• The Korean journal of internal medicine
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• 제39권4호
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• pp.555-562
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• 2024

This study reviews the recent progress of artificial intelligence for colonoscopy from detection to diagnosis. The source of data was 27 original studies in PubMed. The search terms were "colonoscopy" (title) and "deep learning" (abstract). The eligibility criteria were: (1) the dependent variable of gastrointestinal disease; (2) the interventions of deep learning for classification, detection and/or segmentation for colonoscopy; (3) the outcomes of accuracy, sensitivity, specificity, area under the curve (AUC), precision, F1, intersection of union (IOU), Dice and/or inference frames per second (FPS); (3) the publication year of 2021 or later; (4) the publication language of English. Based on the results of this study, different deep learning methods would be appropriate for different tasks for colonoscopy, e.g., Efficientnet with neural architecture search (AUC 99.8%) in the case of classification, You Only Look Once with the instance tracking head (F1 96.3%) in the case of detection, and Unet with dense-dilation-residual blocks (Dice 97.3%) in the case of segmentation. Their performance measures reported varied within 74.0-95.0% for accuracy, 60.0-93.0% for sensitivity, 60.0-100.0% for specificity, 71.0-99.8% for the AUC, 70.1-93.3% for precision, 81.0-96.3% for F1, 57.2-89.5% for the IOU, 75.1-97.3% for Dice and 66-182 for FPS. In conclusion, artificial intelligence provides an effective, non-invasive decision support system for colonoscopy from detection to diagnosis.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.103-112
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• 1991

본(本) 연구(硏究)는 일정균등(一定均等)한 열적(熱的) 특성(特性)을 가지고 있으며 상변화(相變化) 없는 등방(等方) 이질성(異質性)의 3차원(次元) 대수층계(帶水層系)의 열(熱)흐름과 정상상태(定常狀態)의 지하수(地下水)흐름을 모의발생(模擬發生)할 수 있는 유한차분(有限差分) 모형(模型)을 확립(確立)한 것이다. 이 모형(模型)은 대규모(大規模) 지하수(地下水) 흐름체계(體系)에서 폐기물(廢棄物)의 지하저류시(地下貯溜時) 지하수(地下水) 흐름과 발생(發生) 혹은 주입(注入)된 열(熱)의 흐름을 예측(豫測) 분석(分析)하기 위하여 확립(確立)된 것이다. 이러한 대수층계(帶水層系)의 지하수(地下水) 흐름에 작용(作用)하는 조건(條件)으로는 강우주입(降雨注入)으로 인한 수문학적(水文學的) 조건(條件)과 고정(固定)된 수리수두(水理水頭) 경계조건(境界條件) 등(等)이 포함(包含)되고, 열(熱)흐름에는 지열(地熱)의 흐름, 지표면(地表面)으로의 전도(傳導), 주입(注入)에 의한 이류(移流), 고정(固定) 수두경계(水頭境界)로 향(向)한 또는 고정수두경계(固定水頭境界)로 부터의 이류(移流) 등(等)이 포함(包含)된다. 본(本) 모형(模型)에서는 지하수(地下水)흐름과 열(熱)흐름 방정식(方程式)을 번갈아 푸는 교대반복과정(交代反復過程)을 사용(使用)하고, 두 방정식(方程式)의 계산(計算)에는 직접해법(直接解法)을 사용(使用)한다. 이동시간(移動時間)은 모형공간(模型空間)에서 입자추적(粒子追跡)으로 결정(決定)되며, 분할(分轄)된 구역내(區域內)의 지하수(地下水) 유속(流速)은 구역내(區域內)의 유속(流速)을 선형(線形)으로 보간(補間)하여 계산(計算)한다. 본(本) 모형(模型)을 경상북도(慶尙北道) 영일군(迎日郡) 송라면(松羅面) 지경리(地境里) 일대(一帶)의 지하수계(地下水系)에 적용(適用)하여 이 일대(一帶) 지하(地下) 암반층(岩盤層)의 수두분포(水頭分布), 유동로(流動路), 이동시간(移動時間) 및 지하수온분포(地下水溫分布)를 계산(計算)하여 지하수(地下水) 유동체계(流動體系)를 분석(分析)하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.143-152
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• 2015

