7.0 Tesla MRI Brain Atlas 번역서

저자서문

다른 과학 분야처럼, 신경해부학은 관련 장비와 함께 발전하였으며, 특히 지난 100년 동안에는 혁명적인 변화를 겪어 왔다. 신경
과학자인 Camillo Golgi와 Santiago Ramon y Cajal이 1906년 신경과학 분야에서 처음 노벨상을 수상하였을 때, 신경과학자가 이
용할 수 있는 연구 기법은 신경세포의 염색 그리고 염색된 세포의 광학현미경 검사였다. 해상도가 높은 주사전자현미경이 20세기
에 도입되었을 때, 이를 즉시 신경해부학에 적용하여서 큰 도움을 받았다.
신경해부학 연구에서 쓸 수 있는 기구 및 기법 중에서, 인간 뇌의 생체 연구를 허용되는 영상기법은 특히 중요하다. 이러한 영상
기법에는X 선을 이용하는 CT 스캐닝, 양성자방출단층촬영(positron emission tomography, PET)과 단일광자방출전산화단층촬영
(single-photon emission computed tomography, SPECT), MRI가 포함된다. 특히 7.0 Tesla(T)와 같은 초고자장(ultrahigh field,
UHF) MRI의 최근 발전은 신경과학 연구를 위한 뇌 영상 분야에서 대단한 관심을 끌고 있다. 불행하게도 UHF MRI에서 증가된 고주
파(radio frequency, RF) 자장이 비균일성을 나타내며, 그 결과로 영상의 왜곡이 나타난다. 그럼에도 이전에 볼수 없었던 생체
뇌의 많은 미세구조를 7.0 MRI로 보게 되었다. 극적으로 개선된 대비 및 해상도를 갖춘 MRI는 시상밑핵, 중뇌의 흑질
(substantia nigra)과 주변, 그리고 연관된 부위에 생기는 여러 비정상을보여 준다. 생체의 인간 뇌에서 수많은 미세구조를 상세
하게 보여 주기 때문에, 전문가는 어떻게 고해상도 MRI가 현대 의학 그리고 신경과학분야에 영향을 주는지 생각하게 되었다.
신경해부학 분야의 진보는 해부학자만의 일이 아니다. 신경계의 기능적 개념을 알아야 하는 전문가는 신경계의 구조를 이해하는
것이 필수이다. 신경과학과 임상의학 분야에서 연구하는 임상의, 과학자, 그리고 다른 전문가는 명확한 소통을 위해서라도 뇌 구
조를 상세하게 깊이 이해해야 한다. 또한 현대 영상기법이 제공하는 풍부한 신경영상정보만큼 판독자는 신경해부학을 낱낱이 알
아야 한다. 이 말은 판독자가 육안적 신경해부학 지식을 가지고 있어야 하며, 또한 다양한 절단면의 뇌절편과 친숙해야 된다는
뜻이다. 뇌의 구조를“전두측두부위(frontoparietal region)”혹은“기저신경절(basal ganglia)”과 같은 모호한 용어로 기술하
는 것은 알맞지 않다. 또한 병적 과정에 관여하는 신경핵 또는 특정 이랑을 정확하게 확인하고 설명하는 것이 필요하다.
새로운 신경영상의 응용이 거의 날마다 보고되고 있다. 이전에는 뇌에서 병변의 위치와 범위를 아는 것이 중요하였다. 지금은 비
신생물성병변, 즉 대뇌출혈, 부종, 경색, 그리고 탈수조질환과 다양한 신경퇴행성 병의 진행을 진단하는 것도 포함해서 임상연구
의 범위가 확대되고 있다.
새로 발명한 거대 천체망원경을 천문학자가 사용하면, 증가된 해상도 덕분에 더 분명하고 더 정보가 많은 영상을 얻을 뿐 아니
라, 우주에 대한 새로운 수준의 이해도 얻을 수 있다. 마찬가지로 MR 영상의 해상도와 대조가 개선되면서, 전례가 없는 영상을
보게 되었다. 물리학 법칙에 따라 예견되는 분명한 신호 대 잡음비 개선 외에도, 다른 여러 방법으로 MR영상이 개선되었다. T1
과 T2 감소시간 혹은 이들의 복합이 관찰되는 것처럼 MRI의 조직 물리적 척도에서 다양한 변화가 관찰되었다.
한편 우리는 더 정교하게 개선된 냉동 마크로톰와 디지털 사진기 덕분에 크게 진보된 절단면영상을 얻을 수 있었다. 즉 해상도
와 대비가 높을 뿐 아니라 뇌 구조의 실제 빛깔을 보여 주는, 선례가 없는 시신 영상을 마련할 수 있었다. 우리는 실제 뇌의 영
상 세트, 그리고 7.0 T MRI로 촬영한 이와 상응되는 초고해상도 생체 뇌 영상을 함께 마련하였다. 이어서 컴퓨터로 시신과 생체
뇌의 축상, 관상, 시상 영상을 만듦으로써전체 뇌 해부학을 위한 완전한 세트의 영상을 얻을 수 있었다. 또한 축상, 관상, 시상
을 따라 mm와 ±로 표시되는 좌표계와 함께 데카르트 축체계를 세웠다. 우리는 임상 MRI에서 뇌의 절대적 크기와 무관하게, 뇌
의 구조가 어떤 평면으로부터 유래되었는지 예측할 수 있도록 대조-조정 단위(reference-adjusted unit)를 적용하였다. 이 체계
는 신경해부학 실습, 부검, 임상진료 동안 접할 수 있을 뇌 절편의 위치를 표준화시키는 데 도움 될 것이다. 이 영상 번호 붙이
기 체계는 많은 영상 정보의 수집을 통해 인간 뇌의 임상-병리학적 지도화에 공헌할 것으로 기대된다. 나아가 이 그림책이 임상
연구및 신경과학 연구의 로드맵이 되기를 바란다.

