• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.313-323
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• 2009

확산강조영상 (diffusion weighted image, DWI)은 급성 뇌경색, 뇌종양, 뇌백질 질환, 뇌 막질의 확산 정도 등 여러 뇌질환의 진단을 획기적으로 향상시켰으며 그 활용도가 증가하고 있다. 본 연구는 $10{\sim}60$대 환자들의 뇌를 대상으로 두 기법간의 신호강도, 현성확산계수의 평균치를 측정하였다. 그 결과, 확산강조영상에서의 신호강도 평균값은 편도체부 (amygdala)가 가장 높고, 뇌척수액(cerebrospinal fluid)에서 가장 낮았다. 현성확산계수의 평균값은 뇌척수액이 높고, 교뇌 (pons)가 낮게 측정되었다. 확산강조 신호강도와 현성확산계수의 평균값은 $T_2^*$-DW-EPI 기법이 FLAIR-DW-EPI 기법보다 높고, b-value의 변화에 따른 평균값은 두 기법의 b-value에 모두 반비례하였다. 또한 뇌경색환자의 뇌의 시간 경과에 따른 분석결과, 초급성뇌경색 환자의 일반적인 MR 영상에서는 병변부분이 명확하지 않았으나 확산강조영상에서는 고신호강도로 나타났다. 출혈성 뇌경색, 급성 뇌경색 등 여러질환별로 분석한 결과 그 두 기법의 특성에 따라 신호강도의 값이 차이가 클수록 현성확산계수는 낮게 나타났다. 결론적으로 뇌 질환이 자주 발생되는 부위와 뇌 질환의 확산강조 신호강도 및 현성확산계수 값은 b-value의 변환과 영상기법에 따라 각각 다르게 나타났다. 이러한 정량적인 결과를 바탕으로 보다 안정적인 기법과 적절한 b-value 값을 이용하여 검사를 한다면 여러 뇌의 질환 및 병변 등을 발견, 판독하는 것뿐만 아니라 정상부위나 질환에 따른 기법별 신호의 인지를 통한 정확한 질병 진단과 치료에 중요한 의미가 있다고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.881-887
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• 2023

본 연구는 한국에서 상용화된 인공지능(AI) 기반 의료 영상 장치의 발전과 현재 동향을 분석하는 것을 목표로 한다. 2023년 9월 30일 기준으로 한국 식품의약품안전처에 허가, 인증 및 신고된 AI 기반 의료기기는 총 186개로, 이 중 138개가 영상의학과와 관련된 제품이었다. 본 연구는 2018년부터 2023년까지의 연도별 허가 추세, 장비 유형, 적용 부위, 주요 기능 등을 종합적으로 고찰하였다. 연구 결과, AI 의료기기는 2018년 4개 제품에서 시작하여 2023년까지 꾸준한 성장세를 보였으며, 특히 2020년 이후 급격한 증가세를 나타내었다. 이는 AI 기술의 발전과 의료분야의 수요 증가가 상호 작용한 결과로 볼 수 있다. 장비별로는 CT, X-ray, MR 순으로 AI 의료기기가 개발되었으며, 이는 각 장비별 이미지의 특성과 임상적 중요성을 반영한다. 본 연구에서는 흉부, 뇌신경, 근골격계 등 특정 부위에 대한 AI 의료기기 개발이 활발한 것을 확인하였고, 주요 기능별로는 의료영상 분석, 탐지 및 진단 보조, 영상 전송 등이 주를 이루었다. 이러한 결과는 AI의 패턴 인식 및 데이터 분석 능력이 의료영상 분야에서 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다. 또한, 본 연구는 한국 제품이 국제적인 인증, 특히 미국 FDA와 유럽 CE 인증을 받은 사례를 조사하였다. 그 결과, 다수의 제품이 두 기관의 인증을 받았으며, 이는 한국의 AI 의료기기가 국제적 수준에 부합하며, 글로벌 시장에서의 경쟁력을 갖추고 있음을 보여준다. 본 연구는 AI 기술이 의료영상 분야에서 미치는 영향과 그 발전 가능성을 분석함으로써, 향후 연구 및 개발 방향에 중요한 시사점을 제공한다. 하지만, 규제 측면, 데이터의 질과 접근성, 임상적 유효성 등의 도전 과제도 지적되어, 이러한 문제들에 대한 지속적인 연구와 개선이 요구된다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1556-1564
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• 2021

