• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.240-243
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• 2005

Osteoporosis, one of the age-related disease causes vertebra body fracture due to weakening trabecular bone and makes a substantial effect on load sharing among vertebras. Recently, vertebroplasty is one of the most popular treatment, as augmenting PMMA into vertebra. Biomechanical studies about vertebroplasty have been evaluated by several experiments or analysis under static loading but there has been no study on response under dynamic loading. This study included the FE analysis of patients who treated vertebroplasty under dynamic loading. For this study, 3-D FE model of lumbar spine(L1-L2) was modeled from CT scanning data and compared with experimental results in vitro in order to validate this model. Biomechanical behavior about each of normal person, osteoporotic patient and patient treated vertebroplasty for quantitative evaluations of vertebroplasty was compared and investigated.

• 디지털융복합연구
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• 제11권9호
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• pp.365-370
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• 2013

Image J 프로그램은 digital image 분석 또는 생명 공학적 분석에 사용되고 있다. 다양한 동물실험 중에서도 마우스 두개골 결손모델(Mouse calvarial defected model)은 조직공학자들에게 대표적으로 사용되고 있는 뼈의 결손모델이다. 이러한 마우스 두개골 결손 모델은 뼈의 재생 또는 새로운 지지체(scaffold)의 재생효과 실험에 사용되고 있다. 마우스 두개골에 지름 4mm의 원형 결손을 만들어 각종 실험재료를 처리하여 파괴된 마우스 두개골 뼈의 재생에 관련하여 측정하는 실험이 주를 이룬다. 실험 후에 마우스를 희생하여 대부분 헤마톡실린과 에오신 염색을 통하여 분석을 하게 된다. 다른 한편으로는 마이크로 시티(u-CT)를 사용하여 정량적인 분석을 한다. 하지만 이는 시간이 오래 걸리고 고가의 비용이 드는 단점이 있다. 이번 실험은 마우스 두개골 결손 모델 시에 프리쉐어 프로그램인 Image J를 통하여 간단하게 마우스 두개골 결손 뼈의 재생량을 2D X-ray 상으로 농도를 측정하여 정량적인 분석을 실행하였다. 결론적으로 Image J를 사용한 농도 분석법은 빠르고 정확하게 뼈의 재생량을 상대적으로 비교함으로써 신생 뼈의 관한 재생 실험자에게 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.85-93
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• 2012

목 적: 호흡에 의한 장기의 움직임이 큰 흉부와 상복부에 위치한 종양의 토모테라피 치료 시 움직임을 최소화하기 위해 노력으로 호흡 조절 시스템을 적용하지만 여러 제약이 따라 이용이 제한적이었다. 이에 본 연구에서는 토모테라피 치료 시 효율적인 호흡 조절을 위한 ABCHES system의 적용 가능성 및 유용성을 평가해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 흉부와 상복부에 위치한 폐와 간, 쓸개, 췌장에 토모테라피 치료를 받은 5명의 환자를 대상으로 하였다. 모든 환자에게 ABCHES를 사용하여 자유 호흡법과 얕은 호흡법을 각각 교육한 후 치료 계획용 4D-CT를 실시하여 총 10개의 4차원 단층촬영영상을 획득 하였다. 한명의 전공의는 각 영상의 최대 흡기, 최대 호기, 호흡의 중간 위상, Average CT이미지에서 육안적으로 보이는 종양과 주변 정상장기를 그렸으며 MIM에서 선량체적 히스토그램과 종양의 움직임에 대한 정량적 분석을 실시하였다. 자유 호흡과 얕은 호흡 상태에서 장기의 움직임은 총 여섯 방향에서 평가하였고 주변 장기에 조사된 방사선량을 비교하였다. 결 과: 5명의 환자 중 호흡 조절 장치인 ABCHES를 이용하여 자유 호흡과 얕은 호흡 상태에서 장기의 움직임이 5 mm 이상 움직인 호흡은 자유 호흡이 12번인 반면 얕은 호흡에서는 2번으로 감소되었다. 선량 체적 히스토그램을 통한 비교 분석 결과 두 호흡간 치료 체적과 종양조직 주변 정상 장기 2개의 평균 선량 값과 정상조직에 방사선이 조사되는 용적에서 ABCHES를 이용한 얕은 호흡이 자유 호흡에 비해 모두 낮은 치료 결과 값을 확인 할 수 있었다. 결 론: ABCHES를 사용하여 규칙적이고 정확한 얕은 호흡을 함으로써 토모테리피 치료 시 유용성과 호흡에 따른 종양의 움직임을 최소화 할 수 있음을 확인 하였고, 주변 정상조직에 불필요하게 조사되는 방사선을 감소시킬 수 있었다.

