경엑스선은 물체의 내부구조 관찰에 유용하고 의료 및 산업분야에 광범위하게 사용되고 있다. 전산화단층촬영기법은 수백장의 투영영상을 이용하여 재구성함으로써 물체의 2차원 단면 영상을 얻을 수 있다. 단면 영상의 품질은 투영영상에 크게 의존한다. 투영영상을 얻는 검출기의 픽셀에 따라 링 아티팩트가 나타난다. 본 연구는 visual C++기반으로 한 원형 팬텀에서 검출기의 검출 에러에 따른 링 아티팩트 비를 조사하였다. 평행빔 및 부채살빔에서 링 아티팩트 비는 검출기의 검출 에러에 비례하여 나타났고, 회전 중심에 가까울수록 링 아티팩트는 강하게 나타났다. 전산화단층촬영의 단면 영상에서 링 아티팩트를 줄이기 위해서는 영상재구성 이전에 검출기의 보정이 필요함을 알 수 있었다.
수술중신경계감시에서 혼입되는 artifact의 종류는 매우 다양하고 검사에 방해 되는 artifact의 제거 또한 필수적이다. 그리고 artifact를 제거해서 검사의 질을 향상시키는 것이 검사자의 역량이며 환자의 안전을 위한 최선의 방법이다. 하지만 경험이 부족해서 수술실의 장비나 마취에 관한 사항들에 대한 숙지가 미흡한 경우 상황에 맞는 적절한 방법으로 artifact를 제거할 수 없다. 만약 artifact가 구별 및 제거되지 않고 진행된 검사의 판독은 수술 진행에 혼선을 초래하며 이는 신속하고 정교함이 요구되는 신경외과 수술에 치명적인 문제가 될 수 있다. 본 논문에서는 수술 중에 발생하는 artifact의 원인을 전기적요인과 비전기적인 요인 그리고 기타 요인들로 분류하였고 상황에 맞게 artifact를 제거하는 방법과 검사법에 대해 언급하였다. 수술실의 환경이 동시에 여러가지 상황을 고려해야 하는 매우 민감한 조건이지만, 다양한 artifact의 형태와 원인을 숙지하여 안정적이고 원활한 수술중신경계감시가 되길 바란다.
This study proposes an algorithm for removal of CPR artifact in order that automated external defibrillator (AED) can effectively diagnose ECG rhythm during cardiopulmonary resuscitation (CPR). Current AED required to interrupt chest compression for reliable rhythm analysis to avoid the effect of artifacts produced by CPR. However even temporarily interruption of chest compression during CPR adversely affects the probability of restoration of spontaneous circulation (ROSC) and survival after the delivery of the shock. Therefore, we proposed a method for removal of CPR artifacts using least mean square (LMS) filter. The removal of the CPR artifacts would enable compressions to continue during AED rhythm analysis, thereby increasing the likelihood of resuscitation success. It was tested on 31 segments of shockable and 300 segments of non-shockable ECG signals recorded from three pigs during CPR. In the result, sensitivity (Se) and specificity (Sp) analysis on the test segments showed values of Se = 3.2%, Sp = 66.0% and Se = 96.8%, Sp = 98.7% in the case of unfiltered and filtered signals during CPR. In conclusion, it was shown that the proposed method can be a useful tool to exactly diagnose the ECG rhythm during the CPR.
본 연구에서는 뇌파의 스펙트럼 분석에 의해 추출되는 마취심도 지표인 SEF(spectral edge freqency), MF(median frequency)의 가변성 감소를 위하여 뇌파의 비선형성에 근거하여 바이스펙트럼 분석기법을 도입하고자 한다. 수술환경에서 뇌파의 계측과 분석은 다양한 외부 아티팩트 요소를 감안하여야 한다. 바이스펙트럼 분석은 비선형적 신호의 특성을 추출하는 분석법으로 외부 유입 아티팩트의 유무를 확인 할 수 있어 뇌파에 인입되어 분석에 영향을 끼치는 아티팩트를 효과적으로 제거하는데 기여한다. 이러한 과정을 통해 SEF, MF와 같은 마취심도 파라미터의 실시간 가변성을 감소시킬 수 있었다. 이러한 가변성 감소는 수술현장에서 실시간 활용 가능한 임상 지표서 SEF, MF의 유용성을 제고시켜 줄 수 있을 것이다.
