• 한국음향학회지
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• 제15권5호
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• pp.21-29
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• 1996

발전소와 같은 산업 시설물들은 높은 온도와 압력 등의 환경 하에서 지속적으로 안전하게 동작하는 것이 중요하다. 초음파를 이용한 비파괴 검사는 효율적이고 간편하기 때문에 이러한 시설물의 구조적 결함이나 안전성을 조사하기 위해 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 불 균일한 배질의 산란 입자들에 의해 생기는 스펙클 잡음을 제거하기 위하여 웨이브렛 변환 평면(wavelet transform domain)에서 LMS 알고리즘을 적용하였다. 사용한 신호의 통계적 특성을 알기 위하여 RUN 테스트를 수행하여 신호가 비정상성을 나타냄을 보였고, WTLMS 알고리즘을 사용하여 잡음을 제거한 후 입력 자기상관 행렬의 condition number 및 독립 입력과 지연된 입력 각각에 대한 출력의 신호 대 잡음비, 그리고 3차원 영상의 관점에서 LMS 알고리즘과 비교하였다. 실험 결과 웨이브렛 변환 평면에서 LMS 알고리즘을 이용해 수행한 결과가 시평면에서 수행한 결과보다 우수한 성능을 나타내었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.466-471
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• 2011

광 단층촬영기법은 의료영상진단 기기로 최근에 주목받고 있는 분야이다. 현재 병원 초음파보다 공간 해상도가 10-100배 우수하지만 침투깊이가 조직 내에서 1-2 mm로 얇기 때문에 인체 내 장기 이미징을 위하여서 반드시 내시경 기법을 동반하여야 한다. 본 연구를 통하여 고속 광 단층촬영기법을 소개하고 초소형 기전공학 기술을 바탕으로 개발된 내시경을 사용하여 New Zealand white rabbit의 식도와 위장 벽을 3차원으로 이미징한 결과를 고찰하였다. 개발된 내시경에는, 2축 스캔 반사경이 정전기력에 의하여 구동하는 구 동부 위에 위치하여, 입력광을 2축으로 스캔할 수 있도록 하는 구조를 포함하고 있다. 내시경의 외경은 6 mm이며 스캔 반사경의 직경은 1.2 mm 였다. 3.5초 동안 스캔하면서 3차원 이미지를 획득하였다. 3차원 이미지는 200개의 2차원 이미지를 쌓아서 구현되었으며 각각의 2차원 단면이미지는 $200{\times}500$ 픽셀들로 구성되었다. 이미지의 공간해상도는 공기 중에서 8 ${\mu}m$ 였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권2호
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• pp.61-65
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• 2008

목 적: 전립선암 환자의 방사선 치료 시 전립선의 위치 변화 및 비뇨기계 부작용을 줄이기 위해 방광의 체적을 일정하게 유지하도록 한 후 초음파를 이용하여 방광의 체적 변화를 측정 하였다. 대상 및 방법: 2002년 12월부터 2007년 8월 까지 이대 목동병원에서 전립선 암으로 진단받고 근치적 목적의 방사선 치료를 받은 환자 26명을 대상으로 하였다. 13명의 실험군 환자는 방광의 체적을 일정하게 유지하기 위하여 모의조사, CT 스캔, 및 치료 1시간 전에 450 cc의 물을 마시도록 하였다. 나머지 13명의 대조군 환자에 대해서는 특별한 지시를 하지 않았다. 각 환자의 CT영상에서 방광의 체적을 측정하였다. 3차원 입체 조형 치료 계획이 설계되었고 처방선량 70.2 Gy 조사할 경우 방광과 직장의 유효체적을 계산 하였다. 실험군에 속해 있는 환자에 대해 방사선 치료 전 방광의 체적을 초음파를 이용하여 6-8주 간 매주 측정하였고 방광의 체적 변화를 분석하였다. 결과: CT상에서 측정 한 방광의 평균 체적 및 표준 오차는 실험군의 경우 $283.5{\pm}114.0\;cc$ (40%) 이고 대조군의 경우 $181.2{\pm}120.1\;cc$ (66%) 이다. 실험군의 경우 CT 상의 방광 체적과 CT scan 전에 획득한 초음파 영상상의 방광 체적은 통계적으로 유의하지 않으나 상관관계가 있는 것으로 보이고 초음파를 이용하여 측정한 방광의 체적은 CT상에서의 체적의 평균 62% 이다. 실험군에 있어서 초음파 시스템을 이용하여 주간 측정한 방광의 체적의 변화는 상당히 컸으며 최소 33%에서 최대 75%까지 변화 하였다. 결론: CT 스캔 전에 일정한 양의 물을 마시도록 지시한 실험군의 환자들의 경우 대조군대비 평균 방광의 체적을 크게 유지할 수 있었다. 그러나 일정한 양의 물을 마시도록 지시하더라도 6-8주간의 치료 기간 중에 방광의 체적을 일정히 유지 하는데는 어려움이 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권1호
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• pp.45-55
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• 2005

