• Korean Journal of Radiology
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• 제24권6호
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• pp.564-573
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• 2023

Objective: To investigate the feasibility of assessing the viscoelastic properties of the brain using magnetic resonance elastography (MRE) and a novel MRE transducer to determine the relationship between the viscoelastic properties and glymphatic function in neurologically normal individuals. Materials and Methods: This prospective study included 47 neurologically normal individuals aged 23-74 years (male-to-female ratio, 21:26). The MRE was acquired using a gravitational transducer based on a rotational eccentric mass as the driving system. The magnitude of the complex shear modulus |G^*| and the phase angle 𝛗 were measured in the centrum semiovale area. To evaluate glymphatic function, the Diffusion Tensor Image Analysis Along the Perivascular Space (DTI-ALPS) method was utilized and the ALPS index was calculated. Univariable and multivariable (variables with P < 0.2 from the univariable analysis) linear regression analyses were performed for |G^*| and 𝛗 and included sex, age, normalized white matter hyperintensity (WMH) volume, brain parenchymal volume, and ALPS index as covariates. Results: In the univariable analysis for |G^*|, age (P = 0.005), brain parenchymal volume (P = 0.152), normalized WMH volume (P = 0.011), and ALPS index (P = 0.005) were identified as candidates with P < 0.2. In the multivariable analysis, only the ALPS index was independently associated with |G^*|, showing a positive relationship (β = 0.300, P = 0.029). For 𝛗, normalized WMH volume (P = 0.128) and ALPS index (P = 0.015) were identified as candidates for multivariable analysis, and only the ALPS index was independently associated with 𝛗 (β = 0.057, P = 0.039). Conclusion: Brain MRE using a gravitational transducer is feasible in neurologically normal individuals over a wide age range. The significant correlation between the viscoelastic properties of the brain and glymphatic function suggests that a more organized or preserved microenvironment of the brain parenchyma is associated with a more unimpeded glymphatic fluid flow.

• 대한수의학회지
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• 제46권3호
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• pp.177-184
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• 2006

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a disease model of multiple sclerosis (MS) that is characterized by remittance and relapse of the disease and autoimmune and demyelinating lesions in the central nervous system (CNS). Autoimmune inflammation is maintained by secretion of a large number of protein. Previous studies have suggested that transcripts encoding osteopontin (OPN) are frequently detected in the mRNA population of MS plaques. To elucidate the functional role of OPN in initiation and development of EAE, we examined the expression and localization of OPN in the spinal cord during acute EAE. We demonstrated that OPN significantly increased at the early stage of EAE and slightly declined thereafter by western blot analysis. An immunohistochemical study revealed that OPN was constitutively expressed in some glial cells (microglia, astrocytes) of white matter and neurons in the CNS of control rats. OPN expression was shown to be increased in the same cells at the early and peak stage of EAE. To identity cells expressing OPN by double-immunofluorescence labeling, we labeled rat spinal cord sections for OPN with a monoclonal OPN antibody and with mAbs for astrocyte (GFAP), microglia/macrophage (OX42)-specific markers. The major cell types of OPN-expressing cells were activated astrocytes and microglia in the adjacent inflammatory lesions. Interestingly, OPN was mainly expressed in the end feet of astrocytes around vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) expressing endothelial cells of CNS blood vessel. These findings suggest that increased levels of OPN in activated glial cell may play an important role in the recruitment of inflammatory cells into the CNS parenchyma during EAE.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권10호
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• pp.959-975
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• 2022

Objective: To investigate the agreement and reliability of estimating the volumes and normative percentiles (N%) of segmented brain regions among NeuroQuant (NQ), DeepBrain (DB), and FreeSurfer (FS) software programs, focusing on the comparison between NQ and DB. Materials and Methods: Three-dimensional T1-weighted images of 145 participants (48 healthy participants, 50 patients with mild cognitive impairment, and 47 patients with Alzheimer's disease) from a single medical center (SMC) dataset and 130 participants from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) dataset were included in this retrospective study. All images were analyzed with DB, NQ, and FS software to obtain volume estimates and N% of various segmented brain regions. We used Bland-Altman analysis, repeated measures ANOVA, reproducibility coefficient, effect size, and intraclass correlation coefficient (ICC) to evaluate inter-method agreement and reliability. Results: Among the three software programs, the Bland-Altman plot showed a substantial bias, the ICC showed a broad range of reliability (0.004-0.97), and repeated-measures ANOVA revealed significant mean volume differences in all brain regions. Similarly, the volume differences of the three software programs had large effect sizes in most regions (0.73-5.51). The effect size was largest in the pallidum in both datasets and smallest in the thalamus and cerebral white matter in the SMC and ADNI datasets, respectively. N% of NQ and DB showed an unacceptably broad Bland-Altman limit of agreement in all brain regions and a very wide range of ICC values (-0.142-0.844) in most brain regions. Conclusion: NQ and DB showed significant differences in the measured volume and N%, with limited agreement and reliability for most brain regions. Therefore, users should be aware of the lack of interchangeability between these software programs when they are applied in clinical practice.

