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Tc-99m ECD 뇌혈류 SPECT를 이용한 백회, 인중, 합곡, 족삼리, 삼음교에서 체침의 뇌혈류에 대한 효과 (Effect of Acupuncture on Regional Cerebral Blood Flow at Acupoints GV 20, GV. 26, LI. 4, ST. 36, SP. 6 Evaluated by Tc-99m ECD Brain SPECT)

  • 송호천;범희승;강화정;안수기;김성민;정환정;김지열
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.456-464
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    • 2000
  • 목적: 뇌졸중 등을 포함한 신경질환에 여러 경혈이 사용되고 있는데 이에 대한 작용기전은 아직 불분명하며, 경혈과 뇌혈류의 변화, 그리고 뇌영역 간의 차이에 관한 연구는 없다. 본 연구는 뇌졸중에 사용되는 경혈인 백회, 인중, 합곡, 족삼리과 삼음교에서 체침 자극시 뇌혈류의 변화 여부와 이에 따른 뇌영역의 차이을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 건강한 정상 성인 54명(남:여=34:20, 연령분포 $18{\sim}62$세)을 대상으로 하였다. 경혈에 따라 백회 6명, 인중 5명, 합곡 15명, 족삼리 16명, 그리고 삼음교는 6명에서 시행하였고, 대조군으로 이 중 6명에서 비경혈 부위를 자극하였다. Tc-99m ECD 925 MBq를 수사하고 5분 째 기저영상 촬영을 시작하였으며, 촬영시작 8분 째 각 경혈에 체침을 놓은 상태로 검사 끝까지 43분간 유지시켰다. 첫 촬영이 끝난 직후 동일양의 Tc-99m ECD를 주사하고 5분후 동일한 방법으로 두 번째 촬영을 하였다. IBM 컴퓨터에서 PC용 MATLAB과 윈도우용 SPM'97 이용하여 분석하였다. 결과: 백회의 경우 양측 전두엽 앞쪽, 우측 측열구(sylvian fissure) 주위의 전두엽과 측두엽, 좌측 측두엽 앞쪽과 소뇌반구 일부에서 의의있는 뇌혈류 증가가 관찰되었다. 인중의 경우 좌측 전전두엽에서 뇌혈류가 의의있게 증가하였고, 이에 인접한 우측 전두엽 일부에서 뇌혈류의 증가가 관찰되었다. 우측 합곡에서는 좌측 대뇌반구, 즉 좌측 전두엽 대부분, 측두엽 앞쪽 일부와 좌측 소뇌, 그리고 우측 전두엽 하방에서 의의있게 뇌혈류가 증가하였다. 우측 족삼리의 경우 좌측 측두엽, 우측 전두엽 하방과 측두엽 일부, 좌측 소뇌에서 뇌혈류가 증가되었다. 우측 삼음교에서는 좌측 전두엽 하방과 측두엽 전면부, 그리고 촤측 소뇌 일부에서 의의있게 뇌혈류가 증가되었다. 비경혈부위에서는 의의있는 뇌혈류 증가는 없었다. 결론: 체침은 뇌혈류를 증가시키고, 각 경혈은 특정한 뇌영역과 관련이 있음을 알았다. 따라서 체침은 뇌졸중에 효과가 있음을 암시하고, 효과적인 경혈을 선택하는데 기초가 될 것으로 생각되었다.

