• 한국방사선학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.127-133
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• 2024

팔꿉관절은 3개의 뼈대가 조합하여 관절을 이루고 있으며 신체적 활동 및 외력에 의한 이상 시 X-선 등, 방사선 검사로 영상진단을 한다. 팔꿉 관절 선행연구에 의하면 전완부(forearm)의 Z축 거상에 의한 기울기 자세에서 영상평가 기준에 부합하는 새로운 검사법이 발표되어 이에 최적화된 기구를 설계하고 다른 상지 검사에서도 활용 가능한 보조기구를 개발하고자 하였다. 2D 도면 및 3D 모델링 설계로 디자인 후 4부분의 파트로 구분 된 디자인을 ABS 소재의 3D 프린팅 방법으로 출력 후 조립 단계를 거쳐 제품을 완성하였다. 개발된 보조기구는 Z축 거상 기울기 4단계 각도(0, 5, 10, 15도) 기능과 1도 단위로 360도 회전되어 고정하는 기능으로 구성하였다. 개발된 보조기구는 사용 빈도의 누적 및 신체적 활용에 의한 하중 문제에 대해 구조해석을 통하여 최대 등가응력(equivalent stress) 56.107 Pa, 변위(displacement) 1.6548e-5 mm 의 안전한 물성치 범위로 개발되었다. 또한 개발된 보조기구는 팔꿉관절의 X-선 검사뿐만 아니라 위팔뼈 회전에 의한 어깨 기능검사에서도 활용할 수 있으며 비금속 소재로 MRI, CT 검사에서도 적용이 가능하도록 개발되었다. 개발된 보조기구는 향후 다양한 장치 및 의료영상 검사의 임상 적용을 통하여 검사의 정확성 및 효율화에 기여하리라 판단한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.475-478
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• 2023

컴퓨터 단층촬영(CT)을 활용한 골격근 단면적은 근감소증과 관련된 기능을 평가하는 데 사용된다. 일반적인 근감소증 연구는 요추 3번의 골격근량을 주로 보지만 암 또는 폐절제술과의 상관관계를 예측하기 위한 다양한 연구에서는 흉추 4번, 7번, 8번, 10번, 12번 다양한 수준의 골격근량으로 연구를 진행하고 있음을 알 수 있다. 본 논문에서는 흉부와 복부 CT 영상에서 근감소증 진단을 위해서 흉추와 요추의 영역별 슬라이스를 검출하기 위해서 CNN 구조의 EfficientNetV2를 전이학습하여 인공지능 모듈을 개발하였다. 인공지능 모듈은 전체 흉부 및 복부 CT 영상에서 Cervical, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10, T11, T12, L1, L2, L3, L4, L5, Sacral 총 19 클래스를 검출하도록 하였다. Test 데이터셋을 사용하여 Confusion Matrix와 Grad-CAM으로 모델의 정확도를 시각화하여 보였으며 검증으로 인공지능 모듈의 정확성을 측정하였다. 끝으로 우리가 개발한 다기관 공동연구 지원플랫폼에 적용하여 시각화된 결과를 보였다.

• 대한영상의학회지
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• 제85권1호
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• pp.161-170
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• 2024

목적 완전이식형 정맥 접근 포트 이식 시 카테터 팁을 심벽에 닿지 않으면서 우심방 내 위치시키는 기술의 타당성과 안전성에 대하여 평가하였다. 대상과 방법 2016년 1월부터 12월까지 완전이식형 정맥 접근 포트를 삽입하고 추적관찰 CT를 시행한 환자 총 330명이 연구에 포함되었다. 정맥 접근 포트는 절개선에서 직접 액와정맥으로 접근하는 단일절개법을 적용하여 이식하였다. 카테터 팁을 자르기 전 정맥 환류를 확인하여 우심방 내벽에 닿지 않도록 위치를 확인하였다. 카테터의 길이 및 연관된 합병증은 의료영상 그리고 의료기록을 통해 후향적으로 평가하였다. 결과 모든 환자에서 카테터 팁은 심벽과의 닿음과 기능장애 없이 성공적으로 위치 조정되었다. 카테터 팁의 위치는 cavoatrial junction 기준으로 fluoroscopy에서 15.3 mm, 첫 번째 CT에서 6 mm 원위부에 있었다(중앙값). 카테터 팁은 fluoroscopy 대비 첫 번째 CT에서 10.4 mm 머리 방향으로 이동하였다(중앙값). 추적 CT에서 우심방과 상대정맥에서 각각 1건씩의 혈전증이 발견되었다. 결론 카테터 팁을 심벽에 닿지 않으면서 우심방 내 의도적으로 위치시키는 것은 혈전증 발생률이 낮고 기능장애가 없는 기술적으로 가능하고 안전한 방법이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1107-1110
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• 2005

