• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제66권2호
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• pp.172-182
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• 2023

Objective : The blood-brain barrier (BBB) is an obstacle for molecules to pass through from blood to the brain. Focused ultrasound is a new method which temporarily opens the BBB, which makes pharmaceutical delivery or removal of neurodegenerative proteins possible. This study was demonstrated to review our BBB opening procedure with magnetic resonance guided images and find specific patterns in the BBB opening. Methods : In this study, we reviewed the procedures and results of two clinical studies on BBB opening using focused ultrasound regarding its safety and clinical efficacy. Magnetic resonance images were also reviewed to discover any specific findings. Results : Two clinical trials showed clinical benefits. All clinical trials demonstrated safe BBB opening, with no specific side effects. Magnetic resonance imaging showed temporary T1 contrast enhancement in the sonication area, verifying the BBB opening. Several low-signal intensity spots were observed in the T2 susceptibility-weighted angiography images, which were also reversible and temporary. Although these spots can be considered as microbleeding, evidence suggests these are not ordinary microbleeding but an indicator for adequate BBB opening. Conclusion : Magnetic resonance images proved safe and efficient BBB opening in humans, using focused ultrasound.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권2호
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• pp.113-119
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• 2000

목적 : 산소호흡을 이용한 뇌의 관류 자기공명영상의 임상적용 가능성을 알고자 하였다. 대상 및 방법 정상 성인 지원자 2명과 3명의 환자, 각각 모야모야병 환자 1명, 뇌경색환자 1명, 뇌수막종 환자 1명을 대상으로 하였으며, 1.5 Tesla의 자기공명영상 장치를 이용하여 뇌의 자화율 대조 (susceptibility contrast) echo planar image (EPI) 방법으로 뇌영역을 10 slice씩 25회(검사시간은 검사당 1.6초) 영상을 얻었다. 검사자는 안면마스크를 착용한 상태로 스캔 시작 8초 후부터 35초가지 산소 15 liter/min를 실내 공기와 혼합되어 흡입되도록 하였다. 획득된 영상을 Magnetom Vision (Siemens Medical Systems, Erlangen, Germany)의 VB31C 프로그램을 이용하여 산소투여전(3골 번째 검사)과, 산소투여 후의 초기 (12-18 번째 검사)와 후기(19-25 번째 검사) 군으로 나누었다. 초기 및 후기 군과 산소투여전 군의 신호차이는 Z-score 0.7 내지 1.0으로 하여 여러번 영상후 처리를 반복하여 difference map을 얻어서, T1 강조영상에 중첩시켜 관류 영상을 얻었다. 모야모야병 환자는 추가로 Gd-DTPA를 0.1 mmol/kg급속주사 후 동일한 방법으로 관류 영상을 얻어 산소호흡에 의한 관류 영상과 비교하였다. 결과 : 산소 공급 후에 시행한 자화율 대조 EPI 방법으로 2명의 지원자와 각각 1예의 모야모야병, 뇌경색, 뇌수막종 증례에서 혈류 분포를 반영하는 관류 영상을 얻을 수 있었다. 모야모야병 1예의 산소 호흡에 의한 관류 영상은 Gd-DTPA투여후의 관류 영상과 유사한 양상을 보였다. 결론 : 산소호흡을 이용한 자화율 대조 EPI 방법은 향후 뇌의 관류 자기공명영상 방법으로 적용이 가능하리라고 생각된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제23권3호
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• pp.210-219
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• 2019

Purpose: The purpose of this study was to investigate if double inversion recovery (DIR) imaging can have a role in the evaluation of brain ischemia, compared with diffusion-weighted imaging (DWI) and fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) imaging. Materials and Methods: Sixty-seven patients within 48 hours of onset, underwent MRI scans with FLAIR, DWI with b-value of 0 (B0) and $1000s/mm^2$, and DIR sequences. Patients were categorized into four groups: within three hours, three to six hours, six to 24 hours, and 24 to 48 hours after onset. Lesion-to-normal ratio (LNR) value was calculated and compared among all sequences within each group, by the Friedman test and conducted among all groups, for each sequence by the Kruskal-Wallis test. In qualitative assessment, signal intensity changes of DIR, B0, and FLAIR based on similarity with DWI and image quality of each sequence, were graded on a 3-point scale, respectively. Scores for detectability of lesions were compared by the McNemar's test. Results: LNR values from DWI were higher than DIR, but not statistically significant in all groups (P > 0.05). LNR values of DIR were significantly higher than FLAIR within 24 hours of onset (P < 0.05). LNR values were significantly different between, before, and after six hours onset time for DIR (P = 0.016), B0 (P = 0.008), and FLAIR (P = 0.018) but not for DWI (P = 0.051). Qualitative analysis demonstrated that detectability of DIR was higher, compared to that of FLAIR within 4.5 hours and six hours of onset (P < 0.05). Also, the DWI quality score was lower than that of DIR, particularly relative to infratentorial lesions. Conclusion: DIR provides higher detectability of hyperacute brain ischemia than B0 and FLAIR, and does not suffer from susceptibility artifact, unlike DWI. So, DIR can be used to replace evaluation of the FLAIR-DWI mismatch.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.25-34
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• 2013

