• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권3호
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• pp.181-191
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• 2013

목적: 급성 신부전 쥐 모델에서 상자성 철 산화물 (superparamagnetic iron oxide(SPIO)로 표지한 인간탯줄혈관내피 세포를 자기공명영상으로 추적할 수 있는지 그 유용성을 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 인간탯줄혈관내피 세포를 SPIO와 poly-L-lysine (PLL) 혼합물로 표지 하였다. SPIO 농도에 따라서 이완율, 세포 생존율, 표지 안정성을 SPIO 농도의 변화에 따라 평가하였다. 인간탯줄혈관내피 세포를 급성 신부전 쥐 모델에서 꼬리정맥을 통하여 주사하였다. MR을 이용한 추적 검사는 $T2^*$ 경사에코 MR 영상을 이용하였다. 1, 3, 5, 7일째 추적한 MR 영상 소견을 조직 소견과 서로 견주어 보았다. 결과: SPIO-PLL 혼합물을 표지 한 후 Prussian blue 염색에서 평균 $98.4{\pm}2.4%$ 세포가 양성반응을 보였다. 3일과 5일 후 측정한 이완율은 1일에 비해 큰 차이가 없었다. 인간탯줄혈관내피 세포를 SPIO로 표지 한 후 안정성이 유지됨을 알 수 있었다. 추적 MR 영상에서 급성신부전을 유도한 왼쪽 신장 외곽 신 수질에서 신호강도 소실을 보였으나 오른쪽은 정상이었다. 3, 5, 7일 후 촬영한 영상에서 왼쪽 신 수질에서 보인 신호강도 소실이 점차 사라졌으나 오른쪽 신장에서는 여전히 특별한 변화를 보이지 않았다. 조직학 검사에서도 MR 영상의 신호강도 소실이 Prussian blue 염색을 보인 부분과 일치하였다. 면역화학적 분석에서 신 수질에서 보인 세포들이 인간탯줄혈관내피 세포임을 확인하였다. 결론: MR 영상은 급성 신부전 치료의 한 방법인 세포 치료의 경우 세포 추적 검사에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제2권2호
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• pp.63-67
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• 2001

Objective: Atrophy and a high T2 signal of the hippocampus are known to be the principal MR imaging findings of hippocampal sclerosis. The purpose of this study was to determine whether or not individual MRI findings correlate with surgical outcome in patients with this condition. Materials and Methods: Preoperative MR imaging findings in 57 consecutive patients with pathologically-proven hippocampal sclerosis who underwent anterior temporal lobectomy and were followed-up for 24 months or more were retrospectively reviewed, and the results were compared with the postsurgical outcome (Engel classification). The MR images included routine sagittal T1-weighted and axial T2-weighted spin-echo images, and oblique coronal T1-weighted 3D gradient-echo and T2-weighted 2D fast spin-echo images obtained on either a 1.5 T or 1.0 T unit. The images were visually evaluated by two neuroradiologists blinded to the outcome; their focus was the presence or absence of atrophy and a high T2 hippocampal signal. Results: Hippocampal atrophy was seen in 96% of cases (55/57) [100% (53/53) of the good outcome group (Engel class I and II), and 50% (2/4) of the poor outcome group (class III and IV)]. A high T2 hippocampal signal was seen in 61% of cases (35/57) [62% (33/53) of the good outcome group and 50% (2/4) of the poor outcome group]. All 35 patients with a high T2 signal had hippocampal atrophy. 'Normal' hippocampus, as revealed by MR imaging, occurred in 4% of patients (2/57), both of whom showed a poor outcome (Engel class III). The presence or absence of hippocampal atrophy correlated well with surgical outcome (p<0.01). High T2 signal intensity did not, however, significantly correlate with surgical outcome (p>0.05). Conclusion: Compared with a high T2 hippocampal signal, hippocampal atrophy is more common and correlates better with surgical outcome. For the prediction of this, it thus appears to be the more useful indicator.

