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신경 활성화 연구의 원리와 최근 동향 (Principle and Recent Advances of Neuroactivation Study)

  • 강은주
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권2호
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    • pp.172-180
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    • 2007
  • [ $^{15}O$ ]을 이용한 양전자 방출 단층촬영 기법(Positron emission tomography)은 핵의학 영상 기법 중에서 두뇌의 인지 기능과 연관된 두뇌 활성화를 정상인과 환자들로부터 연구하는데 큰 장점이 있다. $^{15}O-PET$, 특히 $H_2^{15}O$ PET 기법은 두뇌 국소 혈류 변화(rCBF; regional brain flow)를 상대적으로 비침습적이면서 동시에 정량적 측정할 수 있기 때문에 두뇌 기능을 연구하는데 오늘날 존재하는 핵의학 영상기법 중에서 가장 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 $^{15}O$은 짧은 반감기로 인하여, 동일한 피험자를 서로 다른 과제 조건에서 반복적으로 측정하는 것이 가능하다. 이 PET기법은 fMRI와 같은 다른 기능 영상 기법에 비하여 기술적 제한이 있는데, 예를 들면 시간과 공간 해상도가 좋지 않다든지, 개인 데이터를 분석하기에 통계적 효율성이 부족하다거나 하는 문제이다. 그러나 최근에 3D 획득방법 같은 기술적인 발전으로 적은 양의 방사능 dose로 좋은 영상을 획득하는 것이 가능하게 되었고, 이는 다시 개개인으로부터 더 많은 수의 PET 스캔을 획득하는 것을 가능하게 하며, 결과적으로 개인 데이터의 분석이 가능한 통계적 효율성을 제공하게 되었다. 그 외에 $^{15}O$ PET 의 스캐너 환경이 소음에서부터 자유롭다던가, 개개 스캔이 각 과제 조건에서 불연속적이지 획득되기 때문에 상태 특정적 두뇌 변화를 연구하기에 유리하다는 PET연구 만의 장점이 있다. 본 종설에서는 정상인들이나 임상적 환자 집단을 사용한 예시적 연구들을 들어 $^{15}O$ PET의 장점과 한계를 논하고, 두뇌 활성화 연구에 효율적인 PET 연구 절차를 고안하기 위해 고려해야 할 사항들에 대하여 논하였다.TEX>$29.9{\pm}1.8%$, DMF: $7.6{\pm}0.5%$이었다. MEK에서 얻은 $[^{11}C]1$의 비방사능은 98 ($GBq/{\mu}mol$)이다. 각 물질의 질량 분석은 1: m/z 257.3 (M+1), 2: 257.3 (M+1), 3: 271.3 (M+1)이었다. 각 생성물질의 표지효율은 MEK에서 $86.0{\pm}5.5%:5.0{\pm}3.4%:1.5{\pm}1.3%$ $([^{11}C]1:[^{11}C]2:[^{11}C]3)$, CHO에서 $59.7{\pm}2.4%:4.7{\pm}3.2%:1.3{\pm}0.5%$, DEK에서 $29.9{\pm}1.8%:2.0{\pm}0.7%:0.3{\pm}0.1%$, DMF에서 $7.6{\pm}0.5%:0.0%:0.0%$이다. 결론: $[^{11}C]1$은 4가지 반응용매 중 MEK 반응용매에서 가장 높은 표지효율을 나타냈다. 부산물인 $[^{11}C]3$은 고성능 액체 크로마토그래피의 자외선, 방사능 검출기와 질량 분석법을 통해 물질을 추정할 수 있었다.의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을 조사할 수 있다.

실경산수화에 담긴 '같은 경관' 그러나 '다른 풍경', 그 의미 찾기 - 18.19C 총석정 그림을 중심으로 - ('The Same Scenery' and 'a Different Landscape' Included in "Real-Scenery Landscape Painting", an Essay to Determine Meaning - Centering around Paintings of Chong Seok Jeong in the 18th-19th Centuries -)

