• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.507-518
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• 2021

자기공명영상(MRI)은 뇌의 구조적 및 기능적 연구에서 핵심 기술로 필요성이 증가하고 있다. Tractography 분석을 이용하는 뇌지도(Connectome)는 MRI를 통해 뇌의 구조적 연결성을 확인하고 연결성의 변동성을 이용해 질병 병리학에 대한 이해를 높이는 방법으로 인간을 대상으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만 마우스 같은 작은 동물의 경우 분석 방법의 표준화가 부족하고 영상에 대한 정확한 전처리 전략 및 아틀라스 기반 신경 정보학에 대한 과학적 합의가 없다. 또한, 인간의 뇌에 비해 마우스의 뇌는 매우 작기 때문에 높은 해상도를 갖는 영상을 획득하는 것에도 어려움이 있다. 연구에서는 구조적 영상과 확산 텐서 영상을 이용해 구조 영역 세분화를 포함한 구조적 연결성 분석을 가능하게 하고 마우스 뇌 데이터를 처리하는 Allen Mouse Brain Atlas 기반 영상 데이터 분석 파이프라인을 제시한다. 각 분석 방법은 마우스 뇌 영상 데이터의 분석을 가능하게 하고 이미 인간 영상데이터로 검증된 소프트웨어를 이용해 신뢰성을 가질 수 있게 하였다. 또한, 연구에서 제시되는 파이프라인은 복잡한 분석 과정과 다양한 기능들 중 마우스 Tractography에 필요한 기능들을 정리하여 사용자가 효율적으로 데이터 처리를 하는데 최적화되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.157-168
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• 2020

자기공명영상(Magnetic Resonance Image)을 이용한 구조적 연구 방법에서 뇌 구조 세분화 방법은 최근 빠르게 발전하여 구조 이미지의 자동 분할을 위한 유능한 방법론이 되었다. 특히 아틀라스 정보를 이미지에 등록해 피사체의 이미지로 전달하는 분할(Segmentation) 방법은 아틀라스(Atlas)의 정확도에 편향되기 때문에 높은 정확도를 갖고 있는 아틀라스가 필요하게 된다. 알렌 마우스 뇌 아틀라스(Allen Mouse Brain Atlas)는 마우스의 아틀라스 중에서 높은 정확도를 갖고 있어 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 신경섬유지도(Tractography)에 필수적인 마우스 뇌구조의 정확한 좌표와 분할 정보를 제공할 수 있다. 또한 기능적 연구 방법인 뇌의 백질 경로를 재구성하는 확산텐서영상(Diffusion Tensor Image)에 대한 확률론적 신경섬유지도를 사용하여 포괄적인 뉴런 네트워크를 매핑 하였다. 인간의 뇌 연구 결과와 마우스의 뇌 연구 결과는 비교분석 할 수 있어 인간에게 적용하기 어려운 실험들을 질환이 모델링된 마우스를 통해 결과를 얻어 임상적으로 이용이 가능하기 때문에 마우스 실험의 중요성이 올라가고 있다. 하지만 마우스를 이용한 연구에서 인간과 마우스의 뇌 크기 차이로 인한 문제가 있어 동등한 영상의 질을 달성하려면 다양한 조건이 필요하게 되며, 그중 대표적으로 충분히 긴 스캔시간이 필요하게 된다. 충분히 긴 스캔시간을 확보하기 위해 본 연구에서는 마우스의 뇌를 샘플화시켜 Ex-vivo 실험이 진행되었으며, 마우스 커넥톰(Connectome) 매핑에 대한 참조를 제공하기 위해 이 연구는 아틀라스 정규화 도구인 ANTx와 확산 텐서 영상을 분석할 도구인 FSL을 사용하여 마우스 뇌의 반자동 분할 및 신경섬유지도 분석 파이프라인을 제시하여 다양한 마우스 모델에 적용하고자 했다. 또한, 신경섬유지도 분석을 위해 획득하는 확산텐서영상의 유용한 신호대 잡음비를 결정하기 위해 다양한 여기수의 영상을 획득해 비교분석하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.150-150
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• 2006

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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• pp.85-85
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• 2002

Purpose： To evaluate the white matter fiber connectivity of normal human using diffusion tensor MRI. Method： Normal young healthy volunteers (2 women and 1 man) and 3 brain tumor patients participated in this study. All studies were performed using a 1.5T Philips Gyroscan Intern system. Diffusion weighted imaging was performed using single-shot echo planar imaging, with navigator echo phase correction and SENSE. Diffusion weighting was performed along six independent axes, using diffusion weighting of b=800s/$\textrm{mm}^2$. 128matrix, 23cm FOV, 2.5mm slice thickness were used for Imaging parameters. Data were processed on a Window-2000 PC equipped with IDL and PRIDE (Philips Medical System). Corticospinal tract was traced from mid-pons level via posterior limb of internal capsule. Corpus callosum, cerebellar peduncles and frontal fibers were traced by fiber tractography.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2004년도 제9차 학술대회 초록집
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• pp.54-60
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• 2004