본 논문은 의료영상진단시스템에서의 의료정보보호를 위한TLS 프로세서의 구현에 관하여 기술하였다. DICOM 3.0 standard의 ‘Part 15. DICOM Security Profile’에서는 TLS와 ISCL 두 가지의 Secure Transport Connection Profile을 정의하고 있고, 인증, 데이터의 무결성 보장, 프리아버시 보호의 기능을 할 수 있도록 몇가지의 알고리즘을 사용할 것을 정의하고 있다. 그 중 TLS Security Profile에는 Triple DES CBC모드와, RSA and SHA를 정의하고 있다. 그리하여 본 논문에서는 세 알고리즘의 개별적인 동작 검증을 마친 후 통합된 TLS Processor를 설계하고 검증하였다. 일반적인 Mux만을 이용한 설계는 임베디드 시스템 적용에 있어서 면적을 많이 차지하는 단점이 나타났다. 따라서 면적을 많이 차지하는 레지스터를 줄이기 위해서 세 알고리즘 블록이 같은 레지스터를 공유하도록 설계하였다. 그리고 임베디드시스템 개발 키트인 IFC-ETK100장비의 FPGA에 회로를 올리고 검증하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권3호
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• pp.119-126
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• 2023

근감소증은 국내는 2021년 질병으로 분류되었을 만큼 잘 알려져 있지 않지만 고령화사회에 진입한 선진국에서는 사회적 문제로 인식하고 있다. 근감소증 진단은 유럽노인근감소증 진단그룹(EWGSOP)과 아시아근감소증진단그룹(AWGS)에서 제시하는 국제표준지침을 따른다. 최근 진단방법으로 절대적 근육량 이외에 신체수행평가로 보행속도 측정과 일어서기 검사 등을 통하여 근육 기능을 함께 측정할 것을 권고하고 있다. 근육량을 측정하기 위한 대표적인 방법으로 DEXA를 이용한 체성분 분석 방법이 임상에서 정식으로 실시하고 있다. 또한 MRI 또는 CT의 복부 영상을 이용하여 근육량을 측정하는 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 근감소증 진단을 위해서 비교적 짧은 촬영시간을 갖는 CT의 복부영상기반으로 AI 영상 분할 모델을 개발하고 다기관 검증한 내용을 기술한다. 우리는 CT 영상 중에 요추의 L3 영역을 분류하여 피하지방, 내장지방, 근육을 자동으로 분할할 수 있는 인공지능 모델을 U-Net 모델을 사용하여 개발하였다. 또한 모델의 성능평가를 위해서 분할영역의 IOU(Intersection over Union)를 계산하여 내부검증을 진행했으며, 타 병원의 데이터를 활용하여 동일한 IOU 방법으로 외부검증을 진행한 결과를 보인다. 검증 결과를 토대로 문제점과 해결방안에 대해서 검증하고 보완하고자 했다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2002년도 제1차워크샵
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• pp.89-104
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• 2002

