• 한국가시화정보학회지
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• 제22권1호
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• pp.40-48
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• 2024

This study presents an in-vitro model designed to simulate mitral valve regurgitation, aiming to compare the quantification results between Proximal Isovelocity Surface Area(PISA) and 4D Flow MRI on both fixed and valve annulus tracking(VAT) views. The in-vitro model replicates the dynamic conditions of the mitral valve in a pulsatile environment, utilizing a piston pump set at 60 bpm. Through systematic experiments and analysis, the study evaluates the accuracy and effectiveness of PISA and 4D Flow MRI in assessing regurgitation severity, considering both fixed and valve annulus tracking. The displacement length measured in echo closely resembled that of optical measurements, making it advantageous for structural analysis. VAT-4D flow MRI exhibited the smallest deviation from actual flow rate values, establishing it as most accurate method for quantitative regurgitation assessment.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.208-215
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• 2009

2차원의 영상을 이용한 돌출형 전립선 비대증의 부피 평가방법에서 돌출부위를 포함시킬 경우와 포함시키지 않을 경우의 부피변화를 3차원 볼륨 렌더링(volume rendering, VR)을 이용하여 비교 평가하고자 한다. 돌출형 전립선 부피측정을 위한 가상 전립선 모델은 곤약을 이용해 임의로 평균 1 cm 정도로 돌출되도록 하여 10 ml에서 각각 10 ml씩 부피를 변화시켜 100 ml까지 총 10 개의 모델을 제작하였다. 이 때 제작된 모델의 부피측정은 64 channel 전산화단층촬영(computed tomography, CT)과 3.0 Tesla 자기공명영상(magnetic resonance image, MRI)을 이용하여 획득된 3차원 볼륨 영상자료로 계측하였다. 산출한 CT와 MRI영상들의 3차원 볼륨데이터 근접성 평가를 위해 wilcoxon 부호순위(signed rank) 검정을 하였다. 또한 획득한 영상자료는 3차원 영상처리를 통하여 볼륨 렌더링으로 재구성한 후 타원체부피공식법을 이용하여 돌출부위를 포함시킬 때와 포함하지 않을 때의 부피를 구하였다. 이 때 돌출 유무에 따라 각각 측정된 부피와 3차원 볼륨 렌더링의 부피를 wilcoxon 부호순위(signed rank) 검정을 사용하여 유의성을 평가했으며 상관계수(pearson's correlation coefficient, r)를 사용하여 상관관계를 분석하였다. 계측된 가상 전립선 모델의 돌출부위길이는 CT에서 $0.90{\pm}0.18\;mm$, MRI에서 $0.75{\pm}0.11\;mm$이었으며, CT와 MRI에서 계측된 3차원 영상 부피의 p-value는 0.414로 유의한 차이는 없었다. 그러나 MRI에서 측정된 3차원 영상 부피와 2차원 영상에서 돌출부위를 포함시킬 때의 p-value는 0.005인 반면 포함하지 않을 때의 p-value는 0.139로 나타났으며, CT에서도 측정된 3차원 영상 부피와 2차원 영상에서 돌출부위를 포함시킬 때의 p-value는 0.005인 반면 포함하지 않을 때의 p-value는 0.057로 나타났다. 돌출형 전립선의 부피측정은 돌출부위를 제외하고 상하길이를 측정하는 것이 3차원 볼륨 렌더링에 의한 부피 값과 더 가까운 부피 값을 얻을 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권5호
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• pp.521-526
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• 2003

본 논문에서는 영역의 경계를 추출하기 위해 영상의 밝기 정보와 곡선전개 방식을 이용한 기하 활성 모델을 제안한다. 영역의 경계를 추출하는 문제를 추출한 영역의 평균 밝기 값과 전개중인 폐곡선 영역의 밝기 값의 차론 최소화시키는 것으로 설정한다. 최적의 해를 구하는 방법으로 레벨세트 이론을 적용한 곡선전개 방법을 이용한다. 이 방식은 일반적인 활성 모델에 비해 초기 곡선 설정에 제약이 없고 동시에 여러 영역의 경계 추출이 가능하다. 제안 모델은 에지 정보가 충분치 못한 영상의 경우에도 일반적인 에지 기반 방식에 비해 추출 결과가 양호하였다. 비등방성 확산 필터를 사용하여 영상을 전처리 함으로써 보다 나은 추출이 수행되었다. CT나 MRI 영상을 이용하여 모델의 성능을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권2호
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• pp.115-121
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• 2006