  • 노재현;장일영
    • 한국조경학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.82-93
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    • 2008
  • 본 연구는 18 19C 진경산수화에 담긴 경관과 풍경의 표상과 의미를 찾기 위해 '같은 경관'이 '다른 풍경'으로 인식되고 묘사되는 과정에 주목하였다. 총석정을 대상으로 한 실경산수화 총 25엽을 대상으로 그림의 시점과 내용 그리고 표현방법 등을 분석한 결과, '총석정다운' 이상적 경관의 표현을 목표로 모방과 재현을 통해 특정한 표상을 기저에 둔 일종의 기호론적 풍경의 전승이 자연스럽게 이루어져 왔음을 엿볼 수 있다. 이는 총석정의 고유 이미지가 특정한 기표로 정착되고 오랫동안 유전되고 왔음을 보여주는 것으로 '우뚝 솟아 물보라로 부서지는 기괴한 사선봉과 솔숲'이라는 의미적 표상은 총석정의 '그것다움'으로 전수되어 왔으며, 이는 총석정의 원풍경 요소로 집단 표상화 되며 전형성을 갖추게 되었다. 겸재와 단원의 그림을 통해 특정 화가의 그림이 변용되는 과정은 매우 흥미로울 뿐 아니라 그림 속에 표현된 경관은 수차례의 장소 경험과 사생을 통해 그들만의 정서와 추억이 덧칠된 풍경이었음이 분명하다. 또 그들의 그림은 경험을 통해 얻은 '특정 경관' 즉 개인적 정조(情調)에 따른 심상이 부여된 풍경의 개념으로 설명될 수 있다. 똑같은 경관에 대한 동일 시점에서 조차 다른 모습으로 표현된 그림은 경관 주체의 인식을 통해 재해석된 결과로 관조와 인지과정을 통해 경관 대상의 형태 변용은 다채로울 수 있었다. 변용되기 이전의 객관적 실물 재현이 경관에 가까운 모습이라면 취사 선택과 생략 및 강조를 통해 새롭게 인식된 경관 그것은 마음속의 '특정한 경관'으로 '풍경'에 더욱 가까워진 모습이다. 따라서 단순히 '감각적으로 포착된 객관성을 띤 자연'이 경관이고 '미적인 향수 방식으로 성찰되어 문화성을 획득한 주관적 현상은 풍경'이라는 개념은 매우 설득력이 있어 보인다.

중용(中庸)의 미학으로 살핀 도동서원(道東書院)의 경관짜임 (The Landscape Organization of the Dodong-SeoWon in the Aesthetics of Moderation)

  • 노재현;신병철
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.44-55
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    • 2012
  • 본 연구는 국내 서원 중 성리학적 사유와 규범에 가장 충일(充溢)하다고 알려진 도동서원을 대상으로 인간 중심의 성리학적 우주관의 핵심인 중용의 조형 미학적 특성이 서원의 경관짜임에 어떻게 투영되고 있는 가를 풀이하고자 하였다. 건축적 완성도와는 다른 관점에서, 도동서원의 경관상을 지배하고 있는 형식미와 내용미를 터잡기 길내기 건물놓기 시선모으기 담두르기 이름붙이기 꾸미기 등 총 7개의 경관짜임 항목을 기준으로 도동서원 조형에 담긴 중용의 미를 탐구한 결과는 다음과 같다. 외형적 짜임의 일부로서 도동서원의 좌향은 자연으로서의 방위를 인간 본위의 방위로서 중화(中和)시킴으로써, 인간과 자연의 일체감을 통한 중용지도(中庸之道)의 경지에 이르고자 하는 경관짜임 의지에서 비롯된 것으로 보인다. 도동서원의 외적 질서와 규범을 규정짓는 핵심적 요소로는 위계성과 좌우대칭을 바탕으로 한 계층성의 원리로 이는 어느 한쪽으로도 치우치지 않는 중용(中庸)의 정신이 관통함으로써 형성된 건물놓기와 길내기의 결합을 통한 경관짜임의 결과이다. 또한 담장두루기로 영역성을 확보하고 수직과 수평적 일체감을 이룸으로써 중용에 이르고자 한 경관짜임 또한 표출되고 있다. 그리고 서원의 중심 강당 마루에서 지각되는 수월루와 환주문의 지붕 중첩, 중정당 기둥에 의한 프레임에 의한 시각틀 형성 등을 통해 시각적 균형성과 개폐성을 유도하는 수법은 성리학적 조영 특유의 관념성을 드러내는 시선모으기의 경관짜임이다. 한편, 내용적 경관짜임의 일부로서 전신(前身)인 쌍계서원의 당호를 따른 관념적 이름붙이기, 성리학적 도(道)의 이동을 상징하는 서원명, 어느 한쪽으로도 치우치지 않는 중정(中正), 오륜에 근거한 거인재와 거의재 등의 건물 당호(堂號) 또한 중용의 미학을 준용한 결과이다. 그리고 중정당의 기단에 표현된 일음일양(一陰一陽) 변화를 나타내는 서화(瑞花)와 오르고 내리는 세호(細虎), 그리고 네 마리의 용으로 이루어진 사물 등은 지나침과 모자람이 없는 음양의 조화를 상징하는 중용의 예술적 표현이다. 이렇듯 도동서원은 좌우대칭과 계층화를 우선으로 한 상징 및 중용의 성리학적 질서와 규범의 정신으로 꽉 짜인 조직(組織)의 산물임이 확인된다. 그러나 도동서원이 엄정한 성리학적 세계관을 구현한 조형의 결과임은 분명하지만, 성리학적적 규범과 예법에만 충실했다면 그 평가는 그리 높지 않을 것이다. 도동서원 모든 영역에 고르게 배치된 해학적이고 독특한 석물과 돌조각 장식은 엄정해질 대로 엄정해진 서원 이미지와 외적 질서를 상쇄(相殺)시켜 '탈 엄정(脫 嚴整)'을 도모하기 위한 장치로써, 이는 또 다른 차원의 경관짜임이자 중용적 표현이라는 것은 매우 역설적이기까지 하다.

