뇌 자기공명영상에서 대뇌 피질 두께 분석법을 이용한 파킨슨병의 경도인지장애 신경심리검사와 신경해부학적 상관관계

이현용(Hyeonyong Lee),박형후(Hyonghu Park),이재승(Jaeseung Lee),임인철(Inchul Im) 한국방사선학회 2014 한국방사선학회 논문지 Vol.8 No.4

본 연구는 경도인지장애가 동반된 환자를 대상으로 뇌 자기공명영상에서 인지 영역에 대한 대뇌 피질 두께를 측정하고 신경심리검사 결과와 비교하여 신경해부학적 상관관계를 규명하고자 하였다. 이를 위하여 파킨슨병으로 최초 진단 받고 신경심리검사를 시행한 78명(경도인지장애군: 39명; 비인지장애군: 39명)과 정상인 그룹 32명을 선정하였다. 신경심리검사에서 경도인지장애군과 비인지장애군의 상관관계와 신경심리검사와 뇌 자기공명영상에서 대뇌 피질 두께의 상관관계는 독립표본 T 검증 또는 피어슨 상관분석을 실시하였으며 수집된 자료의 유의 수준은 p<0.05에서 검증하였다. 결론적으로 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자는 뇌 자기공명영상에서 양측 쐐기압소엽과 우하측두엽의 대뇌 피질 두께가 통계적으로 유의하게 감소하였으며 인지 기능 평가를 위한 신경심리검사에서 시공간 기능, 언어 및 시각 기억력 기능이 저하되었다. 특히 언어 및 시각 기억력 영역에 대한 신경심리검사와 신경해부학적으로 좌측 쐐기 앞소엽에서 상관관계가 있었다. This study is to investigate neuro-anatomical correlation between neuropsychological results and cerebral cortex thickness of cognitive ability in the brain MRI targeting the patients with mild cognitive impairment. It was that 78 people who were diagnosed as first Parkinson’s disease followed by neuropsychological screening battery(Parkinson’s disease with mild cognitive impairment: 39 people; Parkinson’s disease with normal cognition: 39 people) and 32 people of normal group were selected. Correlation between mild cognitive impairment and normal cognitive impairment and correlation between neuropsychological screening battery and cerebral cortex thickness in the brain MRI were performed by independent sample t-test or Pearson correlation coefficient and then level of significance of collected data was verified in p<0.05. As a result, cerebral cortex thickness of the Parkinson’s disease with mild cognitive impairment in both side precuneas and right inferiortemporal lobe had statistically significant decrease. In addition, function of visuospatial ability, verbal and visual memory was reduced in neuropsychological screening battery for cognitive assessment. Especially, there was correlation between neuropsychological screening battery of verbal and visual memory anatomical left precuneus.

Statistical Techniques based Computer-aided Diagnosis (CAD) using Texture Feature Analysis: Applied of Cerebral Infarction in Computed Tomography (CT) Images

Jaeseung Lee,Inchul Im,Yunsik Yu,Hyonghu Park,Byungjoon Kwak 대한의생명과학회 2012 Biomedical Science Letters Vol.18 No.4

The brain is the body"s most organized and controlled organ, and it governs various psychological and mental functions. A brain abnormality could greatly affect one"s physical and mental abilities, and consequently one"s social life. Brain disorders can be broadly categorized into three main afflictions: stroke, brain tumor, and dementia. Among these, stroke is a common disease that occurs owing to a disorder in blood flow, and it is accompanied by a sudden loss of consciousness and motor paralysis. The main types of strokes are infarction and hemorrhage. The exact diagnosis and early treatment of an infarction are very important for the patient"s prognosis and for the determination of the treatment direction. In this study, texture features were analyzed in order to develop a prototype auto-diagnostic system for infarction using computer auto-diagnostic software. The analysis results indicate that of the six parameters measured, the average brightness, average contrast, flatness, and uniformity show a high cognition rate whereas the degree of skewness and entropy show a low cognition rate. On the basis of these results, it was suggested that a digital CT image obtained using the computer auto-diagnostic software can be used to provide valuable information for general CT image auto-detection and diagnosis for pre-reading. This system is highly advantageous because it can achieve early diagnosis of the disease and it can be used as supplementary data in image reading. Further, it is expected to enable accurate medical image detection and reduced diagnostic time in final-reading.

전산화단층촬영 영상에서 통계적 특징을 이용한 질감특징분석 알고리즘의 적용

유주은(Jueun Yoo),전태성(Taesung Jun),권진아(Jina Kwon),정주영(Juyoung Jeong),임인철(Inchul Im),이재승(Jaeseung Lee),박형후(Hyonghu Park),곽병준(Byungjoon Kwak),유윤식(Yunsik Yu) 한국방사선학회 2013 한국방사선학회 논문지 Vol.7 No.1