목적 : 최근의 방사선치료는 정상조직의 장애는 최대한 줄이고 종양조직 선량을 높여 치료효과를 극대화 하기위하여 3차원적으로 발전되어왔으며, 이에 따른 환자 체위고정을 위한 고정기구와 보조기구의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 본원에서는 MR head holder, 개방형 head holder, Plan CT couch plate를 자체 제작하여 그 유용성을 평가하고 분석하였으며, 임상에 적용한 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : MR head holder를 제작하여 진단 MR영상과 치료계획용 MR영상을 CT영상과 fusion하여 두 영상의 일치성과 정확성을 분석하였고, 개방형 head holder를 제작하여 피부선량과 선량감약 정도를 알아보았으며, 6 mm 아크릴판에 스티로폼을 부착하는 CT couch plate를 제작하여 hard plate와 artifact 정도를 비교하였다. 결과 : Head holder를 사용하지 않은 fusion영상보다 2 mm이내의 오차로 정확한 fusion을 할 수 있었고, 개방형 head holder를 사용함에 따라 피부선량을 최대 2배 이상 줄일 수 있었고, $20\%$이상 선량이 감약되는 것을 최소화할 수 있었다. Plan CT couch plate를 사용했을 때는 2단 연결, 부착 식으로 제작하여 사용이 간편하고 artifact를 현저하게 줄일 수 있었다. 결론 : MR 영상에서도 기준 좌표점을 확인할 수 있어 정확한 MR / CT fusion을 시행할 수 있었고, 향후 PET, 초음파 영상의 fusion도 연구되어야 할 것으로 사료되며, 이에 따른 고정기구의 개발도 필수적이라 할 수 있겠다. 개방형 head holder를 사용함으로써 피부선량과 선량 감약을 감소시킬 수 있었다. 이러한 치료보조기구를 자체 제작하여 고가의 외국상품을 대체할 수 있어 비용은 절감할 수 있었지만 견고성에서는 떨어지므로 가볍고 선량 감약이 적으며 강도가 강한 특수 재질의 치료보조기구가 개발되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제44권4호
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• pp.255-263
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• 2023

Clinical ultrasound (US) is a widely used imaging modality with various clinical applications. However, capturing a large field of view often requires specialized transducers which have limitations for specific clinical scenarios. Panoramic imaging offers an alternative approach by sequentially aligning image sections acquired from freehand sweeps using a standard transducer. To reconstruct a 3D volume from these 2D sections, an external device can be employed to track the transducer's motion accurately. However, the presence of optical or electrical interferences in a clinical setting often leads to incorrect measurements from such sensors. In this paper, we propose a deep learning (DL) framework that enables the prediction of scan trajectories using only US data, eliminating the need for an external tracking device. Our approach incorporates diverse data types, including correlation volume, optical flow, B-mode images, and rawer data (IQ data). We develop a DL network capable of effectively handling these data types and introduce an attention technique to emphasize crucial local areas for precise trajectory prediction. Through extensive experimentation, we demonstrate the superiority of our proposed method over other DL-based approaches in terms of long trajectory prediction performance. Our findings highlight the potential of employing DL techniques for trajectory estimation in clinical ultrasound, offering a promising alternative for panoramic imaging.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.497-503
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• 2004