세라믹 표면의 감성 평가 연구: 촉감과 시각적 촉감의 비교를 중심으로 (A Study on Sensibility Evaluation of Ceramic Surface: Comparison between Tactility and Visual Tactility)

  • 김지현;송민정
    • 감성과학
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    • 제19권2호
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    • pp.101-112
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    • 2016
  • 제품은 사용된 소재에 따라 이미지가 달라지며 전달되는 감성 또한 다르게 느껴지기 때문에 적절한 소재의 선정은 매우 중요하다. 세라믹 제품의 표면에 사용되는 소재는 유약과 소지가 있으며 각각이 가진 속성뿐만 아니라 둘의 조합에 따라서도 표면의 촉감과 색상이 달라진다. 본 연구에서는 감성어휘를 통한 평가 방법을 활용하여 세라믹 표면에 대한 시 촉각적 감성을 알아보고 시각을 활용한 촉감 감성과 촉각을 활용한 촉감 감성을 비교하고자 한다. 국내외 유명 세라믹 제품 기업의 홈페이지에 나타난 제품의 마케팅 어휘 중 감성과 관련된 어휘를 중심으로 수집하여 총 13개의 대표어휘를 선정하였으며 소재의 색상 및 균일도, 광택의 유무에 따라 3개의 유약과 4개의 소지를 조합하여 총 12개의 자극물을 제작하였다. 촉각을 활용한 실험에서는 응답자(그룹T)가 제시된 자극물을 문지르기, 만지기, 들어보기의 행동을 거쳐 감성을 평가하였다. 시각을 활용한 실험에서는 촉감 평가에서 유의미한 차이가 나타나지 않은 자극물 3개를 제외한 9개로 평가를 진행하였으며 응답자(그룹V)는 촉각을 활용하지 않고 눈으로 보는 행동만으로 감성을 평가하였다. 촉각을 활용한 감성평가(그룹T)에서 가장 높은 감성 수치를 보인 표면은 백자와 투명유의 조합에 대한 '순수한' 감성이었으며 가장 낮은 감성 수치를 보인 표면은 흑토와 투명유의 조합에 대한 '순수한' 감성으로 나타났다. 한편 시각을 활용한 감성평가(그룹V)에서 가장 높은 감성 수치를 보인 표면도 그룹T와 마찬가지로 백자와 투명유의 조합에 대한 '순수한' 감성으로 나타났으며 가장 낮은 감성 수치를 보인 표면은 흑토와 청자유의 조합에 대한 '캐주얼한' 감성으로 나타났다. 두 그룹의 비교결과 촉각을 통한 감성과 시각을 통한 감성이 모두 유사하게 나타나지는 않으나, '예술적인', '고급스러운', '감각적인', '낭만적인', '신비로운' 감성에서는 시각을 활용하여 촉각을 통한 감성 경험이 가능한 것으로 나타났다.

