• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.160-165
• /
• 2014

본 연구에서는 MEMS 기반 3축 가속도 센서 모듈을 제작하여 성능 시험을 수행하였고, 지진 모니터링 시스템을 구성하였다. 3축 가속도 센서 모듈의 성능 향상을 위하여 데이터 수집장치를 24bit ADC (Analog to Digital Converter)가 내장된 NI-9239를 사용하였고, 잡음을 줄이기 위해 100Hz LPF (Low Pass Filter)를 통과시킨 데이터를 사용하였다. 또한 지진 모니터링 소프트웨어를 개발하여 구조물에 유의한 진동을 감지하는데 초점을 맞추었다. 진동을 감지하기 위한 방법으로 각 축의 가속도 크기 뿐만 아니라 3축 가속도의 벡터 합을 구하여 이 벡터 합이 미리 설정한 값을 초과할 때의 수치를 별도로 표시하고 이를 파일로 저장하는 알고리즘을 사용하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제15권2호
• /
• pp.102-109
• /
• 2011

목적 : 수술 전 축내 뇌종양의 경도를 평가하는데 확산강조영상 및 현성확산계수영상과 고식적 MR 영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 축내 뇌종양으로 수술을 받은 23명의 환자를 대상으로 T1, T2, 확산강조영상 소견을 후향적으로 분석하였다. 다양한 MR영상에서의 신호강도와 수술에서 평가한 종양의 경도를 정량적, 정성적으로 비교 분석하였다. 수술소견에서 종양의 경도는 낭성, 젤리같은, 쉽게 부서지는, 부드러운, 단단한, 딱딱한 정도로 나눴다. 세 명의 환자에서는 낭성 부분과 고형성 부분이 함께 있어서 각각에 대해서 평가하였다. 결과: 종양이 단단할수록 현성확산계수와 T2강조영상에서의 신호강도의 비는 더 낮았다 (p = 0.002, p = 0.01). 종양의 경도와 현성확산계수가 가장 강한 선형상관관계를 보였다 (r = -0.586, p = 0.002). 정성적 분석에서는 단단할수록 T2강조영상에서 정성적 신호강도 등급이 낮았다 (p = 0.018). 그 외 다른 MR소견은 통계분석에서 종 양의 경도와 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 결론: 축내 뇌종양의 현성확산계수, T2강조영상에서 신호강도의 비와 정성적 신호강도 등급은 종양의 경도와 상관관계가 있었고 이는 수술 전 전략 수립에 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제19권6호
• /
• pp.1161-1171
• /
• 2018

Objective: The aim of this study was to investigate diffusion tensor (DT) imaging-derived properties of benign oligemia, true "at risk" penumbra (TP), and the infarct core (IC) during the first 3 hours of stroke onset. Materials and Methods: The study was approved by the local animal care and use committee. DT imaging data were obtained from 14 rats after permanent middle cerebral artery occlusion (pMCAO) using a 7T magnetic resonance scanner (Bruker) in room air. Relative cerebral blood flow and apparent diffusion coefficient (ADC) maps were generated to define oligemia, TP, IC, and normal tissue (NT) every 30 minutes up to 3 hours. Relative fractional anisotropy (rFA), pure anisotropy (rq), diffusion magnitude (rL), ADC (rADC), axial diffusivity (rAD), and radial diffusivity (rRD) values were derived by comparison with the contralateral normal brain. Results: The mean volume of oligemia was $24.7{\pm}14.1mm^3$, that of TP was $81.3{\pm}62.6mm^3$, and that of IC was $123.0{\pm}85.2mm^3$ at 30 minutes after pMCAO. rFA showed an initial paradoxical 10% increase in IC and TP, and declined afterward. The rq, rL, rADC, rAD, and rRD showed an initial discrepant decrease in IC (from -24% to -36%) as compared with TP (from -7% to -13%). Significant differences (p < 0.05) in metrics, except rFA, were found between tissue subtypes in the first 2.5 hours. The rq demonstrated the best overall performance in discriminating TP from IC (accuracy = 92.6%, area under curve = 0.93) and the optimal cutoff value was -33.90%. The metric values for oligemia and NT remained similar at all time points. Conclusion: Benign oligemia is small and remains microstructurally normal under pMCAO. TP and IC show a distinct evolution of DT-derived properties within the first 3 hours of stroke onset, and are thus potentially useful in predicting the fate of ischemic brain.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제20권8호
• /
• pp.1275-1284
• /
• 2019

