골절 치료에서 최소 침습 수술 방법은 그 효용성이 입증 되었지만, 의료진이 골편을 직접 볼 수 없기 때문에 방사선 투시영상장치(C-armed fluoroscopy)에 의존하여 수술을 진행하게 된다. 최소침습 수술은 환자에게는 감염이 적고 회복이 빠르다는 장점이 있지만 의료진에게는 과도한 방사선 피폭과 부정확한 골절정복 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수술 항법장치와 수술 지원로봇을 활용하는 방법을 제안한다. 골편의 3D CT 모델을 실제 골편과 특징점을 이용해서 정합하는 오픈 소스 기반으로 구성된 수술 항법 장치와 2D 투시 영상에서 골편간의 회전 변위를 정상측 투시 영상과 비교하여 확인 할 수 있는 방법을 제안하였고, 모델 뼈를 이용한 실험으로 제안한 방법의 임상적 타당성을 확인하였다. 그 결과 3D CT-기반 수술 항법 장치의 모델 뼈와 영상정합 정확도는 약 2mm 로 정형외과 수술에서 요구되는 사양을 만족했으며, 2D 투시 영상에서는 ${\pm}15^{\circ}$범위의 골편간의 회전에서 $2.5^{\circ}$이하의 변별력을 나타내었다.
Nishinaka, Naoya;Mihara, Kenichi;Suzuki, Kazuhide;Makiuchi, Daisuke;Matsuhisa, Takayuki;Tsutsui, Hiroaki;Kon, Yoshiaki;Banks, Scott A.
대한견주관절학회:학술대회논문집
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대한견주관절학회 2009년도 제17차 학술대회
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pp.44-44
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2009
The purpose of this study was to investigate humeral translation relative to the glenoid invivo during loaded and unloaded shoulder abduction. CT scans of 9 healthy shoulders were acquired and 3D models were created. The subject was positioned in front of a fluoroscope and motions were recorded during active abduction. The subjects performed two trials of holding a 3kg weight and unload. 3D motions were determined using model-based 3D-to-2D registration to obtain 6 degrees of freedom kinematics. Glenohumeral translation was determined by finding the location on the humeral head with the smallest separation from the glenoid. Humeral translation was referenced to the glenoid center in the superior/inferior direction. The humerus moved an average of 2 mm, from inferior to central on the glenoid, during arm abduction for both conditions. The humeral head was centered within 1mm from the glenoid center above $70^{\circ}$. There were no statistically significant differences for both conditions. The standard deviation decreased gradually over the motion, with significantly lower variability at the end of abduction compared to the initial unloaded position. We assumed that the humeral translation to the center of the glenoid provides maximum joint congruency for optimal shoulder function and joint longevity. We believe this information will lead to better strategies to prevent shoulder injuries, enhance rehabilitation, and improve surgical treatments.
국민안전처에서 수행하고 있는 소방안전 연구개발사업 주요 내역사업으로는, 화재예방 및 경계기술개발, 특수재난 진압 대응 기술개발, 인명 구조 구급 및 현장대응요원 안전확보 기술개발 등 세개 내역사업으로 구성되어 2007년부터 수행하고 있다. 주요 성과지표로는 (1) 국내외 특허, 실용신안, 디자인(의장) 등 산업재산권 출원/등록 건수 (2) 현장실험, 상용화를 위한 성능기준 확보, 시제품 개발, 소프트웨어 등록, 기술료 발생건수 (3) 수행과제와 관련하여 국내외 학술지에 게재된 연구논문 및 수행과제 결과물을 이용한 정책활용 건수 (4) 연구과제 수행기간 동안 발생된 고용창출 및 인력양성 실적 등으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 2012년부터 2014년까지 수행한 소방안전분야 연구개발사업의 특허 성과, 논문 성과, 소프트웨어 등록 성과에 대해 조사 분석하였다.
Public procurement for innovation is used as one of the major policy tools to stimulate innovation and promote growth of small and medium-sized enterprises (SMEs) in Korea. However, it is evaluated that this policy has not been so effective in promoting technological innovation among SMEs largely because it heavily depends on price competitiveness of SMEs products and services. In order to draw some policy implications, this study examines the PPI policies of selected countries as comparative references and conducts an empirical analysis on Korean Public Procurement Services (PPS) data for identifying challenges of the current policy in Korea. We conclude that in order to enhance technological innovations of SMEs, PPI policy in Korea should 1) focus more on the potential competitiveness of SMEs, 2) enlarge public demands especially on R&D services, 3) encourage private sector participation in the public procurement market, 4) improve the assessment criteria for public procurement market registration, and 5) restructure the responsible organizations.
An, Hyun Joon;Kim, Myeong Soo;Kim, Jiseong;Son, Jaeman;Choi, Chang Heon;Park, Jong Min;Kim, Jung-in
한국의학물리학회지:의학물리
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제30권1호
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pp.32-38
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2019
Purpose: The objective of this study is to evaluate the geometrical accuracy of a patient-specific bolus based on a three-dimensional (3D) printed mold and casting method. Materials and Methods: Three breast cancer patients undergoing treatment for a superficial region were scanned using computed tomography (CT) and a designed bolus structure through a treatment planning system (TPS). For the fabrication of patient-specific bolus, we cast harmless certified silicone into 3D printed molds. The produced bolus was also imaged using CT under the same conditions as the patient CT to acquire its geometrical shape. We compared the shapes of the produced bolus with the planned bolus structure from the TPS by measuring the average distance between two structures after a surface registration. Results and Conclusions: The result of the average difference in distance was within 1 mm and, as the worst case, the absolute difference did not exceed ${\pm}2mm$. The result of the geometric difference in the cross-section profile of each bolus was approximately 1 mm, which is a similar property of the average difference in distance. This discrepancy was negligible in affecting the dose reduction. The proposed fabrication of patient-specific bolus is useful for radiation therapy in the treatment of superficial regions, particularly those with an irregular shape.