본 연구에서는 두 개의 치료빔 가속기가 사용되는 구조에서 종양 위치 추적을 하는 두 쌍의 kV 영상시스템의 기하학적 설계 및 종양 위치 추적 정확도 분석을 목표로 하고 있다. 특히, 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하였고, 두 쌍의 kV 영상 시스템이 비직교 위치에 놓일 때 검출기 해상도가 종양 위치 추적 오차에 미치는 영향에 대해서 모의실험으로 분석하여 보았다. 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하기 위해서 각 엑스선원, 검출기 등의 절대좌표는 동차방정식을 이용하여 설정하였으며, 삼차원 상의 두 직선의 방정식을 통하여 병변의 절대위치를 찾아내도록 하였다. XCAT 프로그램을 이용한 모의실험을 통해서 영상 검출기의 해상도가 미치는 영향을 두 개의 kV 영상시스템의 각도에 따라서 분석하여보았다. XCAT 소프트웨어를 이용하여서 팬텀에 병변 추적을 위한 금속 기점 마커를 삽입하였고, CT projection 프로그램을 이용하여 각 kV 영상시스템의 각도별, 검출기의 해상도별 영상을 획득할 수 있다. 모의실험 결과, 두 kV영상시스템의 각도가 $90^{\circ}$에서 $50^{\circ}$까지는 검출기 해상도가 1.5 mm/pixel보다 고해상도 일 때 약 1 mm 이하의 위치 오차를 보였다. 하지만, 검출기의 해상도가 1.5 mm/pixel 이상으로 나빠질수록 오차가 약 1 mm 이상으로 나타날 뿐만 아니라 각도에 따른 오차의 변동이 컸다. 검출기의 해상도가 개선될 수록 그 각도별 오차의 변동이 줄어들고, $90^{\circ}$에서 가장 적은 오차가 발생 하는 것을 볼 수 있었다. 충분한 해상도의 검출기가 사용된다면 듀얼헤드 겐트리 시스템과 같이 공간적으로 제한된 방사선 치료기기에 두 개의 kV 영상시스템을 예각으로 설치하여도 된다는 결론을 도출할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 모의실험 방법론은 병변의 위치, 검출기의 특성, kV 영상 시스템의 기하학적 배치에 따른 종양추적 위치 추적시스템의 정확도를 분석하는 도구로서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.45-53
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• 2004

본 연구는 PG 등급에 따른 아스팔트 혼합물의 변형강도($S_D$)와 소성변형 저항성의 상관관계를 규명하고자 하였다. 마샬배합설계는 포장의 공용성과의 상관성이 낮아 본 연구에서는 수퍼페이브 배합설계를 통하여 혼합물을 제조하고 소성변형 특성과 상관성이 높은 역학적 특성을 측정하기 위해 개발된 변형강도($S_D$), 그리고 휠 트랙킹 시험으로 최종침하깊이(DR)와 동적안정도(DS)를 구하였다. 또한 변형강도 측정시 4(1.0) 하중봉을 사용하였으며 $60^{\circ}C$에서 수침시간을 30, 40, 50분으로 변화시켜 가며 바인더 등급에 따라 $S_D$를 측정하여 수침시간별 $S_D$와 DS. $S_D$와 DR의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 수침시간 30분의 경우가 가장 높은 $R^2$을 나타냈으며 $S_D$가 수퍼페이브 혼합물에서도 소성변형저항성과 아주 밀접한 상관관계를 보임을 알 수 있었다.