목적 정상 대퇴 근육의 탄성도를 정량적으로 측정함에 있어 자기 공명 탄성 검사의 실현 가능성을 확인하고 정상 대퇴 근육의 탄성도를 측정한다. 대상과 방법 이 전향적 연구는 일상적인 보행에 지장이 없는 자원자를 대상으로 대퇴부의 T2 강조 축상 영상과 대퇴 근육의 자기 공명 탄성 검사를 시행하였고 최종적으로 10명의 피실험자가 포함되었다[평균 연령, 32.5세, (범위, 23~45세)]. 탄성 특성은 휴식 상태에서 각 대퇴 근육에서의 전단 탄성 계수를 정량적으로 다음 4개의 대퇴 근육에 대해 측정하였다; 내측넓은근, 외측넓은근, 대내전근, 대퇴이두근. 결과 대퇴 근육의 평균 전단 탄성 계수는 각각 두 명의 판독자에서 내측넓은근은 0.98 ± 0.32 kPa, 1.00 ± 0.33 kPa, 외측넓은근은 1.10 ± 0.46 kPa, 1.07 ± 0.43 kPa, 대내전근은 0.91 ± 0.41 kPa, 0.93 ± 0.47 kPa, 대퇴이두근은 0.99 ± 0.37 kPa, 0.94 ± 0.32 kPa으로 측정되었다. 성별에 따른 전단 탄성 계수의 차이는 유의미하지 않게 나타났다(p < 0.05). 내측넓은근(판독자 1; p = 0.194; 판독자 2; p = 0.355)을 제외한 나머지 대퇴 근육에서 연령은 각 근육의 전단 탄성 계수와 유의미하게 일관된 음의 상관관계를 보였다. 결론 자기 공명 탄성 검사는 개별적인 근육의 탄성 특성을 정량적으로 측정할 수 있는 유용한 검사이다. 내측넓은근을 제외한 대퇴 근육에서 나이는 근육의 전단 탄성계수와 통계학적으로 유의미한 일관된 음의 상관관계를 보였다.

• 대한영상의학회지
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• 제84권5호
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• pp.1066-1079
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• 2023

목적 경막내척수외 뇌실막세포종의 임상 및 영상 특성에 대한 보고는 드물다. 하지만, 발생 위치와 병리학적 특성을 고려하였을 때 점액유두상 뇌실막세포종과 구별하기 어렵다. 본 연구는 경막내척수외 뇌실막세포종과 척수 점액유두상 뇌실막세포종을 구별하기 위한 임상적 특징 및 MRI 영상 특징을 조사하였다. 대상과 방법 종양 크기, 종양의 종축/횡축 위치, 조영 정도/패턴, 동공, 종양 변연, T2 강조 영상(T2-weighted image), T1 강조 영상(T1-weighted image; 이하 T1WI), 종양 아래의 cerebrospinal fluid (이하 CSF) T1 신호강도 증가 및 CSF space로의 종양 전파에 대하여 12개의 병리학적으로 확인된 경막내척수외 뇌실막세포종과 10개의 병리학적으로 확인된 척수 점액유두 뇌실막세포종을 대상으로 분석을 하였다. 또한, 분류 및 트리 분석(classification and tree analysis; 이하 CART) 을 수행하여 경막내척수외 척수 뇌실막세포종을 점액유두 뇌실막세포종과 구별하는 데 중요한 임상적 특징 및 MRI 영상 특징을 조사하였다. 결과 경막내척수외 뇌실막세포종 환자는 척수 점액유두 뇌실막세포종 환자보다 유의하게 나이가 많았으며(48세 vs. 29.5세, p < 0.05), T1W1에서 높은 신호 강도는 점액유두상 뇌실막세포종보다 경막내척수외 척수 뇌실막세포종에서 더 자주 관찰되었다(p = 0.02). 반대로 점액유두상 뇌실막세포종은 지주막하강으로의 종양의 파급을 보였다. CSF 신호 강도는 경막내 척수외 척수 뇌실막세포종보다 점액유두 뇌실막세포종에서 더 자주 관찰되었다(p < 0.05). 종양 아래로의 CSF T1 신호 증가 및 CSF space로의 종양 전파는 경막내척수외 척수 뇌실막세포종과 점액유두 뇌실막세포종을 구별하기 위한 CART 분석에서 가장 중요한 변수였다. 결론 경막내척수외 뇌실막세포종과 척추 점액유두 뇌실막세포종을 구별하는 데 있어 임상 및 MRI 영상의 특징이 도움이 될 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권3호
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• pp.172-180
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• 2003

