• 지구물리와물리탐사
• /
• 제26권2호
• /
• pp.37-51
• /
• 2023

그라운드-롤(ground roll)은 육상 탄성파 탐사 자료에서 가장 흔하게 나타나는 일관성 잡음(coherent noise)이며 탐사를 통해 얻고자 하는 반사 이벤트 신호보다 훨씬 큰 진폭을 가지고 있다. 따라서 탄성파 자료 처리에서 그라운드-롤 제거는 매우 중요하고 필수적인 과정이다. 그라운드-롤 제거를 위해 주파수-파수 필터링, 커브릿(curvelet) 변환 등 여러 제거 기술이 개발되어 왔으나 제거 성능과 효율성을 개선하기 위한 방법에 대한 수요는 여전히 존재한다. 최근에는 영상처리 분야에서 개발된 딥러닝 기법들을 활용하여 탄성파 자료의 그라운드-롤을 제거하고자 하는 연구도 다양하게 수행되고 있다. 이 논문에서는 그라운드-롤 제거를 위해 CNN (convolutional neural network) 또는 cGAN (conditional generative adversarial network)을 기반으로 하는 세가지 모델(DnCNN (De-noiseCNN), pix2pix, CycleGAN)을 적용한 연구들을 소개하고 수치 예제를 통해 상세히 설명하였다. 알고리듬 비교를 위해 동일한 현장에서 취득한 송신원 모음을 훈련 자료와 테스트 자료로 나누어 모델을 학습하고, 모델 성능을 평가하였다. 이러한 딥러닝 모델은 현장자료를 사용하여 훈련할 때, 그라운드-롤이 제거된 자료가 필요하므로 주파수-파수 필터링으로 그라운드-롤을 제거하여 정답자료로 사용하였다. 딥러닝 모델의 성능 평가 및 훈련 결과 비교는 정답 자료와의 유사성을 기본으로 상관계수와 SSIM (structural similarity index measure)과 같은 정량적 지표를 활용하였다. 결과적으로 DnCNN 모델이 가장 좋은 성능을 보였으며, 다른 모델들도 그라운드-롤 제거에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.223-228
• /
• 2010

남해 진해만에서 주파수 17-40 KHz를 이용하여 수평 입사각 $82^{\circ}$에 대한 고주파 해저면 반사손실을 측정하였다. 측정된 해저면 반사손실은 주파수에 따라서 주기적인 변동성을 보였으며 이러한 특성은 이층 구조의 해저면을 가정한 레일리 반사 계수 모델을 사용하여 예측한 결과와 비교 분석되었다. 이층 구조 반사 계수 모델은 수층, 상부퇴적층, 그리고 하부 퇴적층으로 구분되며 총 9개의 입력 인자 (수층의 음속과 밀도, 상부 퇴적층의 음속, 밀도, 감쇠계수, 두께, 하부 퇴적층의 음속, 밀도, 감쇠계수)가 사용된다. 하부 퇴적층의 지음향 인자들은 코어로부터 측정된 평균 입도 크기로부터 유추되었으며 상부층의 음속, 밀도, 감쇠계수와 두께는 몬테카를로 방법을 이용하여 역추정되었다. 지음향 인자들의 민감도 조사로부터 다층구조 해저면에서 나타나는 반사계수의 종속성은 상부 퇴적층의 두께에 가장 민감하게 반응함을 확인하였다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
• /
• 제67권4호
• /
• pp.442-450
• /
• 2024

Objective : Cerebral hyperperfusion syndrome (CHS) manifests as a collection of symptoms brought on by heightened focal cerebral blood flow (CBF), afflicting nearly 30% of patients who have undergone superficial temporal artery (STA)-middle cerebral artery (MCA) anastomosis. The aim of this study was to investigate whether the amalgamation of magnetic resonance imaging (MRI) fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) and apparent diffusion coefficient (ADC) imaging via MRI can discern cerebral hyperemia after STA-MCA anastomosis surgery. Methods : A retrospective study was performed of patients who underwent STA-MCA anastomosis due to Moyamoya disease or atherosclerotic steno-occlusive disease. A protocol aimed at preventing CHS was instituted, leveraging the use of MRI FLAIR. Patients underwent MRI diffusion with FLAIR imaging 24 hours after STA-MCA anastomosis. A high signal on FLAIR images signified the presence of hyperemia at the bypass site, triggering a protocol of hyperemia care. All patients underwent hemodynamic evaluations, including perfusion MRI, single-photon emission computed tomography (SPECT), and digital subtraction angiography, both before and after the surgery. If a high signal intensity is observed on MRI FLAIR within 24 hours of the surgery, a repeat MRI is performed to confirm the presence of hyperemia. Patients with confirmed hyperemia are managed according to a protocol aimed at preventing further progression. Results : Out of a total of 162 patients, 24 individuals (comprising 16 women and 8 men) exhibited hyperemia on their MRI FLAIR scans following the procedure. SPECT was conducted on 23 patients, and 11 of them yielded positive results. All 24 patients underwent perfusion MRI, but nine of them showed no significant findings. Among the patients, 10 displayed elevations in both CBF and cerebral blood volume (CBV), three only showed elevation in CBF, and two only showed elevation in CBV. Follow-up MRI FLAIR scans conducted 6 months later on these patients revealed complete normalization of the previously observed high signal intensity, with no evidence of ischemic injury. Conclusion : The study determined that the use of MRI FLAIR and ADC mapping is a competent means of early detection of hyperemia after STA-MCA anastomosis surgery. The protocol established can be adopted by other neurosurgical institutions to enhance patient outcomes and mitigate the hazard of permanent cerebral injury caused by cerebral hyperemia.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제40권2호
• /
• pp.245-251
• /
• 2017

