• 제목/요약/키워드: Fingerprinting Methods

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Accelerating Magnetic Resonance Fingerprinting Using Hybrid Deep Learning and Iterative Reconstruction

  • Cao, Peng;Cui, Di;Ming, Yanzhen;Vardhanabhuti, Varut;Lee, Elaine;Hui, Edward
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제25권4호
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    • pp.293-299
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    • 2021
  • Purpose: To accelerate magnetic resonance fingerprinting (MRF) by developing a flexible deep learning reconstruction method. Materials and Methods: Synthetic data were used to train a deep learning model. The trained model was then applied to MRF for different organs and diseases. Iterative reconstruction was performed outside the deep learning model, allowing a changeable encoding matrix, i.e., with flexibility of choice for image resolution, radiofrequency coil, k-space trajectory, and undersampling mask. In vivo experiments were performed on normal brain and prostate cancer volunteers to demonstrate the model performance and generalizability. Results: In 400-dynamics brain MRF, direct nonuniform Fourier transform caused a slight increase of random fluctuations on the T2 map. These fluctuations were reduced with the proposed method. In prostate MRF, the proposed method suppressed fluctuations on both T1 and T2 maps. Conclusion: The deep learning and iterative MRF reconstruction method described in this study was flexible with different acquisition settings such as radiofrequency coils. It is generalizable for different in vivo applications.

Design and Implementation of Indoor Positioning & Shortest Path Navigation System Using GPS and Beacons in Narrow Buildings

  • Sang-Hyeon, Park;Huhnkuk, Lim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.11-16
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    • 2023
  • 실내 측위를 위한 기법으로 Fingerprinting, 삼변 측량을 이용한 실내 위치 측위 방법, Wi-Fi / Bluetooth 등 장비로 얻은 정보를 활용하여 사용자의 실내 위치를 특정 하는 것이 일반적이고 대표적인 방법이다. 하지만 이러한 방법들은 실내 공간이 다수의 장비(AP, Beacon)를 설치할 수 있을 만큼의 장소가 마련되어야 한다. 본 논문에서는 폭이 좁은 건물 등 기존 방식을 적용할 수 없는 건물 구조에서 GPS 신호와 비콘 으로부터 전달된 신호를 동시에 이용하여 건물 내 사용자의 위치를 표현할 수 있는 기법을 제안한다. 또한 최단 경로 탐색을 위해 가장 대표적이고 효율적인 최단 경로 탐색 알고리즘 중의 하나인 다익스트라 알고리즘(Dijkstra Algorithm)를 적용하여 최단 경로 탐색 시스템을 설계 구현했다. 제안된 기법은 향후 건물 구조 특성을 고려한 사용자 실내 위치 측정 방법 중 하나로 고려될 수 있을 것이다.

RFLP와 DGGE에 따른 해면 Spirastrella abata 공생세균의 다양성 비교 (A Comparison of Bacterial Diversity Associated with the Sponge Spirastrella abata Depending on RFLP and DGGE)

  • 정은지;임춘수;박진숙
    • 미생물학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.366-374
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    • 2010
  • 비배양에 근거한 16S rDNA-DGGE fingerprinting 방법을 적용하여 공생세균 군집구조를 조사하였다. Zobell 배지와 천일염 배지를 사용하여 총 164균주를 선별하였다. 이들 균주로 부터 증폭한 16S rDNA를 제한효소 HaeIII와 MspI을 사용하여 절단한 후 각각의 다른 RFLP 패턴으로 구분하였다. RFLP패턴으로부터 유래한 16S rDNA의 염기서열 분석 결과, 알려진 염기서열들과 95% 이상의 유사도를 나타내었으며 Proteobacteria (Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria), Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes의 4개의 문이 나타났으며 우점 군집은 Alphaproteobacteria였다. 해면에서 분리한 total gDNA로 부터 증폭한 16S rDNA의 DGGE 분석 결과 5개의 DGGE band가 확인 되었고, 각각의 band의 염기서열 분석 결과 알려진 염기서열들과 96% 이상의 유사도를 나타내었으며 band로부터 밝혀진 모든 서열들은 배양되지 않은 세균 클론들과 높은 상동성을 나타내었다. DGGE에 의한 공생세균 군집은 Proteobacteria (Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria), Actinobacteria, Spirochetes, Chloroflexi로 4개의 문(phylum)으로 나타났다. Spirastrella abata의 공생세균 군집에 대한 RFLP와 DGGE 적용 결과, Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria의 공통 세균 그룹이 발견되었으나 전체적인 공생세균 군집구조는 분석 방법에 따른 차이를 나타내었다.

