• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.316-324
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• 2007

의료영상에서 사용하는 MIP 볼륨 렌더링은 CT나 MR 등의 볼륨데이터에서 시각 광선으로부터 높은 밝기 값을 추출하여 혈관과 뼈와 같은 환자의 조직을 보여주는 볼륨 렌더링 기법이다. 최근 GPU를 MIP 볼륨 렌더링에 사용하여 대용량 의료영상 데이터에 대해서도 속도가 빠른 렌더링이 가능하게 되었다. 볼륨데이터를 여러 각도에서 관찰하면, 일반적으로 시각과 동일한 방향의 텍스쳐 평면과 볼륨 경계평면이 비스듬하게 교차한다. 볼륨데이터의 외부에는 값이 존재하지 않으므로 경계부분에서 공간 주파수가 높게 나타난다. 기존의 MIP 렌더링은 샘플링 간격이 일정하기 때문에 경계부분에서 데이터의 손실이 생겨 알리아싱이 나타나는 문제가 있다. 화질을 개선하기 위해 샘플링 간격을 줄여 슬라이스수를 증가시킬 수 있으나, 이때는 렌더링 수행 시간이 길어지게 된다. 이 논문에서는 기존 렌더링 결과에 볼륨 경계 평면을 추가로 렌더링하는 방법을 제안한다. 이 방법은 주파수가 높은 경계 부분의 샘플링 간격을 줄여 화질을 향상시킨다. 한편 MIP는 샘플링 순서에 무관하므로 추가된 슬라이스는 기존 렌더링 영상을 손실시키지 않는다. 증가된 슬라이스는 경계부분인 여섯 평면에 불과하므로 렌더링 수행시간에는 거의 영향을 주지 않고 화질을 개선할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.512-520
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• 2009

최대 휘소 투영(MIP) 볼륨 가시화는 의료기기 등에서 생성된 삼차원 영상 데이터로부터 관찰자가 바라보는 방향으로 최대값을 추출하여 영상을 생성하는 가시화 기법이다. MIP는 조영된 혈관 같은 높은 밀도의 구조를 가려짐 없이 드러내어 의료 영상 등에서 많이 사용된다. 본 연구는 두 단계의 가속화 방법을 제안하여 상용 CPU에서 고속으로 MIP를 수행할 수 있도록 한다. 먼저, 기존 MIP 알고리즘이 다수의 조건 분기 명령으로 구성된다는 것에 착안하여, 상용 CPU에서 제공하는 단일 명령 복수 데이터(single instruction multiple data: SIMD) 연산으로 조건 분기 명령을 제거한다. 많은 시간이 소요되는 조건 분기 명령을 제거하여 가시화 속도가 향상된다. 또한 본 연구는 메모리 참조가 순차적으로 발생하도록 알고리즘을 구성한다, 기존 가시화 방법에서 영상과 객체의 메모리 참조가 무작위로 발생하여 발생하던 속도 저하 문제를 완화시킨다. 두 가지 제안 방법을 통해 기존의 쉬어-왑 볼륨 가시화 기법에 비해 7배 이상의 성능 향상을 얻는다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.981-991
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• 2011

최대휘소투영은 볼륨 렌더링의 한 기법으로, 의료영상을 판독하기 위해서 중요한 기능이다. 광선 투사법을 이용한 최대휘소투영 렌더링은 비교적 높은 화질의 영상을 생성하나 많은 연산을 요구한다. 본 연구는 그래픽 처리장치(GPU : Graphic Process Unit) 에 일반 연산을 적용하는 GPGPU(General-purpose computing on Graphic Process Unit) 기술을 이용하여 최대휘소투영 렌더링의 속도를 향상시키는 방법에 관한 연구를 수행한다. 본 논문에서는 GPGPU를 수행 할 수 있는 프로그래밍 언어인 CUDA(an acronym for Compute Unified Device Architecture)를 기반으로 고속 광선 투사법을 구현하며, CUDA 환경에 적함한 가속화 방법을 제안한다. 구체적으로, 블록 기반 공간 도약 기법을 적용하여 불필요한 부분을 도약하고, 이분 이동법을 통해 블록 경계면의 탐색을 고속으로 수행하며, 초기 값 추정 알고리즘을 이용하여 공간 도약 확률을 향상시킨다. 이를 통해 화질 손실 없이 최대휘소투영 렌더링의 가시화 속도를 크게 향상시킨다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.87-97
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• 2018

Maximum intensity projection (MIP) is a common visualization technique in medical imaging system. A typical method to improve the performance of MIP is empty space leaping, which skips unnecessary area. This research proposes a new method to improve the existing empty space leaping. In order to skip more regions, we introduce a variety of acceleration strategies that use some tolerance given by the user to take part in image quality loss. Each proposed method shows various image quality and speed, and this study compares them to select the best one. Experimental results show that it is most efficient to add a constant tolerance function when the image quality required by the user is low. Conversely, when the user required image quality is high, a function with a low tolerance of volume center is most effective. Applying the proposed method to general MIP visualization can generate a relatively high quality image in a short time.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
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• pp.286-289
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• 2002

