Abstract
Purpose: Functional MR imaging is the method of demonstrating changes in regional cerebral blood flow produced by sensory, motor, and any other tasks. Functional MR of visual cortex is performed as a patient stares a photic stimulation, so adaptable photic stimulation is necessary. The purpose of this study is to evaluate whether the size of photic stimulator can affect the degree of visual cortex activation. Materials and Methods: Functional MR imaging was performed in 5 volunteers with normal visual acuity. Photic stimulator was made by 39 light-emitting diodes on a plate, operating at 8Hz. The sizes of photic stimulator were full field, half field and focal central field. The MR imager was Siemens 1.5-T Magnetom Vision system, using standard head coil. Functional MRI utilized EPI sequence (TR/TE= 1.0/51. Omsec, matrix $No.=98{\times}128$, slice thickness=8mm) with 3sets of 6 imaging during stimulation and 6 imaging during rest, all 36 scannings were obtained. Activation images were obtained using postprocessing software(statistical analysis by Z-score), and these images were combined with T-1 weighted anatomical images. The activated signals were quantified by numbering the activated pixels, and activation a index was obtained by dividing the pixel number of each stimulator size with the sum of the pixel number of 3 study using 3 kinds of stimulators. The correlation between the activation index and the stimulator size was analysed. Results: Mean increase of signal intensities on the activation area using full field photic stimulator was about 9.6%. The activation index was greatest on full field, second on half field and smallest on focal central field in 4. The index of half field was greater than that of full field in 1. The ranges of activation index were full field 43-73%(mean 55%), half field 22-40 %(mean 32%), and focal central field 5-24%(mean 13%). Conclusion: The degree of visual cortex activation increases with the size of photic stimulator.
목적: 기능적 MR 영상은 외부자극에 따라, 이에 상응하는 특정한 뇌피질 부위의 혈류량의 변화를 신호강도의 차이로 나타내는 방법이다. 시각피질에 대한 기능적 MR은 환자가 광자극을 응시함으로써 수행될 수 있는 것으로, 이의 수행에는 적절한 형태의 광자극원이 필수적이다. 이에 저자는 광자극원의 크기가 시각피질 활성화에 영향을 미칠 수 있는지 알아보기 위하여 본 연구를 하였다. 대상 및 방법: 정상적인 시력을 가진 자원자 5명을 대상으로 시각활성화 기능적 MR을 시행하였다. 광자극원은 $11{\times}8cm$ 크기의 기판에 적색 LED(light-emitting diodes) 39개를 박고 직류전원을 사용하도록 만들었다. 이를 크기에 따라 full field, half field 및 focal central field의 3가지로 구분하고 8Hz로 점멸하였다. EPI 기법으로 6회의 광자극 기간과 6회의 휴식기간을 번갈아 3차례 시행하여 총 36회의 검사를 하고, Z-score로 통계처리하였다. 이 때 얻은 활성화 영상을 같은 부위의 T1강조영상에 결합시켰다. 각 경우에서 시각피질에서 활성화된 pixel의 수를 full field, half field 및 focal central field에서 얻어진 pixel 수의 합으로 나누어 활성화지수를 구하였다. 이 활성화지수를 토대로 광원크기와의 관계를 분석하였다. 결과: Full field로 자극을 주었을 때 시각피질의 평균 신호강도의 증가는 약 9.6%였다. 4명에서 활성화지수는 full field, half field, focal central field의 순으로 감소하였으며, 나머지 1명에서는 half field 시의 값이 full field 시의 값보다 컸다. 광원크기에 따른 활성화지수의 범위는 full field 43-73%(평균 55%), half field 22-40%(평균 32%), focal central field 5-24%(평균 13%)였다. 결론: 기능적 MR영상을 이용하여 시각피질의 활성화를 용이하게 확인할 수 있었으며 광자극원의 크기에 따라 증가되는 시각피질 활성화를 입증할 수 있었다.