• 대한방사선치료학회지
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• 제28권2호
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• pp.149-159
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• 2016

목 적 : 폐암환자의 호흡동조 방사선 치료 계획 시 호흡 훈련 전후 RPM 신호와 횡격막 위치 변화를 분석하여 호흡 훈련의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 2016년 4월부터 8월까지 호흡 동조 방사선 치료를 받는 환자 11명을 대상으로 호흡 훈련을 시행하였고 동시에 RPM 신호 및 횡격막 영상을 획득하였다. 호흡 훈련은 총 3단계로 1단계 자유 호흡 상태의 신호 획득, 2단계 호흡 신호 가이드를 통한 1차 호흡 신호 획득, 3단계 설명과 반복 훈련으로 규칙성과 안정을 유도한 최종 호흡 신호를 획득 하였다. 각 단계의 흡기와 호기시 RPM 신호와 투시 영상의 횡격막 위치의 평균값, 표준편차, 최대값, 최소값을 구하고, 이를 1단계 값으로 표준화 하여 2, 3단계를 상대분포 백분율(%)로 변환하여 환자의 호흡 변화와 내부 움직임을 분석 함으로써 각 환자의 호흡훈련 유용성을 평가 하였다. 결 과 : RPM 신호와 횡격막 진폭을 측정한 뒤, 1단계를 100%으로 표준화하여 각 단계의 평균값과 표준편차의 오차 평균을 구하였다. 그 결과, 3단계 최종호흡 획득 시 진폭의 상대평균 및 표준편차 모두 감소가36.4%, 표준편차만 감소가 18.2%, 진폭만 감소가 36.4%로 나타났으며, 횡격막 영상의 위치 측정 시 3단계에서 전체 81.8%의 환자에게서 상대평균 진폭 값이 30% 감소함을 보였다. 그러나 모든 환자들에게서 2단계 대비 3단계의 RPM 신호와 횡격막 진폭이 각각 평균 52.6%, 42.1% 감소함을 보였다. 또한, RPM 신호와 횡격막 영상 진폭 차이의 연관성은 2번 10번 환자를 제외하고 각각 1, 2, 3단계 움직임의 패턴이 상관관계를 보였다. 결 론 : 호흡 동조 방사선치료에서 호흡 훈련을 시행하였을 때 최적화된 호흡 주기를 유도할 수 있었으며, 모의 호흡 훈련을 치료 전 시행함으로써 불규칙적인 호흡에 의한 환자의 호흡을 제어해 폐의 움직임을 예측 가능 하게 해주는 효과를 기대할 수 있었다. 궁극적으로는 방사선 치료의 체계적 오류를 최소화해 보다 정확한 치료를 기대할 수 있어 호흡 훈련이 유용하다고 할 수 있겠다.그러나 본 연구는 치료 전 호흡 훈련을 시행한 자료를 바탕으로 분석한 연구로 제한되어 있으며 추후 실제 CT 계획과 치료 시 획득한 자료를 가지고 검증하는 것도 필요할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제15권1호
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• pp.90-93
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• 2011

Pixelated BSGI 감마카메라는 높은 분해능과 민감도를 특징으로 하며, 좁은 FOV로 인하여 검출기와 장기간의 거리를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 국소 장기인 갑상선, 부갑상선, 담낭 등의 검사에 유용하다고 알려져 있다. 일반적으로 핵의학 검사에서 감마카메라를 사용하여 국소 장기를 영상화할 때 상의 크기를 확대하고, 우수한 분해능을 획득하고자 바늘구멍 조준기(Pinhole Collimator)를 사용한다. 이에 본 연구에서는 대표적인 국소장기인 갑상선 검사를 대상으로 바늘구멍 조준기로 획득한 영상 과 Pixilated BSGI 감마카메라로 획득한 영상을 비교하여 갑상선 검사 시 Pixilated Breast-Specific Gamma Imaging(BSGI) 감마카메라의 유용성을 평가 하였다. $^{99m}TcO_4^-$을 넣은 갑상선 팬텀을 이용 하였다. 바늘구멍 조준기를 장착한 INFINIA 감마카메라와 저 에너지 고 분해능용 평행다중구멍 조준기를 장착한 Pixelated BSGI 감마카메라에서 300 sec 또는 100 kcts로 설정 후 영상을 획득하였다. 모든 영상 획득은 현재 서울아산병원에서 실제 환자에게 적용하고 있는 갑상선 검사 절차와 동일한 방법으로 시행하였다. 그 결과 INFINIA 감마카메라와 Pixelated BSGI 감마카메라의 갑상선 팬텀 영상을 비교한 결과 Pixellated BSGI 감마카메라에서 갑상선 팬텀의 열소(hot spot)와 냉소(cold spot)의 구분을 더욱 명확하게 확인 할 수 있었다. 갑상선 검사시 Pixilated BSGI 감마카메라는 영상획득 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 더 나아가 투여하는 방사성의약품의 양을 줄임으로써 환자의 피폭을 경감 시킬 수 있다. 촬영시간의 단축은 환자의 호흡 및 움직임을 최소화하여 더 좋은 영상을 얻을 수 있다. 또한 Pixelated BSGI 감마카메라의 검출기는 작고 다양한 회전이 가능하므로 장기와 검출기 사이 거리를 최소화 할 수 있고, 장비자체의 이동도 가능하므로 환자의 이동이 불가 한 경우 매우 유용하다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 Pixelated (BSGI) 감마카메라는 방사성의약품의 집적이 매우 낮은 유방 촬영 전용으로 제작했기 때문에 2000 cts/s 이상에서는 불감시간 효과가 발생한다. 따라서 Pixelated BSGI 감마카메라를 핵의학 갑상선 검사에 적용할 경우 방사성의약품의 투여량의 조절과 영상획득 시간의 조정에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권1호
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• pp.11-20
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• 2013

