[임상신경심리] diffusion MRI 및 DTI의 원리와 적용

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레포트 > 의약계열
2005.12.23
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소개글

[임상신경심리] diffusion MRI 및 DTI의 원리와 적용에 대한 자료입니다.

1. dMRI의 기초 개념
1) 분자의 확산(diffusion)
2) MRI를 이용한 확산의 영상화
3) 현성확산계수(ADC)의 이용
2. dMRI의 적용
1) diffusion MRI의 시작
2) acute brain ischaemia에의 적용
3) stroke 환자들에의 응용
4) 현재의 한계
5) Diffusion and brain activation
3. DTI의 기초 개념
1) The diffusion tensor
2) data 분석
3) The origin of water diffusion anisotropy
4. DTI의 적용
1) DTI에 의한 뇌의 연결성 파악
2) 뇌 연결성의 영상화 과정
3) DTI의 한계
4) 백질 질병에의 적용
5) 뇌발달에의 적용

본문내용

1) 분자의 확산(diffusion)

diffusion이란 분자가 방향성을 지니고 어떤 방향으로 움직이는 것을 말한다. 주로 분자 농도가 높은 쪽에서나 낮은 쪽으로, 혹은 열에너지가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 움직이는 것을 확산이라고 부른다, 분자의 브라운 운동과 비슷하지만 움직임에 방향성과 규칙이 존재하여 그 평균적인 거동을 확률적으로 예측 가능하다는 점에서 브라운 운동과는 차이가 있다. (브라운 운동은 임의의 물질을 구성하는 각각의 분자의 움직임을 이야기 하며, 그 운동방향이나 속도가 불규칙적이므로 예측할 수 없다.)
fig.1 조직구조를 따라 확산하는 물 분자
조직 안에서 물 분자는 불규칙적으로 흔들리는 브라운 운동을 하며 동시에 어떤 방향으로 움직이는 경향성을 보이는데, 이 움직임을 바로 확산 (diffusion)이라고 한다. 이 확산은 통계적으로 그 방향과 움직인 거리, 속도를 예측할 수 있다. 개방된 매개물에서 일정 시간 동안 변화하는 분자의 움직임은 3차원 가우스 분산(3 dimensional Gaussian Distribution)을 따르며, 그 움직이는 거리는 diffusion coefficient (d계수) 에 의해 통계적으로 설명된다. diffusion coefficient는 일종의 분자 확산 속도로, 분자의 크기(mass)와 온도, 성질 (nature, 즉 점도)에 의해 좌우된다. 분자의 크기가 작고 온도가 높고 점도가 낮으면 확산이 빨라지므로 d계수가 커지고, 그와 반대 상황에서는 느려진다. (d계수가 작아진다.) 예를 들어 37℃의 개방된 (free)한 물에서 물 분자의 확산 거리는 50ms에 17μm이며, diffusion coefficient (d)는 3x 10-9m2s-1이다. 위와 같은 상황에서 물 분자의 34% 가량은 최소한 17μm를 움직이며, 단지 5%만이 34mm보다 멀리 움직이므로 위 d계수는 충분히 통계적인 효과가 있다.

#확산 #diffusion #MRI #dMRI #DTI #분자 #영상 #조직 #비등방성 #ADC

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