유전체연구사업단은 국내에서 발병 및 사망빈도가 가장 높은 위암과 간암의 퇴치를 목적으로 국가적 특목전략사업으로 연구를 추진하고 있다. 이와 별도로 보건복지부에서는 22개의 중요 질병별 유전체 연구센터를 전국적으로 추진하고 있다. 따라서, 연구가 성공적으로 진행되면 각 연구소에서 독자적으로 개발하여 제공하는 생명정보의 양은 거의 무한에 이를 것이다. 그러나 생명정보는 환자진료에 도움을 주기 위해서는 궁극적으로 임상정보와 함께 유기적으로 통합되어야 한다. 임상정보와의 통합을 위해서는 의료기관의 진료정보와 연구소의 생명정보가 연계되어 엄밀한 임상실험이 추가적으로 실시되어야 한다. 뿐만 아니라 생명정보학의 발전을 위해서는 연구대상의 임상정보가 공유되어야 한다. 유전체정보를 이용하는 생명정보학(Bioinformatics)은 각 국가마다 전략사업으로 간주하여 막대한 투자가 이루어지는 새로운 분야이다. 현재 선진국에서 개발 사용 중인 시스템의 연간 사용료가 고가이므로 국내 도입은 거의 불가능하거나 또는 매우 비효율적이다. 유전체 또는 생명정보의 임상활용 및 생명정보연구를 위한 임상정보 공유를 위해서는 우선 다음의 사항이 개발되어야 한다. 1) 다음과 같은 개별환자의 정보를 각 의료기관에서 제공 받아 저장 활용한다. - 진찰 및 임상소견, 수술기록, 경과기록, 검사결과 (임상병리, 해부병리, 방사선 등), - 영상정보 (X-ray, CT, MRI, 초음파, 전자현미경, 그래픽 등), - 환자개인기록(병력, 과거력, 가족력, 알러지 등), - 예방접종 기록 2) 각 연구소에서 첨단기술을 이용하여 개발되는 생명정보를 임상에 활용하기 위해서는 유전체연구센타와 병원간에 임상정보와 유전체 분석정보의 공유가 필수적으로 발생하게 됨으로, 유전체 정보와 임상정보의 통합은 미래 의료환경에 필수기능이 될 것이다. 3) 각 생명공학 연구소에서 사용하는 첨단 분석 장비와 생명공학 정보시스템의 자동 연계가 필요하다. 현재 국내에는 전국적인 초고속정보망이 가동되어 웹을 기반으로 하는 생명정보의 공유는 기술적으로 문제가 될 수 없으나 임상정보의 유전체연구에 그리고 유전체연구정보의 임상활용은 다양한 문제를 내포하고 있다. 이에 영상을 포함한 환자정보의 유전체연구센터와 병원정보시스템과의 효율적인 연계통합 운영을 위해 국내에서는 초기 도입단계에 있는 국제적인 보건의료정보의 표준인 Health Level 7 (textural information 공유), DICOM (image 및 wave 공유), 관련 ISO표준, WHO의 ICD9/10 (질병분류), LOINC (검사 및 관련용어), SNOMED International (의학용어) 등을 활용하여야 한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권3호
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• pp.131-140
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• 2007

의료정보서비스로 인해 병원에서의 디지털화는 환자관리에 빠른 발전이 있었다. 여기에 더하여 병원 어디에서나 언제든지 의료정보서비스를 제공하려는 노력을 하고 있다. 유비쿼터스 환경에서의 주요 요구사항은 DICOM 표준을 이용한 영상 뷰어시스템과 의료정보서비스를 지원하는 서버시스템 간에 통신할 수 있는 기능이다. 본 논문은 의료정보서비스를 제공하기 위해 RFID 기술을 이용한 이동 단말기 기반의 원격 네트워킹 시스템을 기술한다. 전반적인 구성을 적용하기 위해 본 논문은 우선 DICOM 뷰어 시스템을 개발하였고, 환자 정보를 저장하기위한 데이타베이스를 구성하였으며 모바일 터미널 환경에서 서버/클라이언트 네트워킹 시스템을 구현하였다. 특히, 본 논문은 문자 기반 통신은 물론 의료영상 기반 통신의 가능성을 보여주었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.295-305
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• 2014

초음파장비는 인체 병변의 유무를 검사하는 의료장비로서 정확한 의료영상정보를 제공해야 한다. 의료용 초음파장비 성능측정을 위해 초음파팬텀(ATS-539)의 측정방법과 기준으로 대구지역 의료기관의 초음파장비 성능의 실태를 알아보고, 초음파팬텀을 이용한 장비성능검사의 기본 자료를 제시하고자 한다. 초음파팬텀의 측정방법과 기준인 불응영역, 수직거리정확성측정, 수평거리정확성측정, 축방향/측 해상도, 민감도, 회색조 및 동적범위를 사용하였다. 그리고 국소영역, 기능적 해상도를 추가해서 총 8개 항목으로 측정하고 평가하였다. 결과분석을 위해 평균, 표준편차, 빈도 및 백분율을 제시하였고, Mann-Whiney test와 t-test를 실시하였으며, 유의수준은 0.05로 하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 초음파팬텀 측정결과는 총 35대 중 합격은 31대 88.6%, 불합격은 4대 11.4%였다. 2. 합격기준이 제시되지 않은 국소영역과 기능적 해상도 4 mm가 통계적으로 유의하게 합격군과 불합격군간의 평균의 차이가 있었다. 3. 불합격한 장비의 평균 사용연수는 7.25년으로 합격한 장비 4.13년보다 차이가 있었다. 대구지역내 임상에 실제 사용되는 의료용 초음파장비의 성능 실태를 파악해 보았고, 합격기준이 제시되지 않은 2항목에 대한 기초자료를 제시하였다. 초음파장비 사용연한이 장비성능과 관계가 있었다. 의료용 초음파장비 성능검사를 위한 초음파팬텀측정은 장비의 최적의 성능 유지를 위하여 제도적인 대책 마련이 필요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권3호
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• pp.155-162
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• 2011

