초록 ▼

확산 텐서 영상술은 생체의 백질 구조를 비관혈적으로 측정하는 유일한 기법임에도 불구하고 아직까지 임상에 응용할 수 있는 수준의 방법론이 정립되지 않았다. 본 연구는 확산 텐서 영상으로 얻어진 데이터를 통해 3차원적인 뇌의 해부조직학적 섬유삭 구조를 가장 정확히 반영하는 영상 프로토콜과 아울러, 텐서의 비등방성 지수를 산출하고 삼차원적으로 뇌 섬유 궤적을 구성하는 기술을 개발하고 이를 소프트웨어로 구현 하였다. 우선 개발된 프로토콜을 이용하여 대뇌피질의 회질과 회질 사이, 대뇌피질 회질과 subcortical 회질 사이를 연결하는 역

확산 텐서 영상술은 생체의 백질 구조를 비관혈적으로 측정하는 유일한 기법임에도 불구하고 아직까지 임상에 응용할 수 있는 수준의 방법론이 정립되지 않았다. 본 연구는 확산 텐서 영상으로 얻어진 데이터를 통해 3차원적인 뇌의 해부조직학적 섬유삭 구조를 가장 정확히 반영하는 영상 프로토콜과 아울러, 텐서의 비등방성 지수를 산출하고 삼차원적으로 뇌 섬유 궤적을 구성하는 기술을 개발하고 이를 소프트웨어로 구현 하였다. 우선 개발된 프로토콜을 이용하여 대뇌피질의 회질과 회질 사이, 대뇌피질 회질과 subcortical 회질 사이를 연결하는 역할을 하는 신경섬유의 구획에 따라 뇌량의 구획화를 수행하였다. 영상 분석 기법의 개발로는 확산텐서영상의 영상 왜곡을 보정하기 위한 비선형 영상 정합 기법의 유용성을 규명하고, 영상의 왜곡에 의해서 임상 질환의 평가에 사용되는 비등방성 지수가 어떻게 변하는 지를 함께 연구하였다. 또한 확산 텐서 영상이 제공하는 다양한 데이터의 활용으로, 정신분열병 환자의 신경병리를 확산 텐서 영상을 응용하여 조사하였다. 정신 분열증 환자들을 대상으로 확산텐서영상의 섬유삭 구조 영상과 화적소형태측정(Voxel Based Morphometry)을 동시에 시행하여 두 방법 모두에서 전측두엽의 이상을 발견한 바 있으며 또 다른 정신분열병 환자들을 대상으로 확산텐서 영상에서 얻어지는 물확산지수(Apparent Diffusion Coefficient)를 통하여 전측두엽의 세포수준의 이상소견을 거시적인 뇌영상소견으로 확인할 수 있는 가능성을 제시하였다. 상기의 분석 도구의 완성과 그 응용으로, 정신분열병 환자들의 신경 섬유 통합성 이상을 구체적으로 조사하여 정신병리기전을 신경회로 수준에서 설명하였으며 임상적 시험을 통해, 최종적으로 확산 텐서 영상술의 표준적 방법론을 완성하고 향후의 연구과제를 도출할 수 있었다.

Abstract ▼

Despite Diffusion tensor imaging(DTI) is the only technique permitting non-invasive investigation of white matter fiber tracts in vivo, no reliable protocol has been developed for clinical use. In the first step of this project, various protocols for DTI acquisition were examined and the one of them

Despite Diffusion tensor imaging(DTI) is the only technique permitting non-invasive investigation of white matter fiber tracts in vivo, no reliable protocol has been developed for clinical use. In the first step of this project, various protocols for DTI acquisition were examined and the one of them giving highest profile of quality was selected. The visualization software were developed to yield reliable 3D white matter fiber tract maps, anisotropy indexes, apparent diffusion coefficient and other useful paramenters. To correct image distortion while coregistering the images due to eddy-current, an algorithm was developed and validated. To validate the standardized protocol and the image processing algorithm, the methodology established in above steps was applied to the clinical study designed to investigate connectivity and integrity of white matter fiber tracts in patients with schizophrenia. A study designed to investigate simultaneously the changes of WM tract integrity and WM density in schizophrenia, applying DTI and VBM techniques together to the same subjects, revealed decreased WM density in several WM regions including the frontal and temporal WM of schizophrenic patients. Another study with schizophrenia, which determined apparent diffusion coefficient(ADC) in the patients revealed increased ADC in the bilateral fronto-temporal regions of the schizophrenic patient. This indicates that damaged brain microcircuitry contribute to the pathophysiology of schizophrenia In conclusion, developing DTI protocol and analysis tool, we helped the new DTI technology incorporated into clinical application and validated its applicability on the patients population of schizophrenia.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• III. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...7
• 3. 결과 및 고찰...13
• 4. 결론...36
• 5. 인용문헌...37