현재 국내 대부분의 토목 건축 구조물이 BIM 정보가 부재한 상황에서 준공 BIM(as-built BIM)의 수요가 점차 증가하고 있다. 준공 BIM 구축을 위한 공간자료 취득에는 고밀도의 포인트 클라우드를 생성할 수 있는 레이저 스캐너가 주로 활용되고 있다. 하지만 기존의 고정식 스캔 시스템은 이동이 번거롭고, 정밀한 위치 선정이 필요 하며, 스캔 자료 정합을 위해 별도의 표지를 설치하거나 공액점을 추출하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 수작업을 최소화하기 위해 기존의 고정식 스캔 시스템을 대체할 수 있는 이동식 스캔 시스템을 제안하고자 하며, 기반 기술로 graph-based SLAM을 적용하였다. 테스트 장비는 총 세 개의 2차원 스캐너를 탑재하고 있으며, 중앙의 한 개는 수평으로 설치되어 graph 구축을 통한 이동경로취득에 사용되었고, 좌우 두 개는 수직으로 설치되어 시스템 진행의 연직 방향으로 주변 구조물에 대한 3차원 스캔 정보 취득에 사용되었다. 개발된 graph-based SLAM은 이동경로 상에 누적된 위치오차를 해소하기 위한 loop closure 처리 방법으로 Adaboost 기계학습을 적용하였다. 이는 특히 본 연구에서 사용한 장비와 같이 기계학습을 위한 다수의 feature 정보를 제공할 수 있는 멀티 스캐너 시스템에 적합한 방식이며, 두 실내공간을 대상으로 한 테스트에서 단일 스캐너 대비 false positive rate를 각각 7.9% 및 13.6%까지 줄일 수 있었다. 최종적으로 연구대상지역의 2차원 및 3차원 지도 구축을 통해 개발된 graph-based SLAM의 효용성을 확인하였다.
지적공부 등록요소의 확대와 3차원 지적정보체계 구축을 통한 국민의 안정적인 소유권 보호 등을 위해서는 지적도에 건물경계선의 등록이 필요하다. 본 연구에서는 타켓 TS 측량방법과 무타켓 TS 측량 방법의 정확도 및 효율성에 대한 비교를 통하여 무타켓 TS 측량에 의한 건물경계선 등록의 효율성을 제시하고자 하였다. 연구결과, 타켓 TS 측량과 무타켓 TS 측량성과의 RMS오차가 X좌표는 ${\pm}0.056m$, Y좌표는 ${\pm}0.043m$로 산출되어 무타켓 TS 측량성과의 높은 정확도를 확인할 수 있었다. 그리고 무타켓 TS 측량이 타켓 TS 측량에 비해 인원 및 관측시간 소요 면에서 효율적임을 알 수 있었다.
Shape description and its corresponding matching algorithm is one of the main concerns in MPEG-7. In this paper, a new method is proposed for shape registration of 2D objects for MPEG-7 Shapes are recognized using the Hu statistical moments in frequency domain. The Hu moments are moment-based descriptors of planar shapes, which are invariant under general translation, rotational, scaling, and reflection transformation. The image is transformed into frequency domain using Fourier Transform. Annular and radial wedge distributions fur the power spectra are extracted. Different statistical features (Hu moments) are found f3r the power spectrum of each selected transformed individual feature. The Euclidean distance of the extracted moment descriptors of the features are found with respect to the shapes in the database. The minimum Euclidean distance is the candidate for the matched shape. The simulation results are performed on the test shapes of MPEG-7.
본 논문에서는 전처리 과정에서 원영상에 있는 잡음을 제거하기 위해 비등방성 필터를 적용하여 물체의 경계와 모양을 추출하기 위해 Osher와 Sethian이 제안한 레벨셋에 기초한 새로운 기하활성 모델을 제시한다. 처리과정에서 처리시간을 최소화하기 위하여 전체 영상에서가 아닌 경계 근처 이웃 픽셀에서만 계산을 수행하는 협대역 방법을 사용한다. 각 슬라이스들은 비등방 필터링을 통해 잡음을 제거하고 형태 추출된 결과영상을 3차원 데이터 셋으로 구성하여 볼륨 렌더링을 통해 2차원 평면에 잡음이 제거된 깨끗한 영상결과물을 얻을 수 있었다.
This paper considers a method of fast correspondence matching for iterative closest point (ICP) algorithm. In robotics, the ICP algorithm and its variants have been widely used for pose estimation by finding the translation and rotation that best align two point clouds. In computational perspectives, the main difficulty is to find the correspondence point on the reference point cloud to each observed point. Jump-table-based correspondence matching is one of the methods for reducing computation time. This paper proposes a method that corrects errors in an existing jump-table-based correspondence matching algorithm. The criterion activating the use of jump-table is modified so that the correspondence matching can be applied to the situations, such as point-cloud registration problems with highly curved surfaces, for which the existing correspondence-matching method is non-applicable. For demonstration, both hardware and simulation experiments are performed. In a hardware experiment using Hokuyo-10LX LiDAR sensor, our new algorithm shows 100% correspondence matching accuracy and 88% decrease in computation time. Using the F1TENTH simulator, the proposed algorithm is tested for an autonomous driving scenario with 2D range-bearing point cloud data and also shows 100% correspondence matching accuracy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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