건강한 정상인의 복부대동맥과 장골동맥 분기관의 다이콤 의료 영상으로부터 구성된 혈관 모델을 대상으로 전산혈류해석을 수행하였다. 본 연구에서는 CT로 촬영한 혈관영상으로부터 단면영상을 읽고 각 단면의 경계 좌표를 매끄럽게 추출하는 프로그램을 개발하여 적응하였다. 해석용 3차원 메쉬 생성과 혈류해석은 상용프로그램을 사용하였다. 해석을 통해 얻어진 압력, 속도 및 유량 분포는 정상인의 생리학적 범위 내에 있었다. 초음파로 측정된 장골동맥 중심부의 심장 수축기 속도는 해석에 비해 20% 정도 작은 값을 보였으며 한 주기 동안 속도 변화의 경향은 유사하였다. 본 연구의 접근방법은 환자 개인의 실제 혈관 형상에 기반한 혈류해석으로서 좁아진 동맥 또는 시술 될 동맥에서의 압력, 속도값, 속도분포에 대한 정보를 제공한다. 이 결과는 의사로 하여금 환자의 혈류역학적 변수의 변화를 파악하게 하여 환자의 상태를 더 잘 이해하고 수술의 필요성을 판단하도록 도움을 줄 수 있으며 나아가 혈관 수술의 기초자료로 사용될 수 있을 것이다. 이 연구는 향후 동맥경화와 밀접히 연관된 혈류역학적 변수의 분포를 혈관 내에 보여줌으로서 동맥경화를 조기 진단하는 프로그램으로 발전할 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.1363-1373
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• 2009

유비쿼터스 컴퓨팅 환경으로 변화됨에 따라 사람들은 점점 더 많은 디스플레이를 이용하게 된다. 이러한 유비쿼터스 디스플레이 환경에서는 사용자가 컨텐츠에 대해서 디스플레이들과 지속적으로 인터랙션 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 사용자가 여러 디스플레이를 오가며 사진을 감상할 수 있도록 연속성을 갖는 인터페이스를 제안한다. 제안 시스템은 3차원 공간상에서 사진을 보여주기 때문에 많은 수의 사진을 한 화면에 동시에 보여줄 수 있고, 큐브 메타포를 사용하여 여러 장의 사진을 그룹화 한다. 사용자는 터치스크린을 이용하여 사진을 직접 조작할 수 있으며, 다른 장소로 이동시에도 휴대하고 있는 PDA를 통해 컨텐츠를 지속적으로 이용할 수 있다. 또한 다른 디스플레이를 통해 연속적으로 인터랙션을 할 수 있다. 개발된 시스템은 사용자의 묵시적인 움직임에 따라 반응하면서도 주의를 지나치게 집중시키지 않는 앰비언트 디스플레이 형태로 설계되었다. RFID 센서와 초음파 센서를 이용하여 사용자 신인 및 디스플레이와의 접근거리를 인식하고, 사용자와 디스플레이의 근접도에 따라 보여 질 영상과 인터페이스를 파동으로 결정하게 된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.803-806
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• 2016

'포켓몬 고'가 단순히 게임 목적이지만 이것은 사용자들의 행동변화를 이끌어 낸다는 의미에서 헬스케어분야의 문제를 해결하는 실마리를 제공하고 있다. '포켓몬 고'는 포켓몬 게임 시리즈의 스핀오프로, 증강 현실기술을 활용한 것이다. 증강현실은 현실세계를 보완하는 것이라고 할 수 있으며 많은 분야에 활용할 수 있는 광범위한 기술로써 의료분야, 방송분야, 제조분야, 모바일 분야등에 활용되고 있다. 특히, 의료 분야는 증강 현실 초기부터 가장 활발히 적용되는 분야로써, 자기공명장치(MRI), 초음파 등의 3차원 데이터 센서를 이용하여 환자의 상태나 환부에 대한 정보를 실제 환자의 영상과 합성하여 정확한 의료 진단과 불필요한 절개를 막는 등 의료 분야에 큰 도움이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 가상 증강현실 기술동향과 의료서비스에 적용사례, 미래의 가상 및 증강현실 기반의 의료서비스를 분석 및 기술한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권4호
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• pp.287-293
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• 2010