• 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.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제15권2호
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• pp.146-153
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• 2011

목적 : 자기공명영상에서 여성 외부 생식기의 정상 해부학을 알아보고 폐경 전후의 변화를 비교 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 골반 자기공명영상을 시행한 총 19명의 폐경 전 여성과 18명의 폐경 후 여성을 대상으로 후향적으로 연구하였다. 두 명의 영상의학과 의사가 독립적으로 T2 강조영상, 지방억제 조영증강 T1 강조영상에서 외부 생식기 해부학 구조물과 요도의 영상의 질을 점수화하여 비교하였다. 폐경 전후의 대상군에서 영상의 질과 외부 생식기 해부학 구조물과 요도의 두께 또는 크기를 지방억제 조영증강 T1 강조영상에서 측정하고 비교하였다. Wilcoxon signed ranks test와 Student t test를 이용하여 통계 분석하였다. 결과 : 여성 외부 생식기의 모든 구조물과 요도의 영상의 질에서 지방억제 조영증강 T1 강조영상 이 T2 강조영상보다 높은 점수를 얻었다 (p < 0.05). 폐경 전 대상군에 비해 폐경 후 대상군에서 질전정구, 음핵 그리고 소음순은 형태적인 명확성이 유의하게 떨어져 보였으나 질과 요도에서 는 의미있는 차이를 보이지는 않았다. 요도는 폐경 전후 여성에서 모두 표적모양의 세 층으로 관찰되었다. 폐경 후 대상군에서 폐경 전 대상군에 비해 질벽의 두께와, 요도벽의 두께, 질전정구의 두께가 감소하였다 (p < 0.05). 결론 : 지방억제 조영증강 T1 강조영상에서 여성 외부 생식기 구조물들과 요도의 정상 해부학과 폐경 전후의 변화를 가장 잘 관찰 할 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권4호
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• pp.323-331
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• 2014

목적: 하부직장암 환자에서 수술 전 평가를 위한 골반 자기공명영상에서 직장 내 초음파 겔 삽입 효과를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 2008년 9월부터 2009년 2월까지 하부직장암 환자 25명을 대상으로 하였으며 이들은 모두 수술 전 골반 자기공명영상을 시행하였으며 직장 내 초음파 겔 삽입 전후로 하여 두 차례 시행하였다. 두 명의 영상의학과 의사가 독립적으로 그리고 후향적으로 각 환자의 두 번의 골반 자기공명영상에서 항문 조임근 침범, 절제 범위 침범, 그리고 종양 묘사에 대하여 분석하여 각 항목에 대하여 5단계로 점수를 기록하였다. 그리고 위 두 명의 영상의학과 의사가 합동으로 각 환자의 두 번의 골반 자기공명영상을 바탕으로 항문 피부선에서 종양까지의 거리와 종양의 T항목과 N항목의 병기를 후향적으로 분석하였으며 내시경상 길이와 조직학적 병기를 기준으로 하였다. 결과: 초음파 겔을 삽입한 골반 자기공명영상이 종양 묘사 점수가 통계학적으로 유의하게 높았다 (p < 0.001). 항문 조임근 침범과 절제범위 침범의 점수는 두 검사간 통계학적으로 유의하게 차이가 있지 않았다 (p > 0.05). 항문 피부선에서 종양까지의 거리는 초음파 겔을 삽입한 골반 자기공명영상이 내시경과 통계학적으로 유의하게 차이가 있었다 ( $6.8{\pm}1.6cm$ vs. $5.8{\pm}1.6cm$, p=0.001). 병리적 병기를 기준으로 두 검사간의 영상의학적 병기는 통계학적으로 유의하게 차이가 있지 않았다. 결론: 초음파 겔을 이용한 골반 자기공명영상은 젤을 이용하지 않는 골반 자기공명영상에 비하여 종양 묘사를 향상시키며 또한 항문 조임근 침범과 절제범위 침범 판단에 같은 능력을 보여 주었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권3호
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• pp.193-199
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• 2014