본 연구에서는 자기공명영상(MRI)에서 수소 원자핵의 공명주파수(PRF) 방법을 기반으로 인체 종아리 근육 외부의 열원에 의해 근육 내부로 열원이 전달되는 과정을 비침습적으로 관찰하는 방법을 제시한다. 열전달과정을 온도 변화로 측정하였는데 온도 영상의 안정성 및 보정 실험은 phantom을 이용하였고 온도의 변화는 phantom과 인체 모두에서 측정하였다. Phantom 실험은 agarose gel을 중탕하여 약 50℃까지 가열시킨 후 1시간의 냉각과정 동안 매 3분마다 데이터를 획득하였다. 인체 실험에서는 지원자의 종아리(the calf)에 hot pack을 이용하여 열을 전달하였다. Hot pack을 발열시키기 전에 기준 데이터를 1번 획득하고, 발열시킨 후부터 매 2분마다 30분 동안 데이터를 획득하였다. 획득된 영상 데이터는 위상차 영상으로 재구성된 다음 각 ROI에서의 평균 위상차를 관측하였다. 온도를 34.2∼50.2℃의 범위에서 변화시켰을 때 phantom의 위상차는 온도 변화에 대해 선형적으로 변하였다. 이 범위에서 측정된 온도의 해상도는 0.0457 radian/℃(0.0038 ppm/℃)였다. 인체 실험에서는 각 영상에서 hot pack과 가까운 위치의 평균 위상차가 hot pack과 먼 위치의 평균 위상차보다 작은 값을 나타냈다 이를 통해 같은 영상 단면에서도 열원(heat source)과의 거리에 따라서 온도 변화가 다르게 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. 본 연구를 통해 PRF방법을 이용하여 MRI에서도 비침습적으로 인체 내부의 열전달과정을 관측하였고 이로서 온열치료 시 MRI가 임상적 이용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 대한관절경학회지
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• 제5권2호
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• pp.63-68
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• 2001

목적 : 전방 십자 인대의 비후라는 진단명과 이에 대한 임상적, 방사선학적 및 병리학적인 특징들을 제시하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1995년 12월 이후 전방 십자 인대의 비후가 주진단으로 생각되었던 10명(12례)의 환자를 대상으로 하였다. 남자가 2명, 여자가 8명이었으며 연령은 35세에서 67세까지였다. 임상적, 방사선학적 및 병리학적 소견들을 분석하여 그 특징을 알아보았다. 결과 : 주증상은 특별한 외상병력이 없이 활동에 의해 악화되는 슬관절의 둔통이었으며 이학적 검사상 동통으로 인한 슬관절 완전 신전의 제한이 있었다. 자기공명 시상면 영상에서 전방십자인대가 신호강도의 증가를 동반한 미만성 종창 또는 비후를 보여 전방 십자 인대의 급성 파열시 관찰될 수 있는 소견과 비슷하였다. 관절경 검사에서 전방십자인대가 심하게 비후되어 슬관절 완전 신전시 대퇴과간 절흔과의 충돌현상을 관찰할 수 있었다. 병리학적 소견상 교원질의 증가 및 점액양 변성(myxoid degeneration)이 관찰되었다. 비후된 전방 십자 인대의 부분 절제술 및 절흔 성형술(notchplastry)로 동통 및 운동제한이 소실되었다. 결론 : 슬관절 동통을 유발시킬 수 있는 원인중의 하나로 "전방 십자 인대의 비후"라는 새로운 진단명을 제시하는 바이며, 향후 본 증례들의 발생원인을 규명하기 위한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.188-195
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• 1999

