• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권6호
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• pp.701-706
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• 2007

The measurement accuracy for heart rate or $SpO_2$ using photoplethysmography (PPG) is influenced by how well the noise from motion artifacts and other sources can be removed. Eliminating the motion artifacts is particularly difficult since its frequency band overlaps that of the basic PPG signal. Therefore, we propose the Periodic Moving Average Filter (PMAF) to remove motion artifacts. The PMAF is based on the quasi-periodicity of the PPG signals. After segmenting the PPG signal on periodic boundaries, we average the $m^{th}$ samples of each period. As a result, we remove the motion artifacts well without the deterioration of the characteristic point.

• 핵의학기술
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• 제22권1호
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• pp.55-66
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• 2018

PET/CT 검사에서 환자의 움직임이나 높은 비방사능에 의해 냉소 인공물(washed-out artifact)이 발생하여 육안적 판독 및 정량평가의 정확성을 감소시킬 가능성이 있다. GE PET/CT 장비의 산란 제한 보정 알고리즘은 영상에 발생한 냉소 인공물을 제거하여 영상을 회복시켜주는 알고리즘이다. 본 연구의 목적은 팬텀 실험을 통해 높은 비방사능에 의해 냉소 인공물이 발생한 영상에 산란 제한 보정 알고리즘을 적용하였을 때 기존의 정량 값으로 회복 가능한 비방사능의 역치 값을 측정하고, 냉소 인공물이 발생한 임상 환자 영상에 산란 제한 보정 알고리즘을 적용하여 보정 전과 후의 영상을 비교 분석하고자 한다. $^{68}Ge$ 실린더 팬텀 영상에 냉소 인공물을 발생시키기 위해 임의의 $^{18}F$ 선원의 비방사능이 20 ~ 20,000 kBq/ml 가 되도록 20 단계로 분주하고 $^{18}F$ 선원의 CT 영상과 PET 영상간에 불일치(mis-registration) 정도가 없을 때, 불일치가 각각 1, 2, 3, 4 cm 일 때의 영상을 획득하였다. 또한 본원에서 $^{18}F-FDG$ Fusion Whole Body PET/CT 검사를 시행한 환자 중 유치 도뇨관 내에 높은 비방사능에 의해 냉소 인공물이 발생한 34명의 환자를 대상으로, CT 영상과 PET 영상간의 불일치 정도(cm), 인공물을 발생시키는 원인이 되는 비방사능의 수치(kBq/ml), 인공물이 발생한 단면 내 근육에서의 $SUV_{mean}$, 인공물이 발생한 단면 내 병변에서의 $SUV_{max}$, 인공물이 발생하지 않은 단면 내 병변에서의 $SUV_{max}$를 측정하였다. 통계는 보정 전과 후의 차이를 비교하기 위해 대응 표본 t 검정을 시행하였다. 팬텀 실험에서는 $^{18}F$ 선원의 비방사능이 커질수록 $^{68}Ge$ 실린더 팬텀의 $SUV_{mean}$가 감소하였다. 불일치 거리가 커질수록 $SUV_{mean}$가 급격히 저하 되었지만 반대로 보정 효과는 더 크게 나타났다. 비방사능 50 kBq/ml 이하에서는 모든 조건에서 육안적으로도 냉소 인공물이 발생하지 않았으며 $SUV_{mean}$에도 차이가 없었다. 불일치가 없을 때와 1 cm 차이가 있을 때는 120 kBq/ml 이하부터 산란 제한 보정 알고리즘을 적용 할 때 기존 $SUV_{mean}$(0.95)와 동일하게 회복 되었고, 2 cm와 3 cm 차이에서는 100 kBq/ml 이하부터, 4 cm 차이에서는 80 kBq/ml 이하부터 기존 $SUV_{mean}$와 동일하게 회복 되었다. 임상 환자 34명의 영상을 분석한 결과, 불일치 평균 거리는 2.02 cm 이었고, 냉소 인공물을 발생시키는 평균 비방사능은 490.15 kBq/ml 이었다. 인공물이 발생한 단면 내 근육의 $SUV_{mean}$와 병변의 $SUV_{max}$는 보정 전 후 각각 통계적으로 유의한 차이가 있었지만(t=-13.805, p=0.000) (t=-2.851, p=0.012), 인공물이 발생하지 않은 단면 내 병변의 $SUV_{max}$는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(t=-1.173, p=0.250). GE PET/CT 장비의 산란 제한 보정 알고리즘은 임상 검사에서 환자의 심한 움직임뿐만 아니라 높은 비방사능의 미세한 움직임에 의해 발생한 냉소 인공물을 제거하여 영상을 회복해 주는 알고리즘이다. 냉소 인공물이 발생 하였을 때 산란제한 보정 알고리즘 적용 후 그 원인이 되는 비방사능의 수치, CT 영상과 PET 영상의 불일치 거리 등을 감안하여 영상을 분석한다면 냉소 인공물 부위의 재촬영 없이, 육안적 판독 및 정량 값을 더 정확하게 평가 하는데 도움이 될 것으로 사료 된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제20권1호
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• pp.50-57
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• 2019