• 핵의학기술
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• 제19권1호
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• pp.12-16
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• 2015

주성분분석(Principal component analysis, PCA)은 고차원 변수들 사이의 복잡한 상관성 구조를 더 낮은 차원으로 단순화하여 상관성의 구조를 쉽게 설명하기 위한 다변량분석기법으로 뇌영상 분석에서 자주 사용되는 방법이다. 주성분분석의 기본개념은 서로 직교하는 변수들의 선형결합을 통해서 원래의 뇌영상 자료가 가지고 있는 전체정보를 최대한 설명할 수 있는 서로 독립적인 새로운 변수들을 유도하는 것이다. 뇌영상분석에서 주성분분석의 효율성과 유용성을 알아보기 위해서 C[11]-PIB 영상을 이용하여 분석하였다. 대상 및 방법으로는 평균나이가 같은 9명의 정상인, 10명의 알츠하이머/경도인지장애환자들의 C[11]-PIB 영상을 이용하였다. PET-CT 장비로는 Biograph 6 Hi-Rez (Siemens-CTI, Knoxville, TN)를 영상을 획득하였고 9.6 MBq/kg C[11]-PIB를 정맥주사 한 후 40분 후에 20분 동안 3D acquisition mode로 방출영상을 얻었다. Attenuation map은 X-ray CT scan을 이용하여 재구성하였다(130 kVp, 240 mA). PIB template을 만들기 위해서 정상인에서 3T MRI T1-weighted 영상을 동시에 얻었다. 주성분분석을 위한전처리과정으로서 공간정규화 및 공간편평화를 SPM8을 이용하여 실시하였고 주성분분석은 Matlab2012b를 이용하여 분석하다. 결과는 주성분분석을 통해서 서로 독립적인 주성분영상들을 얻을 수 있었다. 주성분분석을 통해서 얻어진주성분영상은 C[11]-PIB brain PET 영상의 패턴을 몇 개의 주성분으로 단순화 할 수 있었으며 주로는 neocortex를 변동 나타내는 영상, white matter의 변동을 나타내는 영상 그리고 pons등 deep brain의 변동을 나타내는 영상 등으로 단순화되었다. 결론으로는 주성분분석은 C[11]-PIB brain 영상을 단순화하여 영상의 패턴을 해석하는데 매우 유용하였다. 이러한 주성분분석은C[11]-PIB영상 분석뿐만 아니라 뇌의 포도당 대사를 측정하는 FDG-PET 또는 뇌기능영상등의 다변량분석 방법으로서 그 적용범위가 클 것으로 기대된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제15권2호
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• pp.110-122
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• 2011

목적 : 본 연구의 목적은 확산텐서영상에 기반하여 한국 아동 집단의 해부학적 뇌연결성 지도를 확립하고 뇌신경망의 효율성을 평가하는 기법을 개발하는 것이다. 대상 및 방법 : 건강한 아동 12명에서 얻은 확산텐서영상과 뇌구획영상을 바탕으로 구조 연결 행렬을 구하여 집단의 구조 연결성을 평가하였다. 일표본 t-검정을 시행하여 평균적인 구조 연결성을 파악하였고 이 때 얻은 각 피험자의 백질 다발을 표준공간으로 정규화하여 집단의 해부학적 뇌연결망 지도를 확립했다. 뇌신경망의 군집정도(clustering coefficient), 평균이동거리(characteristic path length), 전체/부분 연결망 효율성(global/local efficiency) 등 연결망 속성을 계산한 후 시각화 하였다. 결과 : 연결망 측면에서 한국 아동 집단의 뇌연결성이 작은세상속성을 가짐을 밝혔다. 또한 해부학적 뇌연결망 지도를 얻었는데 대뇌 반구 내의 연결성이 높게 나타남과 뇌간과 운동/감각 영역간에 많은 신경 연결이 집중되어 있음을 확인하였다. 결론 : 한국 아동 집단의 해부학적 뇌연결망 지도를 작성하는 방법론을 제시하여 뇌를 연결성 측면에서 이해하고 발달 장애와 성인 뇌신경망의 효율성을 평가할 수 있는 기본 도구를 확립하게되었다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제20권3호
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• pp.123-130
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• 2013