이 연구의 목적은 영상의 화소 간 분석(voxel-based analysis)을 이용하여 자화율 가중 영상(SWI)에 나타난 위상 마스킹의 효과를 알아보는 것이었다. 20명의 정상 노인에서 SWI 영상의 정보를 획득하기 위하여 3차원 경사자장 에코 시퀀스를 이용하여 영상을 얻었다. SWI 영상에서의 위상 마스킹의 효과를 관찰하기 위해 원래의 경사자장 크기(magnitude) 영상에 위상 영상을 2번 곱한 SWI2 영상, 4번 곱한 SWI4 영상, 영상 내 정맥 혈관을 강조한 양의 위상 마스크 SWI 영상 (PSWI), 그리고 조직 부분을 강조한 음의 위상 마스크 SWI 영상(NSWI)을 만들었다. paired t-test를 이용한 PSWI와 NSWI간 신호강도의 차이, SWI2와 SWI4간의 신호강도의 차이, 그리고 경사자장 크기영상 영상과 위상 마스킹에서 얻은 SWI 영상의 신호강도의 차이를 voxel-based 분석으로 수행하였다. 신호 강도 차이는 magnitude과 SWI4 영상 간의 차이가 magnitude과 SWI2 영상 간의 차이보다 더 크게 나왔다. 또한, 신호강도 차이는 magnitude과 PSWI 영상 간의 차이가 magnitude과 NSWI보다 더 많았다. 그리고 NSWI2와 NSWI4간의 신호강도 차이가 PSWI2와 PSWI4간의 신호강도 차이 보다 더 크게 나타났으며, 그리고 NSWI4와 PSWI4간의 신호강도 차이가 NSWI2와 PSWI2간의 신호강도 차이보다 더 크게 나타났다. 위 실험은 화소 간 분석을 통한 SWI 영상 연구가 뇌 전체의 자화율 효과를 볼 때 매우 유용할 것이라는 사실뿐만 아니라, 각기 다른 위상 마스킹 방법을 응용함으로써 선택적으로 정맥 혈관 대비, 혹은 뇌 조직 대비를 강조할 수 있다는 사실을 입증하였다. 그러므로, 자화율 가중 영상의 화소 간 분석은 많은 임상 예에 적용될 수 있을 것이다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제54권6호
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• pp.467-476
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• 2013

Objective : This study aimed to evaluate the hypotheses that administration routes [intra-arterial (IA) vs. intravenous (IV)] affect the early stage migration of transplanted human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hBM-MSCs) in acute brain infarction. Methods : Male Sprague-Dawley rats (n=40) were subjected to photothrombotic infarction. Three days after photothrombotic infarction, rats were randomly allocated to one of four experimental groups [IA group : n=12, IV group : n=12, superparamagnetic iron oxide (SPIO) group : n=8, control group : n=8]. All groups were subdivided into 1, 6, 24, and 48 hours groups according to time point of sacrifice. Magnetic resonance imaging (MRI) consisting of T2 weighted image (T2WI), $T2^*$ weighted image ($T2^*WI$), susceptibility weighted image (SWI), and diffusion weighted image of rat brain were obtained prior to and at 1, 6, 24, and 48 hours post-implantation. After final MRI, rats were sacrificed and grafted cells were analyzed in brain and lung specimen using Prussian blue and immunohistochemical staining. Results : Grafted cells appeared as dark signal intensity regions at the peri-lesional zone. In IA group, dark signals in peri-lesional zone were more prominent compared with IV group. SWI showed largest dark signal followed by $T2^*WI$ and T2WI in both IA and IV groups. On Prussian blue staining, IA administration showed substantially increased migration and a large number of transplanted hBM-MSCs in the target brain than IV administration. The Prussian blue-positive cells were not detected in SPIO and control groups. Conclusion : In a rat photothrombotic model of ischemic stroke, selective IA administration of human mesenchymal stem cells is more effective than IV administration. MRI and histological analyses revealed the time course of cell migration, and the numbers and distribution of hBM-MSCs delivered into the brain.

