• Korean Journal of Radiology
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• 제21권1호
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• pp.88-100
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• 2020

Objective: We aimed to develop and validate a deep learning system for fully automated segmentation of abdominal muscle and fat areas on computed tomography (CT) images. Materials and Methods: A fully convolutional network-based segmentation system was developed using a training dataset of 883 CT scans from 467 subjects. Axial CT images obtained at the inferior endplate level of the 3rd lumbar vertebra were used for the analysis. Manually drawn segmentation maps of the skeletal muscle, visceral fat, and subcutaneous fat were created to serve as ground truth data. The performance of the fully convolutional network-based segmentation system was evaluated using the Dice similarity coefficient and cross-sectional area error, for both a separate internal validation dataset (426 CT scans from 308 subjects) and an external validation dataset (171 CT scans from 171 subjects from two outside hospitals). Results: The mean Dice similarity coefficients for muscle, subcutaneous fat, and visceral fat were high for both the internal (0.96, 0.97, and 0.97, respectively) and external (0.97, 0.97, and 0.97, respectively) validation datasets, while the mean cross-sectional area errors for muscle, subcutaneous fat, and visceral fat were low for both internal (2.1%, 3.8%, and 1.8%, respectively) and external (2.7%, 4.6%, and 2.3%, respectively) validation datasets. Conclusion: The fully convolutional network-based segmentation system exhibited high performance and accuracy in the automatic segmentation of abdominal muscle and fat on CT images.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2361-2369
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• 2020

Compton cameras using large scintillators have been developed for high imaging sensitivity. These scintillator-based Compton cameras, however, mainly due to relatively low energy resolution, suffer from undesired background-radiation signals, especially when radioactive materials' activity is very low or their location is far from the Compton camera. To alleviate this problem for a large-size Compton camera, in the present study, a hybrid-type shielding system was designed that combines an active shield with a veto detector and a passive shield that surrounds the active shield. Then, the performance of the hybrid shielding system was predicted, by Monte Carlo radiation transport simulation using Geant4, in terms of minimum detectable activity (MDA), signal-to-noise ratio (SNR), and image resolution. Our simulation results show that, for the most cases, the hybrid shielding system significantly improves the performance of the large-size Compton camera. For the cases investigated in the present study, the use of the shielding system decreased the MDA by about 1.4, 1.6, and 1.3 times, increased the SNR by 1.2-1.9, 1.1-1.7, and 1.3-2.1 times, and improved the image resolution (i.e., reduced the FWHM) by 7-8, 1-6, and 3-5% for ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co, and ¹³¹I point source located at 1-5 m from the imaging system, respectively.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.109-115
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• 2015