목적: 아급성경화범뇌염은 퇴행성 신경질환으로 홍역바이러스의 지속적 중추신경계 감염으로 나타난다. 저자들은 마우스 모델을 통해 아급성경화범뇌염 발병에서 만성 바이러스 감염에 관여하는 PD-1 유전자의 역할을 알아보고자 하였다. 방법: 3주령의 동형 PD-1 유전자 제거 마우스, 이형 PD-1 유전자 제거 마우스, 야생 BALB/c 마우스를 대상으로 측뇌실내 홍역바이러스를 주입하여 동물 모델로 하였다. 바이러스 주입 3개월 후, 마우스의 뇌 조직학적 소견을 관찰하고 혈청을 분리하여 IL-21의 혈청 농도를 ELISA kit을 통해 측정하였다. 결과: 야생 BALB/c 마우스에서 가장 많은 국소적 뇌백질의 괴사 및 성상세포의 증가가 관찰되었다. 이형 마우스에서 뇌실질의 병변은 적었으며 동형 마우스는 거의 보이지 않았다. 세 그룹에서 모두 혈청 IL-21의 증가는 보이지 않았다. 결론: 이 결과는 PD-1 유전자가 만성 바이러스 감염에 중요한 역할을 함을 시사한다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권2호
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• pp.113-118
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• 2011

본 시험은 남부지역 논에서 벼 대체 목초류인 리드카나리그라스, 톨 페스큐, 페레니얼 라이그라스, 레드 크로버, 이탈리안 라이그라스, 헤어리 베치 등 6초종과 톨 페스큐 혼파를 실시하였다. 공시초종 중에서 이탈리안 라이그라스는 습해에 강하며, 생초수량과 건물수량은 각각 67,368 kg/ha, 17,677 kg/ha으로 공시초종 중에서 최고 수량을 보여 논 재배에 가장 적합한 초종이었다. 톨페스큐는 습해 및 영속성이 우수하고 생초수량과 건물수량이 각각 55,766 kg, 14,683 kg/ha로 이탈리안 라이그라스 다음으로 많고 조단백질은 10.4%로 사료가치도 양호하였다. 톨페스큐에서 단파와 혼파를 비교하여 보면 혼파에서 생초 및 건물수량이 각각 63,237 kg/ha, 15,589 kg/ha로 단파에 비하여 수량성이 높았고 사료가치에서 보면 조단백질과 건물소화율이 각각 13.5%, 68.6%로 양호하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.313-323
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• 2009

확산강조영상 (diffusion weighted image, DWI)은 급성 뇌경색, 뇌종양, 뇌백질 질환, 뇌 막질의 확산 정도 등 여러 뇌질환의 진단을 획기적으로 향상시켰으며 그 활용도가 증가하고 있다. 본 연구는 $10{\sim}60$대 환자들의 뇌를 대상으로 두 기법간의 신호강도, 현성확산계수의 평균치를 측정하였다. 그 결과, 확산강조영상에서의 신호강도 평균값은 편도체부 (amygdala)가 가장 높고, 뇌척수액(cerebrospinal fluid)에서 가장 낮았다. 현성확산계수의 평균값은 뇌척수액이 높고, 교뇌 (pons)가 낮게 측정되었다. 확산강조 신호강도와 현성확산계수의 평균값은 $T_2^*$-DW-EPI 기법이 FLAIR-DW-EPI 기법보다 높고, b-value의 변화에 따른 평균값은 두 기법의 b-value에 모두 반비례하였다. 또한 뇌경색환자의 뇌의 시간 경과에 따른 분석결과, 초급성뇌경색 환자의 일반적인 MR 영상에서는 병변부분이 명확하지 않았으나 확산강조영상에서는 고신호강도로 나타났다. 출혈성 뇌경색, 급성 뇌경색 등 여러질환별로 분석한 결과 그 두 기법의 특성에 따라 신호강도의 값이 차이가 클수록 현성확산계수는 낮게 나타났다. 결론적으로 뇌 질환이 자주 발생되는 부위와 뇌 질환의 확산강조 신호강도 및 현성확산계수 값은 b-value의 변환과 영상기법에 따라 각각 다르게 나타났다. 이러한 정량적인 결과를 바탕으로 보다 안정적인 기법과 적절한 b-value 값을 이용하여 검사를 한다면 여러 뇌의 질환 및 병변 등을 발견, 판독하는 것뿐만 아니라 정상부위나 질환에 따른 기법별 신호의 인지를 통한 정확한 질병 진단과 치료에 중요한 의미가 있다고 사료된다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제12권1호
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• pp.14-22
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• 2012