유한 요소 해석을 위해서는 형상과 경계, 하중 조건 그리고 물성을 결정하여야 한다. 그러나 살아 있는 인체에 대해서는 실험이 어렵기 때문에 정확한 형상과 물성을 얻기가 매우 어렵다. 본 논문에서는 한국인 표준체형을 가진 젊은 남성의 생체 자기 공명 영상(MRI : magnetic resonance imaging)을 이용하여 내부 장기를 38가지로 구역화 하고 이것을 이용하여 정밀 유한 요소 모델을 만들었다. 또한 인체를 이루고 있는 다양한 물질들 가운데 뼈에 대한 물성을 얻기 위한 연구를 시행하였다. 인체 뼈의 이방성을 표현할 수 있는 물성을 얻기 위해 성인 남성과 여성의 사체에서 얻은 대퇴골두 시편을 RUS(resonant ultrasound spectroscopy)를 사용하여 탄성 계수 행렬을 얻을 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.481-489
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• 2018

Brain MRI 검사에서는 영상을 얻기 위해 RF Pulse를 인체에 조사하게 되는데 이때 조사된 RF Pulse 에너지의 상당부분은 우리 몸에 그대로 흡수되게 되고 이로 인해 인체의 온도가 상승하게 되는데 노출정도에 따라 인체에 영향을 주게 된다. 그리고 같은 RF Pulse 에너지를 주었더라도 인체에 금속이 삽입되었다면 금속으로 인한 전자파 전도도가 증가하기 때문에 SAR가 증가하고 체온도 변화하게 된다. 이에 Brain MRI검사 시 치아 임플란트의 재료에 따라 발생되는 두부 전체의 SAR와 온도의 변화를 비교 분석하고자 한다. 실험은 인체 두부모델에 1.5Tesla MRI장비에서 발생되는 64MHz RF Pulse 주파수, 3.0Tesla MRI장비에서 발생되는 128MHz RF Pulse 주파수를 조사한 뒤 치아 임플란트 재료를 Titanium과 $Al_2O_3$로 변화시킨 경우 두부 전체의 SAR와 온도 변화를 알아본다. 치아 임플란트 재료의 변화에서 Titanium을 사용하였을 때, 두부 전체의 SAR와 온도는 높게 나타났다. 하지만 $Al_2O_3$을 사용하였을 때, Titanium보다 두부 전체의 SAR와 온도는 낮게 나타났다. 치아 임플란트의 재료는 금속의 비중이 작은 경금속이면서 전기적 도체인 Titanium과 비교했을 때 전기전도도가 낮은 전기적 부도체인 $Al_2O_3$에서 두부 전체의 SAR와 온도는 낮게 나타났다. 치아 임플란트 재료가 Titanium 일 경우 SAR의 최대값은 제한치보다 월등히 높기 때문에 향후 Titanium의 치아 임플란트 재료를 삽입한 환자가 Brain MRI 검사를 할 경우 환자의 생물학적 영향과 관련된 연구가 필요할 것이다. 또한, 치아 임플란트 시술 시 Titanium보다는 $Al_2O_3$ 재질의 치아 임플란트를 사용하는 것이 Brain MRI 검사에서 인체 두부 전체의 SAR와 온도를 감소시키는 방안이라는 점을 발견할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1117-1124
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• 2007

본 논문에서는 MRI 뇌 영상에서 뇌실 영역을 검출하기 위하여 자동적으로 임계치를 설정하는 방법을 제안하였다. 웨이브릿 변환 후 수평 및 수직 신호의 상세 신호 크기를 이용하여 물체의 윤곽선에서 상세신호의 크기 평균을 의미하는 에지 선예도를 계산하였다. 영역 성장을 위한 임계치를 반복적으로 증가시켜 에지 선예도가 최대일 때 최적 임계치를 설정하여 뇌실 영역을 검출하였다. 본 논문에서는 제안한 방법과 지오데식 동적 윤곽선 모델을 수치적으로 비교하였으며, 실제 MRI 뇌영상에 적용시켜 제안한 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권4호
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• pp.411-419
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• 2004

MRI 스캔 중 촬상 대상물체의 화상평면내에서의 회전은 MRI 신호에 위상오차와 불균일한 표본화를 일으킨다. MRI 신호의 위상오차와 불균일 표본화에 대한 문제의 모델은 화상평면 내 임의 중심과 원점에 관한 회전운동에 의해서 열화된 MRI 신호들 사이에 위상 차가 존재함을 나타냈다. 따라서, 아티팩트가 포함된 MR 화상의 화질을 개선하기 위하여 다음과 같은 방법들을 제안한다. 우선, 2차원 회전운동의 회전각은 이미 알려져 있고, 회전중심 위치가 미지인 경우에 대해 위상보정에 기초한 아티팩트를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 다음으로, 회전중심과 각도가 모두 미지인 2차원 회전운동에 대해 아티팩트를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 이때, 미지 운동파라메타를 예측하기 위해 촬상 대상물의 경계바깥쪽에서 이상적인 MR 화상의 에너지는 최소가 되고 촬상대상물의 회전이 존재할 때 측정된 에너지가 증가한다는 성질을 이용한다. 이러한 성질을 이용해서 각 위상부호화 단계에서 미지의 회전각 크기를 추정하기 위한 평가 함수가 정의된다. 최종적으로 phantom 화상을 사용한 시뮬레이션 및 실제화상의 평행이동과 회전운동에 적용한 결과 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.574-575
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• 2023

