확산 텐서 영상의 Tractography 프로그램 구현에 관한 연구

Abstract

[한글]

확산텐서 자기공명영상은 대뇌 신경계의 기하학적 구조를 안전하고 비침습적인 방법으로 진단할 수 있는 기술이다. 대뇌에 있는 백질은 그 속이 물로 채워져 있고, 길고 가느다란 신경 구조를 가지고 있어, 확산을 이용한 신경의 경로를 구현할 수 있다. 아주 미세한 단위로 일정한 법칙이 없이 운동하는 물분자의 확산은 서로 다른 6개의 경사자기장으로 측정된 자기공명영상데이터로부터 계산되어진다. 계산되어진 확산을 확산계수라고 부르며, 확산계수로부터 고유값, 고유벡터, FA값을 얻을 수 있는데 이 값들은 각 화소의 크기, 방향, 비등방성을 나타낸다.본 논문에서는 얻어진 각 화소의 고유값과 고유벡터로부터 확산의 방향을 가르키는 방향으로 화소의 크기보다 작은 실수 단위의 값을 벡터와 곱하여 점차 더해나가는 FACT방법으로 각 화소의 벡터들을 연결하는 Tractography를 구현하였다. Tractography의 정밀성을 검증하기위하여 실험한 신경은 뼈대근육의 수의운동을 조절하는 겉질척수로중에서 대뇌를 지나는 경로이며, 해부학적인 겉질척수로의 특징인 중심앞이랑, 속섬유막, 대뇌다리를 경유하여 해부학적인 모양과 일치함을 보여주었다.

[영문]Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging(DT-MRI) is a method which makes it possible to study in the human brain in vivo and non-invasively the architecture of axonal fibers in the central nervous system. In white matter fibers there is a pronounced directional dependence on diffusion. Diffusion is calculated from MR dataset that measured by six gradients independently. Calculated diffusion is called diffusion constant that is based on eigenvalue, eigenvector and FA value. These values are represented each voxels of magnitude, direction and anisotrophy.Tractograpy that connect vectors of each pixels using FACT method from eigenvalue and eigenvector of each pixels in this paper. Nerve that experiment to verify tractography''''s precision passes CST. Implemented tractography agree with anatomical path of CST.