Objective: To develop algorithms using convolutional neural networks (CNNs) for automatic segmentation of acute ischemic lesions on diffusion-weighted imaging (DWI) and compare them with conventional algorithms, including a thresholding-based segmentation. Materials and Methods: Between September 2005 and August 2015, 429 patients presenting with acute cerebral ischemia (training:validation:test set = 246:89:94) were retrospectively enrolled in this study, which was performed under Institutional Review Board approval. Ground truth segmentations for acute ischemic lesions on DWI were manually drawn under the consensus of two expert radiologists. CNN algorithms were developed using two-dimensional U-Net with squeeze-and-excitation blocks (U-Net) and a DenseNet with squeeze-and-excitation blocks (DenseNet) with squeeze-and-excitation operations for automatic segmentation of acute ischemic lesions on DWI. The CNN algorithms were compared with conventional algorithms based on DWI and the apparent diffusion coefficient (ADC) signal intensity. The performances of the algorithms were assessed using the Dice index with 5-fold cross-validation. The Dice indices were analyzed according to infarct volumes (< 10 mL, ≥ 10 mL), number of infarcts (≤ 5, 6-10, ≥ 11), and b-value of 1000 (b1000) signal intensities (< 50, 50-100, > 100), time intervals to DWI, and DWI protocols. Results: The CNN algorithms were significantly superior to conventional algorithms (p < 0.001). Dice indices for the CNN algorithms were 0.85 for U-Net and DenseNet and 0.86 for an ensemble of U-Net and DenseNet, while the indices were 0.58 for ADC-b1000 and b1000-ADC and 0.52 for the commercial ADC algorithm. The Dice indices for small and large lesions, respectively, were 0.81 and 0.88 with U-Net, 0.80 and 0.88 with DenseNet, and 0.82 and 0.89 with the ensemble of U-Net and DenseNet. The CNN algorithms showed significant differences in Dice indices according to infarct volumes (p < 0.001). Conclusion: The CNN algorithm for automatic segmentation of acute ischemic lesions on DWI achieved Dice indices greater than or equal to 0.85 and showed superior performance to conventional algorithms.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제21권3호
• /
• pp.162-170
• /
• 2017

Purpose: To evaluate the imaging findings of desmoid tumors using various imaging modalities and to evaluate whether diffusion-weighted imaging (DWI) can help differentiate between desmoid and malignant tumors. Materials and Methods: The study included 27 patients with pathologically confirmed desmoid tumors. Two radiologists reviewed 23 computed tomography (CT), 12 magnetic resonance imaging (MRI) and 8 positron emission tomography-computed tomography (PET-CT) scans of desmoid tumors and recorded data regarding the shape, multiplicity, size, location, degree of enhancement, and presence or absence of calcification or hemorrhage. The signal intensity of masses on T1- and T2-weighted imaging and the presence or absence of whirling or band-like low signal intensity on T2-weighted imaging were recorded. The apparent diffusion coefficient (ADC) values of the desmoid tumors in nine patients with DWIs were compared with the ADC values of 32 malignant tumors. The maximum standardized uptake value ($SUV_{max}$) on PET-CT images was measured in 8 patients who underwent a PET-CT. Results: The mean size of the 27 tumors was 6.77 cm (range, 2.5-26 cm) and four tumors exhibited multiplicity. The desmoid tumors were classified by shape as either mass forming (n = 18), infiltrative (n = 4), or combined (n = 5). The location of the tumors was either intra-abdominal (n = 15), within the abdominal wall (n = 8) or extra-abdominal (n = 4). Among the 27 tumors, 21 showed moderate to marked enhancement and 22 showed homogeneous enhancement. Two tumors showed calcifications and one displayed hemorrhage. Eleven of the 12 MR T2-weighted images showed whirling or band-like low signal intensity areas in the mass. The mean ADC value of the desmoid tumors ($1493{\times}10^{-6}mm^2/s$) was significantly higher than the mean of the malignant soft tissue tumors ($873{\times}10^{-6}mm^2/s$, P < 0.001). On the PET-CT images, all tumors exhibited an intermediate $SUV_{max}$ (mean, 3.7; range, 2.3-4.5). Conclusion: Desmoids tumors showed homogenous, moderate to marked enhancement on CT and MRI scans and a characteristic whirling or band-like pattern on T2-weighted images. DWI can be useful for the differentiation of desmoid tumors from malignant soft tissue tumors.

• 전기학회논문지
• /
• 제63권7호
• /
• pp.962-967
• /
• 2014

In this paper, through a digital potentiometer and exponentially weighted moving average filter, pulse and PPG waveform measurable device was fabricated in radial artery. If this device is not proper about signal size in analog part, MCU can judge easily by adjusted amplification through digital potentiometer, using exponentially weighted moving average filter is able to filter out more clear value of ADC. I presumed pulse rate as value of measuring time between point of maximum contraction from sensing signal in radial artery of wrist. Therefore, this means can measure stable pulse rate and PPG waveform, finger as well as radial artery, whether signal size of each person is different finger as well as radial artery.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.87-93
• /
• 2012