• 핵의학기술
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• 제15권1호
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• pp.10-16
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• 2011

추적 검사에서의 PET/CT 재구성 영상은 추적자의 분포를 균일하고 정확하게 표현하여야 일관된 정량분석 값을 제공 할 수 있을 것이다. 그러나 PET/CT 장비의 제한된 공간분해능 때문에 발생하는 부분 체적 효과(Partial Volume Effect: PVE)로 인해 관심영역의 방사능 농도가 실제의 값보다 낮게 측정될 가능성이 있고, 따라서 관심부위의 SUV가 실제 값보다 낮게 측정 될 가능성이 있다. 본 연구에서는 PET/CT 스캐너의 PVE를 보정하는 회복계수(Recovery Coefficient: RC)를 팬텀 실험을 통해 산출하고, 실제 PET/CT 검사 자료에 적용하여 보정 전과 후 SUV를 비교 분석 하고자 한다. ACR phantom을 이용하여 1000 mL의 증류수에 20.72 MBq (0.56 mCi)을 균일하게 희석하고 열소 원통 (hot cylinder-2.5, 1.6, 1.2, 0.8 cm in diameter)에 주입하였다. 또한 6440 ml의 증류수에 33.30 MBq (0.90 mCi), 22.20 MBq (0.60 mCi), 16.65 MBq (0.45mCi)을 균일하게 희석하고 배후 방사능을 채워 열소 원통과 배후방사능이 각각 4:1, 6:1, 8:1 (Hot/Background ratio: H/B ratio)이 되도록 만들어 3회 반복 실험하였다. 서울아산병원의 Biograph Truepoint 40 (SIEMENS, Germany) 장비로 whole body protocol을 사용하여 phantom 실험 및 환자 검사를 시행하였다. 2010년 7월부터 8월까지 서울아산병원에서 PET/CT 검사 후 폐암으로 판정 받은 환자 30명을 대상으로, 본 연구의 결과에서 산출된 RC를 적용하여 PVE 보정 전과 후 SUV를 비교 분석하였다. 열소 원통과 배후방사능이 4:1일 때 2.5, 1.6, 1.2, 0.8 cm 에서의 RC는 각각 0.75, 0.72, 0.40, 0.27이었고, 6:1일 때 0.74, 0.59, 0.55, 0.43이었으며, 8:1일 때 0.77, 0.76, 0.58, 0.42로 열소 영역의 크기가 작아질수록 RC가 감소하였다. 폐암으로 판정 받은 환자 중에서 30명의 환자를 무작위 표본 추출하여 보정 전과 후의 SUV 최대값을 비교 분석 한 결과, 보정 전 평균은 7.83이었고 보정 후 평균은 10.31이었다. 또한 보정 전과 후의 SUV 최대값을 대응 표본 t 검정으로 차이를 분석한 결과, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=7.21, p=0.000). PVE에 의해서 과소 평가 되었던 보정 전의 SUV가 보정 후에는 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 병변의 크기와 H/B ratio가 환자마다 제각기 다른 값을 갖기 때문에, RC를 사용하여 PVE를 보정한 SUV가 정확한 값이라고 판단하기는 어려우나 PVE에 의해 감소된 SUV를 실제 값과 유사하게 보정할 수 있는 방법일 것으로 생각된다.

