• 제목/요약/키워드: Bio-medical imaging

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안면부(顔面部) 침술(鍼術) 자극 후 가감자운액(加減紫雲液) 도포가 혈류량 및 피부 온도에 미치는 영향 (Changes of Facial Blood Flow Rates and Skin Temperature by Application of Gagam-Jawoonaek after Facial Acupuncture)

  • 김태연;황동석;김희택;김용민
    • 동의생리병리학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.650-659
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    • 2013
  • To investigate the effects of facial blood flow rates(FBFR) and facial skin temperature(FST) generated by Gagam-Jawoonaek(GJ) application(appl.) after Miso Facial Rejuvenation Acupuncture(MFRA). Ten people in their twenties to fifties with no skin diseases were recruited. We randomly divided subjects two groups(A, B) and set the GJ appl. site(group A - right side, group B - left side). MFRA was performed on both sides of their face. Immediately after acupuncture treatment(AT treat.), GJ was applied only half of the face. We measured their FBFR using Laser Doppler Perfusion Imaging(LDPI) and FST using Digital Infrared Thermal Imaging(DITI) at pre-AT treat., immediately after AT treat., twenty and sixty minutes after GJ appl.. We analyzed data using Mann-Whitney test and Wilcoxon test(p < 0.05). After MFRA treat., FBFR on both sides increased. Twenty minutes after JW appl., the changes of FBFR on GJ appl. side($122.9{\pm}43.1PU$) were bigger than GJ non-appl. side($80.9{\pm}38.4PU$), a statistically significant decrease. Sixty minutes after application, FBFR on both sides were recovered almost at the same level as that of pre-AT treat. After MFRA treat., FST on both sides increased. Twenty minutes after GJ appl., the changes of FST on GJ appl. side($1.1{\pm}0.6^{\circ}C$) were comparable to that of GJ non-appl. side($1.2{\pm}0.5^{\circ}C$). Sixty minutes after application, FST on both sides were recovered almost at the same level as that of pre-AT treat.. Gagam-Jawoonaek could decrease facial blood flow rates.

초음파 영상에서 다열근 측정 (The quantitative assessment of lumbar multifidus using ultrasound imaging)

  • 김준우;이해정;신상호;김광백
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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    • pp.413-416
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    • 2010
  • 본 논문에서는 요부 영상에서 근육을 추출하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 초음파 영상에서 왜곡이 존재하지 않는 영역을 측정 할 근육 영역을 설정한 후, 초기 초음파 영상에서 불필요한 잡음을 제거하고 Ends-in Search Stretching 기법을 적용하여 근육 영역의 명암 대비를 강조한다. 그리고 형태학적 특징을 이용하여 등뼈 영역과 피하지방을 분리한 후, 4 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 피하지방의 하단 부분을 추출한다. 또한 최대 및 최소 명암도를 조정하여 얻어진 등뼈의 후보 영역에서 형태학적 특징을 이용하여 잡음을 제거하고 최종적으로 등뼈 영역을 추출한다. 추출된 등뼈 영역에 대해 피하지방층과 등뼈 사이를 근육의 두께로 측정한다. 본 연구에서 제안된 방법을 요부의 초음파 영상에 적용하여 근육 영역을 추출한 결과, 제안된 방법이 초음파 영상에서 근육 영역들의 두께를 측정하는데 기존의 근육 측정 방법보다 효과적인 것을 확인 할 수 있었다.

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CT선량지표의 원리와 선량감소 방안에 관한 연구 (Basic Principles of CT Dose Index and Understanding of CT Parameter for Dose Reduction Technique)

  • 김정수;권순무;김정민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권1호
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    • pp.51-61
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    • 2015
  • 모든 방사선 검사는 검사를 결정하고 실행하는 과정에서 정당성이 확보되어야하고 피폭선량과 영상의 화질에 대한 최적화가 이루어져야 할 뿐만 아니라 ALARA의 원칙에 따라 최소의 방사선을 사용하여 최적의 임상 정보를 얻을 수 있어야 한다. CT 검사는 방사선 검사 중에서 많은 피폭을 환자에게 조사하는 검사이다. 특히 방사선 민감도가 높은 소아 환자의 CT 검사 있어서는 특별한 주의가 필요하다. 임상에서 CT선량에 대한 정확한 이해와 정보는 환자에게 불필요한 방사선 피폭을 줄이고 안전한 검사를 제공하기 위해 절대적으로 필요하다. 이에 본 연구에서는 여러 선행 연구의 고찰을 통하여 CT의 피폭선량에 대한 개념을 확인하고 CT장치의 선량 저감화를 위한 각 파라미터의 이해와 American Association of Physicists in Medicine (AAPM)report 204에서 소개하고 있는 환자의 사이즈에 따른 피폭선량의 보정방법인 Size-Specific Dose Estimates(SSDE)와 XR 25의 개념을 이해하고자 한다.

