• 한국임상수의학회지
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• 제27권5호
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• pp.546-552
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• 2010

대부분 척수손상 모델에서의 척수 손상 정도 평가는 자기공명 영상 등을 통한 유발 후 평가를 실시하고 있으며, 유발 전 평가를 위해 풍선 카테타에 주입된 공기 양을 기준한 예가 있으나 종 특이성과 개체 차이를 고려하지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복한 척수손상 기준모델을 제시하기 위해 본 실험을 실시하였다. 방사선 평가를 통해 요추 1 번 척수강 높이가 8 mm로 측정된 임상적으로 건강한 비글견 8 마리를 풍선카테타의 직경과 척수 압박시간을 기준으로 4개 군 (4 mm/3 시간, 4 mm/6 시간, 4 mm/12 시간 그리고 6 mm/3 시간)으로 구분하였다. 손상 정도는 행동 관찰, 자기공명영상 해석, 체성감각유발전위평가 그리고 병리조직검사를 실시하여 평가하였다. 실험결과, 행동평가와 체성감각유발전위평가는 단지 손상 유발 여부만 지시할 뿐 정도 평가에는 유용하지 못하였다. 자기공명영상 평가에서 척수손상 부위는 단시간반전회복영상과 T2강조영상에서 불균질한 고신호강도 영역으로 관찰되었다. 고신호강도 영역은 삽입된 풍선 직경과 압박시간 증가에 따라 보다 확장되어 관찰되었으며, 이러한 소견은 공포화 등의 손상부위 증가와 카스파제-3 및 PARP 면역반응 세포의 수적 증가로 나타난 병리조직검사 결과와 일치하였다. 이러한 결과로 미루어 정형화된 척수손상 모델 유발을 위한 척수강 직경과 풍선카테타 직경 그리고 압박시간의 변수 이용과 손상 정도 평가를 위해 자기공명영상은 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.50-50
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• 2003

World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3 차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomo graphy (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtraction ictal SPECT co registered to MRI (SISCOM) 을 수행하였다. SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel 들의 평균 값 위로 1 표준편차와 2 표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y 축의 길이를 측정하고 z 축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정 도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다. 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.2(A)
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• pp.27-31
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• 2010

본 논문에서는 하이퍼그래프의 고유벡터를 척도로 하여 fMRI기반 Brain Network를 분석하여 중요한 허브노드를 찾는 방법론을 제시한다. 이 방법을 비디오게임을 수행하면서 촬영한 기능적 자기뇌영상(fMRI) 데이터인 PBAIC 2007 데이터셋에 대하여 그 유용성을 검증하였다. 이 데이터는 각 20분씩 세 세션을 촬영한 것이며 처음 두 세션에는 13가지의 감정 항목의 평가치가 각 스캔마다 주어진다. 한 피험자의 첫번째 세션 데이터로부터 13가지 감정 항목에 대하여 상관관계가 높은 각각의 복셀(voxel)들을 추출하였다. 이 13가지의 복셀들의 집합들을 각각 하이퍼에지로 보고 하이퍼그래프를 구성하였다. 하이퍼그래프로부 터 인접 행렬(adjacency matrix)를 구성한 후 고유치(eigenvalue)와 고유벡터(eigenvector)를 구하였다. 여기서 고유치가 가장 큰 고유벡터의 원소들은 각 복셀들의 중앙성(centrality), 즉 중요성을 나타내며 이로부터 감정과 관련된 중요한 허브 복셀들과 그들의 국소적 집합인 모듈을 찾았다. 모듈들은 감정 및 작업기억(working memory)과 관련된 뇌 영역들의 클러스터(cluster)로 추정된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권5호
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• pp.187-194
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• 2014

전립선암은 전립선에 나타나는 악성 종양이다. 현재 그 발병률이 높아지고 있다. 전립선암의 구조를 가장 정확하게 확인할 수 있는 검사 방법은 MRI를 이용하는 것이나, 그 비용 때문에 모든 환자에게 적용하기는 어려운 실정이다. 그래서 많은 환자들은 가격이 저렴한 초음파검사를 이용하여 전립선암을 진단하고 있다. 전통적으로 의사들은 영상을 눈으로 확인하여 전립선의 경계를 수동으로 분할하였다. 그러나 수동으로 분할하는 과정은 시간이 많이 소요되며, 의사에 따라서 그 경계가 일정하지 않게 얻어진다. 이 문제를 해결하기 위하여 전립선의 자동 분할에 관한 연구가 되었고, 환자들에게 신뢰를 줄 수 있었다. 본 연구는 초음파 전립선 영상에서 전립선의 경계를 분할하는데 평균 형상 모델을 적용하는 것이다. 먼저, 에지 분포를 이용하여 프로브를 찾고, 프로브와 연결된 두 직선을 찾는다. 이 후에 이 정보를 이용하여 전립선 영상 위에 평균 형상을 위치시킨다.