인공위성 Synthetic Aperture Radar(SAR)는 물리해양학적 현상을 정량적으로 관측하는데 가장 유용한 도구 중의 하나이다. SAR의 도플러 편이(Doppler shift) 현상은 센서와 해양표면 유체와의 상대적인 움직임 차이로 인해 발생될 수 있다. 따라서, 단 채널 SAR 원시자료에 기록된 도플러 정보는 해양의 유체 이동속도를 추정하는데 유용하다. 유체의 이동속도는 측정된 도플러 중심주파수(estimated Doppler centroid)와 예측된 도플러 중심주파수(predicted Doppler centroid) 사이의 차이를 측정함으로써 계산될 수 있다. 예측된 도플러 중심주파수는 표적이 움직이지 않는다고 가정했을 때의 중심주파수로서 위성의 궤도, 시선 각, 자세 등과 같은 기하모델을 통해 계산될 수 있고, 측정된 도플러 중심주파수는 실제 SAR 촬영시 표적의 움직임에 해당하는 도플러 중심주파수로서 원시자료에 기록된 정보를 이용하고 평균상관계수법(Average Cross Correlation Coefficient; ACCC)을 적용하여 추출될 수 있다. 이렇게 추출된 도플러 속도에서 브래그 공명을 일으키는 표면 장력파의 위상속도를 제거하여 좀더 정밀한 표층 해류의 속도를 추출하였다. 이러한 기법들을 동해를 촬영한 Envisat ASAR 원시자료에 적용하였으며, 추출된 해류속도를 HF-radar에서 관측한 해류속도와 비교하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.151-160
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• 2003

삼차원 입체조형방사선치료나 세기조절방사선치료와 같은 다엽시준기(Multileaf Collmator, MLC)를 이용하는 보다 복잡한 방사선 치료 기술은 다엽시준기의 위치 및 운동의 검증의 중요성을 증가시키고 있다. 이러한 다엽시준기의 검증은 신뢰성과 그동안 축척된 경험적 검증능력으로 인하여 주로 필름을 가지고 수행되어왔다. 그러나 전자포탈영상장치(Electornic Portal Imaging Device, EPID)의 사용의 편이성과 디지털 영상 제공 능력은 낮은 임상편이성, 효율성, 비용대 수익률에도 불구하고 정기적인 정도확립(Quality Assurance, QA)에 현실적인 필름의 대체재로 관심을 모아왔다. 본 연구에서는 EPI를 활용한 다엽시준기의 정기적인, 특히 일간 정도확립법을 개발하였다. 정기적 정도확립을 위한 전자포탈영상(Electronic Portal Imaing, EPI)의 적용가능성에 대한 검증은 방사선 조사시 동시에 획득된 필름과 다엽시준기의 제어장치에 입력한 다엽시준기의 처방과의 비교를 통해 수행되었다. 특별히 설계된 두가지 형태의 시험형(test pattern)이 영상 획득 및 비교에 적용되었다. 정성적인 온라인 육안 검증과 함께 윤곽 검출 알고리듬을 이용한 정량적인 오프라인 분석이 검증 절차에 이용되었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 EPI를 이용한 다엽시준기의 일간 정도확립법은 필름의 정확도를 가지고 편리하게 수행될 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.183-190
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• 2012