AFLP fingerprinting법을 이용한 담죽엽의 감별법 연구 (The Studies on Identification of Lophatherum gracile(淡竹葉) Using AFLP fingerprinting Methods)

  • 심영훈;성락선;박주영;조창희;김지연;이종화;현성예;김선호;김동섭;장승엽
    • 생약학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.297-302
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    • 2010
  • Lophatheri Herba is the aerial part of Lophatherum gracile Bronghiart(淡竹葉, Gramineae). 25~75 cm in length. Stem: cylindrical with nodes, empty inside, externally pale yellowish green. Leaf: dehiscent of lanceolate lamina, shrunken and rolled, 5~20 cm long, 10~35 mm wide; surface: pale green ~ yellowish green, parallel-formed with veins of square reticulate, more distinct of appearance on the lower surface. Banbusae Caulis In Taeniam is the stringy strip derived from the stem with the peeled-off epidermis of Phllostachys nigra Munro var. henosis Stapf, and Phllostachys bambusoides Siebold et Zuccarini(竹葉, Gramineae). Irregular in size and shape, thin plane ~ strip-shaped, sometimes powdery, sometimes 1~3 mm thick. Outer surface: pale green ~ yellowish green, sometimes grayish white L. gracile and P. nigra have different origins although they show similar morphologic features. We were able to distinguish between L. gracile and P. nigra which are almost indistinguishable through this study. AFLP(Amplifide Fragment Length Polymorphism) was more suitable for identifying differences between L. gracile and P. nigra in comparison with other genetic analysis using chemical analysis. Therefore. molecular biological methods are believed to be useful for discovering origins of herbal medicines.

실내 환경에서 RSSI 차이를 이용한 AOA 기반 위치 추정 알고리즘 (Location Estimation Algorithm Based on AOA Using a RSSI Difference in Indoor Environment)

  • 정용진;전민호;안정길;이정훈;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.558-563
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    • 2015
  • 최근 실내 위치측위 기술을 이용하여 다양한 서비스가 이루어지고 있다. 실내 위치측위 방식에는 대표적으로 fingerprinting 방식과 삼변측량 방식이 있으나 활용의 제한성 및 위치추정 오차 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존의 측위 방식인 AOA, TOA, TDOA 등의 측위 기술을 응용한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 실내 환경에서 RSSI 차이를 이용한 AOA 기반 위치 추정 알고리즘에 대해 연구한다. 4개의 안테나를 가지는 하나의 AP를 가정하여 연구를 진행하며, RSSI를 기반으로 도래각을 추정 후 AOA 알고리즘에 적용한다. RSSI의 보정을 위해 재귀식 평균 필터를 이용하며, 도래각 추정을 위해 보정된 RSSI와 피타고라스 정리를 이용한다. 실험 결과 좁은 간격으로 배치된 4개의 무지향성 안테나의 방사 패턴으로 인하여 18%의 오차율을 보였으며, 지향성 안테나를 이용할 경우 실내 환경에서 AOA 알고리즘을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

The New LM-PCR/Shifter Method for the Genotyping of Microorganisms Based on the Use of a Class IIS Restriction Enzyme and Ligation-Mediated PCR

  • Krawczyk, Beata;Leibner-Ciszak, Justyna;Stojowska, Karolina;Kur, Jozef
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권12호
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    • pp.1336-1344
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    • 2011
  • This study details and examines a novel ligation-mediated polymerase chain reaction (LM-PCR) method. Named the LM-PCR/Shifter, it relies on the use of a Class IIS restriction enzyme giving restriction fragments with different 4-base, 5' overhangs, this being the Shifter, and the ligation of appropriate oligonucleotide adapters. A sequence of 4-base, 5' overhangs of the adapter and a 4-base sequence of the 3' end of the primer(s) determine a subset of the genomic restriction fragments, which are amplified by PCR. The method permits the differentiation of bacterial species strains on the basis of the different DNA band patterns obtained after electrophoresis in polyacrylamide gels stained with ethidium bromide and visualized in UV light. The usefulness of the LM-PCR/Shifter method for genotyping is analyzed by a comparison with the restriction endonuclease analysis of chromosomal DNA by the pulsed-field gel electrophoresis (REA-PFGE) and PCR melting profile (PCR MP) methods for isolates of clinical origin. The clustering of the LM-PCR/Shifter fingerprinting data matched those of the REA-PFGE and PCR MP methods. We found that the LM-PCR/Shifter is rapid, and offers good discriminatory power and excellent reproducibility, making it a method that may be effectively applied in epidemiological studies.