In this paper, we propose an analog-to-digital converter to set the address of a I2C slave chip. The proposed scheme converts a fixed voltage between 0 and VDD to the digital value which can be used as the address of the slave chip. The rising time and the falling time are measured with digital counter in a serially connected RC circuit, while the circuit is being charged and discharged with the voltage to be measured. The ratio of the two measured values is used to get the corresponding digital value. This scheme gives a strong point which is to be implementable all the parts except comparator using digital logic. Although the method utilizes RC circuit, it has no relation with the RC value if the quantization error is disregarded. Experimental result shows that the proposed scheme gives 32-level resolution thus it can be used to configure the address of the I2C slave chip.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제17권2호
• /
• pp.101-109
• /
• 2013

목적: 초음파 유도 하 중심부 침생검으로 진단된 2 cm 이상의 관상피내암종 저평가 수술 전 예측에 역동적 유방 자기공명 영상 및 확산강조영상의 역할을 규명하고자 한다. 대상과 방법: 14 gauge침을 이용한 초음파 유도 하 중심부 침생검을 통해 관상피내암종으로 진단된 22명의 환자를 대상으로 하였다. 환자는 조직병리 결과에 의거하여 관상피내암종 저평가 유무에 따라 두 군으로 나뉘었다. 모든 환자에서 역동적 유방 자기공명 영상 및 확산강조영상을 포함한 3 테슬라 유방 자기공명 영상을 획득하였다. 생검으로 확인된 악성 종괴에 대해, 병변의 형태 (종괴 혹은 비종괴), 조영 증강 형태, 조영 증강 최고점, 및 현성 확산 계수를 CADstream 소프트웨어를 이용하여 획득 하였으며, Fisher's exact test및 Mann Whitney test 이용하여 이 항목을 비교, 분석하였다. 결과: 총 22명의 환자 중 8명의 환자가 저평가 군으로 분류되었다. 병변의 형태 및 조영증강 형태는 두 군의 통계학적 차이가 없었다 (P values = 1.000 및 0.613). 조영 증강 최고점의 중앙값은 저평가 군에서 159.5% 로 저평가 되지 않은 군의 133.5% 보다 높았으나 통계학적 유의한 차이를 보이지 않았다 (P value = 0.413). 저평가 군의 현성 확산 계수는 $1.26{\times}10^{-3}mm^2/sec$로 저평가 되지 않은 군의 $1.35{\times}10^{-3}mm^2/sec$ 보다 낮았다 (P value = 0.094). 결론: 현성 확산 계수는 초음파 유도한 중심부 침생검에 의한 관상피내암종 저평가 수술 전 예측에 도움이 될 가능성 있으며 추후 전향적 연구를 통해 이 연구 결과를 확인하는 것이 필요하겠다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권8호
• /
• pp.148-155
• /
• 2014

본 연구에서는 Xilinx의 Zynq SoC(system on chip)를 이용하여 초음파신호의 포락선을 검출하기 위한 신호처리 시스템을 설계하였다. 설계 툴로 Vivado IDE(integrated design environment)를 이용하여, 초음파 신호처리를 위한 전체 과정을 계층적 블록의 형태로 설계하였다. 제안된 시스템은 Zynq-7010의 내장 ADC, FIR(finite impulse response) 밴드패스 필터, 절대값 계산모듈, FIR 로우패스 필터 및 Kalman 필터 등으로 구성되며, 최종 단으로서 FIR 로우패스 필터를 사용하는 HW design 방식과 Kalman 필터를 사용하는 HW/SW co-design 방식에 대해 성능과 유효성을 비교하였다. 비교결과, 포락선 검출 성능에 있어서는 두 방식이 서로 유사한 특성을 갖지만, 시스템 개발에 소요되는 시간 측면에서는 HW/SW co-design 방식이 HW design 방식에 비해 훨씬 더 효율적임이 확인되었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.73-78
• /
• 2010

PROPELLER 확산강조영상기법이 금속에 의해 발생한 magnetic susceptibility artifact를 제거 할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 뇌 MRI를 촬영한 환자 중에서 치아에 금속성 이물질을 가지고 있는 환자 20명을 대상으로 3.0T MR scanner를 이용하여 b value 0, 1000 s/mm2을 기준으로 에코 평면확산강조영상, PROPELLER 확산강조영상과 각각의 ADC map영상을 획득한 후 양쪽 측두엽, 뇌교, 안와등 네 부위에서 발생한 magnetic susceptibility artifact의 발생률을 비교 하였다.에코평면 확산강조영상 기법에서 금속물질이 있는 경우 magnetic susceptibility artifact가 발생되어 진단에 큰 제한점을 두었지만 PROPELLER 확산강조영상기법은 magnetic susceptibility artifact를 감소함으로써 임상적으로 정확한 진단에 도움이 될 것으로 생각된다.