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$H_2^{15}O$ 양전자단층촬영술을 이용한 뇌기능 지도 작성(I): 통계적 파라메터 지도작성법 (Functional Brain Mapping Using $H_2^{15}O$ Positron Emission Tomography ( I ): Statistical Parametric Mapping Method)

  • 이동수;이재성;김경민;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.225-237
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    • 1998
  • 목적: $H_2^{15}O$ 양전자단층촬영으로 작업기억을 조사할 때 뇌기능을 국소화한 뇌기능지도를 만들기 위해 동원되는 통계적 가정과 추론의 여러 방법을 해석하고 뇌활성화와 관련된 뇌기능 국소화 방법에 영향을 미치는 요소를 조사하였다. 대상 및 방법: 정상인 6명에 대하여 각각 대조과제, 언어성 작업기억 활성화과제 2종류, 시각적 작업기억 활성화과제 1종류를 수행시키며 뇌혈류 $H_2^{15}O$ PET 촬영을 시행하였다. SPM96 소프트웨어를 이용하여 각 영상과 표준지도의 뇌피질 경계가 일치 되도록 부분 선형적으로 변형하였으며 선형화한 비선형적 변형 방법으로 사람에 따라 나타나는 뇌피질 및 내부 구조의 미세한 차이를 제거하였다. 공간정규회된 영상들을 16mm의 FWHM을 갖는 가우시안 커널로 중첩적분하여 편평화하였다. 각 화소의 방사능 계수는 뇌피질전체 뇌혈류, 활성화에 의한 특정 효과, 여러 교란변수의 영향과 오차의 선형 결합으로 이루어진다는 일반선형모델을 가정하고 공분산분석 방법으로 전체 뇌혈류 차이를 제거하였다. 각 화소의 방사능 계수가 자극과 뇌활성화 작업에 상관없을 경우 평탄한 무작위 가우스장의 행동을 따른다고 가정하고 특정화소의 계수차이가 이 무작위장의 정상적인 교란 이상인지 검정하였다. 화소별 t 값을 Z 값으로 바꾸어 표현하고 가설검정 결과에 따라 화소, 덩어리, 화소 또는 덩어리의 차이가 얼마나 유의한지 제시하였다. 결합분석을 하여 여러 과제를 수행할 때 동시에 화소의 계수가 증가하는 곳을 찾았다. 각 화소의 Z 값을 3차원으로 렌더링한 표준지도와 투명유리뇌에 투사하여 활성화된 부위를 알아볼 수 있게 하였다. 결과: 피검자 모두 성공적으로 검사를 마쳤으며 대조 과제와 기억 과제를 수행하는 동안 피험자는 평균 95%를 맞췄다. 활성화된 덩어리의 개수는 언어성 기억과제 I에서 4개, 언어성 기억과제 II에서 9개, 시각적 기억과제에서 9개, 결합분석에서 6개였다. 언어성 기억과제에서는 주로 왼쪽 뇌가, 시각적 기억과제에서는 오른쪽 뇌가 활성화되었다. 결론: $H_2^{15}O$ 양전자 단층촬영술과 통계적 파라메터 지도작성법이 언어성 및 시각적 작업기억과 관련되어 활성화된 지 영역을 찾는데 유용하였다.

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Adenosine 부하 $^{99m}Tc$-MIBI 심근 관류스캔도중 나타나는 ST절 하강과 관상동맥 질환의 중증도와의 관계 (Relationship Between Adenosine-Induced ST Segment Depression During $^{99m}Tc$-MIBI Scintigraphy and The Severity of Coronary Artery Disease)