신규 의료기기 개발 기술의 발전으로 다양한 형태로 손쉽게 생체 정보 및 의료 정보를 얻을 수 있는 기술이 증가하고 있다. 이러한 정보 수집 기술과 기기들의 증가로 생체 정보는 일상생활의 라이프로그와 함께 의료서비스의 주요 정보로 활용되고 있다. 그러나 다양한 생체신호의 활용성이 증가하고 있지만 보안적인 측면을 고려하지 않는 문제점을 갖고 있다. 또한, 의료현장에서 환자의 생체신호와 의료영상정보는 개별적인 디바이스에 의해 생성되며, 통합 관리되지 못하는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 논문에서는 생체신호와 의사의 소견정보를 포함하여 QR 코드화하고 이와 연계된 의료영상정보와 통합하고자 한다. 이를 위해, 의료영상정보 표준인 DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)과 기존 생체신호 계측기들로부터 수집된 생체신호를 QR 코드화하여 의료영상정보에 통합한 이미지 파일 스킴을 제시한다. 그리고 시스템 구현 환경은 의료영상기기와 생체신호 수집을 위한 생체신호 계측기 그리고 스마트 디바이스와 PC로 구성하였다. 의료기기나 생체 신호 계측장치로부터 데이터를 전송 받기 위한 의료영상이미지 정보와 생체신호의 ROI 추출을 위하여 .NET Framework를 사용하여 QR 서버 모듈을 윈도우 서버 2008 운영체제에서 운영되도록 구현하였다. QR 서버 모듈의 주요기능은 의료영상기기로부터 생성된 DICOM파일을 파싱하고, 식별 ROI 정보를 추출하여 데이터베이스에 저장하여 관리한다. 또한, EMR, OCS와 같은 환자의 의료정보는 기본 정보 및 긴급상황 시 필요한 ROI 정보를 추출하여 QR코드화 하여 관리한다. 또한 생체 계측 기기로 환자 식별에 사용될 PID (patient identification) 와 함께 생체 정보를 전송 받을 경우 생체 정보의 크기에 따라 이를 해당 환자의 ROI와 함께 QR코드화 하여 관리하며, 생체 정보 파일 또한 저장하여 관리한다. 전송받은 생체정보가 QR코드로 변환할 최대 사이즈 이상일 경우 서버를 통해 생체정보에 접근할 수 있는 URL 정보를 QR코드화 한다. 또한 QR 코드 형태로 제공되는 정보는 .NET 프레임워크가 설치된 PC와 Android기반의 스마트 단말기상에 뷰어 프로그램을 통해 확인함으로 인증된 클라이언트만이 관련 정보를 확인할 수 있도록 하였다. 끝으로 응용 서비스의 수행결과를 통해 기존 의료영상정보와 생체신호 그리고 환자의 건강정보가 통합되어 의료현장에서 적용하는데 적합한 의료정보 서비스를 제공함을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1200-1205
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• 2006

본 논문에서는 개인 건강관리를 위한 케어 시스템을 설계하고 구현된 내용이 기술되었다. 설계된 핸드헬드케어 시스템은 802.11 무선 망 환경에서 embedded VC++4.0, PocketPC2003 SDK로 구현되었으며, 구현된 시스템이 케어 관리 정보의 수집을 위한 U 헬쓰 케어 시스템의 연구에 충분한 유용성을 가진다고 생각한다. 제안된 시스템은 건강 진단을 위한 케어 관리모듈, 개인 인적 사항 모듈, 데이터 전송 모듈, 클리닉을 위한 영상 정보 관리 모듈 등으로 구성되어 있다. 또한 응급 시 의료 정보 전송기능은 무선랜 프로토콜 방식과 시리얼 통신을 이용하여 구현되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.227-237
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• 2014

본 논문에서는 특수 작업자들의 생체신호(심박, 체온, 심전도, 근전도)와 추가적인 상황정보(3축 가속도, 온도, 습도, 조도, 주변 영상)를 획득하고 모니터링 할 수 있는 직물형 플렉시블 플랫폼 기반의 다중 생체신호 중앙 모니터링 시스템을 구현한다. 이 시스템은 원격지에서 작업 환경 내에 발생할 수 있는 각종 사고를 예방하고 작업자가 처해있는 상황을 실시간으로 인지하여 조속하고 효율적인 조치를 취할 수 있다. 이를 위한 직물형 플렉시블 플랫폼은 생체신호와 상황 정보의 획득이 작업자의 관련 업무 수행에 방해가 되지 않게 하기 위해 이너웨어 또는 아웃웨어 형태로 제작하였고, 획득된 정보들은 무선 통신을 이용하여 중앙 모니터링 시스템에 전송 가능하도록 하였다. 중앙 모니터링 시스템은 WMTS(Wireless Medical Telemetry Service)의 의료전용 무선통신을 기반으로 최소 2명에서 부터 32명까지 동시에 모니터링 할 수 있으며, 추가 확장 가능한 구조로 설계 하였다. 또한 본 논문에서는 제작된 WMTS 통신 모듈의 성능을 검증하기 위하여 거리에 따른 패킷 수신율을 비교하여 분석하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권2호
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• pp.69-78
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• 2016