fMRI의 신호는 매우 다양한 종류의 선호들이 혼합된 상태이며 , 비록 몇 가지의 요소에 대해 모델링하여 그 선호 형태를 추측할 수 있으나 모든 신호를 정확하게 분리하여 뇌신경의 활성화를 반영하는 신호만을 선택적으로 알아 내기는 어려운 일이다. 또한 뇌와 신체의 생리적 현상으로 발생하는 잡음뿐아니라 움직임이나 계기의 잡음은 fMRl의 데이터 분석을더욱 어렵게 한다. 따라서 실제 뇌신경의 활성화를 정확히 나타내는 참고데이터(reference data)를 선택하는 것은 힘든 일이며, 뇌신경의 활성화를 반영하는 의미 있는 여러 신호 형태에 대한 분석은 현재 fMRl의 후처리 (post-processing) 분석 방법에서 하나의 연구 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 prioriknow­-ledge 혹은 참고 데이터가 필요 없는 분석 방법인 Independent Component Analysis (lCA) 를 이용하여 fMRI선호를 분석하였다. ICA는 현재 많이 사용되고 있는 상관 분석 방법에 비해 신호의 형태를 분석하는 데에 보다 효과적일 수 있으며, 지연된 반응 형태를 갖는 신호나 움직임에 의한 신호의 패턴을 분리하여 분석할 수 있다. 한편, ICA만으후 fMRl의 신호에 따라 분석이 효과적이지 못한 경우 Principal Component Analysis(PCA) threshold, wavelet spatial f filtering, 부분적 영상 분석 방법들을 ICA전에 수행 함으로써 보다 효과적인 분석을 수행할 수 있다. ICA는 fMRl 신호의 형태 분석에 효과적인 방법이라고 생각하며, 데이터의 자유도를 감소 하기 위해서는 선 필터링 (pre-filtering) 방법들이 적용될 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권1호
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• pp.28-34
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• 2002

목적 : Event-related fMRl를 위한 통계학적 자극설계에서 최소 자극간격(Minimum Stimulus Onset Asynchronoy: SOAmin)은 중요한 요소로 알려져 있다. 본 연구에서는 통계학적 자극설계를 이용한 event-related fMRI에서 언어과제와 운동과제의 보다 큰 활성화 신호를 얻기 위한 치적의 SOAmin을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 4명의 오른손잡이 정상 자원자를 대상으로 운동과 언어의 event-related fMRI를 얻었다. 기능적 자기공명영상은 1.5T기기에서 EPI-BOLD시퀀스를 사용하였다. 각 과제에서 SOAmin을 2, 3, 4, 6초로 달리한 4회의 자극을 이용하여 활성화를 유도하였다. 영상 후 처리는 SPM99를 이용하였으며 활성화 신호의 유의수준은 p<0.05를 기준으로 하였다. 각 과제에서 나타난 활성화 신호를 Z값, 활성화된 화소수와 군집성을 기준으로 비교하였다. 결과 : 운동과제에서는 중심구(1차 운동영역)와 내전두엽(2차 운동영역)에서 활성화 신호가 나타났고, 언어과제에서는 좌측 하전두회 (Broca영역)에서 일정한 활성화 신호가 나타났다. 운동과 언어과제에서 활성화 신호는 SOAmin이 작아질 수록 커지는 경향을 나타내었다. 운동과제에서 1차 운동영역의 활성화 신호는 3초, 2차 운동영역에서는 2초의 SOAmin을 적용한 경우 가장 큰 활성화 신호가 나타났고, 언어과제에서는 2초의 SOAmin을 적용한 경우 가장 큰 활성화 신호가 나타났다. 결론 : 통계학적 자극설계를 이용한 event-related URI로 운동과 언어의 기능적 자기공명영상을 얻기 위해서는 2초 또는 3초의 짧은 SOAmin이 효과적이었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.179-187
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• 1999