목적: 직접 자기공명 견관절 조영술에서 측정한 상부 관절순의 크기와 상부 관절순 전후방 파열과의 관계를 평가하고자 함. 대상과 방법: 만성적인 견관절 통증 또는 불안정성으로 직접 자기공명 견관절 조영술을 시행하고 견관절 관절경 수술을 받은 296명의 환자 (300개의 견관절) 이 연구 대상이 되었다. 모든 환자에서 관절경 수술 기록이 검토되었으며 자기공명영상이 두 명의 영상의학과 의사에 의해 분석되었다. 상부 관절순은 T1 강조 관상면 영상에서 상완 이두근 장두가 사라지고 상부 관절순이 가장 커보이는 단면에서 측정되었다. 역삼각형 모양의 상부 관절순에 대하여 밑변과 높이가 측정되었고 관절경 수술 상에서 상부 관절순 전후방 파열을 가진 군과 그렇지 않은 군 사이에 통계적으로 유의한 차이가 있는지 비교하였다. 결과: 17명의 환자는 낮은 영상의 질 때문에 연구에서 제외되었고 총 279명의 환자 (283개의 견관절) 중 122명(43.1%)의 환자에서 상부 관절순 전후방 파열이 있었고 161명 (56.9%)의 환자에서는 없었다. T1 강조 관상면 영상에서 측정된 상부 관절순의 밑변/높이의 평균값은 상부 관절순 전후방 파열을 가진 군과 안 가진 군에서 측정자 1의 경우 8.8 mm / 5.2 mm, 8.5 mm / 4.9 mm 였고 측정자 2의 경우 8.2 mm / 4.9 mm, 8.1 mm / 4.5 mm 그리고 8.0 mm / 4.8 mm, 7.6 mm / 4.3 mm 였다. 상부 관절순 전후방 파열 환자군에서 상부 관절순 높이의 평균이 그렇지 않은 군보다 통계적으로 유의하게 컸다. 결론: 직접 자기공명 견관절 조영술 T1 강조 관상면 영상에서 측정한 상부 관절순의 높이는 상부 관절순 전후방 파열 환자군에서 그렇지 않은 군보다 통계적으로 유의하게 컸으며 이것은 상부 관절순이 관절와를 많이 덮는 경우 상부 관절순 전후방 파열의 소인이 될 가능성을 제시한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권4호
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• pp.286-293
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• 2013

목적 : 본 연구는 20대 건강한 성인을 대상으로 반전 시간 (inversion time, TI)의 차이에 의한 뇌 영상을 획득하여 체적을 분석하였다. 대상 및 방법 : 20대 건강한 성인을 대상으로 MPRAGE (magnetization prepared rapid acquisition gradient echo) pulse sequence, 절편두께 1.5 mm, 4개의 반전 시간 (800 ms, 900 ms, 1000 ms, 1100 ms)을 이용해 뇌 영상을 획득하였다. 획득된 뇌 영상을 이용해 백질 (white matter, WM), 회백질(gray matter, GM), 그리고 전체 뇌 체적(intracranial volume, ICV)을 측정하고 각 TI 별로 뇌 체적 및 성별에 따른 통계적인 차이가 있는지 분석하였다. 결과 : Freesurfer로 산출된 뇌 체적은 평균 ICV=$1278.94{\pm}154.92cm^3$를 이용하여 정규화 하였고, 평균 WM=$486.52{\pm}48.64cm^3$, 평균 GM=$646.83{\pm}57.12cm^3$ 이었다. 남자의 뇌 체적 (WM, GM, ICV)은 여자보다 컸다. 측정간 신뢰도 테스트에서 급내 상관 계수는 모두 높은 수치를 나타내었다 (WM 0.992, GM 0.988, ICV 0.997). 반복측정 분산분석에서는 GM과 ICV는 각 TI에서 유의수준 내에서의 차이가 없었지만 (GM p=0.143, ICV p=0.052) WM는 유의수준 내에서의 차이가 있었다 (p=0.001). 선형 구조 관계 분석에서는 피어슨 상관 계수가 모두 높은 수치를 보였다. 결론 : WM, GM, ICV는 높은 신뢰도와 선형 구조 관계를 나타내었고 WM는 각 TI에서 유의수준 내에서의 차이를 보였다. 20대 건강한 성인의 뇌 체적의 자료는 환자들과의 비교에 참고자료로 사용될 수 있을 것이며, 뇌의 구조적인 변화를 예측하는데 도움을 줄 것이다. TI의 변화에 따라 대조도, 잡음비 그리고 병변의 검출 능력을 조사하는 추가적인 연구가 필요할 것이다.

• 대한관절경학회지
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• 제4권2호
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• pp.154-158
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• 2000