In pediatric thoracic CT, respiratory motion is generally treated as a motion artifact degrading the image quality. Conversely, respiratory motion in the thorax can be used to answer important clinical questions, that cannot be assessed adequately via conventional static thoracic CT, by utilizing four-dimensional (4D) CT. However, clinical experiences of 4D thoracic CT are quite limited. In order to use 4D thoracic CT properly, imagers should understand imaging techniques, radiation dose optimization methods, and normal as well as typical abnormal imaging appearances. In this article, the imaging techniques of pediatric thoracic 4D CT are reviewed with an emphasis on radiation dose. In addition, several clinical applications of pediatric 4D thoracic CT are addressed in various thoracic functional abnormalities, including upper airway obstruction, tracheobronchomalacia, pulmonary air trapping, abnormal diaphragmatic motion, and tumor invasion. One may further explore the clinical usefulness of 4D thoracic CT in free-breathing children, which can enrich one's clinical practice.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.44-48
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• 2012

PET/CT 검사에서 환자의 움직임으로 인해 영상에서 냉소 인공물이 발생한다. 본 연구는 Discovery 600 PET/CT 장비의 산란제한보정법을 이용하여 영상을 평가하고 환자의 움직임으로 인한 냉소 인공물의 개선을 연구했다. Discovery 600 PET/CT 장비로 산란보정법과 산란제한보정법의 방사능 섭취와 표준섭취계수의 차이를 평가하기 위해 1994 NEMA Phantom$^{TM}$을 사용하였다. 또한 움직임에 의한 인공물을 재현하여 산란제한보정법을 적용한 방사능의 섭취 차이와 표준섭취계수의 차이를 비교 평가하였다. 산란제한보정법은 산란보정법과의 방사능 섭취, 표준섭취계수의 평가에서 큰 차이를 나타내지 않았다(p<0.05). 그리고 환자의 움직임으로 인한 PET/CT 영상에서의 산란보정법을 적용한 영상은 방사능 섭취가 최대 3.1 kBq/ml에서 0.04 kBq/ml로 약 98.7% 과소평가되었다. 그러나, 산란제한보정법을 적용한 영상은 방사능 섭취가 최대 3.0 kBq/ml에서 2.11 kBq/ml로 약 30%만 과소평가되었다. 표준섭취계수는 1.05에서 0.006으로 약 98% 과소평가 되었으나, 산란제한보정법을 적용 후 0.67로 측정되어 약 25%만 과소평가되었다. 방사능의 섭취와 표준섭취계수에서 산란제한보정법은 산란보정법에 비해 약 60% 이상 개선 효과가 있었다. PET/CT 검사 시 환자의 움직임에 의한 냉소 인공물이 발생한 환자에서 산란제한보정법을 적용한다면, 정확한 진단에 도움을 줄 것으로 사료 된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.521-524
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• 2005

In order to measure ECG in daily life, a new ECG measurement method on bed was developed. The provided method does not require any direct conductive contact between the instrument and bare skin, so that it does not cause the uncomfortable feel of touch and the possible skin trouble which are typical shortcomings of the conventional conductive contact ECG measurement. The provided method utilized an array of high-input-impedance active electrodes fixed on the mattress and an indirect-skin-contact ground made of a large conductive textile sheet and laid on lower area of the mattress. A thin cotton bedcover covered the mattress, the electrodes, and the conductive textile and subjects lay on the mattress over the bedcover. ECG was obtained successfully. However its signal quality is lower and the motion artifact is larger than direct-contact measurement. Careful measurement setup was needed to reduce the motion artifact originated from variation in static electricity. From the ECG obtained by the provided method, R-peak could be discriminated easily and the information about the position and the posture of the subject could be obtained.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.101-107
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• 2000

