본 연구는 두부계측방사선사진에서 선정한 계측점과, 3차원 CT영상에서 계측점을 선정하고 이를 정중시상면으로 투영하였을때 두 계측점 사이의 위치적 연관성에 대해 알아보고자 시행하였다. III급 부정교합을 주소로 서울대학교 치과병원에 내원한 환자 20명을 대상으로 술 전에 CT와 두부방사선사진을 촬영하였다. CT자료에서 계측점을 선정하고, 정중시상면을 기준으로 투사영상을 얻은 후에 이것을 110%로 확대하였다. 전두면과 후두골의 외연을 기준으로 두부방사선사진 투사도와 CT자료의 정중시상면 투사영상을 중첩하고, FH평면을 기준으로 공통 좌표계를 설정하였다. 이 좌표계를 기준으로 얻은 계측점 좌표값 차이의 평균과 표준편차를 구하고 paired t test를 시행하였다. X축은 $-0.14{\pm}0.65$에서 $-2.12{\pm}2.89\;mm$, Y축은 $0.34{\pm}0.78$에서 $-2.36{\pm}2.55\;mm$ ($6.79{\pm}3.04\;mm$)의 범위를 보였으며, 20개의 계측점 중 X축은 9개에서, Y축은 7개에서 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 오차는 촬영자세에 따라 악골의 위치가 변화한 경우, 골단부에 위치함으로써 주변구조물에 가려진 경우, 해부학적 구조물의 중첩에 따른 식별오차, 계측점의 정의가 다른 경우 발생할 수 있다.
목적: 본 연구에서는 CBCT (Cone-Beam Computed Tomogram)와 100%로 확대율을 보정한 조절된 측모 두부 방사선 규격 계측 사진(Adjusted 2D Lateral Cephalogram; 이하 Adj-Ceph)의 좌표값을 비교하여 차이가 있는 계측점들의 항목을 분석하여 기존의 2D 분석법을 CBCT 분석에 적용할 수 있는지 여부를 평가해보고자 하였다. 재료 및 방법: 성인 환자 50명의 CBCT 자료 50개와, 동일 환자의 측모 두부 방사선 규격사진을 100% 확대율로 보정한 자료(Adj-Ceph) 50개를 대상으로 하여, 수평축과 수직축의 좌표를 비교하였다. 계측점들의 위치와 좌우 중첩 여부에 따라 두개골 전방에 위치한 점들(group A), 두개 중후방에 위치한 점들(group B), 좌우 양측성 점들(group C), 치아부위 계측점들(group D) 네 그룹으로 나누어 분석 하였고, 좌표값에 유의한 차이가 있는지 분석하기 위하여 paired t-test를 시행하였다. 결과: 수평축(Y축)에서는 Group B (S, Ar, Ba, PNS), Group C (Po, Or, Hinge axis, Go), Group D (U1RP, U6CP, L6CP) 등 11개의 계측점에서 유의한 차이가 있었다. 수직축(Z축)에서는 전체 계측점에서 유의한 차이가 있었다(P<.01). 좌표값의 차이 분석 결과 수평축에서는 13개의 계측점에서 1 mm 이상의 유의한 차이가 있었다. 수직축에서는 Group B의 Sella를 제외한 전체 계측점에서 1 mm 이상의 유의한 차이가 있었다. 결론: CBCT 분석 시에는 기존의 측모두부방사선 규격사진의 분석법을 그대로 사용하기에는 어려움이 있다. 3D 분석법, 또는 수평축에서 13개의 계측점들이 보정되고, 수칙축 19개가 보정된 수정된 새로운 2D 분석법이 사용되어야 한다.
본 논문은 복선터널 라이닝의 최적 계측 측점수를 산정하기 위해 복선터널 라이닝에 작용하는 하중 조건을 대칭 분포하중이 작용하는 경우로 가정하여 터널해석 시 널리 사용되는 상용 프로그램에 하중 조건을 입력시켜 터널 라이닝의 단면 위치별 변위와 응력을 산출하였다. 산출된 변위를 계측 측점 3점, 5점, 7점으로 복선터널 라이닝 역해석 프로그램에 입력시켜서 구한 응력과 변위를 비교하여 복선터널 라이닝의 최적 계측 측점수를 산정한 결과 정확도는 측점 3점이 낮고, 측점 5점과 7점이 높으며, 현장 적용성은 측점 5점이 높은 것으로 해석되어 터널 계측 실무와 일치하는 것으로 나타났다.
본 논문은 단선터널 라이닝에 대칭 분포하중 작용 시 최적 계측 측점수를 산정하기 위해 단선터널 라이닝에 작용하는 하중조건을 대칭 분포하중이 작용하는 경우로 가정하여 터널해석 시 널리 사용되는 상용 프로그램에 하중조건을 입력시켜 터널 라이닝의 단면 위치별 변위와 응력을 산출하였다. 산출된 변위를 계측 측점 3점, 5점, 7점으로 단선터널 라이닝 역해석 프로그램에 입력시켜서 구한 응력과 변위를 비교하여 단선터널 라이닝의 최적 계측 측점수를 산정한 결과 정확도는 측점 3점이 낮고, 측점 5점과 7점이 높으며, 현장 적용성은 측점 5점이 높은 것으로 해석되어 터널 계측 실무와 일치하는 것으로 나타났다.
