• 대한영상의학회지
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• 제82권1호
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• pp.99-115
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• 2021

자기공명영상 기술의 개발에 따라 다양한 종류의 시퀀스가 개발되어 방사선 진단에 큰 도움이 되었다. 다양한 자기공명영상 시퀀스 중에서 자기화율 강조 영상은 고 공간 분해능 3차원 경사 에코 시퀀스를 발전시킨 것으로 국소 자기장 왜곡에 의한 디옥시헤모글로빈, 페리틴, 헤모시데린 및 골, 광물 검출에 매우 민감하다. 이러한 영상 특징으로 인해 자기화율 강조 영상은 다양한 신경 장애의 진단과 치료에 사용되어 왔으며, 영상 화질이 향상되어 방사선 전문의에게 보다 유용한 정보를 제공할 수 있게 되었다. 다양한 신경 장애에서 발생할 수 있는 자기화율 강조 영상에 나타날 수 있는 다양한 신호의 원리를 설명하고, 독특한 영상의학적 특징을 가진 질환 혹은 물질에 대해 임상적 또는 병리학적으로 진단된 환자들에 관하여 각각의 질병에 맞추어 조사하였다. 또한 자기화율 강조 영상에서 각각의 신경 장애에서 보일 수 있는 영상의학적 특징에 대해 질환의 전반적인 정보를 함께 요약하여 정리하였다. 뇌 실질 및 주변 조직에 생기는 다양한 신경계 질환들은 자기화율 강조 영상에서 뚜렷하게 구분되는 다양한 영상학적 특징을 보인다. 이에 의해 자기화율 강조 영상은 다양한 보조적 정보를 통해 적절한 진단에 도움을 준다.

• 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.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권4호
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• pp.332-340
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• 2014

목적: 급성 뇌경색 환자의 자화율강조영상에서 보이는 관류 손상 부위의 현저한 유출정맥 저신호 강도 (PHSV)의 임상적 유용성을 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 확산강조영상과 자화율강조영상을 포함한 뇌 자기공명영상을 시행한 급성 뇌경색 환자에서 추적 단면영상검사가 있는 환자 18명을 대상으로 뇌경색 및 주변부에서 PHSV 유무와 위치를 정성적으로 확인하였다. 자화율강조영상에서 PHSV와 정상 뇌피질 정맥의 신호강도차이 비율을 측정하였고, 주변 PHSV 유무와 추적검사에서 뇌경색 크기 변화의 상관관계를 분석하였다. 결과: 18명의 환자 중 10명의 환자가 추적검사에서 뇌경색이 진행하였고, 8명은 변화가 없었다. 뇌경색이 진행한 10명의 환자 중 9명에서 뇌경색 주변 PHSV가 관찰되었고, 새로 생긴 경색 부위는 초기 자화율강조영상에서 보였던 주변 PHSV 부위와 잘 일치하였다. 경색의 크기가 변화 없는 환자군과 비교하여 경색이 진행한 환자군에서 뇌경색 주변 PHSV의 빈도가 통계적으로 유의하게 높았고 (p=0.0001), 신호강도차이 비율도 유의하게 높았다 (p=0.006). 결론: 자화율강조영상에서 보이는 주변 PHSV는 반음영부 (penumbra)의 지표가 될수 있으며 급성 뇌경색 예후 예측에 이용될 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권3호
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• pp.200-207
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• 2014

목적: 뇌정맥 기형의 발견에 있어 자화율강조 MR영상의 진단적 가치를 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 1068명의 뇌MR영상의 후향적 분석에서 조영증강 T1강조영상을 기준으로 28명(2.6%)에서 28개의 뇌정맥 기형이 발견 되었다. 이들과 성별 및 나이가 일치하는 뇌정맥 기형이 없었던 28명을 대조군으로 선정하였다. 모두 48명의 환자군과 대조군의 MR영상을 무작위로 제시하면서 2명의 영상의학과 의사가 독립적으로 분석하였다. 자화율강조영상, T2강조영상, FLAIR영상을 분리하여 각 영상에서 뇌정맥 기형의 존재유무를 판정하였다. 판정에 불일치가 있는 경우 나중에 합의하여 최종 판단하였다. 뇌정맥 기형의 진단에 있어 각 영상의 민감도, 특이도, 양성예견율, 음성예견율을 구하였으며, Mcnemar test를 이용하여 통계적 차이를 검정하였다. 결과: 뇌정맥 기형의 발견에 있어 자화율강조 MR영상은 85.7%의 민감도, 92.9%의 특이도, 92.3%의 양성예견율, 86.7%의 음성예견율을 보였다. T2강조영상과 FLAIR영상은 35.7% 와 35.7%의 민감도, 92.9%와 96.4%의 특이도, 83.3%와 90.9%의 양성예견율, 59.1%와 60.0%의 음성예견율을 각각 보였다. 통계분석에서 자화율강조 MR영상은 T2강조영상과 FLAIR영상과 비교하여 유의하게 높은 민감도와 음성예견율를 보였다. 결론: 뇌정맥 기형의 발견에 있어 자화율강조 MR영상은 높은 민감도와 특이도를 보였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권4호
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• pp.275-285
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• 2013