  • 조정아;최정일;곽동석;김정균;배선근;정병천;이재태;이규보;강승완;우언조;김신우;손상균;채성철
    • 대한핵의학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.177-185
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    • 1994
  • Pharmacologic coronary vasodilation in conjunction with myocardial perfusion scintigraphy has become an alternative to dynamic exercise test for the diagnosis and risk stratification of coronary artery disease, especially in patients who are unable to perform adequate exercise. Dipyridamole and adenosine have been used for pharmacologic stress testing with myocardial perfusion imaging. Adenosine is a potent coronary vasodilator with rapid onset of action, short half-life, near maximal coronary vasodilation and less serious side effects. ST segment depression has been reported in about 7-15% of patients with coronary artery disease receiving dipyridamole in conjunction with myocardial perfusion imaging. The exact cause and clinical significance are not known. In order to evaluate the relationship between adenosine-induced ST segment depression during $^{99m}Tc$-MIBI myocardial perfusion scintigraphy and the severity of coronary artery disease, we performed $^{99m}Tc$-MIBI imaging after intravenous Infusion of adenosine In 120 patients with suspected coronary artery disease. Of the 120 patients, 28 also performed coronary angiography. There were 24 patients with ST segment depression during $^{99m}Tc$-MIBI scintigraphy and 96 patients without ST segment depression. Adenosine was infused Intravenously at a dose of 0.14mg/kg per minute lot 6minutes and $^{99m}Tc$-MIBI was injected at 3 minute. We then com-pared the hemodynamic changes, side effects, scintigraphic and angiographic findings. Heart rate increased $90{\pm}19$ beats/minute in the group with ST depression compared with $80{\pm}16$ beats/minute in the group without ST depression(p<0.05). Baseline systolic blood pressure was significantly higher in the group with ST depression($152{\pm}27$ mmHg) than in the group without 57 depression($140{\pm}21$mmHg, p<0.05). Double product at baseline($10.90{\pm}2.77$ versus $9.55{\pm}2.34\;beats/minute{\times}mmHg$) and during adenosine infusion($12.72{\pm}3.89$ versus $10.83{\pm}2.98\;beats/minute{\times}mmHg$) were significantly higher in the group with ST depression(p<0.05). The incidence of anginal chest pain was also significantly higher in the group with ST depression(ST versus 29%, p<0.0001). The $^{99m}Tc$-MIBI images were abnormal in 23(96%) patients with ST segment depression and 66(69%) patients without ST segment depression(p<0.05). In patients with ST segment depression, there were more reversible perfusion defects than in patients without ST segment depression(83 versus 55%, p<0.05). The number of abnormal segments were significantly higher in the group with ST depression($3.05{\pm}2.01$ versus $1.51{\pm}1.45$, p<0.005). In patients with ST segment depression, there were more segments of reversible perfusion defects than in patients without segment depression($2.15{\pm}2.11$ versus $0.89{\pm}1.24$, p<0.05). There were no differences in the angiographic severity by vessel(p ; NS). We concluded that ST segment depression during $^{99m}Tc$-MIBI myocardial perfusion scintigraphy with Intravenous adenosine is related to the severity of coronary artery disease.

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FDG-PET을 이용한 악성과 양성 연부조직 병변의 감별: 반정량적 지표간의 비교 (The Differentiation of Benign from Maligant Soft Tissue Lesions using FDG-PET: Comparison between Semi-quantitative Indices)

  • 최준영;이경한;최용;최연성;김상은;서재곤;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.90-101
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    • 1997
  • FDG-PET의 반정량적인 당대사지표인 pSUV, aSUV, $TBR_{51}$$TBR_{area}$는 비관혈적으로 악성과 양성 연부조직 병변을 감별하는 데 모두 높은 정확도를 나타내었다. FDG-PET은 연부조직 종양의 평가에서 MRI와 상호보완적인 역할을 할 수 있을 것이다. 또한 FDG-PET은 악성 연부조직 종양환자들의 전이의 발견과 치료 후 추적관찰에도 도움이 될 것으로 생각되며 이에 관한 연구가 계속되어야 할 것이다.

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반신마비성 반사성교감신경 이영양증후군 환자의 골스캔상 견관절 섭취 (Shoulder Uptake in the Bone Scintigraphy in Patients with Hemiplegic Reflex Sympathetic Dystrophy Syndrome)