• 방사선산업학회지
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• 제17권4호
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• pp.397-403
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• 2023

The purpose of this study is to obtain brain MRI images through Heavenly T₂ FLAIR and DWI techniques to find out strengths and weaknesses of each image. Data were analyzed on 13 normal people and 17 brain tumor patients. Philips Ingenia 3.0TCX was used as the equipment used for the inspection, and 32 Channel Head Coil was used to acquire data. Using Image J and Infinity PACS Data, 3mm² of gray matter, white matter, cerebellum, basal ganglia, and tumor areas were set and measured. Quantitative analysis measured SNR and CNR as an analysis method, and qualitative analysis evaluated overall image quality, lesion conspicuity, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact on a 5-point scale. The statistical significance of data analysis was that Wilcox-on Signed Rank Test and Paired t-test were executed, and the statistical program used was SPSS ver.22.0 and the p value was less than 0.05. In quantitative analysis, the SNR of gray matter, white matter, cerebellum, basal ganglia, and tumor of Heavily T₂ FLAIR is 41.45±0.13, 40.52±0.45, 41.44±0.51, 40.96±0.09, 35.28±0.46 and the CNR is 15.24±0.13, 16.75±0.23, 16.28±0.41, 15.83±0.17, 16.63±0.51. In DWI, SNR is 32.58±0.22, 36.75±0.17, 30.21±0.19, 35.83±0.11, 43.29±0.08, and CNR is 13.14±0.63, 14.21±0.31, 12.95±0.32, 11.73±0.09, 17.56±0.52. In normal tissues, Heavenly T₂ FLAIR obtained high results, but in disease evaluation, high results were obtained at DWI, b=1000 (p<0.05). In addition, in the qualitative analysis, overall image quality, lesion conspicuity, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact aspects of the Heavily T₂ FLAIR were evaluated, and 3.75±0.28, 2.29±0.24, 3.86±0.23, 4.08±0.21, 3.79±0.22 values were found, respectively, and 2.53±0.39, 4.13±0.29, 1.90±0.20, 1.81±0.21, 1.52±0.45 in DWI. As a result of qualitative analysis, overall image quality, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact were rated higher than DWI. However, DWI was evaluated higher in lesion conspicuity (p<0.05). In normal tissues, the level of Heavenly T₂ FLAIR was higher, but the DWI technique was higher in the evaluation of the disease (tumor). The two results were necessary techniques depending on the normal site and the location of the disease. In conclusion, statistically significant results were obtained from the two techniques. In quantitative and qualitative analysis, the two techniques had advantages and disadvantages, and in normal and disease evaluation, the two techniques produced useful results. These results are believed to be educational data for clinical basic evaluation and MRI in the future.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.323-331
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• 2011

본 연구는 급성 허혈성 뇌경색 환자에서 동맥스핀표지 관류자기공명영상의 임상적 유용성을 평가하고자 하였다. 급성 허혈성 뇌경색 증상으로 응급실로 내원한 환자 중 확산강조영상(DWI)의 병변의 크기가 3 cm 이상이고 역동적 자화율대조 조영증강 관류자기공명(DSC)영상, 동맥스핀표지 관류자기공명(ASL)영상을 모두 시행한 22명과 정량적 분석을 위한 정상대조군 36명을 대상으로 하였다. 사용된 장비로는 Siemens Magnetom Verio 3.0 T이고 12 Chanel Head Coil을 사용하였다. 정성적 평가는 rMTT, TTP, rCBF, rCBV, ASL지도의 병변 인지도평가와 확산강조영상과 병변의 크기 비교평가를 하였고 정량적 평가는 각 관류영상의 평균 상대값을 Mann-Whitney U test를 사용하여 병변 그룹과 정상군 그룹의 유의성을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 병변의 인지도평가에서 TTP(95.5%), rCBF(95.5%), 지도가 가장 높았고, 둘째, 최종 뇌경색부위 연관성은 rCBV와 rCBF지도가 높게 나타났다. 셋째, 정량적 분석에서는 병변그룹의 평균 상대값은 유의하게 나타났다(p<0.05). 동맥스핀표지 관류자기공명(ASL)영상은 높은 병변의 인지율을 보여 임상에서 적용가능하다 생각되며, 정량적 상대값은 제시하기 어렵지만 참고적 자료로 사용될 수 있을 것이며 향후 지속적 연구를 한다면 뇌경색의 조기진단, 허혈성 반영부의 존재여부와 범위, 혈류역동학적평가가 가능함으로써 치료방침을 정하고 예후를 파악하는데 ASL영상이 유용할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.437-442
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• 2017