• 한국광물학회지
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• 제15권4호
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• pp.329-344
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• 2002

국내산 벤토나이트들의 광물조성 및 특징과 양이온 교환특성과의 연계성을 규명하기 위해서, 정제나 분리 과정 없이 원광 단위로 XRD 정량분석, 화학적 용출실험, pH 및 양이온 교환능력 (CEC) 측정 등을 시행하였다. 리트벨트법에 의한 XRD 정량분석 결과, 국내산 벤토나이트들은 몬모릴로나이트(30～75 wt%) 외에 주요 불순물로서 제올라이트, 단백석, 장석류가 대개 25 wt% 이상 함유하는 것으로 밝혀졌다. 클리놉틸로라이트-휼란다이트 계열의 조성을 이루는 것으로 감정된 이 제올라이트들은 제올라이트질 벤토나이트의 양이온 교환특성에 심대한 영향을 미친다. 클리놉틸로라이트는 상대적으로 규질이며 밝은 색을 띠는 벤토나이트에서 흔히 볼 수 있고 단백석과 밀접한 공생관계를 이루며 산출되는 것이 특징이다. 대부분 Ca이 주된 교환성 양이온을 이루지만, 일부 제올라이트질 벤토나이트에서는 알칼리 이온의 함유도가 매우 높게 나타나기도 한다. 메칠렌블루법에 의해 측정된 CEC 값은 다소 산포되기는 하지만 몬모릴로나이트의 함량과 대체로 정비례하는 관계를 보이고 상대적으로 낮은 수준을 보인다. 이에 비해서 암모늄아세테이트법에 의해서 측정된 ‘Total CEC’ 값은 비교적 높은 수준(50～l15meq/100 g)을 보인다 이 같은 CEC 값의 차이는 특히 제올라이트질 벤토나이트에서 보다 크게 나타나고, 이는 제올라이트에 의한 CEC 증대효과로 간주된다. 단백석이나 장석류들은 벤토나이트의 양이온 치환능력에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타난다. 벤토나이트 현탁액의 pH는 교환성 양이온들 중에서 알칼리 성분 함유도, 특히 Na의 함유수준이 증가됨에 따라 pH=9.3에 이를 정도로 증대되는 경향을 보인다. 그렇지만 경우에 따라서는 소위 ‘산성백토’로 취급될 수 있을 정도로 낮은 pH(5～6) 값을 갖는 벤토나이트들도 있다. 이는 일부 국내산 벤토나이트들이 몬모릴로나이트의 층간 양이온으로서 $H^{＋}$ 을 일부 함유하고 있기 때문인 것으로 여겨진다. 궁극적으로 이 연구결과는 벤토나이트의 품위 산정에는 XRD 정량분석법이 적용되는 것이 합리적이고 CEC와 관련된 품질 특성은 전적으로 ‘Total CEC’ 개념에 의거하여 평가되어야 한다는 것을 시사한다.

• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.845-852
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• 2014

다양한 비생물적 스트레스 중 토양 염 집적은 식물의 광합성 효율, 생장 및 수확량의 감소를 초래한다. 최근 염 저항성 향상을 위한 많은 유전자들이 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 형질전환 배추를 이용하여 아직 기능이 밝혀져 있지 않지만 완전장이 보고된 Brassica rapa Salt Stress Resistance(BrSSR) 유전자의 기능을 검정하는 것이다. BrSSR의 생리적 역할을 분석하기 위해, BrSSR의 과발현 vector인 pSL94 vector를 이용하여 내혼계 배추('CT001')를 형질전환하였다. Quantitative real-time RT-PCR 분석에서 형질전환체의 BrSSR 발현량은 대조군 대비 2.59배까지 증가하였다. 한편, 염 처리 후 표현형 분석에서 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 정상적인 생장을 보여줌으로써 염 스트레스에 내성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. Microarray 분석을 통해 구축된 염 스트레스 저항성 관련 유전자들의 발현 네트워크 상에서 BrSSR은 기존에 염 저항성 관련 유전자로 보고되어 있는 ERD15(AT2G41430), protein containing PAM2(AT4G14270), GABA-T(AT3G22200)와 매우 밀접하게 연결되어 있는 것으로 분석되었다. 위 결과들을 바탕으로 BrSSR은 염 스트레스 발생 시 식물의 생장 및 저항성에 관련된 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제34권1호
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• pp.21-27
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• 2018