목적: 본 연구의 목적은 자화감수성 영상 (SWI)에 나타난 정상 노인의 뇌조직을 픽셀 별로 분석하기 위해 사용되는 다듬질 (smoothing)의 핵심 크기 효과를 보는 것이다. 대상과 방법: 이십 명의 정상 지원군 (평균 나이${\pm}$ 표준 편차 = $67.8{\pm}6.09$세, 여 14명, 남 6명) 이 실험에 대한 동의와 함께 본 연구에 참여하였다. 이 지원군 각각의 자화감수성 영상을 만들기 위해 일차원 혈류흐름 보상 삼차원 경사자장 에코 시퀀스를 이용해 크기과 위상 영상을 얻었고, 영상 처리와 영상 내 조직 분할에 사용되는 자화준비 급속획득 경사자장 에코 (MPRAGE) 시퀀스를 이용한 삼차원 시상면 T1 강조영상을 얻었다. 자화감수성 영상은 다시 위상영상을 이용하여 상자성 (paramagnetic) 물질의 존재 여부를 강조하는 PSWI (위상 영상에서 양수 값을 강조한 자화감수성 영상)과 반자성 (diamagnetic) 물질의 존재 여부를 강조하는 NSWI (위상 영상의 음수 값을 강조한 자화감수성 영상) 영상을 만들었다. 오직 뇌조직 부분만 나타나도록 조직이 아닌 부분을 차폐 (masking) 하는 과정을 거쳤다. 마지막으로 뇌조직 PSWI와 NSWI는 등방성의 0, 2, 4, 8 mm의 다듬질 핵심 크기를 이용하여 다듬질 되었다. 또한 각각의 다듬질 핵심 크기로 다듬질된 PSWI와 NSWI를 쌍 비교 t검정을 실행하여 각 픽셀 별로 비교하였다. 결과: 통계 분석의 중요도는 다듬질의 핵심 크기가 커질수록 증가하였고, 영상의 시그널 세기는 NSWI가 PSWI보다 컸다. 또한 영상의 픽셀 별 비교 분석에 가장 최적화 된 다듬질의 핵심 크기는 4였으며 쌍 비교 t검정 결과 뇌의 양쪽에서 차이가 난 뇌 조직의 위치와 범위는 뇌의 여러 지역에서 발견되었다. 결론: 상자성 물질을 강조한 PSWI는 자화감수성이 높은 뇌 여러 영역의 시그널 크기를 감소시켰다. 부분적인 부피효과와 큰 혈관의 기여도를 최소화 하기 위해서는 뇌 조직만 뽑아낸 자화감수성 영상의 복셀 별 분석이 사용되어야 하겠다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.249-256
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• 2010

사람 중간엽 줄기세포(hMSCs)를 초상자성산화철(SPIO)로 표지하여, 체외에서 세포 농도에 따른 신호의 변화를 알아보고, 흰쥐 광 혈전 뇌경색 모델에 이식하여 자기공명영상 기법 중, T2강조영상과 $T2^*$강조영상 그리고 자화강조영상의 줄기세포 검출능을 분석하고, 병리 소견과 비교하고자 하였다. 체외실험은 SPIO(Feridex I.V.$^{(R)}$)로 표지한 줄기세포 $1.56{\times}10^4$, $3.13{\times}10^4$, $6.25{\times}10^4$, $1.25{\times}10^5$, $2.5{\times}10^5$, $5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$, SPIO로 표지 하지 않은 $5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$의 세포를 Control로 준비하여 $0.5m{\ell}$튜브에 담아 T2WI, $T2^*WI$, SWI sequence로 자기공명영상을 얻었다. 체내실험은 8마리의 흰쥐를 대상으로 정수리점(bregma)에서 우측으로 2.5mm, 뒤쪽으로 2.5mm 부위에 광 혈전 뇌경색을 만들고, SPIO-hMSC $2.5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$, $1m{\ell}$을 꼬리 정맥에 주입하여 실험하였다. 자기공명영상은 주입 전과 주입 후 1, 3, 7 그리고, 14일째 T2WI, $T2^*$WI, SWI 영상을 얻고 정량적으로 평가하였다. 자기공명영상검사 후 흰쥐는 조직검사를 위해 희생시켰다. 체외실험 결과 CNR은 SWI, $T2^*WI$, T2WI 순으로의 높게 나왔고, 세포 농도에 따라서는 $2.5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$의 농도에서 가장 높게 나왔다. 체내실험에서 normal, infarction, SPIO 상호간의 CNR을 분석해본 결과 normal-infarction의 CNR은 T2WI가 가장 높게 나왔고, normal-SPIO 그리고 infarction-SPIO에서 CNR은 SWI, $T2^*WI$, T2WI순으로 나왔다. 따라서 흰쥐를 이용한 실험에서 T2WI sequence는 infarction을 잘 표현해 주고, SWI는 SPIO로 표지한 줄기세포를 normal과 infarction으로 부터 잘 구별해 주었다. 현재 임상에서 SWI는 출혈, 석회화 병변등을 쉽게 찾아내는 sequence로 사용 되고 있지만 향후에 줄기세포 치료가 인간의 질병을 치료하는 주요방안으로 자리 잡을 때에도 이식된 줄기 세포를 관찰 할 수 있는 좋은 도구가 될 것으로 기대 된다.

• 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.