목적: 본 연구는 본원으로 전원되어 전형적 PKU로 확진된 환아들의 임상양상에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 1983년 1월부터 2010년 8월까지 서울 순천향대학교 서울병원 소아청소년과를 방문하여 고페닐알라닌혈증으로 진단된 환아 178명 중 전형적 PKU로 진단된 환아 161명을 대상으로 MRI 영상소견, 골연령, 치의학적 상태, 뇌파검사, 지능평가, 유전자 분석에 대한 조사를 하였다. 결과: BH4비반응형 전형적 PKU는 134명, BH4반응형 전형적 PKU는 22명, 양성고페닐알라닌혈증은 5명으로 전형적 PKU는 161명이었다. PTPS 결손증 14명, DHPR 결손증 2명, GTPCH 결손증 1명으로 BH4 결손증은 17명이었다. 111명의 전형적 PKU환아에서 시행한 유전자 분석에서 R243Q (10.3%), Y204C (9.9%), IVS4-1G>A (8.1%) 변이가 흔히 나타났으며 이외에도 총 29가지의 유전자형이 밝혀졌다. MRI 검사는 총 22명이 시행했으며 정상 5명(25%), T2 강조 영상에서 두정엽의 특히 뇌실 주변부 백질의 고 신호강도를 보인 경우가 15명(75%)로 나타났다. 11명에서 척추 골밀도 검사를 시행했으며 4례(36%)에서 1표준 편차이상 골밀도가 감소한 골다공증의 소견을 보였고, 4례(36%)에서 1년 이상 골연령이 지연되었다. 47.8%에서 비정상 뇌파소견을 보였다. 18명이 지능평가를 시행했으며 평균 지능지수(IQ)는 $84{\pm}21.6$점이였고, 이중 15세 이상의 경우 9명으로 평균 지능지수는 $72{\pm}21.2$점으로 나타났다. 결론: 본원으로 전원되어 전형적 PKU로 진단된 환아 중 15세 이상의 경우 평균보다 낮은 지능지수와 아스퍼거 증후군, 정신지체 뿐만 아니라 공격적 성향의 행동을 보이는 경우가 많았다. 이는 영유아기에 비해 사춘기 때 저페닐알라닌 식이를 잘 지키지 않는 경우가 많기 때문으로 생각되며 향후 지속적인 저페닐알라닌 식사요법의 유지교육이 중요할 것으로 사료된다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제5권1호
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• pp.33-43
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• 2005

목적 : X 염색체 연관 부신백질이영양증은 과산화소체의 지방산 대사 장애로 인하여 포화 장쇄 지방산이 신경계의 수초와 부신 피질에 축적되어 여러 가지 신경학적 증상과 부신 기능 저하를 나타내는 드문 유전 질환이다. 증상의 발현 시기와 임상 경과에 따라 소아 대뇌형, 성인부신척수신경병형 등 여러 가지 형태로 나누어 지며 예후도 달라진다. 대상 및 방법 : 1996년 1월부터 2003년 6월까지 광주기독병원 소아과와 전남대병원 소아과에서 부신백질이영양증으로 진단받은 6명과 타병원에서 진단받고 골수 이식을 위해 내원한 7명, 총 13명의 남아들을 최소 1년 이상 추적 관찰하여 임상 경과를 분석하였다. 결과 : 1. 첫 신경학적 증상은 행동 장애, 청력 저하, 보행 장애, 시력 저하 및 사시 순이었고, 10명에서 ALD 가족력이 있었다. 2. 신경학적 증상의 발현시기, 증상의 진행 정도에 따라 분류하였을 때, 소아 대뇌형이 10명, 청소년 대뇌형이 2명, 신경학적 증상과 MRI 병변은 없이 부신 기능의 저하만 있는 "Addison-only"가 1명이었다. 1) 소아 대뇌형의 경우 8명이 사망하였는데 첫 증상 발현 시기는 평균 7.02세, 자연 경과로 첫 증상으로부터 식물 인간 상태에 이르는 기간은 1.35년, 사망에 이르는 기간은 3.35년으로 빠르게 진행하였다. Lorenzo oil을 투여하였던 2명에서 증상은 진행하였고, 제대혈 이식을 시행했던 2례는 질환의 진행과 이식편 대 숙주반응에 의해 사망하였다. 2) 청소년 대뇌형의 첫 증상 발현시기는 11.5세로, 2명 모두 현재 19세, 26세로 생존해 있으나, 1례는 식물 인간 상태이다. 3) "Addison only" 1례는 Lorenzo oil과 steroid를 투여하면서 3년째 증상 없이 지내고 있다. 3. 뇌 MRI에서 양측 두정엽과 후두엽의 백질을 침범한 형태가 대부분(11명)이었고, 청소년대뇌형 1명에서만 내포, 대뇌각과 뇌교를 침범하였다. 4. 진단 당시 부신 기능 저하가 67%에서 있었으며, ACTH만 상승된 형태였다. 결론 : 소아기에 발현한 부신백질이영양증의 경우, 두정엽과 후두엽 백질을 침범한 소아 대뇌형이 대부분이었고, 첫 증상 이후 빠르게 진행하여 사망에 이르는 치명적인 경과를 보였다. 따라서 가족력이 있는 경우, 많은 구성원에서 장쇄지방산 검사를 시행하여 조기에 무증상 환자를 진단하고 적극적으로 대처하는 것이 중요하리라 생각된다.