  • 이종진;정준기;이동수;홍준범;한태륜;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.288-293
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    • 2004
  • 목적: 삼상골스캔상의 증가된 손목과 손의 관절의 증가된 섭취는 반사성교감신경 이영양증후군의 소견이다. 반신마비성 반사성교감신경 이영양증후군 환자에서의 병측 견관절 섭취 증가는 드물지 않은 소견으로서 이번 연구에서는 이런 환자들에서의 견관절 섭취의 임상적 의미를 알고자 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 뇌졸중으로 반신마비가 된 환자 중 임상적으로 반사성교감신경 이영양증후군으로 진단된 23명의 환자를 대상으로 하였다(남:녀=16:7, 좌:우=11:12). 평균나이는 $63{\pm}10$세였다. 10명의 정상 자원자의 데이터를 대조군으로 사용하였다(평균 나이 $60{\pm}5$, 남:녀=1:9). 삼상골스캔은 뇌졸중 발병 후 $59{\pm}32$ 일에 시행하였다. 관심영역을 그려서 삼상의 양손의 우/좌 섭취비를 각각 구하였고, 이를 지연 영상에서의 견관절 섭취 우/좌 섭취비와 비교하였다. 손의 관심 영역은 손목을 포함하였다. 검사의 예민도는 정상 대조군의 데이터를 이용하여 결정하였다. 결과: 관류 영상과 혈액 풀 영상, 지연 영상의 손의 우/좌 섭취비를 이용한 삼상골스캔의 민감도는 각각 45%, 76%, 78%이었다. 지연 영상의 견관절 섭취비를 이용한 민감도는 74%이었다. 지연영상의 손 우/좌 섭취비와 견관절 우/좌 섭취비는 유의한 상관관계를 보였다(Spearman's R=0.824, p<0.001). 결론 : 지연 영상에서의 견관절 섭취는 지연 영상의 손 섭취와 유의한 상관 관계를 보였다. 병측 견관절 섭취 증가 소견은 반신마비성 반사성교감신경 이영양증후군 환자의 진단에 도움을 주는 소견이다.민감도는 스캐너의 횡축방향 708.6 (2D), 2931.3 (3D) counts/sec/MBq, 횡축방향 중심에서 10cm 벗어난 지점에서 728.7 (2D), 3398.2 (3D) counts/sec/MBq 이었다. 산란 분획은 0.19 (2D), 0.49 (3D)이었고 최고 참 계수율과 NECR은 2차원 영상 획득 모드에서 40.1 kBq/mL 일 때 64.0 kcps, 40.1 kBq/mL 일 때 49.6 kcps, 3차원 영상 획득 모드에서 4.76 kBq/mL 일 때 53.7 kcps, 4.47 kBq/mL 일 때 26.4 kcps이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001로 측정한 PET스캐너의 물리적 특성은 PET스캐너에 대한 객관적 평가 및 최적화 된 영상 획득과 분석에 유용할 것이다.로 사료되었다.률 또한 신경회로망(59%)과 핵의학 전문가(72%)의 진단 성적이 거의 다르지 않았다. 결론: 이 연구에서 개발한 간질병소 국소화를 위한 신경회로망 시스템은 측두엽간질 감별 진단에 도움이 될 것으로 기대된다. 생체광학 영상을 이용한 다약제내성 유전자 및 Pgp 발현 연구는 아직 시작단계이나, 분자 생물학적 영상법의 발전과 함께 MRI 기술등에도 이용될 수 있으므로 향후 많은 연구가 있을 것으로 기대된다.{\mu}M$에서는 각각 40%와 5%만 섭취되었다. MTT assay상 K562(Adr)세포에서는 verapamil $100{\mu}M$ 이상에서는 유의하게 낮았으나 다른 세포는 $200{\mu}M$까지에도 차이가 없었다. PKC 아형의 분석상 PKC $\varepsilon$

소동물 Iodine-125 SPECT 개발을 위한 컴퓨터 시뮬레이션 (A Computer Simulation for Small Animal Iodine-125 SPECT Development)