본 논문은 단선터널 라이닝에 비대칭 분포하중 작용 시 최적 계측 측점수를 산정하기 위해 단선터널 라이닝에 작용하는 하중조건을 비대칭 분포하중이 작용하는 경우로 가정하여 터널해석 시 널리 사용되는 상용 프로그램에 하중조건을 입력시켜 터널 라이닝의 단면 위치별 변위와 응력을 산출하였다. 산출된 변위를 계측 측점 3점, 5점, 7점으로 단선터널 라이닝 역해석 프로그램에 입력시켜서 구한 응력과 변위를 비교하여 단선터널 라이닝의 최적 계측 측점수를 산정한 결과 정확도는 측점 3점이 낮고, 측점 5점과 7점이 높으며, 현장 적용성은 측점 5점이 높은 것으로 해석되어 터널 계측 실무와 일치하는 것으로 나타났다.
6개의 건조두개골상의 중요한 방사선학적 계측점에 금속구를 위치시킨 후 3-D CT와 정모 및 측모 두부 방사선사진을 촬영하고 이를 바탕으로 만든 각각의 3차원 영상과 3차원 두부 방사선사진상의 각 계측점들이 3차원적으로 어느 정도의 정확성을 가지고 재현되는지를 알아보았다. 그리고 두 방법에 있어서의 계측점간의 거리계측을 실계측과 비교분석 함으로써 악안면부에서의 재현성과 정확성을 알아본 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 3-D CT와 3차원 두부 방사선사진상의 계측점들은 반복 계측시 각각 X축 방향으로 0.23 mm와 0.30 mm, Y축 방향으로 0.27 mm와 0.25 mm, 그리고 Z축 방향으로 0.27 mm와 0.31 mm의 표준편차를 보였다. 두 방법에서 모든 계측점이 0.5 mm 이하의 표준편차를 보였으며, 대부분의 계측점이 1 mm 이하의 범위를 보인 바, 두 방법 모두 통일한 건조두개골상의 계측점의 3차원적 위치 편차가 거의 없었다. 모든 계측항목에서 실측치와 3-D CT간의 차이는 평균 0.33 mm였으며, 실측치와 3차원 두부 방사선사진간의 차이는 평균 1.13 mm로 상대적으로 높게 나타났다. 가장 큰 차이를 보인 항목은 RGo과 LGo간으로 2.03 mm의 차이를 보였다. 그러나 두 방법 모두 모든 항목에서 실측치와 통계적으로 매우 높은 상관관계를 보였다(${\gamma}=0.976{\sim}1.000$, p<0.01).
이차원 표면균열을 가진 시험편을 사용하여 직류전위차법에서 전류 입출력점 사이의 거리가 전위차에 미치는 영향을 실험을 통하여 규명하였다. 전위차 값은 일정 전위차 계측점 사이의 거리에 있어 전류 입출력점 사이의 거리가 증가함에 따라 반비례적으로 감소하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 전위차 계측의 감도를 향상하기 위해서는 전류 입출력점을 전위차 계측점에 최대한 가까운 위치에 설치하도록 하는 것이 유리하다. 계측한 전위차 값은 노치의 길이에 비례하고 있기 때문에 직류전위차법은 표면균열 측정에 유효한 수단이라 할 수 있었다. 또한 전류 입출력점을 최대한 전위차 계측점 가까이에 위치시킬 때 균열길이가 작은 균열도 직류전위차법으로 검사 할 수 있음을 알았다.