스캔 인자에 따른 4D 위상 대조 자기공명영상을 이용한 스캔 시간 분석: 팬텀 연구 (Scan Time Analysis Using 4D Phase-Contrast MRI According to Scan Parameter: A Phantom Study)

  • 박지은;김정훈;황문정;이종민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.179-184
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect according to the NEX, VENC, targeted cardiac phases on the velocity measurement of 4D phase-contrast MRI. Materials and Methods: The abdominal aortic phantom was made to experiment. The working fluid was mixed with water and glycerin to mimic the density and viscosity of human blood. The inlet velocity was Reynolds number 2000. The experimental conditions were NEX 1 and 4, VENC 102 cm/s and 200 cm/s, and 10 and 15 targeted cardiac phases, respectively. The average flow rate, average velocity, maximum velocity, and cross-section area were measured. Results: As a result of the case-by-case comparison, the error rate was less than 5%. There was no significant difference (p > 0.05). Conclusion: It is expected that this result will be useful for acquiring blood flow information in clinical practice.

THE ADAPTATION METHOD IN THE MONTE CARLO SIMULATION FOR COMPUTED TOMOGRAPHY

  • LEE, HYOUNGGUN;YOON, CHANGYEON;CHO, SEUNGRYONG;PARK, SUNG HO;LEE, WONHO
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권4호
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    • pp.472-478
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    • 2015
  • The patient dose incurred from diagnostic procedures during advanced radiotherapy has become an important issue. Many researchers in medical physics are using computational simulations to calculate complex parameters in experiments. However, extended computation times make it difficult for personal computers to run the conventional Monte Carlo method to simulate radiological images with high-flux photons such as images produced by computed tomography (CT). To minimize the computation time without degrading imaging quality, we applied a deterministic adaptation to the Monte Carlo calculation and verified its effectiveness by simulating CT image reconstruction for an image evaluation phantom (Catphan; Phantom Laboratory, New York NY, USA) and a human-like voxel phantom (KTMAN-2) (Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA). For the deterministic adaptation, the relationship between iteration numbers and the simulations was estimated and the option to simulate scattered radiation was evaluated. The processing times of simulations using the adaptive method were at least 500 times faster than those using a conventional statistical process. In addition, compared with the conventional statistical method, the adaptive method provided images that were more similar to the experimental images, which proved that the adaptive method was highly effective for a simulation that requires a large number of iterations-assuming no radiation scattering in the vicinity of detectors minimized artifacts in the reconstructed image.

마이크로 내시경 및 첨단 광 단층촬영기법을 이용한 생체 이미징 (Endoscopic Bio-Imaging Using Optical Coherence Tomography)

  • 안예찬
    • 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.

FDTD 방법을 이용한 MRI Birdcage RF Coil의 Endcap 효과 분석 (Analysis of Endcap Effect for MRI Birdcage RF Coil by FDTD Method)

  • 정성택;박부식;신윤미;곽준식;조종운;김경남
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권2호
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    • pp.137-143
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    • 2003
  • 목적 : 자기공명영상(MRI)에서 두부영상촬영을 위하여 가장 많이 사용되는 birdcage RF (Radiofrequency) 코일의 RF B1 필드가 코일 중앙부에서 endring영역으로 갈수록 줄어드는 것을 볼 수 있다. Birdcage RF 코일에서 endcap 쉴드가 코일 중앙부에서 endring영역으로 갈수록 RF B1 필드 균질성에 얼마나 영향을 주는지에 대하여 분석하였다. 대상 및 방법 : Lowpass, highpass, hybrid birdcage RF 코일들에 대해 각각 FDTD (Finite Difference Time Domain) 모의실험으로 RF B1 자속밀도 분포를 비교하였다. 모의 실험결과 RF Bl 필드가 가장 높은 조건인 highpass birdcage RF코일을 선택하여 RF코일 endring 근처에 endcap 쉴드를 적용함으로써 RF B1 균질성에 얼마나 영향이 있는 지 조사하였다. 결과 : FDTD모의실험결과 highpass birdcage RF코일은 코일 내부에서 RF B1 필드가 lowpass나 hybrid 형태의 birdcage RF 코일들 보다 우수하나 코일 중앙부에서 endring 영역까지의 균질성은 떨어졌다. 그러나 highpass birdcage RF 코일에 endcap 쉴드를 적용하면 hybrid birdcage RF 코일의 RF B1 필드와 비슷한 수준이면서 sagittal 방향의 전체적인 RF B1 균질성은 우수하였다. 결론 : 본 논문에서 제안한 방법은 임상에서 MRI자장의 세기가 커질수록 RF코일 내부의 RF B1 균질성이 현저히 떨어지는 문제점이 있는데 이를 개선하는데 적용 할 수 있다고 사료된다.