본 연구는 전산화단층촬영에서 간 질환의 자동 인식으로 질감특징분석(texture feature analysis. TFA) 알고리즘을 제안하고자 하였으며, 간세포암(Hepatocellular carcinoma. HCC)에 대한 컴퓨터보조진단(computer-aided diagnosis. CAD) 시스템을 설계하고, 제안하는 각 알고리즘의 성능을 평가하고자 하였다. HCC 영상에서 분석영역(40×40 픽셀)을 설정하고 각 부분영상에 통계적 특징을 이용한 6가지 TFA 파라메터(평균 밝기, 평균 대조도, 평탄도, 왜곡도, 균일도, 엔트로피)비교하여 간세포암 인식률(recognition rate)을 구하였다. 결과적으로 TFA는 간세포암 인식률을 나타내는 척도로 유의함을 알 수 있었으며 6가지 파라메터에서 균일도가 가장 인식률이 높았으며 평균 대조도, 평탄도, 왜곡도가 비교적 높았고 평균 밝기와 엔트로피는 상대적으로 낮은 인식률을 나타내었다. 이와 관련하여 높은 인식률을 보인 알고리즘(최대 97.14%, 최소 82.86%)을 간세포암 영상의 병변을 판별하여 임상의 조기 진단을 보조하여 치료를 시행한다면 진단의 효율성이 높아 질 것으로 판단되었으며, 향후 효율적이고 정량적인 분석을 추가함으로써 질병인식의 일반화에 대한 기준 연구가 필요 할 것으로 사료되었다. In this study, texture feature analysis (TFA) algorithm to automatic recognition of liver disease suggests by utilizing computed tomography (CT), by applying the algorithm computer-aided diagnosis (CAD) of hepatocellular carcinoma (HCC) design. Proposed the performance of each algorithm was to comparison and evaluation. In the HCC image, set up region of analysis (ROA, window size was 40×40 pixels) and by calculating the figures for TFA algorithm of the six parameters (average gray level, average contrast, measure of smoothness, skewness, measure of uniformity, entropy) HCC recognition rate were calculated. As a result, TFA was found to be significant as a measure of HCC recognition rate. Measure of uniformity was the most recognition. Average contrast, measure of smoothness, and skewness were relatively high, and average gray level, entropy showed a relatively low recognition rate of the parameters. In this regard, showed high recognition algorithms (a maximum of 97.14%, a minimum of 82.86%) use the determining HCC imaging lesions and assist early diagnosis of clinic. If this use to therapy, the diagnostic efficiency of clinical early diagnosis better than before. Later, after add the effective and quantitative analysis, criteria research for generalized of disease recognition is needed to be considered.

전산화단층촬영에서 촬영 목적 부위와 주변 결정장기에 대한 피폭선량 평가

이서영(Seoyoung Lee),김경리(Kyunglee Kim),하혜경(Hyekyoung Ha),임인철(Inchul Im),이재승(Jaeseung Lee),박형후(Hyonghu Park),곽병준(Byungjoon Kwak),유윤식(Yunsik Yu) 한국방사선학회 2013 한국방사선학회 논문지 Vol.7 No.2

최근 다중검출기 CT의 보편화 된 사용으로 환자의 피폭선량이 증가하고 있다. 따라서 광자극발광선량계를 이용해 촬영 목적 부위와 주변 결정장기에 대한 환자의 피폭선량을 측정하고 그에 따른 생물학적 효과를 예측하여 저감화 방안을 제시하고자 하였다. ICRP에서 권고한 표준안을 대상으로 만들어진 인체 모형 표준 팬텀에 교정상수를 부여받은 OSD 선량계를 측정하고자 하는 좌ㆍ우 수정체, 갑상선, 촬영의 중심점, 생식선에 부착하여 각 검사 부위별 노출 조건과 동일한 상태에서 환자의 피폭 선량을 모사하였다. OSL 선량계의 평균 교정상수는 1.0058±0.0074이었으며 검사 부위별 주변 결정장기의 등가선량은 좌ㆍ우측 수정체의 경우 직접 피폭이 약 50mGy로 최대였으며 간접 피폭되는 경우 0.24mGy, 원거리에서는 0.005mGy미만의 기준 준위 이하로 측정되었다. 갑상선의 경우 두부 검사에서 10.89mGy로 최대였으며 흉부에서 7.75mGy, 복부 및 요추부, 골반부에서는 기준 미만이었다. 생식선의 경우 골반검사에서 21.98mGy로 최대였으며 간접 피폭되는 검사에서 기준 준위 미만에서 6.92mGy까지 피폭되었다. CT 검사에서 DRL에 대한 저감화 방법은 국제기구에서 권고하고 있는 방사선 방어 원칙에 대한 정당한 해석과 제도적 뒷받침이 필요하다. 따라서 환자의 피폭을 최소화하기 위해서는 정당성을 충족하여야 하며 환자의 피폭선량에 미치는 영향들을 체계화하고 조직의 불필요한 피폭을 최소화 하여야 한다. In this study measured patient exposure dose for purpose exposure area and peripheral critical organs by using optically stimulated luminescence dosimeters (OSLDs) from computed tomography (CT), based on the measurement results, we predicted the radiobiological effects, and would like to advised ways of reduction strategies. In order to experiment, OSLDs received calibration factor were attached at left and right lens, thyroid, field center, and sexual gland in human body standard phantom that is recommended in ICRP, and we simulated exposure dose of patients in same condition that equal exposure condition according to examination area. Average calibration factor of OSLDs were 1.0058 ± 0.0074. In case of left and right lens, equivalent dose was measure in 50.49 mGy in skull examination, 0.24 mGy in chest, under standard value in abdomen, lumbar spine and pelvis. In case of thyroid, equivalent dose was measured in 10.89 mGy in skull examination, 7.75 mGy in chest, 0.06 mGy in abdomen, under standard value in lumber spine and pelvis. In case of sexual gland, equivalent dose was measured in 21.98 mGy, 2.37 mGy in lumber spine, 6.29 mGy in abdomen, under standard value in skull examination. Reduction strategies about diagnosis reference level (DRL) in CT examination needed fair interpretation and institutional support recommending international organization. So, we met validity for minimize exposure of patients, systematize influence about exposure dose of patients and minimize unnecessary exposure of tissue.