목적 : 정상견관절의 각기 다른 위치에 따른 관절와 상완 인대들의 해부학적 구조 변화를 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 정상 견관절 9례에 대하여 생리식염수를 주입하고 외전 및 외 회전의 위치를 달리하여(각각 $0^{\circ}$ 및 $0^{\circ},\;45^{\circ}$ 및 $25^{\circ},\;90^{\circ}$ 및 최대 외 회전) 자기공명 영상을 각각 촬영하고 이를 이용하여 3차원 영상을 재구성한 후 관절와상완 인대 특히 중 및 하 관절와 상완 인대를 관찰하였다. 결과:. 중 관절와 상완 인대는 $0^{\circ}$ 외전 및 $0^{\circ}$ 외 회전시 상완골 두의 전면 적도를 중심으로 상하부에 걸쳐 이중 곡선 모양으로 비스듬히 위치하였다가, 외전 및 외 회전이 점차 증가하여 $45^{\circ}$ 및 $25^{\circ}$에 이르면 점차 상완골 두의 전면 적도 부근에 신장되어 거의 직선에 가까운 비스듬한 주행을 보였으며, $90^{\circ}$ 외전 및 최대 외회전시 상완골 두의 전면 적도의 상부 위치에 다시 곡선 모양을 보였다. 반면 하 관절와 상완 인대는 $0^{\circ}$ 외전 및 $0^{\circ}$ 외 회전시 상완골 두의 전면 하부에서 완만한 곡선 모양으로 위치하였으며, 외전 및 외회전이 증가함에 따라 상완골 두의 전면 적도 아래에 위치하면서 아래쪽으로 볼록한 곡선 모양을 보였다가, $90^{\circ}$ 외전 및 최대 외 회전시 상완골 두의 전면 하부에 거의 직선에 가깝도록 신장되어 비스듬히 위치하였다. 결론 : 견관절을 $45^{\circ}$ 외전 및 $25^{\circ}$ 외 회전 할 때와 $90^{\circ}$ 외전 및 최대 외 회전 시 중 관절와 상완 인대 및 하 관절와 상완 인대가 각각 신장되어 관절와 상완 관절의 중요한 정적 안정화 구조물로서 작용한다고 사료된다.

• Advances in biomechanics and applications
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• 제1권3호
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• pp.169-185
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• 2014

Computational multibody models of the elbow can provide a versatile tool to study joint mechanics, cartilage loading, ligament function and the effects of joint trauma and orthopaedic repair. An efficiently developed computational model can assist surgeons and other investigators in the design and evaluation of treatments for elbow injuries, and contribute to improvements in patient care. The purpose of this study was to develop an anatomically correct elbow joint model and validate the model against experimental data. The elbow model was constrained by multiple bundles of non-linear ligaments, three-dimensional deformable contacts between articulating geometries, and applied external loads. The developed anatomical computational models of the joint can then be incorporated into neuro-musculoskeletal models within a multibody framework. In the approach presented here, volume images of two cadaver elbows were generated by computed tomography (CT) and one elbow by magnetic resonance imaging (MRI) to construct the three-dimensional bone geometries for the model. The ligaments and triceps tendon were represented with non-linear spring-damper elements as a function of stiffness, ligament length and ligament zero-load length. Articular cartilage was represented as uniform thickness solids that allowed prediction of compliant contact forces. As a final step, the subject specific model was validated by comparing predicted kinematics and triceps tendon forces to experimentally obtained data of the identically loaded cadaver elbow. The maximum root mean square (RMS) error between the predicted and measured kinematics during the complete testing cycle was 4.9 mm medial-lateral translational of the radius relative to the humerus (for Specimen 2 in this study) and 5.30 internal-external rotation of the radius relative to the humerus (for Specimen 3 in this study). The maximum RMS error for triceps tendon force was 7.6 N (for Specimen 3).

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.239-250
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• 2006

Computational anthropomorphic phantoms are computer models of human anatomy used in the calculation of radiation dose distribution in the human body upon exposure to a radiation source. Depending on the manner to represent human anatomy, they are categorized into two classes: stylized and tomographic phantoms. Stylized phantoms, which have mainly been developed at the Oak Ridge National Laboratory (ORNL), describe human anatomy by using simple mathematical equations of analytical geometry. Several improved stylized phantoms such as male and female adults, pediatric series, and enhanced organ models have been developed following the first hermaphrodite adult stylized phantom, Medical Internal Radiation Dose (MIRD)-5 phantom. Although stylized phantoms have significantly contributed to dosimetry calculation, they provide only approximations of the true anatomical features of the human body and the resulting organ dose distribution. An alternative class of computational phantom, the tomographic phantom, is based upon three-dimensional imaging techniques such as magnetic resonance (MR) imaging and computed tomography (CT). The tomographic phantoms represent the human anatomy with a large number of voxels that are assigned tissue type and organ identity. To date, a total of around 30 tomographic phantoms including male and female adults, pediatric phantoms, and even a pregnant female, have been developed and utilized for realistic radiation dosimetry calculation. They are based on MRI/CT images or sectional color photos from patients, volunteers or cadavers. Several investigators have compared tomographic phantoms with stylized phantoms, and demonstrated the superiority of tomographic phantoms in terms of realistic anatomy and dosimetry calculation. This paper summarizes the history and current status of both stylized and tomographic phantoms, including Korean computational phantoms. Advantages, limitations, and future prospects are also discussed.