최근 자기공명신호를 형성시키지 않는 보상물질을 이용하여 신호강도를 높이려는 연구가 활발히 진행되면서 검사부위에 보상물질을 직접 부착함에 따른 환자감염의 우려가 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 발상의 전환으로 보상물질을 코일에 간접 부착함으로써 기존의 직접 부착방식을 대체할 수 있는지 알아보고자 하였다. 연구방법은 보상물질인 실리콘을 원통형 bar의 형태로 제작하여 8채널 head 코일의 element에 부착한 후, 실리콘 부착 전 후 water phantom의 신호강도를 측정하였다. 영상획득은 3.0T 초전도 자기공명영상장치와 8채널 head 코일을 이용하여 T1, T2강조영상을 획득하였으며, 획득한 영상은 영상측정프로그램을 이용하여 신호강도를 측정한 후, 대응표본T검정을 이용하여 유의한 차이가 있는지 판단하였다. 부착 전 후 신호강도는 T1 강조영상은 3.39%, T2 강조영상은 2.62% 유의하게 증가하였다. 결론적으로 간접 부착방식은 증가율이 낮아 모든 환자를 대상으로 대체하기에는 한계가 있을 수 있지만, filling factor의 증가로 인한 신호강도의 의미있는 상승이 있으므로 당뇨병 등 감염성 질한 우려 환자에 적용 시 유용하리라 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5299-5304
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• 2012

인체는 공기, 지방, 근육, 뼈, 혈관과 같이 서로 다른 조직으로 구성되어 있어 각 조직간 자화율 차이로 인해 자장의 불균일이 항상 발생하여 신호가 감소한다. 이에 본 연구에서는 서로 다른 조직으로 구성된 인체의 신호감소를 해결하기 위하여 인체의 조직밀도와 유사한 실리콘을 이용하여 공기와 맞닿은 굴곡진 부분에 보상함으로써 자기공명영상의 신호를 높이고자 하였다. 특별한 증상이 없는 성인 8명으로 대상으로 하였으며, 인체 중 굴곡이 많고 구조가 복잡해 신호감소가 많이 발생하는 발을 설정하였다. 영상은 종족궁의 가운데부터 5개의 말절골을 포함하여 얻었으며, 중족골 및 족지골을 연장한 선에 평행하게 30절편을 얻었다. 측정은 실리콘의 적용 전 후 뼈와 연부조직의 SNR을 비교하였으며, 대응표본 T검정을 이용하여 통계분석 하였다. 연구결과 뼈와 연부조직의 T1, T2 강조영상 모두 실리콘 적용 후가 적용 전에 비해 SNR이 월등히 높게 나왔으며 유의한 양의 상관관계로 증가하였다. 결론적으로 본 연구는 체적소에 영향을 주지 않으면서 코일내 인체의 부피를 늘린 획기적인 개선 방법으로, 본질적 문제인 체적소의 부피나 균일성 저하를 해결하여 SNR을 높일 수 있었다.

• 대한영상의학회지
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• 제84권6호
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• pp.1367-1372
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• 2023

원발성 중추신경계 혈관염은 중추 신경계에서 발생하는 드문 혈관염이다. 뇌농양과 구별하기 힘든, 괴사 패턴의 원발성 중추신경계 혈관염을 진단, 치료를 하였던 본원의 증례를 보고하고자 한다. 시야 흐림, 두통을 주소로 19세 남자 환자가 내원하였다. 조영증강영상에서 가장자리가 조영이 잘되는 괴사성 종괴들의 소견이 뇌량과 좌측 두정-측두 뇌실주위 영역에서 보였는데, 확산강조영상에서 뇌량에 있는 종괴는 중심부에 높은 신호강도를 보였고, 좌측 두정-측두 뇌실주위영역에 있는 종괴는 주변부에서 높은 신호강도를 보였다. 자화율강조영상에서 종괴들 내에 다발성 점상 출혈 소견을 보였다. 비정형적인 뇌농양과 종양성 원발성 중추신경계 혈관염의 가능성을 생각하였다. 먼저 뇌농양을 배제하기 위해 항생제 치료를 시작하였다. 하지만 2주간의 항생제 치료 이후에 시행한 뇌 자기공명영상에서 괴사성 종괴들은 호전되지 않은 소견을 보였다. 병변에 대해 수술적 생검을 시행하였고, 최종적으로 괴사 패턴의 원발성 중추신경계 혈관염으로 진단되었다. 고용량 스테로이드 치료 이후 시행한 뇌 자기공명영상에서 괴사성 종괴들은 작아졌다.