뇌기능영상 분석을 위한 공간정규화에 관한 연구

Abstract

현재까지 국내에서는 자기공명영상을 통하여 뇌의 해부학적인 정보사진을 얻어 환자를 진단하여 왔으며, 최근에 양전자방출 단층촬영술(PET)의 국내 도입으로 기능학적인 뇌 영상을 얻을 수 있게 되었다. 그러나 이러한 고가의 영상장비에서 얻어지는 풍부한 기능적 영상 정보를 정확히 분석할 수 있는 기술이 국내에는 아직 없어서 이에 대한 연구가 매우 시급하다. PET과 같은 기능 영상들은 분석하는 데에 있어서 한 피검자를 여러차례에 걸쳐 촬영한 영상을 서로 비교하거나 또는 여러 피검자의 뇌의 같은 부분의 기능 활동을 비교하는 것이 필요하다. PET 영상은 기능정보는 풍부하지만 해부학적 영상보다 해상도가 크게 떨어져서 객관적인 해부학적 국소화(anatomical localization) 방법에 의해 비교되어져야 한다. 이를 위해 PET 영상을 같은 피검자의 MRI와 같은 해부학적 영상과 합성시켜 해부학적 국소화를 시도하는 방법과 PET 영상을 간접적으로 해부학적 국소화가 가능하도록 하는 표준화된 형식의 뇌 모양 좌표계로 변환시키는 공간정규화 방법이 있다. 공간정규화를 위한 표준 뇌 모양 좌표계로는 Talairach의 뇌 지도가 사용되어져 오고 있으며, 이 뇌 지도는 좌표계의 기준축으로서 AC-PC 결합선을 사용한다. 본 논문에서는 PET 영상의 공간정규화를 위하여 검출이 요구되는 AC-PC 결합선을 찾기 위해 뇌의 여러 식별점들을 자동으로 검출하여 AC-PC결합선을 유추한다. 이러한 AC-PC 결합선을 이용하여 PET 영상 자체만으로도 공간정규화를 가능하게 하여 현재의 PET 영상분석의 어려움을 해결 하고자 한다.;Anatomical localization of functional signals in positron emission tomography(PET) is an essential aspect of data analysis. For a single subject, functionally-altered areas in the brain need to be interpreted with precise anatomical localization of the PET signal, And intersubject data analysis usually requires comparison of functional activities of corresponding areas in the brain, which should be determined by an objective and reproducible anatomical localization method. A common approach has been the use of an anatomical image from the same subject as a reference image such as magnetic resonance(MR) imaging. Another approach is to align PET images to a standard orientation that indirectly enables anatomical localization. An brain atlas based on the standard orientation is commonly used as an anatomical reference to localize the signals. The line which passes through the anterior and posterior commissures of the brain(AC-PC line) is important as a standard reference in most brain atlases. In this thesis, automated detection of the intercommissural(AC-PC) line for PET is implemented and initiates the spatial normalization of functional image without a reference image.