기존의 운동량 측정방법들은 가속도 센서나 GPS, 심장박동, 체온측정 등의 정보를 이용하였으나, 각기 측정방식 및 측정환경 등의 제한으로 인해 정확한 신체활동 측정 및 분석에 어려움이 있었다. 이러한 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는, 운동 시 발생하는 생체전기신호를 이용하여 유산소운동은 물론 기존에 측정이 어려웠던 근력운동에 대한 분석도 가능한 시스템을 개발하였다. 운동을 분석하기 위해 두개의 전극이 부착된 허리벨트를 착용해 운동 중 복부에서 발생하는 생체전기신호를 기록했고, 측정된 생체전기신호는 각각 상체 움직임 및 근육활동을 대표할 수 있는 주파수 대역으로 분리한 후, 분리된 각 신호의 파워 값과 차분의 파워 값, 그리고 중간주파수 값들을 운동형태 구분을 위한 특징값으로 추출하였다. 일원분산분석과 다중비교 분석의 통계적 검증을 통하여 추출된 특징값들의 유의성을 검증하였고, 또한 SVM분류기를 이용하여 운동의 형태를 구분하였다. 여섯 가지의 세부운동들을 분류하기 위해 두 가지의 분류방법을 적용하였고, 그 결과 유산소운동과 근력운동으로 분류 시 100%, 유산소운동과 근력운동 및 복합운동으로 분류한 경우 92.7%의 구분율을 보이며 운동형태의 분류가 가능하였다. 또한 유산소운동 및 근력운동의 양을 각각 수치화하여 표현 가능하다. 본 시스템은 기존의 유산소운동 기반의 운동량 측정방식대비 추가적으로 근력운동의 분석이 가능해짐에 따라 보다 다양한 활동에 대해서도 분석이 가능하다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권32호
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• pp.1-21
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• 2013

실루엣 애니메이션은 애니메이션의 시작을 알린 20세기 초반부터 애니메이션의 한 장르로 인정받아왔으며, 특유의 움직임과 조형성은 다양한 의미론적 해석과 조형적 활용을 가능케 해왔다. 특히 프랑스의 애니메이션 감독 미셀 오슬로는 실루엣 애니메이션에 디지털을 접목하여 실루엣 애니메이션의 확장 가능성을 끊임없이 모색하고 새로운 활로를 개척하고 있다. 최근작인 <밤의 이야기>는 3차원 입체로 실루엣 애니메이션을 제작함으로써 실루엣 애니메이션이 가지고 있던 고질적 한계들을 그만의 방식과 스타일로 진화시켰다. 오슬로 감독은 점점 더 사실적인 움직임을 지향하는 디지털 애니메이션의 흐름 속에서도 선택된 움직임과 대안적 요소들을 통해 느림의 미학을 제시한다. 뿐만 아니라, 정서, 감정 등의 무의식적 요소들을 강조하는 색채, 구도, 패턴 등을 그만의 방식으로 활용함으로써 이미지 범람의 시대에 절제되면서도 오히려 디지털로 강화된 회화적 인상과 이미지를 선사한다. 이와 함께 디지털의 획득으로 가능해진 3차원적 공간 활용은 관객들에게 더욱 폭넓은 조형적 상상력을 제공한다. 이 논문에서는 움직임, 이미지, 공간의 세 가지 범주에서 미셀 오슬로의 디지털 실루엣 애니메이션인 <밤의 이야기 Tales of the Night>(2011)의 진화된 미학적 특성들을 기존 전통적 기법의 실루엣 애니메이션과의 비교를 통해 분석 하였다. 이를 통해 <밤의 이야기>가 기존 실루엣 애니메이션 특유의 환영적 특징들을 새롭게 환기시키는 동시에, 여러 가지 제약으로 침체되었던 실루엣 애니메이션 제작에 디지털 접목을 통한 새로운 활기와 가능성을 모색하게 하였음을 발견하였다. 점점 더 획일화되어가는 디지털 애니메이션의 현 시점에서 이와 같은 디지털을 접목한 실루엣 애니메이션은 기존 아날로그 방식 특유의 정적 매력을 그대로 유지하면서도 디지털로 새로운 조형적 상상력을 극대화시킨다는 점, 그리고 이러한 부분들이 향후 디지털 애니메이션의 다양성 획득과 발전적 진화에 큰 보탬이 될 수 있다는 점에 있어서 충분한 연구 가치와 그 가능성을 지니고 있다고 볼 수 있다. 뿐만 아니라, 이를 통해 미셀 오슬로의 새로운 실험과 작품경향에 대해서도 살펴볼 수 있는 기회를 마련하고자 한다.