방사선치료를 위한 아날로그영상기반의 시뮬레이터와 의료용 선형가속기로 이루어진 시스템을 X-ray 필름을 Computed Radiography (CR)로 교체하여 디지털영상기반의 시스템으로 개선하였다. 장비교체를 최소화하였고 기존의 치료과정과 유사하도록 하여 사용자들이 짧은 시간에 적응할 수 있도록 하였다. 필름카세트와 필름현상기는 CR카세트와 CR리더기로 대신하였고, ViewBox는 소형PC와 모니터로 대체되었다. 디지털영상의 장점을 충분히 활용하기 위해 방사선종양학과에 적합한 Viewer 소프트웨어를 개발하여 업무의 편리성과 효율성을 도모하였다. Viewer 소프트웨어는 2개의 이미지를 동시에 볼 수 있으며, 이들 영상의 비교도 가능하다. 다양한 검색기능과 Contouring 기능, 윈도우폭/레벨 조절기능을 갖추었다. 업무의 중단이 없도록 하기 위해 1주일간 기존 필름과 CR을 공동으로 운용하며 문제점을 수정한 후 필름시스템을 제거하고 CR시스템을 운용하였다. CR시스템은 안정적으로 운용되고 있으며, 본격적으로 CR시스템이 이용되면서 사용자로부터 제기되는 여러 요구사항을 반영하여 기능을 개선하였다.

• 수면정신생리
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• 제25권2호
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• pp.82-91
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• 2018

목 적 : 본 연구는 전 수면 주기 동안 수면단계에 따른 전체 뇌 영역과 수면 관련 뇌 영역들의 뇌기능 연결망의 변화를 살펴보기 위해 동기화된 뇌파(EEG)-자기기능공명영상(fMRI)를 전 수면 주기 동안 측정하고 신호처리 기법을 사용함으로 수면 단계에 따른 뇌 연결망의 탐구가 가능함을 살펴 보기 위해 수행되었다. 방 법 : 정상 성인 피험자 5인을 대상으로 6~7시간의 수면동안 MRI 기계 안에서 안전도, 심전도, 근전도와 EEG-fMRI를 측정하였고 EEG에 발생한 MRI 자장 변화 잡음과 심박관련 잡음을 제거하였다. fMRI에서는 피험자의 움직임에 의해 발생하는 영상 왜곡을 보정하는 부분볼륨활용기법을 제안하여 사용하였다. 잡음이 제거된 수면중 fMRI에 독립성분분석기법을 적용하여 뇌 전체를 68 영역으로 구획하여 수면 연구에 적합한 뇌 구획 지도를 만들고 이를 바탕으로 각 구획들간의 연결성을 계산하였다. 수면관련 뇌심부 영역을 선택하여 연결망 분석을 수행하였다. 결 과 : 뇌파를 비롯한 수면 생리적 신호들은 잡음 제거의 방법을 이용하게 되면 수면단계설정에 문제가 없으며 수면 단계별 뇌 연결망 연구가 가능함을 보여 주었다. 뇌연결망 분석에서 수면 관련 뇌심부 연결망은 렘과 비렘수면에 따라 다른 특성이 나타나는데 비렘수면에서 전반적으로 높은 연결성을 보였다. 대뇌를 포함한 전체 뇌 연결망의 경우 각성에 비해서 수면 중에 뇌 연결성이 떨어지는 양상을 보였다(Kolmogorov-Smirnov 검정 ; p < 0.05, Bonferroni corrected). 결 론 : 본 연구를 통해서 장시간 수면 EEG-fMRI 측정과 수면단계설정이 가능하고 신호처리 기법을 통해서 보정하게 되면 뇌기능 연결망을 이용한 전체 수면 뇌 연구가 가능함을 시사한다.