통상적으로 사용되는 두부 계측 방사선기기를 이용하여 12개 건조 두개골의 중요한 방사선학적 계측점에 금속구를 위치시킨 후 정모와 측모 두부 방사선사진상을 촬영하고, 이를 바탕으로 얻어진 3차원 두부 방사선사진이 어느 정도의 정확도와 정밀도를 가지고 있는지 알아 보고자 하였다. 또한 이러한 입체 영상을 얻을수 있는 프로그램으로 실제 두명의 악변형증 환자에게 적용시켜 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Nasion relator 를 이용하여 두부위치를 고정한 상태에서 각각 촬영된 정모와 측모 두부 방사선사진으로 3차원 두부 방사선사진을 작성해 본 결과, 촬영시 두부의 위치적 변화에 따른 계측치의 차이는 $0.34{\pm}0.33mm$로 나타나 위치적 변화는 거의 없었다. 즉 동일한 두개골에 대한 3차원 계측치의 x, y, z 축상의 위치 편차가 거의 없었다. 2. 실계측치와 3차원 계측치의 차이는 평균 $1.47{\pm}1.45mm$ 크게 나타났으며 실측치에 대한 3차원 계측치의 확대율은 $100.24{\pm}4.68%$였으며, 차이가 평균보다 크게 나타난 일부 항목의 경우 측모 두부 방사선사진에서 정확한 위치를 잡아내기 어려웠던 계측점이 많았다. 즉, 3차원 계측거리가 실측치와 차이를 보이는 것은 방사선 사진촬영시 위치의 재현성과 관련된 것이라기 보다는 계측점의 식별이 더 크게 좌우된 것으로 보여진다. 3 정모와 측모 두부 방사선사진의 경우 필름과 평행한 시상면에 놓이지 않은 계측항목의 축소가 두드러졌으며 건조 두개골의 크기나 형태에 따라 필름간의 거리가 상이하였기 때문에 수평적, 수직적 확대율의 일관된 경향을 발견할 수 없었다. 실측치와의 차이는 정모 두부 방사선 사진이 $4.72{\pm}2.01mm$, 측모 두부 방사선사진이 $-5.22{\pm}3.36mm$로 나타났으며 수평 계측치보다 수직 계측치가 약간 더 실측치에 근접하는 것을 볼 수 있었다. 4. 실제 악교정수술 환자에게 적용해 본 결과, 계측항목의 수치적 분석보다는 악골자체의 이동량이나 변화의 정도, 비대칭의 분석등에 사용하는 것이 임상적으로 더 의의가 있으며 교정환자의 경우 정모와 측모 모두에서 명확히 나타나는 브라켓을 계측 기준점으로 할 경우 보다 정확한 계측을 할 수 있을 것으로 사료된다.
구조물 상시모니터링에서 센서위치 최적화는 모니터링 결과에 중요한 영향을 준다. 따라서 본 논문은 구조계수 또는 손상도를 추정하기 위한 목적으로 동특성 자료를 계측하고자 할 때, 충분한 정보를 획득할 수 있는 최적의 계측점을 선정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 유전자 알고리즘을 계측점 선정을 위한 최적화 기법으로 사용하는 것이다. 유전자 알고리즘의 핵심인 적합도함수를 구조계수에 의한 모드벡터의 민감도와 모드벡터의 직교성을 고려할 수 있도록 구성하였다. 간단한 타워 구조물에 대한 예제 해석을 통해 제안된 방법의 타당성을 확인하였다. 적합도함수를 구성하고 있는 모드 민감도와 모드 직교성이 최적 계측점 선정에 어떤 영향을 주는지 예제해석을 통하여 분석하였다. 결론적으로, 제안된 적합도 함수를 사용하면 계측 목적에 타당한 계측점을 선정할 수 있음을 확인하였다.
두개저의 크기, 형태 및 두부자세가 지니는 두개안면구조의 공간적 수평, 수직적 위치간의 상관성을 파악해 보고자 남자 51명, 여자 49명으로 구성된 표본으로부터 촬영된 100장의 측모 두부방사선사진을 이용, 12개의 계측항목과 37개의 기준점을 설정하고 계측항목에 대한 계측치와 기준점의 수평, 수직 위치를 산출한 다음,이들 간의 상관관계를 통계적으로 분석하였으며 계측항목에서 얻은 계측치의 크기가 크거나 작은 군을 각각 10개 표본씩으로 분류하여 mean facial diagram을 작성, 비교함으로서 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 두개저의 형태변수인 n-s-ba 및 n-s-ar각은 경추의 기준점 cv4ip, cv2ip, cv4tg 그리고 cv2ap의 수평, 수직적 위치 모두에 높은 통계적 유의성의 상관관계를 보였다($0.1\%$ 유의수준). 2. 두개저의 형태변수인 n-s-ba및 n-s-ar각은 안면구조에 있는 대부분의 기준점의 수평적 위치와 상관관계를 보였으나($1\%$ 유의수준), 수직적 위치는 통계적 유의성이 없었다($5\%$ 유의수준). 3. 두개저의 크기변수인 n-s, n-ba, n-ba및 n-ar의 크기는 두개안면구조내 기준점의 위치와 다양한 양상의 상관관계를 보였으나, 대체로 치아, 치조와 관련된 중안면구조의 수평, 수직적 위치와 상관관계가 높았다. 4. 두개저와 경추의 기울기가 이루는 자세변수인 NSL/CVT, NSL/OPT각은 두개안면구조내 기준점의 수평적 위치에 높은 상관성을 지니고 있었으며 통계학적 유의성이 인정되었으나($1\%$유의수준), 수직적 위치와는 통계적 유의성이 없었다($5\%$ 유의수준). 5. 진수평선(true horizontal line)과 경추의 기울기가 이루는 자세변수인 OPT/HOR 및 CVT/HOR각은 두개안면구조내 기준점의 수평, 수직적 위치 모두와 통계적으로 유의성이 인정되는 상관성을 보이지 않았다($5\%$ 유의수준). 6. 연조직에 존재하는 기준점의 수평, 수직적 위치는 모든 변수와의 상관성에서 대부분 경조직의 관련 기준점에 준하는 양상을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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