목적 : 본 논문은 Bayes의 복합 의사결정모델을 이용한 효과적인 다중에코 자기공명영상의 분류방법을 소개한다. 동질성을 갖는 영역 혹은 경계선부위 등 영역을 명확히 분할하기 위하여 영상 내 국소 부위 이웃시스댐상의 주변정보(contextual information)를 이용한 분류 방법을 제시한다. 대상 및 방법 : 통계학적으로이질적 성분들로 구성된 영상을 대상으로 한 주변정보를 이용한 분류결과는 영상내의 국소적으로 정적인 영역들을이웃화소시스탬 내에서 정의되는 상호작용 인자의 메커니즘에 의해 분리함으로서 개선시킬 수 있다. 영상의 분류과정에서 분류결과의 정확도를 향상시키기 위하여 분류대상화소의 주변화소에 대한 분류패턴을 이용한다면 일반적으로 발생하는 분류의 모호성을 제거한다. 그러한 이유는 특정 화소와 인접한 주변의 데이터는 본질적으로 특정 화소와 상관관계를 내재하고 있으며, 만일 주변데이터의 특성을 파악할수 있다면, 대상화소의 성질을 결정하는데 도움을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 분류 대상화소의 주변정보와 Bayes의 복합 의사결정모델을 이용한 context-dependent 분류 방법을 제시한다. 이 모델에서 주변 정보는 국소 부위 이웃시스댐으로부터 전이확률(tran­s sition probability)을 추출하여 화소간의 상관관계의 강도를 결정하는 상호인자 값으로 사용한다. 결과 : 본논문에서는 다중에코자기공명영상의 분류를 위하여 Bayes의 복합 의사결정모델을 이용한 분류방법을 제안하였다. 주변 데이터를 고려하지 않는 context-free 분류 방법에 비하여 특히 동질성을 강는 영역 혹은 경계선 부위 등에서의 분류결과가 우수하게 나타났으며, 이는 주변정보를이용한 결과이다. 결론 : 본 논문에서는클러스터링 분석과 복합 의사결정 Bayes 모델을 이용하여 다중에코 자기공명영상의 분류 결과를 향상시키기 위한 새로운 방법을 소개하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제11권2호
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• pp.103-109
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• 2007

목적: 정상인의 뇌영역의 동적 자화율 대조도 (dynamic susceptibility contrast)에서 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용한 Gd-DTPA의 비투과성 (non-permeability)을 조사하고자 한다. 대상 및 방법: 전반적인 혈관내의 이동에 대한 전달함수($K^{trans}$)에 대하여 첫 번째 통과된 조합변수인자의 화소에 대한 정량적인 분석을 실시하였다. 정확한 복셀값의 산출을 위하여 개선된 알고리즘에 의한 경계값을 적용하여 최적화 과정을 반복수행하였다. 결과: 비선형 곡선조화 알고리즘을 적용함으로서, 뇌혈류와 뇌혈류량 측정은 $T2^*$-강조 dynamic contrast enhanced (DCE)에서 상당히 개선 되었다. 재산출된 인자들로부터 뇌관류 강조영상의 형성은 수정된 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 획득하였다. 가상공간의 계산과 데이터 입력은 $T2^*$-강조 DCE 영상에서 조영제 포화도를 산출하였다. 결론: 본 연구에서 개발한 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 DCE-$T2^*$ 강조 자기공명영상 데이터를 얻은 후에 역동학적 인자들의 정확성 및 효율성을 개선시키는데 도움을 주는 것으로 확인되었다.