• 대한영상의학회지
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• 제81권6호
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• pp.1523-1528
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• 2020

부분 폐정맥 환류 이상은 드문 선천성 폐정맥 기형의 한 종류로 진단 시 종종 간과될 수 있다. 대부분의 경우 비 침습적인 영상검사인 심장 초음파, CT 또는 MRI로 진단을 하게 되는데, 2D 모니터를 이용한 영상진단은 삼차원적으로 복잡한 심장의 구조를 이해하는데 제한이 있다. 최근에는 CT와 MRI에서 얻은 의료 영상 데이터를 기반으로 3D 프린팅 기술을 이용하여 심장의 모형을 만드는 기술이 소개되어 점차 이용이 증가되고 있다. 본 증례 보고에서 저자들은 우측 상 폐정맥과 우측 중 폐정맥이 상대정맥으로의 각각 배출되며 우측 중 폐정맥을 통해 양측 심방 간의 연결이 이루어진 환자의 CT 영상 및 3D 프린팅 모델에 대해 보고하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.257-258
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• 2011

한국과학기술정보연구원과 가톨릭대학교 의과대학 가톨릭응용해부연구소에서는 기초기술연구회 National agenda project 일환으로 척추 연구자들이 쉽게 사용할 수 있는 기초 자료를 구축하고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 연구에 활용할 수 있는 모델 제작을 위한 형상 정보를 제공하기 위해 60대, 70대 기증시신 20여 표본을 활용하여 고해상도 척추 (whole spine) CT (pixel dimension : 0.4xmm, thickness: 0.6mm)를 촬영하고 이를 3차원 모델링 소프트웨어(Mimics, Ver.14, Materialise, Belgium)를 사용하여 3차원 형상 모델(shell model, STL format)로 구축하고 있다. 또한 3차원 형상 모델을 활용하여 목, 등, 허리 척추의 주요 부위를 계측하여 수치화 하였다. 시신 기반 자료의 한계를 극복하기 위해 척추센터를 내원한 환자 중 고령자 호발 질환을 중심으로 선정하여 X-Ray, 3D CT, MRI, BMD 자료를 구축하여 보강하고 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.619-621
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• 2003

CT, MRI와 같은 의료 영상을 3차원 재구성을 통해 3차원으로 가시화하는 기술은 의료 분야에서 진단과 진료에 많이 활용되고 있다. 이는 의사에게 정확한 진단과 시술에 대한 확신을 환자에게는 시술에 대한 이해와 신뢰를 심어준다. 치아의 경우 치과 진료가 개개의 치아에 이루어진다는 점을 고려하면 개개의 치아가 개별적으로 모델링 되어 3차원 상에 가시화 되어야 한다. Contour 기반 알고리즘은 2차원 단면 데이터로부터 고속 렌더링과 높은 품질의 3차원 모델 생성이 가능하다. 본 논문에서는 CT에서 추출한 치아 contour 데이터로부터 삼각형 패치를 생성하고, 어금니의 분기 문제를 해결하는 3차원 치아 모델 생성을 위한 contour 기반 알고리즘을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.715-717
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• 2003

2차원 의료 영상으로부터 3차원 모델을 재구성 하면 여러 의학 분야에 효과적으로 활용할 수 있다. 컬러 영상이나 MRI의 영상은 표면을 자동으로 식별하기 어렵기 때문에 구역화한 결과로 나오는 외곽선으로부터 표면을 재구성해야한다. 표면 재구성을 위한 기존의 삼각형화 알고리즘은 모델이 복잡할 경우 수행속도가 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 정합되는 부분과 나머지 부분을 따로 처리하는 기존 방법 대신에, 알맞은 위치에 연결간선들만 결정하여 연결한 후, 그 사이의 정점들을 연결하는 간단한 삼각형화 알고리즘으로 속도를 향상시키는 방법을 제안한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제2권1호
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• pp.58-66
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• 1998

목적: 본 논문은 마코브 랜덤필드(Markov Random Field)와 깁스 랜덤필드(Gibbs Random Field) 및 라인모델(LIne Model)에 기반한 3차원 자기공명영상의 분류 방법을 소개하고자 하였다. 대상 및 방법 : 통계적으로 이질적 성분들로 구성된 영상을 대상으로한 깁스분류 결과는 영상내의 국소적으로 정적인 영역들을 이웃화소 시스템 내에서 정의되는 상호작용 인자(inetraction parameter)의 메커니즘에 의해 분리하\ulcorner로서 개선시킬 수 있다. 이를 위하여 영상에서 라인모델의 생성을 고려할 수 있으며, 본 논문에서는 영상의 미분방법에 근거한 다중신호영상을 위한 라인모델을 구축하였다. 라인모델은 서로 상이한 통게적 특성을 갖는 영역사이에 존재하는 관측할 수 없는 라인필드의 존재 유무를 확률 값으로 제공한다. 영상으로부터 획득한 라이모델은 Gibbs 분류기의 에너지함수 값을 결정하는 상호작용 인자 값을 결정하는데 사용된다. 결과 : 3차원 자기공명영상의 분류를 위한 MRS-Gibbs 분류기는 영상분류의 도메인이 일반적인 이차원 영상의 $E^{2}$ 공간에서 $E^{3}$ 공간으로 확장되었다. 개발된 깁스분류기를 이용한 자기공명여상의 분류결과 기존의 context free 분류방법에 의한 결과에 비하여 특히 동일성질을 갖고 있는 영역 및 경계부분 등의 분류결과가 우수함을 알 수 있었다. 결론 : 본 논문에서는 다중 신호, 3차원 자기공명영상을 위한 라인모델을 구축하고 그로부터 MRF-Gibbs분류기의 에너지함수를 결정하기 위한 상호작용 인자를 유도하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.34-42
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• 2003

World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtractionictal SPECT coregistered to MRI (SISCOM)을 수행하였다 SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel들의 평균값 위로 1-표준편차와 2-표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y축의 길이를 획득하고 z축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다 간질 발작 진원지는 뇌의 오른쪽 측두엽에서 나타났고 공간적으로 발작 진원지의 실제 위치를 VRML 거리 측정 도구에 의해 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.