  • 정진호;최용;송태용;정용현;정명환;홍기조;민병준;최연성;이경한;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.74-84
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    • 2004
  • 목적:. I-125는 저에너지(27-35 keV) 방사선을 방출하기 때문에 두께가 얇은 섬광결정과 조준기를 사용할 수 있어 고분해능, 고민감도 영상획득에 유리한 물리적 특성을 가지고 있다. 이 연구의 목적은 새로운 시뮬레이션 도구인 GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission)를 사용하여 최적의 I-125 SPECT 시스템 파라미터를 도출하는 것이다. 대상 및 방법: 시뮬레이션 방법의 신뢰성을 검증하기 위해, Weisenberger 등이 개발한 감마 카메라 시스템을 모사하였다. 섬광체로 평판형 Nal(T1)을 사용하였으며, 두께는 검출효율을 계산해서 결정하였다. 평행구멍조준기와 바늘구멍조준기의 여러 파라미터가 공간분해능과 민감도에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 최적화된 조준기를 결합한 I-125 SPECT의 성능을 평가하였다. 결과: 시뮬레이션에 대한 신뢰성 검증연구 결과, 측정과 시뮬레이션에서 공간분해능(4%)과 민감도(3%)가 유사함을 확인하였다. Nal(T1) 두께는 I-125 감마선을 98% 검출할 수 있도록 1 mm로 결정하였다. 시뮬레이션 결과 고분해능 평행구멍조준기로 구멍크기가 0.2 mm이고 길이가 5 mm인 사각구멍조준기를 선택하였고, 범용 평행구멍조준기로 구멍크기가 0.5 m이고, 길이가 10 mm인 육각구멍조준기를 선택하였다. 바늘구멍조준기는 구멍지름이 0.25 mm이고 채널높이가 0.1 mm이며, 허용각도가 90도인 조준기를 선택하였다. 최적화된 고분해능 평행구멍조준기, 범용 평행구멍조준기, 바늘구멍조준기를 결합한 I-125 SPECT의 재구성 영상 공간분해능은 각각 1.2 mm, 1.7 mm, 0.8 mm였으며, 민감도는 39.7 cps/MBq, 71.9 cps/MBq, 5.5 cps/MBq이었다. 결론: GATE 시뮬레이션으로 I-125 영상에 적합한 섬광결정 파라미터 및 조준기 파라미터를 도출하였다. 이 연구결과는 I-125 SPECT로 탁월한 고분해능, 고민감도 영상을 얻을 수 있음을 보여준다.

Resolution Recovery 기반의 Astonish 영상 재구성 기법의 평가 (The Evaluation of Resolution Recovery Based Reconstruction Method, Astonish)

  • 승종민;이형진;김진의;김현주;김중현;이재성;이동수
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.58-64
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    • 2011
  • SPECT 영상에서의 resolution recovery를 기반으로 하는 3D 재구성 기법은 detector면으로부터 거리에 의한 공간적 blur를 보상하여 높은 spatial resolution과 contrast를 가지는 특징이 있다. 본 논문에서는 이러한 재구성 기법 중의 하나인 Philips사의 Astonish 프로그램을 phantom 실험을 통하여 기존의 재구성 기법과 비교, 평가하고 임상적 유용성을 높이고자 하였다. Skylight SPECT system (Philips)에서 NEMA IEC PET body phantom과 Flanges Jaszczak phantom (Data Spectrum corp.)을 이용하여 시간과 거리에 따른 4가지의 다른 입력 조건에서 실험을 실시하였다. 가까운 거리와 먼 거리 (짧은 거리보다 10 cm 더해진 거리)에서 각각 full time (40 kcts/frame)과 half time (full time의 절반)을 적용하여 영상을 얻고, iteration 수에 변화를 주어 MLEM, 3D-OSEM, Astonish로 영상을 재구성하였다. NEMA IEC PET body phantom의 각 sphere에서 background variability에 따른 contrast ratio의 변화양상을 확인하고 각 재구성 기법에서의 최적의 iteration 수를 찾아보았다. 이로부터 얻은 최적의 iteration 수를 Jaszczak phantom 영상의 재구성에 적용하여 비교해보고 실제 환자의 myocardial SPECT data에 대하여 육안적 평가를 실시하였다. 전반적인 contrast ratio는 Astonish가 MLEM과 3D-OSEM보다 높았다. 직경 37 mm의 가장 큰 hot sphere에서 짧은 거리에서는 Astonish가 MLEM과 3D-OSEM보다 각각 27.1%와 17.4%의 더 높은 contrast ratio를 보였고, 먼 거리에서는 40.5%와 32.6%로 더 높았다. 그러나 시간에 따른 변화의 차이는 크게 나타나지 않았다. 또한, 육안적 평가에서 Astonish가 다른 두 재구성 기법에 비하여 더 좋은 영상을 보였다. 이 실험에서는 정량적 분석 및 육안적 평가를 통하여 Astonish가 기존의 영상 재구성 기법인 MLEM과 3D-OSEM에 비하여 시간을 단축시켜 업무의 효율성을 높일 뿐만 아니라 질적으로도 우수한 영상을 구현하여 임상적으로 신뢰성이 높은 검사 결과를 제공할 수 있음을 확인하였다.