뇌 혈관 영상은 2D로 되어있어 임상에서 뇌의 이상 유무와 질병의 진행 정도를 판별하는데 어려움이 있다. Volume Rendering은 2차원 데이터를 3차원 영상으로 재구성하여 오브젝트의 내부 모습을 3차원으로 볼 수 있게 해주는 장점이 있어 진단에 도움을 줄 수가 있다. MRA(Magnetic Resonance Angiography) 는 MRI(Magnetic Resonance Imaging)을 이용하여 Vascular Imaging 하는 기법이다. MRA 혈관 영상을 가시화하는 방법으로 MIP(Maximum Intensity Projection)를 이용하였다. 본 논문에서는 256×256 크기의 MRA영상 48장을 MIP 로 볼륨 랜더링하여 뇌 혈관 영상을 3차원으로 가시화 하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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• pp.72-74
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• 1997

We have developed a 3-D image processing and display technique that include image resampling, modification of MIP, and fusion of MIP image and volumetric rendered image. This technique facilitates the visualization of the three-dimensional spatial relationship between vasculature and surrounding organs by overlapping the MIP image on the volumetric rendered image of the organ. We applied this technique to a MR brain image data to produce an MRI angiogram that is overlapped with 3-D volume rendered image of brain. MIP technique was used to visualize the vasculature of brain, and volume rendering was used to visualize the other structures of brain. The two images are fused after adjustment of contrast and brightness levels of each image in such a way that both the vasculature and brain structure are well visualized either by selecting the maximum value of each image or by assigning different color table to each image. The resultant image with this technique visualizes both the brain structure and vasculature simultaneously, allowing the physicians to inspect their relationship more easily. The presented technique will be useful for surgical planning for neurosurgery.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.813-819
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• 2018

MDCT의 3D 유용성을 입증하기 위해 쇄골하 혈전증을 수반한 73세 남자 환자를 대상으로 MIP, 볼륨렌더링, MPR의 3D 영상을 획득하여 쇄골하동맥의 혈전증을 명확하게 탐지하고 위치를 확인하여 임상에서 기초자료를 제공하여 환자의 진단 및 치료에 적용하고자한다. 스캔 데이터를 3차원 CT영상인 MIP, 볼륨렌더링, curve multiplanar reformation (MPR), virtual endoscopy 영상을 획득하였다. CT검사 환자의 데이터를 3D 프로그램으로 전송한 영상에서 3D 프로그램에서 측정한 상행대동맥은 364.28 HU, 좌총경동맥 413.77 HU, 좌쇄골하동맥 15.72 HU로 낮게 산출되었다. MIP coronal 영상으로 좌측의 쇄골하동맥의 혈전으로 폐쇄를 정확하게 보여주고 있다. 볼륨렌더링 3차원 영상으로 투과도 100%, 87-1265 HU를 적용하여 쇄골하동맥과 뼈를 동시에 묘출하고 있으며, 좌측 쇄골하동맥의 폐쇄 영상을 선명하게 보여주었으며 coronal curved MPR 및 sagittal curved MPR 영상으로 혈전의 의한 쇄골하동맥의 폐쇄를 3D 영상 처리 기능을 이용하여 정확하게 묘출하고 있다. 혈전에 의한 쇄골하동맥 폐쇄 증상 환자를 MDCT로 스캔하여 3D 영상 기법을 응용하여 쇄골하동맥의 폐쇄를 확인할 수 있어 임상에서 3D 기법을 응용하여 적절하게 진단에 적용할 수 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.553-559
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• 2010

본 연구는 척추경 나사못 고정술을 시행한 환자를 대상으로 고정술 전, 후 전산화 단층촬영 영상의 원 자료(raw data)를 이용하여 다양한 재구성 기법을 적용하여 나사못의 정확한 위치파악과 수술의 정확도 등 다양한 정보를 알아보고자 하였다. 임상에서 주로 이용 하는 재구성기법인 다평면재구성(MPR), 최대강도투영(MIP), 체적묘사기법(VRT)과 변형 제적묘사기법(modifying VRT)을 적용하여 영상데이터를 각 각 정량적 방법과 정성적 방법으로 비교 분석하였다. 재구성 영상의 분석 및 평가결과 전산화 단층촬영 영상재구성 기법 중 척추경 나사못 고정술 후 나사의 정확한 위치파악과 금속에 의한 인공음영을 최소화 시키는데 가장 유용한 재구성 기법으로는 변형 체적묘사기법으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권1호
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• pp.47-51
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• 2005

전산화단층검사에서 조영제를 자동주입기를 이용해 주입하여 검사하는 경우에 혈관 외 유출된 성인환자를 대상으로 하였다. 환자의 혈관외유출 사고의 조영제 양은 47 ml로 오른쪽 손목 부위가 부종을 동반하였다. 혈관외유출된 손상부위를 axial 스캔하여 MPR (multi-planar reformation), MIP (maximum intensity protection), volume rendering, SSD (shaded-surface display) 기법으로 구성하였다. 이러한 3D 영상은 조영제의 혈관외유출 환자의 예방 및 사후 조치에 적절한 치료계획의 방법으로 기대된다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권1호
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• pp.41-44
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• 2014

The aim of this report is showing the case that we could give exact navigation of perigastric vessels for gastrectomy with 3D CTA. A 74-year-old male patient visited hospital with gastric cancer. Early gastric cancer, type IIb was found at stomach antrum great curvature side. Before surgery, he underwent 3D CT angiography. 3D volume rendering images and MIP images were made by post processing. He had replaced Lt. hepatic artery arising from Lt. gastric artery. Surgeon could get patient's specific vascular anatomy before surgery including surgically relevant anatomical distance and direction and could finish gastrectomy within 4 hours and just 53ml blood loss.