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제63권4호
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• pp.504-512
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• 2020

Objective : An important factor during pituitary adenoma surgery is to preserve pituitary stalk (PS) as this plays a role in reduction of the risk of postoperative diabetes insipidus. The hypothalamic-hypophyseal tract (HHT) projects through the PS to the posterior pituitary gland. To reconstruct white matter fiber pathways, methods like diffusion tensor imaging (DTI) tractography have been widely used. In this report we attempted to predict the position of PS using DTI tractography and to assess its intraoperative correlation during surgery of pituitary adenomas. Methods : DTI tractography was used to tract the HHT in nine patients before craniotomy for pituitary adenomas. The DTI location of the HHT was compared with the PS position identified at the time of surgery. DTI fiber tracking was carried out in nine patients prior to the planned craniotomy for pituitary adenomas. In one patient, the PS could not be identified during the surgery. In the other eight patients, a comparison was made between the location of the HHT identified by DTI and the position of the PS visualized at the time of surgery. Results : The position of the HHT identified by DTI showed consistency with the intraoperative position of the PS in seven patients (88.9% concordance). Conclusion : This study shows that DTI can identify the position of the HHT and thus the position of the PS with a high degree of reliability.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.684-694
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• 2021

Resting-state Functional Magnetic Resonance Imaging(fMRI) data detects the temporal correlations in Blood Oxygen Level Dependent(BOLD) signal and these temporal correlations are regarded to reflect intrinsic cortical connectivity, which is deactivated during attention demanding, non-self referential tasks, called Default Mode Network(DMN). The relationship between fMRI and anatomical connectivity has not been studied in detail, however, the preceded studies have tried to clarify this relationship using Diffusion Tensor Imaging(DTI) and fMRI. These studies use method that fMRI data assists DTI data or vice versa and it is used as guider to perform DTI tractography on the brain image. In this study, we hypothesized that functional connectivity in resting state would reflect anatomical connectivity of DMN and the combined images include information of fMRI and DTI showed visible connection between brain regions related in DMN. In the previous study, functional connectivity was determined by subjective region of interest method. However, in this study, functional connectivity was determined by objective and advanced method through Independent Component Analysis. There was a stronger connection between Posterior Congulate Cortex(PCC) and PHG(Parahippocampa Gyrus) than Anterior Cingulate Cortex(ACC) and PCC. This technique might be used in several clinical field and will be the basis for future studies related to aging and the brain diseases, which are needed to be translated not only functional connectivity, but structural connectivity.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.555-564
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• 2021

시상은 신경 기능 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 뇌의 중앙에 위치한 시상은 수면, 각성, 감정 조절에 관여하며, 다발성 경화증, 본태성 떨림, 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 또한, 시상의 철 침전물이 나이가 들면서 우울 증상을 유발할 수 있다는 보고가 있다. 연구 간에 차이가 있지만, 시상과 감정 조절, 처리 등의 신경 기능이 밀접한 관계가 있어 시상 영역이 신경 장애에 분명한 영향을 미친다고 추론할 수 있다. Tractography 분석을 통해 각 피질하 영역의 세부 영역 간의 연결성을 매트릭스 형태로 조사하여 강한 연결성과 약한 반구간 연결성을 보였다. 60세 이상 그룹에서 시상의 WM 연결성이 두 그룹보다 약한 것으로 나타났다. 두 그룹을 비교한 결과 젊은 그룹(10-39세 및 40-59세)가 60세 이상 그룹보다 연결 강도가 높았고 각 반구에서 3개의 연결 경로에서 통계적으로 유의한 차이가 발견되었다. 노화로 인한 시상 관련 연결 강도의 감소는 불안 및 우울증과 같은 정서적 및 신경학적 장애에 영향을 미칠 수 있으며 네트워크 측정은 임상 조건 전반에 걸쳐 인지 장애를 평가하는 데 도움이 될 수 있음을 보여주었다.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2007년도 학술대회
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• pp.63-64
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• 2007

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제59권3호
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• pp.306-309
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• 2016

Using diffusion tensor tractography (DTT), we demonstrated injury of the arcuate fasciculus (AF) in the nondominant hemisphere in two patients who showed subfalcine herniation after intracerebral hemorrhage (ICH) in the dominant hemisphere. Two patients (patient 1 and patient 2) with ICH and six age-matched control patients who have ICH on the left corona radiata and basal ganglia without subfalcine herniation were recruited for this study. DTT was performed at one month after onset in patient 1 and patient 2. AFs of both hemispheres in both patients were disrupted between Wernicke's and Broca's areas. The fractional anisotropy value and tract numbers of the right AFs in both patients were found to be more than two standard deviations lower than those of control patients. In contrast, the apparent diffusion coefficient value was more than two standard deviations higher than those of control patients. Using the configuration and parameters of DTT, we confirmed injury of the AF in the nondominant hemisphere in two patients with subfalcine herniation following ICH in the dominant hemisphere. Therefore, DTT would be a useful tool for detection of underlying injury of the AF in the nondominant hemisphere in patients with subfalcine herniation.