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유방암 PET-CT 검사에서 Prone(복와위)자세의 유용성 평가 (Usefulness of Prone Position on PET-CT in Breast Cancer)

  • 박훈희;김세영;김정열;박민수;임한상;정석;강천구;김재삼;이창호
    • 핵의학기술
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    • 제12권1호
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    • pp.44-48
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    • 2008
  • 유방암은 FDG PET-CT에서 예민도는 80~96%, 특이도는 75~95% 정도이며, 유방촬영(mammography) 소견상 판단이 어려운 수진자에게 매우 유용하며, 검진으로서의 조기 암 검출을 충분히 기대할 수 있다. PET-CT에서 대부분의 검사는 앙와위(supine position)으로 검사되어 전신검사(whole body scan)에서 원형으로부터 변형된 유방영상을 획득된다. 반면에 보정구를 이용하여 복와위(prone position)으로 영상을 획득할 경우, 유방을 중력에 의존하여 보다 원형에 가깝게 표현함으로써 영상의 진단가치를 높일 수 있기에 그 유용성을 평가하였다. 유방암으로 의심되거나 확진 된 여성 환자 30명을 대상으로 하였으며, $^{18}F$-FDG 주사한 뒤 60분 후 supine position으로 whole body PET-CT scan 시행 후, 보정구를 이용하여 prone position으로 병변에 대한 추가검사(lesional scan)를 시행하였다. 각각 획득된 영상은 핵의학과 의사로부터 blind test를 하였고, PET-CT 영상의 SUV를 측정하여 분석하였다. 30명 중 27명의 환자에게서 prone자세가 진단 용이성과 정확한 판별률이 높았으며, 나머지 3명의 경우는 병소가 1 cm 이하의 크기로 인하여, MRI상에는 나타났지만 PET-CT에서는 진단에 의미있는 관찰을 할 수 없었다. supine position과 비교하여 prone position은 구조물의 중력에 의한 변형수치가 낮아, 병변의 구별이 곤란한 경우 명확하게 감별되었다. 각 자세에서 SUV분석은 유의수준 0.004로 유의하였다. Supine position을 통한 PET-CT 전신검사 후의 보정구를 이용한 prone position로 병변에 대한 lesional scan은 두 자세의 비교가 모두 가능하였으며, 경우에 따라 결정적으로 진단에 영향을 주었다. 두 가지 자세의 영상비교에 있어 prone position이 원발성(primary) 병변의 진단은 물론, 미세전이(micrometastasis)의 검출이 가능하였다. 이러한 prone position을 기반으로 구조적인 문제를 정량적 분석과 함께 극복한다면 병변의 진단에 있어 보다 유용한 진단적 정보를 얻을 수 있으리라 사료된다.