시각적 특징을 기반한 샷 클러스터링을 통한 비디오 씬 탐지 기법 (Video Scene Detection using Shot Clustering based on Visual Features)

  • 신동욱;김태환;최중민
    • 지능정보연구
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    • 제18권2호
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    • pp.47-60
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    • 2012
  • 비디오 데이터는 구조화되지 않은 복합 데이터의 형태를 지닌다. 이러한 비디오 데이터의 효율적인 관리 및 검색을 위한 비디오 데이터 구조화의 중요성이 대두되면서 콘텐츠 내 시각적 특징을 기반으로 비디오 씬(scene)을 탐지하고자 하는 연구가 활발히 진행되었다. 기존의 연구들은 주로 색상 정보만을 이용하여 샷(shot) 간의 유사도 평가를 기반한 클러스터링(clustering)을 통해 비디오 씬을 탐지하고자 하였다. 하지만 비디오 데이터의 색상 정보는 노이즈(noise)를 포함하고, 특정 사물의 개입 등으로 인해 급격하게 변화하기 때문에 색상만을 특징으로 고려할 경우, 비디오 샷 혹은 씬에 대한 올바른 식별과 디졸브(dissolve), 페이드(fade), 와이프(wipe)와 같은 화면의 점진적인 전환(gradual transitions) 탐지는 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 프레임(frame)의 컬러 히스토그램과 코너 에지, 그리고 객체 컬러 히스토그램에 해당하는 시각적 특징을 기반으로 동일한 이벤트를 구성하는 의미적으로 유사한 샷의 클러스터링을 통해 비디오 씬을 탐지하는 방법(Scene Detector by using Color histogram, corner Edge and Object color histogram, SDCEO)을 제안한다. SDCEO는 샷 바운더리 식별을 위해 컬러 히스토그램 분석 단계에서 각 프레임의 컬러 히스토그램 정보를 이용하여 1차적으로 연관성 있는 연속된 프레임을 샷 바운더리로 병합한 후, 코너 에지 분석 단계에서 병합된 샷 내 처음과 마지막 프레임의 코너 에지 특징 비교를 통하여 샷 바운더리를 정제하여 최종 샷을 식별한다. 키프레임 추출 단계에서는 샷 내 프레임간 유사도 비교를 통해 모든 프레임과 가장 유사한 프레임을 각 샷을 대표하는 키프레임으로 추출한다. 그 후, 비디오 씬 탐지를 위해, 컬러 히스토그램과 객체 컬러 히스토 그램에 해당하는 프레임의 시각적 특징을 기반으로 상향식 계층 클러스터링 방법을 이용하여 의미적인 연관성을 지니는 샷의 군집화를 통해 비디오 씬을 탐지하는 방법이다. 본 논문에서는 SDCEO의 프로토 타입을 구축하고 3개의 비디오 데이터를 이용한 실험을 통하여 SDCEO의 효율성을 평가하였고 샷 바운더리 식별의 성능의 정확도는 평균 93.3%, 비디오 씬 탐지 성능의 정확도는 평균 83.3%로 만족할만한 성능을 보였다.

가우시안 군집분석을 이용한 천리안 위성의 대기운동벡터 표적추적 알고리듬 개발 및 분석 (Development and Analysis of COMS AMV Target Tracking Algorithm using Gaussian Cluster Analysis)