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방사선치료의 다양한 EPID 영상 질평가 (Evaluation of Image Quality for Various Electronic Portal Imaging Devices in Radiation Therapy)

  • 손순룡;최관우;김정민;정회원;권경태;조정희;이제희;정재용;김기원;이영아;손진현;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권4호
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    • pp.451-461
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    • 2015
  • MV방사선 치료는 둘러싸여 있는 정상조직의 피폭선량을 최소화 하면서, target volume 내에 정확하게 선량을 전달하는데 있어 중요한 요인이다. 본 연구에서는 방사선 치료의 높은 정확성을 유지하기 위하여 megavoltage X-ray imaging (MVI)에서 edge block 을 사용한 digital radiography (DR) system 검출기의 modulation transfer function (MTF: 변조전달함수), the noise power spectrum (NPS: 잡음전력스펙트럼) and the detective quantum efficiency (DQE: 양자검출효율)를 측정하고자 한다. 우리는 텅스텐으로 구성된 19 (thickness) ${\times}$ 10 (length) ${\times}$ 1 (width) $cm^3$의 edge block을 사용하였으며, 다음과 같은 setting들로 pre-sampling modulation transfer function (MTF)를 계산하였다: 6-megavolt (MV) energy를 사용하고, 다양한 Radiotherapy장비인 TrueBeamTM (Varian), BEAMVIEWPLUS (Siemens), iViewGT (Elekta), ClinacR iX (Varian) 를 사용하였다. MTF결과에서 Varian TrueBeamTM flattening filter free가 MTF의 50% ($mm^{-1}$)에서 0.46, 10% ($mm^{-1}$) 에서 1.40로 가장 highest value를 보였다. Noise 분포는 Elekta iViewGT가 가장 낮은 분포를 보였다. DQE에서는 E lekt a iViewGT가 peak DQE에서 0.0026 그리고 $1mm^{-1}$ DQE 에서 0.00014로 가장 높았다. 본 연구는 Edge method를 이용하여 MTF와 DQE산출을 재현하였으며, 현재 임상에서 사용되는 DR 시스템 측정의 높은 정확성을 유지할 수 있었으며 이러한 연구는 전통적인 QA 영상화뿐만 아니라 검출기 개발 연구에 있어서 정량적인 MTF, NPS, DQE 측정에 더욱 더 효율적으로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

컨볼루션 신경망 모델을 이용한 분류에서 입력 영상의 종류가 정확도에 미치는 영향 (The Effect of Type of Input Image on Accuracy in Classification Using Convolutional Neural Network Model)

  • 김민정;김정훈;박지은;정우연;이종민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.167-174
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    • 2021
  • The purpose of this study is to classify TIFF images, PNG images, and JPEG images using deep learning, and to compare the accuracy by verifying the classification performance. The TIFF, PNG, and JPEG images converted from chest X-ray DICOM images were applied to five deep neural network models performed in image recognition and classification to compare classification performance. The data consisted of a total of 4,000 X-ray images, which were converted from DICOM images into 16-bit TIFF images and 8-bit PNG and JPEG images. The learning models are CNN models - VGG16, ResNet50, InceptionV3, DenseNet121, and EfficientNetB0. The accuracy of the five convolutional neural network models of TIFF images is 99.86%, 99.86%, 99.99%, 100%, and 99.89%. The accuracy of PNG images is 99.88%, 100%, 99.97%, 99.87%, and 100%. The accuracy of JPEG images is 100%, 100%, 99.96%, 99.89%, and 100%. Validation of classification performance using test data showed 100% in accuracy, precision, recall and F1 score. Our classification results show that when DICOM images are converted to TIFF, PNG, and JPEG images and learned through preprocessing, the learning works well in all formats. In medical imaging research using deep learning, the classification performance is not affected by converting DICOM images into any format.

Radiation measurement and imaging using 3D position sensitive pixelated CZT detector

  • Kim, Younghak;Lee, Taewoong;Lee, Wonho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권5호
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    • pp.1417-1427
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    • 2019
  • In this study, we evaluated the performance of a commercial pixelated cadmium zinc telluride (CZT) detector for spectroscopy and identified its feasibility as a Compton camera for radiation monitoring in a nuclear power plant. The detection system consisted of a $20mm{\times}20mm{\times}5mm$ CZT crystal with $8{\times}8$ pixelated anodes and a common cathode, in addition to an application specific integrated circuit. The performance of the various radioisotopes $^{57}Co$, $^{133}Ba$, $^{22}Na$, and $^{137}Cs$ was evaluated. In general, the amplitude of the induced signal in a CZT crystal depends on the interaction position and material non-uniformity. To minimize this dependency, a drift time correction was applied. The depth of each interaction was calculated by the drift time and the positional dependency of the signal amplitude was corrected based on the depth information. After the correction, the Compton regions of each spectrum were reduced, and energy resolutions of 122 keV, 356 keV, 511 keV, and 662 keV peaks were improved from 13.59%, 9.56%, 6.08%, and 5%-4.61%, 2.94%, 2.08%, and 2.2%, respectively. For the Compton imaging, simulations and experiments using one $^{137}Cs$ source with various angular positions and two $^{137}Cs$ sources were performed. Individual and multiple sources of $^{133}Ba$, $^{22}Na$, and $^{137}Cs$ were also measured. The images were successfully reconstructed by weighted list-mode maximum likelihood expectation maximization method. The angular resolutions and intrinsic efficiency of the $^{137}Cs$ experiments were approximately $7^{\circ}-9^{\circ}$ and $5{\times}10^{-4}-7{\times}10^{-4}$, respectively. The distortions of the source distribution were proportional to the offset angle.