activity of brain nerve cells shown by using brain imaging techniques. This study was to evaluate the effect of GB 34-GB 39 electro-acupuncture (EA) on regional cerebral blood flow (rCBF) in stroke patients and normal volunteers using single photon emission computed tomography (SPECT). Methods: The study procedure was divided into two parts: patients and volunteers studies. For the patients study, ten ischemic stroke patients (3 males, 7 females, mean age $68.5{\pm}8.9$ years old) were selected. Baseline brain SPECT was done with triple head gamma camera (MultiSPECT3, Siemens, USA) after intravenous administration of 1,110 MBq of $^{99m}Tc-ECD$. Fifteen-minute EA at GB 34 and GB 39 were applied on the affected limb. The same dose of $^{99m}Tc-ECD$ was injected during the EA, and the second set of SPECT images wasobtained. Using the computer software (ICON 7.1, Siemens, USA), 3 SPECT slices (upper, middle, lower) surrounding the brain lesion were selected and each slice was divided into 10-16 brain regions. Asymmetry indexes (AI) were analyzed in each brain region. We regarded over 10% changes of AI between before and after EA as significance. For the volunteers study, 10 healthy human volunteers (5 males, 5 females, mean age $28.1{\pm}6$ years old) were selected. In the resting state, $^{99m}Tc-ECD$ brain SPECT scans were performed. On the 7th day after the resting examination, 15 minute EA was applied at GB 34 and GB 39 on the right side of the subjects. Immediately after EA, the second SPECT images were obtained inthe same manner as the resting state. Significant increases and decreases of rCBF after EA were estimated by comparing their SPECT images with those of the resting state using paired t statistics at every voxel, which were analyzed by statistical parametric mapping with a threshold of p = 0.01, uncorrected (extent threshold: k=100 voxels). Results: In stroke patients, six of the eight (75%) had significantly increased perfusion in post-acupuncture scans compared to their baseline state. In normal volunteers, GB 34-GB GB EA increased rCBF in both hemispheres including right ventral posterior cingulate (Brodmann area (BA) 23), left superior temporal, anterior transverse temporal (BA 22, 41), left parastriate, peristriate (BA 18, 19), right occipitotemporal, angular (BA 37, 39), left rostral postcentral, caudal postcentral and preparietal (BA 2, 3, 5). However GB 34-GB 39 EA decreased rCBF in the right hemisphere including triangular and middle frontal lobes. Conclusions: The results demonstrated that OB 34-GB 39 EA increased cerebral perfusion in ischemic stroke patients and increased rCBF grossly in temporal lobes of normal volunteers. It is also suggested that there may be a correlation between the GB meridian and the territory of the middle cerebral artery.

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