  • 오유림;김재환;박형민;백강현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.531-548
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    • 2015
  • 위성영상을 이용하여 산출된 대기운동벡터(AMV)와 라디오존데 바람 관측 자료를 이용한 검증결과는 산출된 AMV가 지속적으로 관측 자료에 비해서 풍속이 약하게 나타나는 Slow Speed Bias(SSB)를 보여 주었다. 이러한 SSB는 표적추적, 표적선정, 그리고 고도할당 단계의 오차에 의해 야기될 수 있으며, 이 중 고도할당 단계의 오차는 SSB를 발생시키는 주된 요인으로 여겨진다. 그러나 최근 연구에서는 고도할당 단계의 개선만으로는 SSB 문제를 해결하는데 한계가 있음을 밝혔다. 그러므로 본 연구에서는 새로운 표적추적 알고리듬을 개발하여 SSB를 감소시킴으로서 기상청 현업 AMV 알고리듬의 성능을 개선하고자 하였다. 표적추적 단계의 오차는 표적 내에 다양한 시 공간 규모의 바람이 포함되어 벡터가 과도하게 평균된 움직임으로 계산되거나, 구름이 추적 시간동안 형태를 유지하지 못하고 변형되는 경우에 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 개발된 표적추적 알고리듬에서는 가우시안 군집분석(GMM)을 이용하여 변형이 적고 추적에 용이한 저온 군집을 표적으로 재선정하고, 이미지를 변형시켜 군집의 움직임을 보다 쉽게 추적할 수 있게 하였다. 또한 표적을 추적하기 위한 방법으로 거리제곱합 방법을 사용하였다. 개발된 알고리듬과 기존 COMS 알고리듬을 천리안 위성의 적외채널 영상에 적용하여 AMV를 산출하였으며, 이를 라디오존데 관측 자료와 비교 검증해 보았다. 제안된 알고리듬으로 산출된 AMV는 기존 알고리듬으로 산출된 AMV보다 평균 풍속이 $2.7ms^{-1}$증가함에 따라 SSB가 평균 29%까지 감소하는 개선된 결과를 보여주었다. 그러나 개발된 알고리듬으로 산출된 AMV는 중 하층의 정확도가 감소하였고, 기존 알고리듬에 비해 산출되는 AMV 벡터수가 약 40%까지 감소함을 보였다. 이에 따라 중 하층의 정확도 개선과 기존의 알고리듬과 비교하여 산출되는 벡터 개수가 감소하는 문제를 보완하기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

4D-CT와 결합한 호흡게이트 PET을 이용한 PET영상의 호흡 인공산물 분석 (Analysis of Respiratory Motion Artifacts in PET Imaging Using Respiratory Gated PET Combined with 4D-CT)

  • 조병철;박성호;박희철;배훈식;황희성;신희순
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.174-181
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    • 2005
  • 목적: 호흡게이트PET(이하 RGPET)을 이용하여 호흡에 의한 PET영상의 인공산물의 감소 효과를 호흡모형 팬톰을 제작하여 분석하였다. 특히 4D-CT를 시행하여 얻은 동일 호흡위상의 CT영상을 이용하여 RGPET의 감쇠 보정에 이용할 수 있도록 CT영상을 재구성하는 방법을 제시하였다. 대상 및 방법: 반복주기 6초, 진동 폭 26mm의 운동 팬톰에 각각 3 ml syringe와 10, 30 ml의 vial에 18.5 MBq (0.5 mCi) 18-F FDG를 주입한 후, 게이트의 유무에 따라 Discovery ST (GE Medical System, Milwaukee. WU) PET-CT 스캐너를 사용하여 PET/CT스캔을 시행하였다. 이때 호흡추적장치로는 적외선 CCD카메라 방식의 Real-Time Position Management (Varian Medical Systems, Palo Alto, CA)을 사용하였다. 호흡게이트PET 및 4D-CT스캔은 10% 호흡위상백분위 별로 총 10세트의 영상을 각각 획득하였다. 이와 같이 운동주기를 10개의 소 구간으로 분할하여 얻은 PET과 CT영상으로부터 각 물체의 위치를 분석하였고, 물체의 크기에 따른 운동 인공산물의 크기와 PET 계수 값의 감소간의 상관관계를 분석하였다. 결과: RGPET과 4D-CT상에서 물체의 중심위치를 호흡위상별로 분석한 결과, 오차범위 내에서 실제 위치와 잘 일치하였다. 게이트를 시행하지 않은 PET에서 관측된 물체의 크기는 상대적 운동크기에 비례하여 증가하여, 운동범위가 물체 크기의 2배가 되면 부피를 2.5배 가량 과대 평가하였다. 반면, 최대 uptake수치는 50% 가량 줄었다. 결론: RGPET을 통해 PET영상에서 나타나는 호흡으로 인한 인공산물의 대부분을 제거할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 4D-CT스캔을 통해 획득한 동일위상의 CT 영상을 이용하여 보다 정확한 감쇠 보정 및 영상융합 결과를 얻었다.