• 대한핵의학회지
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• 제29권1호
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• pp.48-53
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• 1995

Rb-82 dynamic PET과 이중적분법에 의한 국소 심근 혈류측정 연구를 시행하고자 실험 개를 이용한 심근 혈전증 모델에서 좌심실 입력함수에 의한 정상 및 관류결손 심근에서의 혈류를 측정하였다. 이중적분법이 선형회귀모델에 의한 혈류측정방법에 비하여 실현이 간단하고 심근내 혈류가 선형적인 가정을 배제할 수 있어 더욱 정확한 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.439-445
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• 2004

확산 텐서 영상은 조직 내 물 분자의 확산 현상을 이용하는 영상기법으로 조직 구조의 비등방성 및 방향성에 대한 정보를 제공해준다. 근육이나 뇌백질과 같은 조직에서는 신경다발들이 일정한 방향성을 가지고 있어서 그 방향에 대해서 확산이 잘 일어난다. 이러한 확산을 비등방성이라 한다. 확산의 비등방성의 정도는 RA, VR 그리고 FA와 같은 지표를 이용하여 나타낸다. 본 연구에서는 다른 확산 경사자장의 수에 대하여 각각 FA 영상을 만들었다. FA영상에 관심영역을 설정하고 FA 평균값 및 FA의 표준편차를 계산하였다. 그 결과, 경사자장의 방향수가 증가함에 따라서 FA값 및 FA의 표준편차가 감소하였다. 또한 ADC 측정 오차에 대한 표준 오차도 확산 경사자장의 방향수가 증가함에 따라서 감소하였다. 결론적으로 경사자장의 방향수에 따라서 잡음의 영향이 다르며, 더 많은 방향수를 사용하는 것이 FA영상의 질을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다. 그러나 영상획득 시간과 FA의 표준편차 등을 고려했을 때. 임상적으로 사용될 확산 텐서영상의 방향수는 23개 정도가 적당하다고 결론 내릴 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제24권2호
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• pp.181-187
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• 2014

In this study, a real-time evaluation system for quantitative dynamic fitting during pedaling was developed. The system is consisted of LED markers, a digital camera connected to a computer and a marker detecting program. LED markers are attached to hip, knee, ankle joint and fifth metatarsal in the sagittal plane. Playstation3 eye which is selected as a main digital camera in this paper has many merits for using motion capture, such as high FPS (Frame per second) about 180FPS, $320{\times}240$ resolution, and low-cost with easy to use. The maker detecting program was made by using Labview2010 with Vision builder. The program was made up of three parts, image acquisition & processing, marker detection & joint angle calculation, and output section. The digital camera's image was acquired in 95FPS, and the program was set-up to measure the lower-joint angle in real-time, providing the user as a graph, and allowing to save it as a test file. The system was verified by pedalling at three saddle heights (knee angle: 25, 35, $45^{\circ}$) and three cadences (30, 60, 90 rpm) at each saddle heights by using Holmes method, a method of measuring lower limbs angle, to determine the saddle height. The result has shown low average error and strong correlation of the system, respectively, $1.18{\pm}0.44^{\circ}$, $0.99{\pm}0.01^{\circ}$. There was little error due to the changes in the saddle height but absolute error occurred by cadence. Considering the average error is approximately $1^{\circ}$, it is a suitable system for quantitative dynamic fitting evaluation. It is necessary to decrease error by using two digital camera with frontal and sagittal plane in future study.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권2호
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• pp.681-689
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• 2023

Purpose: Muons are characterized by a strong penetrating ability and can travel through thousands of meters of rock, making them ideal to image large volumes and substances typically impenetrable to, for example, electrons and photons. The feasibility of 3D image reconstruction and material identification based on a cosmic ray muons tomography (MT) system with triangular bar plastic scintillator detectors has been verified in this paper. Our prototype shows potential application value and the authors wish to apply this prototype system to 3D imaging. In addition, an MT experiment with the same detector system is also in progress. Methods: A simulation based on GEANT4 was developed to study cosmic ray muons' physical processes and motion trails. The yield and transportation of optical photons scintillated in each triangular bar of the detector system were reproduced. An image reconstruction algorithm and correction method based on muon scattering, which differs from the conventional PoCA algorithm, has been developed based on simulation data and verified by experimental data. Results: According to the simulation result, the detector system's position resolution is below 1 ~ mm in simulation and 2 mm in the experiment. A relatively legible 3D image of lead bricks in size of 20 cm × 5 cm × 10 cm used our inversion algorithm can be presented below 1× 10⁴ effective events, which takes 16 h of acquisition time experimentally. Conclusion: The proposed method is a potential candidate to monitor the cosmic ray MT accurately. Monte Carlo simulations have been performed to discuss the application of the detector and the simulation results have indicated that the detector can be used in cosmic ray MT. The cosmic ray MT experiment is currently underway. Furthermore, the proposal also has the potential to scan the earth, buildings, and other structures of interest including for instance computerized imaging in an archaeological framework.