뇌종양은 인체에 발생하는 여러 종양 중 세 번째로 많이 나타난다. 뇌종양 환자 수는 지속해서 증가하고 있으며, 별도의 예방법이 존재하지 않아 빠른 진단 및 종양 종류에 따른 치료가 매우 중요하다. 현재 뇌종양 진료는 전문의가 전용 소프트웨어로 뇌 Magnetic Resonance Imaging(MRI) 이미지를 확대, 축소하여 자세히 살펴보면서 종양의 크기, 위치, 양성/악성 여부 등을 판단한다. 이 방식은 의사의 숙련도에 따라 진료 시간과 판독의 차이가 크고 오진 가능성이 있다. 본 논문은 뇌종양 종류별 MRI 이미지가 학습된 CNN 모델을 사용한 의사의 뇌종양 진단 시간 단축, 진단 정확도 향상을 통해 환자 치료의 효율성을 높이는 방안으로 Brain Tumor X를 제안한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권1호
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• pp.3-12
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• 1994

연구목적 : 두개내 석회화 병변이 있을때 자기공명영상에서 석회화의 인지는 어렵다고 알려져 있으나 실험적 모델을 통하여 자기공명영상에서 석회화의 신호강도 양상을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 탄산칼슘(Calcium carbonate)과 수산화인회석(Hydroxyapatite) 공을 이용하여 일정한 농도(10, 20, 30 40, 50%) 및 크기 (l-10mm)에 따라 Gel형태의 Phantom으로 만들어 전산화단층촬영 및 MRI의 TI및 T2 강조영상을 얻어 각각 나타나는 소견과 ROI값을 비교분석하고 실제 석회화를 동반한 두개내 병변이 있었던 2예를 비교 관찰하였다. 결과 : 탄산칼슘은 농도가 증가함에 따라 T1과 T2 강조영상에서 저신호강도가 뚜렷하였으며, T1 강조영상에서 수산화인회석의 경우는 10, 20, 30%에서 가장 고신호강도를 나타냈으며 40, 50%로 농도가 증가할 수록 저신호강도로 역전되었다. 가성부갑상선 기능저하증 1예도 기저핵에서 T1강조영상상 고신호강도를 보였다. 결론 : MRI에서 석회화의 신호강도는 석회화의 성분, 농도, 크기에 따라 차이가 있고 특히 고신호강도를 보이는 경우 다른 질환과 감별에 유의하여야 할 것이다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제25권1호
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• pp.211-219
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• 2008

목적 : 전통적으로 태충($LR_3$)과 양릉천($GB_{34}$)은 운동기능과 관련된 질환에 사용되어 왔다. 우리는 두뇌에 신경독을 주입하여 파킨슨병 쥐모델을 제작하였고, 쥐는 운동기능이 손상되고 도파민성 신경세포가 선택적으로 소멸하였다. 병증 모델 쥐에게 태충과 양릉천에 자침한 결과 운동기능이 개선되고 신경세포보호효과가 나타남을 관찰한 바 있다. 이에 실제로 태충과 양릉천에 자침하여 운동기능과 관련된 추체외로 영역에서 신경의 활성화가 나타나는지를 fMRI를 통하여 관찰하였다. 방법 : 자침은 수기침을 선택하였으며, 혈위는 (1) 태충, (2) 양릉천, (3) 태충+양릉천의 세군데를 설정하였고, 자침에 대한 대조자극으로 피부자극을 채택하였다. fMRI 스캐너는 3T를 사용하였고 뇌신경 활성화의 신호는 BOLD(blood-oxygen-level dependant)를 관찰하였다. 두뇌에서 관찰부위는 중뇌를 중심으로 추체외로로 한정하였다. 결과 : 태충에 자침하였을 때 두뇌의 substantia nigra, subthalamic nucleus, red nucleus, pons 등이 활성화 되었다. 양릉천에 자침하였을 때 substantia nigra, subthalamic nucleus, caudate nucleus, thalamus가 활성화 되었다. 태충과 양릉천에 동시에 자침하였을 때는 substantia nigra, subthalamic nucleus, red nucleus, globus pallidus가 활성화되었다. 대조자극에 의해서는 위의 영역들이 활성화되지 않았다. 결론 : 태충, 양릉천, 태충+양릉천 자극은 대뇌에서 추체외로 영역을 활성화시키며 특히 substantia nigra의 활성화는 파킨슨병과 같은 질환의 조절가능성을 시사한다.