• Annals of Clinical Neurophysiology
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• 제11권2호
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• pp.54-58
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• 2009

Background: Obstructive sleep apnea (OSA) is associated with several cardiovascular diseases. However, the mechanisms are not completely understood. The measure of common carotid artery intima-media thickness (IMT) has been extensively used as an early marker of atherosclerosis. The aim of this study was to test the hypothesis that early signs of atherosclerosis are present in patients with OSA and correlate with OSA severity Methods: Eleven male patients with OSA were studied by using full standard overnight polysomnography and high-definition echo-tracking device to measure intima-media thickness and carotid artery diameter. Eight healthy volunteers matched for age and sex were studied by portable respiratory monitoring device. All participants were free of hypertension, diabetes, and were not on any medications. Patients with OSA were naive to treatment. Results: All patients and normal controls were male. There was no significant difference of age between patients and controls ($48.4{\pm}8.85$ and $48.0{\pm}9.77$). Significant differences existed between control subjects and patients with mild to moderate and severe OSA (apnea-hypopnea index, $1.51{\pm}1.15$ and $38.51{\pm}19.13$ respectively) in intima-media thickness ($0.59{\pm}0.064$ and $0.93{\pm}0.16$; P=0.0023), and carotid diameter ($5.79{\pm}0.44$ and $6.47{\pm}0.51$; P=0.0227). Multivariate analyses showed that the apnea-hypopnea index correlated independently with intima-media thickness and carotid diameter (r=0.79, P=0.0008, and r=0.47, P=0.0482). Conclusions: Middle-aged patients with OSA who are free of overt cardiovascular diseases have early signs of atherosclerosis, which further supports the hypothesis that OSA plays an independent role in atherosclerosis progression.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.615-621
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• 2000

대인공포증은 사람과의 대면을 무서워하여 그 상황을 회피하는 증상을 말한다. 이 공포증을 치료하기 위해서는 약물치료방법과 인지·행동 치료방법이 주로 사용되었다. 이런 기존의 방법들은 치료 효율이 떨어지며, 치료시 어려움이 있다는 단점을 가지고 있다. 최근에는 기존의 치료방법의 단점을 극복하기 위해 많은 연구에서 가상현실을 정신치료에 적용하고 있다. 가상환경은 환자에게 적절한 자극을 제공하여 환자로 하여금 공포감을 느끼도록 하고, 환자는 이러한 공포상황에 체계적으로 노출됨으로써 공포증을 극복할 수 있게 된다. 본 연구에서는 개인용 컴퓨터를 기반으로 가상 연설 시뮬레이터를 개발하여 대인공포증 치료에 이용하고자 한다. 가상 연설 시뮬레이터를 구성하기 위해 위치센서, 머리 부착형 디스플레이장치와 사운드 시스템을 사용하였고, 치료를 위한 가상환경은 가상청중 8명이 있는 세미나실을 배경으로 구성하였다. 또한 가상현실 정신치료에서 중요한 요소로 작용하는 몰입감을 높이기 위해 머리 부착형 디스플레이 장치에 위치센서를 부착함으로써 환자의 머리이동이 가상환경에 적용되도록 하였고, 여기에 삼차원 사운드를 적용함으로써 목소리나 박수소리 등 여러 가지 소리들이 사실적으로 느껴지도록 하였다. 또한 가상청중이 환자의 발표내용에 맞게 여러 가지 행동과 표정을 변하게 하였다. 본 연구에서 개발한 가상연설 시뮬레이터는 경제적이고 안전한 정신치료에 이용되는 것에 목적이 있으며, 앞으로의 임상실험을 통한 몰입과 공포유발 인자 및 치료효과의 에 관한 정보를 얻고, 이를 시뮬레이터에 계속 적용하는 연구가 필요할 것이다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권6호
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• pp.68-76
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• 2011

본 논문에서는 기존 무안경식 3D 디스플레이의 제한된 시야각으로 인한 3D 시청에서의 불편함을 해소하기 위해 새로운 패렐랙스 배리어 방식을 제안한다. 제안된 방식은 기존 패렐랙스 배리어의 TN-LCD 구조에서 LC를 공유하는 이중 계층의 ITO 쌍을 추가하였으며, 시선 추적 장치에 의해 시청자의 위치를 감지하여 자동으로 3D 시야각을 시청자의 위치에 맞도록 변화 시킬 수 있는 이중 계층의 패렐랙스 구조를 갖는다. 제안한 이중 계층 패렐랙스 배리어 방식을 시제품으로 구현하고 실험한 결과, 제안한 방식의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권3호
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• pp.61-69
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• 2010

