MEG를 이용한 기능성 뇌질환 진단연구 = Application of MEG for the diagnosis of brain function
두뇌 신경세포의 전기생리학전인 활동에 의해 발생되는 자기장의 분포를 머리 밖에서 초전도양자간섭소자(Superconducting QUantum Interference Device; SQUID)로 측정한 것이 뇌자도(Magnetoencephalogram; MEG) 이다. MEG 기술은 뇌신경활동에 참여하는 세포내 전류가 만드는 자기장 신호를 측정하므로 뇌신경활동을 직접 알 수 있는 장점이 있고, 비접촉 . 비파괴적인 측정방법이며 우수한 시간 . 공간분해능을 가지므로 뇌기능 연구 및 기능적 질환진단에 중요하게 사용될 수 있다. 이미 선진연구기관 또는 병원에서는 정밀한 뇌기능 연구 및 진단에 MEG 기술을 본격적으로 활용하기 시작하였다. 뇌신경회로의 미약한 전류에 의해 발생되는 MEG 신호는 매우 미약하기 때문에 정밀측정기술이 요구되는 데 고감도 SQUID의 개발, 환경자기잡음 제거기술, 신호처리기술 등이 개발됨으로써 MEG 측정이 가능하게 되었다.
MEG의 주된 목적은 두뇌 활동전류의 위치, 크기 및 방향을 동적으로 표시하는 것으로서, 측정된 다채널 MEG 신호로부터 활동전류의 정보를 구하기 위하여 역문제의 해법을 풀고, MRI 데이터에 시각적으로 표시함으로써 임상적으로 유용한 정보가 된다. MEG는 뇌신경세포에서의 전기적 활동을 직접 관찰할 수 있다는 점에서 다른 뇌기능 영상진단법과는 구분되는 특징을 가지며, MEG 기술의 주된 응용분야는 수술전 대뇌피질의 기능조사, 간질 발생부위의 국소화, 정신분열 등 임상진단과 인지기능 연구이다. 본 논문에서는 MEG 신호의 발생원, MEG 기술의 특징, 측정에 필요한 요소기술, MEG의 응용예에 대해 소개하고자 한다.
Magnetoencephalogram (MEG) is the magnetic fields produced by the electrophysiological activity of the brain. By measuring the MEG signals using the magnetic sensors, superconducting quantum interference devices (SQUID_s), localization and diagnosis of the brain function are possible with superior temporal and spatial resolution. Since the human head is transparent to the magnetic field and MEG measures the magnetic field signals without any disturbance, we can get precise information on the neural currents directly. However, the magnetic field strength of the MEG signals is very weak, typically smaller than 1 pT. In order to measure and analyze MEG signals, very sensitive SQUID sensors, elimination of environmental magnetic noises, signal processing and localization of current dipoles are necessary. As a totally noninvasive metho, MEG is currently used routinly in many advanced clinics for the locaization of epileptic foci and presurgical localization of the important brain regions.
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