X-선 유방영상에서 군집성 미세석회화는 유방암의 조기 검출에 중요한 징후로 이용된다. 본 논문은 X-선 유방영상에서 군집성 미세석회를 검출하여 그것의 위치를 표시하는 컴퓨터 보조 검출 방법을 제안한다. 제안된 검출방법의 구성도는 ROI9region of interest)선택, 필름흠제거, srdm(surrounding region dependence method), 분류기, 그리고 위치 표시로 구성되어 있다. SRDM은 이미 저자들에 의해 제안되었으며, 이것은 현재의 픽셀을 둘러싸고 있는 두 개의 영역에서의 2차 히스토그램에 근거한 통계적인 텍스처(texture)분석 방법이며 X-선 유방영상에서 군집성 미세석회화의 검출을 위해 제안되었다. 또한, 본 논문에서 제안된 필름흠 제거 필터의 효과는 ROC (receiver operating-characteristics) 분석에 의한 분류 성능 측면에서 평가되어진다. 정상조직(normal tissue)과 군집성 미세석회화를 포함한 조직을 분류하기 위해 3계층 backpropagation 신경망이 분류기로 이용되었다. 검출된 군집성 미세석회화의 위치와 적절한 표시를 함으로써 진단방사선의사에게 더 많은 주의를 상기시킬 수 있다
Ryu, Sang Baek;Bae, Eun Kyung;Kim, Jinhyung;Hwang, Yong Sup;Im, Changkyun;Chang, Jin Woo;Shin, Hyung-Cheul;Kim, Kyung Hwan
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제17권4호
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pp.299-306
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2013
Deep brain stimulation (DBS) of the subthalamic nucleus (STN) has been widely used as a treatment for the movement disturbances caused by Parkinson's disease (PD). Despite successful application of DBS, its mechanism of therapeutic effect is not clearly understood. Because PD results from the degeneration of dopamine neurons that affect the basal ganglia (BG) network, investigation of neuronal responses of BG neurons during STN DBS can provide informative insights for the understanding of the mechanism of therapeutic effect. However, it is difficult to observe neuronal activity during DBS because of large stimulation artifacts. Here, we report the observation of neuronal activities of the globus pallidus (GP) in normal and PD model rats during electrical stimulation of the STN. A custom artifact removal technique was devised to enable monitoring of neural activity during stimulation. We investigated how GP neurons responded to STN stimulation at various stimulation frequencies (10, 50, 90 and 130 Hz). It was observed that activities of GP neurons were modulated by stimulation frequency of the STN and significantly inhibited by high frequency stimulation above 50 Hz. These findings suggest that GP neuronal activity is effectively modulated by STN stimulation and strongly dependent on the frequency of stimulation.
This study describes (1) the impact of positive sampling artifacts caused by not only a filter-based sampling, but also a denuder-based sampling in the determination of particle-phase organic carbon (POC), (2) the effect of sample flow rate on positive artifacts, and (3) an optimum flow rate that provides a minimized negative sampling artifact for the denuder-based sampling method. To achieve the goals of this study, four different sampling media combinations were employed: (1) Quartz filter-alone (Q-alone), (2) quartz filter behind quartz-fiber filter (QBQ), (3) quartz filter and quartz filter behind Teflon filter (Q-QBT), and (4) quartz filter behind carbon-based denuder (Denuder-Q). The measurement of ambient POC was carried out in an urban area. In addition, to determine gas-phase OC (GOC) removal efficiency of the denuder, a Teflon filter and a quartz filter were deployed upstream and downstream of the denuder, respectively with varying sample flow rates: 5, 10, 20, and 30 LPM. It was found that Q-alone sampling configuration showed a higher POC than QBQ, Q-QBT, and Denuder-Q by 12%, 28%, and 23%, respectively at a sample flow rate of 20 LPM due to no correction for positive artifact caused by adsorption of GOC onto the filter. A lower quantity of GOC was collected from the backup quartz filter on QBQ than that from Q-QBT. This was because GOC was not in equilibrium with that adsorbed on the front quartz filter of QBQ during the sampling period. It is observed that the loss of particle number and mass across the denuder increases with decreasing sample flow rate. The contribution o f positive arti facts to POC decreased with increasing sample flow rate, showing 29%, 25%, and 22% for 10, 20, and 30 LPM, respectively. The 20 LPM turns out to be the optimum sample flow rate for both filter and denuder-based POC sampling.
펄스옥시메트리는 서로 다른 두 파장의 빛을 이용하여 동맥혈의 산소포화도를 측정하는 비침습성의 광에 의한 측정 방법이다. 동맥혈의 맥동성분은 정맥혈, 피부 그리고 기타의 비맥동성분들에 의해 감쇠되는 직류 성분에 중첩되어 있다. 본 논문에서는 맥동 성분의 적분비를 이용하여 산소포화도를 계산하는 알고리즘을 사용하였다. 알고리즘에서는, 심장의 수축과 관련되는 맥동신호의 1/2 싸이클만을 이용한다. 이용하는 시간은 1 cycle의 약 1/4이다. 1/4 주기를 이용하는 본 알고리즘은 기존의 방식과 유사한 결과가 나타났다. 신호의 진폭이 낮고, 시간의 점유가 많은 부분을 계산에서 배제했기 때문에, 동잡음의 영향이 감소되었다.
본 논문은 기존의 안개 제거 방법에서 전달량(transmission) 추정 과정을 변경한 고속 고품질의 안개 제거 방법을 제안한다. 기존의 안개 제거 방법에서는 전달량 추정 과정에서 dark channel 연산에 의해서 후광(halo) 및 블록 현상이 발생하는데, 제안하는 방법은 이런 현상들을 효과적으로 줄이기 위해서 dark channel 연산 이후에 최대값 필터를 적용한다. 그 결과, 기존의 안개 제거 방법에서 전달량을 정련하기 위해서 수행하는 복잡한 연산 과정을 결과 영상의 품질 저하 없이 간소화 시킬 수 있다. 본 논문은 기존의 다 채널 유도 필터를 단 채널의 유도 필터로 대체하여 사용하는 것을 제안한다. 실험 결과는 제안하는 전달량 보정 과정에 의한 결과 영상의 우수한 품질과 기존의 안개 제거 속도에 비해 최대 59.6% 까지 향상된 안개 제거 속도를 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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