본 논문에서는 행동 탐지 기반으로 사람의 지시행위를 인식하여 지시방향의 객체를 선택하고 이를 추적하는 시스템을 제안한다. 일반적으로 사람은 무엇인가를 지시할 경우, 얼굴 방향을 목표물에 두게 된다. 따라서 얼굴과 손끝을 연결한 직선을 지시방향이라 간주하고, 지시된 객체를 선택한다. 제안된 알고리듬에서는 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 움직임 영역을 검출하기 위해 배경 차분을 사용하여 실시간으로 관심 객체의 움직임을 추출한다. 보행 여부의 판단은 주성분(PCA) 분석과 객체의 움직임 변위로 결정되며, 이 때 사람이 정지 상태면, 머리를 기준으로 손에 이르는 벡터 관계를 계산하여 사용자의 지시방향을 최종적으로 결정한다. 실험결과를 통하여 다시점 카메라를 이용한 다각도의 영상에서 사람의 지시 방향을 정확하게 추정해 냄으로서 제안된 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.31-40
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• 2011

프로젝터 기반의 가시화 시스템은 가상현실 흑은 체험형 응용에서 널리 사용된다. 그러나 스크린 재질과 반사 성질에 따라 스크린 상의 투사 밝기의 불균일성이 때때로 체험자의 체험을 방해할 수 있다. 이러한 현상은 체험자의 위치를 추적하는 시스템인 CAVE 혹은 운동판 체험 시스템의 체험자가 시스템 안에서 계속적으로 움직일 경우에는 특별히 문제가 될 수 있다. 스크린 화상 상에 밝기의 불균일성을 만드는 이유 중에 하나는 참여자의 눈의 위치로의 프로젝터와 스크린의 스펙큘라 반사이며, 이에 대한 분석은 높은 계산 복잡도가 요구된다. 그래픽 프로세서의 프로그래머블 쉐이더를 이용하여 스펙큘라 라이팅 요소를 계산하는 것과 마찬가지로, 본 연구에서는 밝기의 불균일성을 줄이기 위하여 주어진 스크린 환경 3D 모델을 가지고 수행 시간에 모든 화소의 밝기를 조정하였다. 이러한 목적을 위하여 개개의 스크린 응용에 따른 각도 기반의 밝기 보정 함수를 고안하였으며, GPU 상에서 수행과 접근을 용이하도록 하였다. 두가지 기법이 구현되었는데, 각도 기반의 접근에서 프로덕트 기반의 접근으로 변환과 구간 선형 보간 근사 기법을 구현하였다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제30권1호
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• pp.65-68
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• 2004

CyberKnife is a stereotactic radiosurgery system which could be used to treat many tumors and lesions. It provides the surgeon unparalleled flexibility in targeting using a compact light linear accelerator mounted on a robotic arm. Advanced image guidance technology tracks patient and target position during treatment, ensuring accuracy without the use of an invasive head frame. CyberKnife with Dynamic Tracking Software is cleared to provide radiosurgery for lesions anywhere in the body when radiation treatment is indicated. It has often been used to radiosurgically treat otherwise untreatable tumors and malformations. Moreover, this instrument treats tumors at body sites, most of which are unreachable by other stereotactic systems. Compared with conventional radiotherapy, it is fundamentally different that using non-invasive, frameless, no excessive radiation exposure to normal tissue. In oral malignant neoplasm, surgical excision and radiation therapy should be tried first, additionally chemotherapy could be considered. However, after failure of conventional therapies, patients had poor systemic condition and surgical limitation. So, CyberKnife could be a suitable therapy. A 49 years man was referred in recurred mandibular cancer treated by radiotherapy. The tumor was considered inoperable, because of extensive invasion and was not expected to good response to conventional therapies. We experienced a case of CyberKnife after 4 cycle chemotherapies, so we report it with review of literature.