복부-골반 CT검사 시 피폭선량을 측정해 보고, 영상 판독에 영향을 미치지 않는 범위에서 복부와 골반의 피폭선량 최적화를 위한 프로토콜을 제시하고자 하였다. 기존 임상의 스캔 방식인 120 kVp, AEC(auto exposure control) 기법을 이용한 복부-골반을 1 phase로 스캔을 하였고, 새로 제시한 2 phase 스캔 방식은 1 phase 복부검사와 2 phase 골반검사로 각각 나누어 복부검사는 관전압 120 kVp, AEC, 골반검사는 120 kVp, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 mA로 고정 관전류 기법을 이용하여 실시하였다. 스캔 시 측정된 $CTDI_{VOL}$, DLP 값을 이용해 선량값을 비교하였고, 각 스캔 영상에서 CT 감약계수와 노이즈, SNR의 평균값을 구해 영상을 평가하였다. 연구결과는 2 phase 스캔 시 1 phase 스캔 시보다 $CTDI_{VOL}$ 값은 복부에서 26%, 골반 100~250 mA에서 1.8~59.5% 감소, 300~400 mA에서 12.7~30% 증가로 유의한 차이를 보였다. 또한, DLP값은 2 phase 스캔 시 1 phase 스캔 시보다 복부에서 약 53%, 골반에서 약 41~81% 감소를 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. SNR은 심장주변에서 2 phase 스캔 시, 골반주변에서는 1 phase 스캔 시, 상복부와 하복부에서 1 phase 스캔 시보다 2 phase 200~250 mA 스캔 시 높게 나타났다. 또한, CT Number와 노이즈는 전반적으로 비슷한 양상을 보였지만, 골반 주변에서 노이즈가 높게 나타났다. 그러나 2 phase의 골반주변 250 mA 스캔 시 1 phase와 비슷한 노이즈값을 나타냈고 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았기에 통상적인 1 phase 400 mA보다 골반을 분리시켜 250 mA 스캔 시 화질에 차이 없이 피폭선량 감소효과를 볼 수 있을 것으로 본다. 그러므로 잦은 복부-골반 CT를 시행하는 환자 혹은 가임기여성, 소아의 골반은 피폭을 줄이면서 화질차이 없이 검사를 위한 2 phase 검사를 제안한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.69-77
• /
• 2012

표면도달일사량은 전 지구시스템에 대한 기후 연구에 가장 중요한 요소 중 하나다. 기후 연구에서는 동일 지역을 관측하는 두 개 혹은 그 이상의 위성자료로부터 넓은 공간적 범위를 가지는 장기간의 데이터를 사용하는 것이 필요하다. 시간적 연속성을 가지는 서로 다른 위성으로부터 산출 된 표면도달일사량의 연속성과 일관성을 향상시키는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 물리적 모델을 이용하여 GOES-9과 MTSAT-1R 위성의 중복 관측 기간 동안의 표면도달일사량을 산출하고, 두 위성의 채널자료와 실측치 비교를 통해 위성간의 연속성과 일관성을 향상시키는 방법을 연구하였다. 두 위성의 적외 채널 온도는 매우 잘 일치하는 경향을 보였다 : RMSE=5.595 Kelvin; Bias=2.065 Kelvin. 반면에, 가시채널은 다른 값의 분포를 보였지만 비슷한 경향을 보였다. 그리고 두 위성으로부터 산출 된 표면도달일사량은 실측치와 일치성이 낮았다. 표면도달일사량의 품질 향상을 위해 구름감쇠계수 조정을 통해 표면도달일사량 산출물을 재생산하였다. 그리고 채널 자료의 비교 분석을 통해 GOES-9 위성을 위한 구름감쇠계수를 생산하였다. 그 결과, 구름 효과를 고려한 GOES-9의 표면도달일사량 산출물은 MTSAT-1R과 실측치에 대해 매우 높은 일치성을 보였다 : RMSE=$83.439W\;m^{-2}$; Bias=$27.296W\;m^{-2}$. 구름감쇠계수 조정을 통해 향상 된 정확도는 두 개 이상의 위성으로부터 산출 된 표면도달일사량 산출물의 연속성과 일관성을 향상 시킬 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제21권2호
• /
• pp.232-237
• /
• 2010