$^{137}Cs$ 점선원을 이용한 감쇠 보정기법들의 평가 (Assessment of Attenuation Correction Techniques with a $^{137}Cs$ Point Source)

  • 봉정균;김희중;손혜경;권윤영;박해정;윤미진;이종두;정해조
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.57-68
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    • 2005
  • 목적: PET 영상화를 위해 다양한 감쇠 보정 방법들이 $^{137}Cs$ 투과 점선원의 데이터를 처리하는데 있어서 개발되어 왔다. 본 연구의 목적은 뇌 PET 영상을 위해 $^{137}Cs$ 점선원에서 사용하는 감쇠보정 가법들을 평가하는 것이다. 대상 및 방법: 감쇠 보정 기법들을 시험하기 위해, 4가지 종류의 팬텀들이 사용되었다. $^{137}Cs$투과 점선원의 데이터는 팬텀 안에 방출 선원을 주입한 후 획득되었고, 그 뒤로 방출 선원 데이터가 3D 획득 방식으로 획득되었다. 산란 보정은 배후 방사능을 가감하는 방법 (background tail-fitting algorithm)으로 실행되었다. 그리고 나서, 방출 데이터는 각각 측정 감쇠 보정(MAC), 타원형 감쇠 보정(ELAC), 분할 감쇠보정(SAC), 재배치 감쇠보정(RAC)으로 반복적 재구성 방법을 사용하여 재구성되었다. 그런 다음, 재구성된 영상들이 정량적으로 그리고 정성적으로 평가가 되었다. 부가적으로, 정상인에 대해서 평가가 이루어졌는데, 정상인에 대한 재구성 영상은 핵의학 전문의들에 의해서 평가되었다. 또한 가감된 영상들이 비교되었다. 결과: ELAC, SAC, RAC은 원통형 팬텀에 대해 노이즈가 적은 균일한 팬텀 영상을 제공하였다. 반면에, MAC의 결과에서 감쇠맵의 중심 부분에서 세기가 떨어지는 것을 보여주었다. Jaszack과 Hoffman 팬텀들에 대한 재구성 영상은 RAC과 SAC을 각각 적용시 더 좋은 영상 질을 나타냈다. 정상인 대상자의 영상에 있어서 두개골의 감쇠가 두드러졌고, 두개골에 대한 감쇠를 고려하지 않은 감쇠 보정은 뇌 영상들상에서 인공적인 손상이 있는 것처럼 나타났다. 결론: 복잡하고 개선된 감쇠보정 기법들이 정량적 그리고 정성적으로 정확한 뇌 PET영상으로 개선시키는데 있어서 필요하다. 본 연구는 $^{137}Cs$ 투과 선원을 사용하여 이루어지는 감쇠보정법을 이용하는 뇌 PET 영상화 기기들을 개선시키는데 유용할 것으로 사료된다.

Tc-99m HMPAO 뇌 SPECT와 Lassen 알고리즘을 이용한 뇌혈관 예비능의 정량화 (Quantification of Cerebrovascular Reserve Using Tc-99m HMPAO Brain SPECT and Lassen's Algorithm)