조장희
정민석
지제근
나덕렬


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목차

INTRODUCTION 1

1 뇌 영상을 위한 기준 2

2 뇌 영상의 정위 2
Ⅰ. 뇌 영상평면 정위
Ⅱ. 뇌 영상평면을 위한 표준
Ⅲ. 기준 뇌에 대한 MRI 뇌의 조정
Ⅳ. 뇌 용어와 표시
Ⅴ. 임상-병리학적인 뇌 지도화를 위한 자료 수집

3 뇌영상의 근원 12
Ⅰ. 7.0 T MRI를 사용한 생체 영상
Ⅱ. 냉동 마크로톰에 의한 시신 영상
Ⅲ. 영상의 부피재구성

4 3D Images by Volume Rendering 14
Ⅰ. Coronal, Sagittal and Axial Cuts - Cadaver
Ⅱ. Coronal, Sagittal & Axial Cuts - MRI
Ⅲ. Sulcus and Gyrus - MRI
Ⅳ. Brodmann areas - MRI

5 Quick Guide to the Use of 7.0 Tesla MRI Brain Atlas 18
Ⅰ. Notes on the use of the cadaver images
Ⅱ. Notes on the use of the MRI images
CHAPTER l
실제 뇌와 7.0 테슬라 자기공명영상의 관상면 21
CHAPTER ll
실제 뇌와 7.0 테슬라 자기공명영상의 시상면 203
CHAPTER lll
실제 뇌와 7.0 테슬라 자기공명영상의 축상면 365

APEENDIX 531
Highlights of 7.0T in vivo human brain images and comparison with images of 1.5T
1 Midbrain Area - Axial View Images 533
2 Occipital Area - Axial View Images 534
3 Brainstem Area - Sagittal View Images 535
4 Hippocampal Area - Coronal View Images 536

References 537

Index 539