주요 오염물질로 오염된 지하수에서 미생물의 무배양식 군집분석방법과 미생물상에 대한 조사방법 연구 (Culture-Independent Methods of Microbial Community Structure Analysis and Microbial Diversity in Contaminated Groundwater with Major Pollutants)

  • 김재수
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권3호
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    • pp.66-77
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    • 2006
  • 최근에 적용된 지하수 미생물의 군집구조를 밝히는 분자생물학적 및 생화학적 방법들에 대해서 알아보았고 그 결과로서 지하수의 주요 오염물질에 따른 활성화된 미생물군집들이 무엇인지를 밝힌 연구논문들을 종합하여 정리하였다. PCR에 의한 유전자 증폭기술의 발달로 배양 없이 미생물 종류와 개체군을 파악할 수 있게 되었고 각종 finger-printing 방법 (DGGE, SSCP, RISA, microarray) 과 지방산분석법 (PLFA/FAME)을 이용하여 활성화 된 미생물군집구조를 분석하였으며 FISH 등의 방법으로 특정균의 활성도를 알아본 사례들을 조사하였다. 대표적인 지하수오염물질인 유류성분 (n-alkanes, BTEX, MTBE, ethanol)과 염소계 용매 (TCE, PCE, PCB, CE, carbon tetrachloride, chloro-benzene) 등으로 오염되었을 때 우점하는 지하수 미생물상에 대해 보고된 내용을 포함하였다.

주요 식중독 그람 음성 세균 4속의 REP-PCR genotyping (REP-PCR Genotyping of Four Major Gram-negative Foodborne Bacterial Pathogens)

  • 정혜진;서현아;김영준;조준일;김근성
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.611-617
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    • 2005
  • 본 연구에서는 E. coli. Salmonella, Shigella, Vibrio 등 4속의 주요 식중독유발 그람 음성 세균들을 대상으로 반복성 염기서열인 REP DNA sequence를 응용한 REP-PCR을 실시하였다. 이전의 보고에서 이들 4속의 식중독 유발세균 중 각각 혹은 일부를 대상으로 반복성 염기서열을 이용한 PCR을 적용한 사례는 있지만 그때 적용한 primer, PCR 반응조건 및 전기영동조건 등이 다양하였다. 그러므로 본 연구에서는 이와같은 4속의 세균들에 대하여 최적화된 동일한 primer와 PCR 반응조건 및 전기영동조건을 표준조건으로서 적용하였다. 그 결과로서 모든 4속의 식중독 세균 균주마다 REP-PCR 후 생성되는 fingerprinting pattern에서 속마다 1-3개의 공통적이며 독특한 band가 생성되는 것이 확인되어 이러한 pattern을 이용한 속 수준의 분리 동정과 그와 같은 주요 band들 이외의 부수적인 band들을 고려하여 종 수준까지의 분리도 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통하여 반복적 DNA 염기서열을 이용한 REP-PCR이 주요 식중독 세균의 분리 동정 방법으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 또한 본 연구를 통하여 얻은 결과는 더 많은 속(genus)의 식중독세균을 대상으로 한 새로운 분리 동정 방법을 확립하기 위하여 사용될 수 있을 것이다.

균주간 유전체 지문 비교분석에서 유전형질 일치성의 확률적 한계 분석 (Analysis of Probabilistic Limits of Trait Identity in Inter-Strain Comparison of Genomic Fingerprints of Bacteria)

  • 조영근
    • 미생물학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.263-267
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    • 2011
  • 유전체 지문 분석법은 세균 균주간의 친연성을 판정하는데 유용하다. 그러나 친연성이 낮은 두 균주의 지문 사이에서 우연히 발생하는 DNA 단편 크기의 일치성은 유전형질의 일치성의 해석에 오차를 유발한다. 본 연구는 임의의 두 유전체 지문에서 우연히 DNA 단편의 크기가 일치할 확률을 정량하여, 유전체 지문에 근거한 친연성 해석의 유의성을 고찰하였다. 유전형질 일치성 없이 단편 크기가 일치할 확률은 관찰되는 단편의 수, 관찰 가능한 전체 단편의 수와 크기가 일치하는 단편의 수로부터 계산될 수 있는 함수로 분석되었다. 유의성에 가장 큰 영향을 미치는 독립 매개변수는 전체 단편의 수였으며, 우연한 공통 단편의 수를 10개 미만으로 유지하기 위해서는 약 200개 이상의 단편이 지문에서 관찰될 수 있어야 하는 것으로 계산되었다.