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폐쇄집수역의 냉기호 모의를 통한 일 최저기온 분포 추정 (A Quantification Method for the Cold Pool Effect on Nocturnal Temperature in a Closed Catchment)

  • 김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.176-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐쇄집수역의 냉기호 현상을 기존의 냉기집적효과와 연계하여 일 최저기온 분포를 모의할 수 있는 방법을 제시하였다. 집수역 내 찬 공기가 담길 '그릇'의 용적을 계산하고 '그릇'안에 집적되는 냉기량을 고도에 따라 표현하였다. 기존의 계곡지형 냉기류에 냉기호를 합산하여 냉기집적으로 인한 기온하강분을 계산하였다. 이때 냉기호의 '수면'은 일교차 조건에 따라 변화시켰다. 이 방법을 검증하기 위해 경남 하동군 악양계곡의 200m 이하 냉기호 형성지역에 기상관측기 10대에서 1분 단위로 기온을 측정하였다. 5월 17일 새벽에는 형제봉 정상에서 적외선 영상 복사계로 지면온도분포를 획득하였다. 개선된 소기후 모형을 적용하여 0530 LST의 기온 분포를 30m 해상도로 추정한 결과 그 양상이 적외선 열영상 분포와 유사하였다. 10개 기상관측지점에 해당하는 격자의 기온추정값을 추출하여 실측값과 비교한 결과, MAE는 1.01에서 0.60으로, RMSE 1.30에서 0.71으로 감소하여 집수역 출구에 가까운 저지대 평야부분에서 발생하는 기존 방법에 의한 오차가 개선되었다.

임상도와 Landsat TM 위성영상을 이용한 산림탄소저장량 추정 방법 비교 연구 (Comparison of Forest Carbon Stocks Estimation Methods Using Forest Type Map and Landsat TM Satellite Imagery)

  • 김경민;이정빈;정재훈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.449-459
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    • 2015
  • 기존의 국가산림자원조사(National Forest Inventory, NFI)에 의한 산림탄소저장량 추정 방법은 국가 규모의 평균 탄소저장량 추정에는 충분하지만 표본점 개수가 부족한 시 군 단위의 세밀한 추정은 어렵다. 본 연구에서는 시 군별 산림탄소저장량 추정을 위해 공간 자료를 보조 자료로 이용하고 2가지 업스케일링 방법을 적용하여 격자별 산림탄소저장량 정보를 가진 산림탄소지도를 제작하였다. 대상지역은 충청남도로 2가지 방법 모두 제 5차 NFI(2006~2009) 자료를 활용하였다. 방법 1은 임상도를 보조 자료로 선택하고 NFI 기반 산림탄소저장량 회귀모델을 이용하였다. 방법 2는 위성영상을 보조 자료로 선택하고 k-NN을 이용하여 산림탄소저장량을 추정하였다. 불확실성을 고려하기 위해 200회 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 최종 AGB 탄소지도를 산출하였다. 방법 1에서는 충청남도의 총 산림탄소저장량이 22,948,151 tonC으로 기존의 현지조사표본 기반 추정치(21,136,911 tonC)에 비해 과대추정을, 방법 2에서는 19,750,315 tonC로 과소추정되는 경향을 나타내었다. 독립검증 지점(n=186)의 탄소저장량에 대한 대응표본 T-검정 결과, 방법 2의 평균 추정치와 NFI 표본 기반 평균 추정치는 통계적으로 유의한 차이가 있는 반면(p<0.01), 방법 1의 평균 추정치는 NFI 표본 기반 평균 추정치와 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 평가되었다(p>0.01). 특히, 방법 2의 경우 k-NN의 스무딩 효과 및 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 위성영상과 표본점의 mis-registration 오차가 추정오차에 큰 영향을 미칠 수 있음이 발견되었다. 임상도를 활용한 방법 1이 임분 구조가 복잡한 우리나라 산림의 탄소량 추정에 효과적일 수 있지만, 미조사 지점의 주기적인 갱신 및 대면적 추정에 유리한 위성영상의 활용은 여전히 필수적이다, 따라서 시공간적인 확장과 함께 보다 신뢰할 수 있는 산림탄소저장량 추정을 위해 다양한 위성영상 자료 및 활용 기법에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.