  • 김경민;이동수;김석기;이재성;강건욱;여정석;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.322-335
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    • 2000
  • 목적: 기저상태와 아세타졸아미드 부하 Tc-99m HMPAO 뇌 SPECT 영상과 Lassen의 비선형성 보정 알고리즘을 이용하여 뇌혈류와 뇌혈관 예비능을 정량적으로 산출하였고 이들 값들의 매개변수 영상을 만들었다. 대상 및 방법: 정상인 9명(나이:$72{\pm}4$세)에 대해 기저상태와 아세타졸아미드 주사 후에 각각 Tc-99m HMPAO를 555 MBq과 1,110 MBq 주사하였고 일일 연속 두 번 주사 촬영방법을 이용하여 뇌 SPECT 영상을 얻었다. 기저상태의 SPECT 영상에서 소뇌가 가장 잘 나타난 횡단면에서 최대 화소값의 70%를 역치로 정하여 자동적으로 추출한 소뇌영역을 Lassen 알고리즘의 기준영역으로 설정하여 55 ml/100g/min으로 가정하였다. 기저상태에서 각 화소값으로부터 Lassen 알고리즘을 이용하여 화소단위로 뇌혈류를 계산하여 뇌혈류 매개변수 영상을 만들었다. 아세타졸아미드 부하 영상에서도 같은 소뇌 기준영역과 계산 방법을 이용하여 뇌혈류 매개변수 영상을 만들었다. 두 상태의 뇌혈류 매개변수 영상들을 이용하여 각 화소단위로 뇌혈관 예비능을 계산하였고 예비 뇌혈류를 기저상태의 뇌혈류로 나누어 백분율 뇌혈관 예비능 매개변수 영상을 구성하였다. 결과: 자동으로 추출한 소뇌 영역을 이용하여 기저상태와 아세타졸아미드 부하상태의 뇌혈류 매개변수 영상을 얻을 수 있었다. 기저상태와 아세타졸아미드 부하상태의 평균 뇌혈류는 각각 $49.6{\pm}5.5ml/100g/min$$64.4{\pm}10.2ml/100g/min$이었고, 평균 뇌혈관 예비능은 $14.7{\pm}9.6ml/100g/min$이었다. 그리고 두 상태의 뇌혈류 매개변수 영상을 이용한 평균 백분율 뇌혈관 예비능은 30.7%로 원래의 뇌섭취 계수영상을 이용한 백분율 예비능(13.8%)보다 높았다. 결론: 기저상태와 아세타졸아미드 부하 Tc-99m HMPAO 뇌영상과 Lassen의 섭취 비선형성 보정 알고리즘을 이용하여 기저 및 아세타졸아미드 부하 상태의 뇌혈류를 준정량적으로 평가할 수 있었고 뇌혈관 예비능을 정량화 하였다. 그리고 산출된 뇌혈류와 뇌혈관 예비능을 이용하여 매개변수 영상을 구성하였다.

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NFT 수경재배 방식의 식물공장에서 생육단계별 실시간 작물 생체중 정밀 측정 방법 (Precise, Real-time Measurement of the Fresh Weight of Lettuce with Growth Stage in a Plant Factory using a Nutrient Film Technique)

  • 김지수;강우현;안태인;신종화;손정익
    • 원예과학기술지
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    • 제34권1호
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    • pp.77-83
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    • 2016
  • 생체중은 작물 생육의 중요한 지표이기 때문에 계획 생산을 위해서는 반드시 측정이 필요하다. 비파괴적으로 생체중을 측정하기 위하여 이미지 기반의 방법 들이 개발되어 왔으나 한계점을 가지고 있다. 또한 수경재배에서는 양액의 중량 때문에 작물 생체중을 직접 측정하기에 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 NFT 방식의 식물공장에서 생육시기에 따른 생체중을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발하는 것이다. 식물공장 모듈에서 로메인 상추를 재배하며 실험을 진행하였다. 정식 후 7일 간격으로 28일 까지 전체 채널의 중량, 채널 내에 남아 있던 양액의 양, 로메인 상추의 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였다. 특히, 양액이 공급 중일 때 채널의 초기 무게(Wi)와 양액 공급을 중단한 후에 채널의 중량 변화를 매초 간격으로 측정하였다. 채널을 통해 더 이상의 배액이 발생하지 않을 때, 채널의 최종 중량(Ws)와 채널에 잔류하고 있는 양액의 양을 측정하였다. 시상수(${\tau}$)는 Wi와 Ws의 변화 추세를 고려하여 계산되었다. Wi, Ws, ${\tau}$와 실제 생체중과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 양액 공급을 멈춘 뒤 채널의 중량은 지수적으로 감소하였다. 채널 내 지하부의 중량이 증가하면서 양액이 채널을 빠져나가는 속도는 감소하였다. 실제 작물의 생체중과 채널의 중량을 통하여 예측된 생체중 사이에는 큰 차이가 있었고, 이는 채널 내에 잔류된 양액 때문이다. 이러한 차이는 생육시기에 따라 예측하기에는 어려웠으나 시상수를 이용한 모델식은 높은 예측성을 보였다. Wi, Ws, ${\tau}$를 사용한 모델을 이용하면 작물의 실제 생체중을 추정할 수 있으리라 기대된다.