펄스옥시메트리는 서로 다른 두 파장의 빛을 이용하여 동맥혈의 산소포화도를 측정하는 비침습성의 광에 의한 측정 방법이다. 동맥혈의 맥동성분은 정맥혈, 피부 그리고 기타의 비맥동성분들에 의해 감쇠되는 직류 성분에 중첩되어 있다. 본 논문에서는 맥동 성분의 적분비를 이용하여 산소포화도를 계산하는 알고리즘을 사용하였다. 알고리즘에서는, 심장의 수축과 관련되는 맥동신호의 1/2 싸이클만을 이용한다. 이용하는 시간은 1 cycle의 약 1/4이다. 1/4 주기를 이용하는 본 알고리즘은 기존의 방식과 유사한 결과가 나타났다. 신호의 진폭이 낮고, 시간의 점유가 많은 부분을 계산에서 배제했기 때문에, 동잡음의 영향이 감소되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권5호
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• pp.1626-1633
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• 2021

In an industrial field, non-destructive testing (NDT) is commonly used to inspect industrial products. Among NDT methods using radiation sources, X-ray laminography has several advantages, such as high depth resolution and low computational costs. Moreover, an X-ray laminography system with stationary source array and compact detector is able to reduce mechanical motion artifacts and improve inspection efficiency. However, this system, called stationary inverse-geometry X-ray laminography (s-IGXL), causes truncation artifacts in reconstructed images due to limited fields-of-view (FOVs). In this study, we proposed a projection data correction (PDC) method to reduce the truncation artifacts arisen in s-IGXL images, and the performance of the proposed method was evaluated with the different number of focal spots in terms of quantitative accuracy. Comparing with conventional techniques, the PDC method showed superior performance in reducing truncation artifacts and improved the quantitative accuracy of s-IGXL images for all the number of focal spots. In conclusion, the PDC method can improve the accuracy of s-IGXL images and allow precise NDT measurements.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제55권3호
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• pp.138-141
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• 2006

Blood flow is one of vital signals related to human physiological information. Photoplethysmograph (PPG) has been used to measure indirectly heart rate, blood oxygen saturation ($SpO_2$), and so on. Because PPG signal is weak and sensitive to motion artifacts, it is very important to continuously obtain stable PPG signal during free movement. In this study, we applied the scaled Fourier linear combiner (SFLC) using both the adaptive filter and FLC to remove effectively the motion artifacts as well as background noise in the real time without additional signal correlated with motion from a accelerometer. The proposed method would be useful to reduce the movement and background noise which are not synchronized with heart rate.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.92-97
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• 2006

Motion artifact of Display devices has a huge interest from industries and users recently. Among those artifacts, color break up (CBU) is one of the key degrading characteristic in field sequential type displays. Unfortunately, there are no objective measurement methods for CBU. Here we introduce two different kinds of CBU and its measurement methods. The CBU characteristic of LCD, DLP, and PDP was measured and compared.

• 한국의류학회지
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• 제39권3호
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• pp.369-378
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• 2015

Various forms of wearable bio-signal monitoring systems have been developed recently. Acquisition of stable bio-signal data for health care purposes needs to be unconscious and continuous without hindrance to the users' daily activities. The garment type is a suitable form of a wearable bio-signal monitoring system; however, motion artifacts caused by body movement degrade the signal quality during the measurement of bio-signals. It is crucial to stabilize the electrode position to reduce motion artifacts generated when in motion. The problems with motion artifacts remain unresolved despite their significant effect on bio-signal monitoring. This research creates a foundation for the design of garment-type wearable systems for everyday use by finding a method to reduce motion artifacts through modular design. Two distinct garment-type wearable systems (tee-shirt with a motion artifact-reducing module (MARM) and tee-shirt without a MARM) were designed to compare the effects of modular design on the measurement of heart activity in terms of electrode position displacement, signal quality index value, and morphological quality. The tee-shirt with MARM showed superior properties and yielded higher quality signals than the tee-shirt without MARM. In addition, the tee-shirt with MARM showed a better repeatability of the heart activity signals. Therefore, a garment design with MARM is an efficient way to acquire stable bio-signals while in motion.