허혈성 뇌졸중은 뇌혈관의 혈전이나 색전에 의해 뇌 혈류가 감소하게 되어 뇌 조직이 기능을 못하는 질환으로, 질환의 특성상 뇌혈관의 폐색 여부를 확인하는 것이 중요하기 때문에 질환의 진단에 있어서 의료 영상이 필수적으로 활용된다. 그 중에서도 뇌 자기공명영상은 뇌의 구조적인 정보들을 얻을 수 있어 질환을 진단하는데 그 지표로 널리 활용되고 있다. 하지만 허혈성 뇌졸중과 같은 응급 질환의 경우 빠른 진단과 처치에 도움이 될 수 있는 지능적인 시스템이 요구됨에 비해, 기존의 의료 영상 저장 시스템으로는 신속하고 직관적인 영상 정보 제공이 어렵다. 즉, 기존의 시스템은 피상적인 메타 데이터를 이용하여 의료 영상을 관리하고 있어 의료 영상에 내재된 주요 의미적 정보를 고려하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 뇌 자기공명영상이 내포하고 있는 주요 의미적인 정보인 뇌의 해부학적 구조와 같은 영상 정보를 제공할 수 있도록 하는 템플릿 중심의 영상 매핑 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 방대한 양의 영상을 대표할 수 있는 대표 영상(템플릿)을 선정하여 의미적 특징과 대표 영상(템플릿) 사이의 대응성을 정립하고, 전문가(의사)에 의해서만 분석될 수 있는 영상 사이의 의미적 연관성을 표면화 시켜 의미 기반의 영상 관리를 가능케 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.163-169
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• 2016

In Korea, prostate cancer accounted for generating growth rate second the following thyroid cancer, because of western dietary habits. Survival rate of prostate cancer after clinical behavior is changed depend on follow-up management. A telemedicine have been applied to replacement of medical specialist in rural area, and a quick reaction to emergency situation. Our study developed prostate 3-dimensional (3D) visualization program and designed prostate aftercare system architecture, called smart care, using a device that can access the Internet. Region of interest (ROI) in prostate was manually segmented by physicians and visualized to 3D objects and sent to PACS Server as DICOM images. So, medical personnel could confirm patients' data along with 3D images not only PACS system, but also portable device like a smart phone. As a result, we conducted the aftercare service to 98 patients and visualize 3D prostate images. 3D images had advantage to instinctively apprehend where lesion is and make patients to understand state of their disease easily. In the future, should conduct an aftercare service to more patients, and will obtain numerical index through follow-up study to an accurate analysis.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.91-97
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• 2017

본 연구의 목적은 재난 현장에서 활동하는 소방관을 모델로 한 국내 및 국외 영화를 통해 영화가 말하고자 하는 소방관 이미지와 영화 속에서 활약하는 소방관의 업무를 정리하고 소개하고자 함이다. 연구는 2016년 9월을 기준으로 하여 9월 1일부터 7일까지 수행하였으며, 1903년부터 2016년까지 만들어진 위키피디아(Wikipedia)의 인터넷 자료를 통해 찾은 소방관 관련 영화 목록을 바탕으로 관련 학회지의 논문을 검색하였고, 직접 관람했던 영화들에 대한 자료를 문헌고찰을 통해 정리하였다. 연구 결과 소방관 이미지는 화재진압, 수사관, 자기희생적인 사람으로 요약할 수 있다. 본 연구에서는 재난영화를 통해 본 소방관 이미지를 융복합적으로 고찰해 본 결과 소방관은 위험한 재난상황에서 희생과 헌신으로 많은 생명을 구하며 존경을 받고 있으면서 한편으로 구조과정에서 외상 후 스트레스를 경험하게 되기 때문에 위기상황 스트레스 해소에 대한 적극적인 국가적 복지와 안전 방안을 마련할 것을 제안한다. 본 연구는 "가장 먼저 들어가서 가장 나중에 나오라"는 소방관 구호처럼 자기희생을 하는 소방관을 위한 복지와 안전 관리 개발을 위한 기초자료를 제공한다.