본 연구에서는 의학영상장치의 방사선에너지스펙트럼과 중원자번호 물질의 방사선흡수특성을 이용하여 경량 재질의 무납차폐체를 개발하였다. 개발된 차폐체는 중량비율로 주석 34.1%, 안티몬 33.8%, 요오드 26.8%와 Polyisoprene 5.3%를 혼합하여 가로$\times$세로$\times$두께 $200{\times}200{\times}1.5\;(mm^3)$로 제작되었으며 밀도는 $3.2\;g/cm^3$이다. 무납차폐체의 무게는 표준납차폐체 무게의 84%로 연당량 0.42 mm에 해당되며, 제작된 무납차폐체는 일차선과 산란선에 대해 표준납차폐체(연당량 0.5 mm 두께)의 투과율과 비교하였다. 일차선 에너지는 50 kVp에서 20 kVp씩 증가하여 110 kVp까지 조사 되었으며, 표준납 차폐체의 투과율은 0.1%, 0.9%, 3.2%, 4.8%였고, 무납차폐체는 각각 0.3%, 0.6%, 2.0%, 4.2%를 보였으며, 오차는 ${\pm}0.1$%이었다. 표준납차폐체와 동등한 연당량의 무납차폐체의 투과율은 각각 0.1%, 0.3%, 1.0%와 2.4%로 저에너지에서는 납과 동일한 감쇠를 나타내었으나 높은 에너지영역 에서는 납의 30~50%의 투과율로 측정되어 차폐효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 인체팬텀의 측방산란선에 대한 비교결과는 표준납차폐체가 2.4%, 2.5%, 4.2%, 5.1%를 보였고, 무납차폐체는 각각 2.4%, 3.3%, 4.6%와 5.9%이며 각 오차는 ${\pm}0.2%$였다. 혼합성분의 무납차폐체의 연당량을 표준납차폐체까지 올리는 경우 낮은 에너지에서 뿐만 아니라 높은 에너지 영역에서 납에 비해 월등히 감쇠효과가 있음을 주장하며, 방사선구역의 특성에 따라 경량의 차폐체를 이용함으로써 방사선피폭을 효과적으로 차폐할 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.65-71
• /
• 2019

현재 Neck CT의 경우 Thyroid와 같은 표재성 장기의 피폭을 줄이기 위해 Bismuth 차폐체를 많이 사용하고 있다. 그러나 Bismuth 차폐체의 경우 표재성 장기 부근에서 선속 경화현상이 많이 발생하고 CT Number, Noise, Uniformity값의 변동이 심하게 나타난다. 본 연구에서는 주위에서 쉽게 구할 수 있고 가공성이 좋은 Aluminum과 Silicone을 이용하여 기존의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐체로서의 유용성을 알아보았다. Bismuth(0.06 mmPb)와 차폐율이 비슷한 두께의 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm를 제작하였다. 팬텀(RS-108T)의 Thyroid부근에 TLD(TLD-100)을 올려놓고 각각 5회씩 선량을 측정하였다. 화질 비교를 위해 Neck CT 영상에서 Thyroid 부근 axial영상의 CT Number와 Noise의 변화를 비교하였다. 그리고AAPM팬텀의 영상에서 각각 CT Number와 Noise, Uniformity의 변화를 측정하여 비교하였다. 결과에서 Thyroid에 대한 차폐체별 선량 비교에서 Non-Shield에 비해 Bismuth 차폐체가 14%, Silicone 21.5mm 15%, Aluminum 7.3mm 13%가 감소되었다. 통계적으로 Bismuth 차폐체와 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. Thyroid 부근 영상의 CT Number의 변화에서는 Bismuth 차폐체의 변동이 가장 크게 나타났다. AAPM팬텀 영상평가의 Uniformity 평가에서는 Bismuth차폐체는 부적합으로 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 합격기준을 만족하였다. 연구결과 현재 임상에 사용되고 있는 고가의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐율에서 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 비슷한 차폐율을 나타냈으며, 팬텀 영상평가의 항목인 CT Number의 감약 계수 변동, Noise, Uniformity의 비교 실험에서 Bismuth 차폐체보다 우수하게 나타났다. Aluminum과 Silicone을 이용하여 표재성 장기의 크기에 맞게 다양한 차폐체를 만들어 사용한다면 환자 선량을 감쇠시키는데 유용할 것으로 판단된다.