연구 목적: 본 연구는 연마 술식에 따른 polymethyl methacrylate (PMMA)의 표면 거칠기의 차이를 비교하고, 광중합 광택제가 PMMA의 표면 거칠기에 주는 영향과 이후 칫솔질에 의한 거칠기의 변화를 알아보는데 그 목적이 있다. 연구 재료 및 방법: 총 60개의 $10{\times}10{\times}5\;mm$ 크기의PMMA 시편을 만들었다. 중합 방법 (압력 하 중합과 대기압 하 중합)과 표면 연마 방법 (기계적 연마와 화학적 연마)에 따라 대조군을 포함하여 각 10개씩 총 6군으로 나누었다. 기계적 연마는 카바이드 덴처버로 표면 마무리 한 후, 러버 포인트와 퍼미스를 이용하여 하였으며, 화학적 연마는 표면 마무리 후 광중합 광택제 ($Plaquit^{(R)}$; Dreve-Dentamid GMBH)를 도포하여 실시 하였다. 연마가 완료된 후 비 접촉식 3차원적 표면 형상 분석장치인 Accura $2000^{(R)}$으로 표면거칠기를 측정하였으며, 그 3차원적 영상을 얻었다. 그 후 칫솔질에 의한 마모의 영향을 평가하기 위해 초음파 전동 칫솔을 이용하여 각 시편당 칫솔질을 행하고 다시 Accura $2000^{(R)}$에 의한 표면 분석을 시행하였으며, 거칠기의 정도는 Ra 값으로 표시하였다. 연마 후와 칫솔질 후의 표면 거칠기를 비교하기 위한 통계적 분석은 Mann-Whitney test와 t-test를 이용하여 95% 유의수준에서 실시하였다. 결과: 화학적 연마군은 기계적 연마군에 비해 통계적으로 유의한 작은 평균 표면 거칠기 값을 보였으며 (P = .0045), 일반 대기압 하에서 중합시킨 군에서 그 차이가 더 크게 나타났다 (P = .0138). 초음파 전동 칫솔에 의한 모의 칫솔질 후 표면 거칠기는 기계적 연마군을 제외한 모든 군에서 크게 증가하였으며, 칫솔질 후의 표면 거칠기는 각 군에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 비록 칫솔질에 의한 마모의 영향으로 표면 거칠기가 증가하기는 하지만, 화학적 연마가 기계적 연마에 비해 우수한 표면 거칠기를 보인다고 할 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제29권2호
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• pp.91-98
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• 2011

목 적: 전립선암의 소분할 방사선치료에서 골반뼈를 기준으로 한 준비자세(setup)와 전립선에 삽입된 위치표지자(fiducial marker)를 이용한 준자세를 비교하였다. 대상 및 방법: 2009년 9월부터 2010년 8월까지 전립선암으로 근치적 소분할 방사선치료를 받은 4명의 환자를 대상으로 하였다. 방사선치료 1주일 전경에 경직장초음파 검사 하여 3개의 위치표지자를 직장을 통하여 전립선에 삽입하였다. 방사선치료계획용 컴퓨터단층촬영과 매 방사선치료 전에 직장 관장을 하였다. 소분할 방사선치료는 노발리스 장치를 이용하여, 매일 3.5 Gy씩 총 59.5 Gy를 계획하였다. 분할조사 전에 서로 수직인 두 방향의 kV X-선을 촬영하여 얻은 영상의 위치표지자와 방사선치료계획의 디지털재구성사진에서 관찰되는 위치표지자를 융합하여, 환자의 자세를 조정하고 준비자세를 하였다. 위치표지자 기준 준비자세에서 방사선치료계획의 디지털재구성사진과 kV X-선 영상의 골반뼈를 가상적으로 융합하여, 골반뼈 기준 준비자세를 구하였다. 결 과: 67회의 분할조사를 분석하였다. 위치표지자 기준 준비자세에서 방사선치료 중심점과의 3차원적 위치 차이의 평균은 $0.94{\pm}0.62$ mm (범위, 0.09~3.01 mm; 중앙값 0.81 mm)였고 좌우, 상하, 전후 방향으로 위치 차이의 평균은 각각 $0.39{\pm}0.34$ mm, $0.46{\pm}0.34$ mm, $0.57{\pm}0.59$ mm였다. 골반뼈 기준 준비자세에서 방사선치료 중심점과의 3차원적 위치 차이의 평균은 $3.15{\pm}2.03$ mm (범위, 0.25~8.23; 중앙값, 2.95 mm)였고, 상하 방향의 위치 차이(평균, $2.29{\pm}1.95$ mm)가 전후(평균, $1.73{\pm}1.31$ mm), 좌우(평균 $0.45{\pm}0.37$ mm) 방향보다 유의하게 컸다(p<0.05). 위치표지자 기준 준비자세와 골반뼈 기준 준비자세들에서 방사선치료 중심점과의 3차원적 위치 차이가 3 mm 이상이었던 경우는 전체 분할방사선조사 횟수의 1.5%와 49.3%였고, 5 mm 이상이었던 경우가 각각 0%, 17.9%였다. 결 론: 위치표지자를 이용하여 보다 정확하게 준비자세를 함으로써 계획용표적체적의 여유를 줄일 수 있고, 따라서 전립선 주변의 정상조직에 대한 방사선량을 감소시켜 보다 안전하게 소분할 방사선치료를 할 수 있을 것으로 예상된다.