Background/Objectives: This study aimed to evaluate the changes of uptake around the sternoclavicular joint (SCJ) according to 18F-FDG PET images in patients with head and neck cancer who underwent neck dissection. Materials & Methods: Retrospectively, the medical records of patients who received selective or comprehensive neck dissection were reviewed. Preoperative and 1-year postoperative 18F-FDG PET images, if available, were analyzed by nuclear medicine physicians in both qualitative and quantitative manners. Correlation between the changes of uptake around SCJ and perioperative data were statistically analyzed. Results: Thirty-seven patients satisfying the inclusion criteria were enrolled. Seven patients with increased uptake around SCJ on 1-year postoperative 18F-FDG PET showed a correlation with radical or comprehensive neck dissection, accessory nerve sacrifice, and high postoperative SUVmax. When 20 patients with increased uptake around SCJ according to quantitative measurement were compared with other patients without increased uptake, no parameter was significantly different, except postoperative SUVmax. Bivariate logistic regression analysis revealed that the clinical symptom (shoulder or sternal pain) was significantly correlated with the extent of neck dissection (OR 0.227, CI 0.053-0.966, p=0.045) and spinal accessory nerve sacrifice (OR 13.500, CI 1.189-153.331, p=0.036). Conclusions: Increased uptake around SCJ on 1-year postoperative 18 F-FDG PET was correlated with either the radical or comprehensive procedure, as well as with accessory nerve sacrifice. This suggests that subjective analysis of 18F-FDG PET can be used to detect subclinical shoulder instability.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.663-670
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• 2023

본 연구에서는 기존의 노이즈 제거 알고리즘을 적용한 영역 확장 기반의 분할 방법과 U-Net을 이용한 분할 방법의 성능을 정량적 평가인자를 이용하여 비교평가 하고자 하였다. 먼저, 전산화단층검사 영상에 median filter, median modified Wiener filter, fast non-local means algorithm을 모델링하여 적용한 뒤 영역 확장 기반의 분할을 수행하였다. 그리고 U-Net 기반의 분할 모델로 훈련을 진행하여 분할을 수행하였다. 그 후, 노이즈 제거 알고리즘을 사용한 경우와 U-Net을 사용한 경우의 분할 성능을 비교 평가하기 위해 평균 제곱근 편차 (root mean square error, RMSE), 최대 신호 대 잡음비 (peak signal to noise ratio, PSNR), universal quality image index (UQI), 그리고 dice similarity coefficient (DSC)를 측정하였다. 실험 결과, U-Net을 이용하여 분할을 수행했을 때 분할 성능이 가장 향상되었다. RMSE, PSNR, UQI, 그리고 DSC 값은 각각 약 0.063, 72.11, 0.864, 그리고 0.982로 noisy한 영상에 비해 각각 1.97배, 1.09배, 5.30배, 그리고 1.99배 개선된 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 전산화단층검사영상에서 U-Net이 노이즈 제거 알고리즘에 비해 분할 성능 향상에 효과적임을 입증하였다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권4호
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• pp.384-394
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• 2024

Objective: To evaluate the image quality of novel dark-blood computed tomography angiography (CTA) imaging combined with deep learning reconstruction (DLR) compared to delayed-phase CTA images with hybrid iterative reconstruction (HIR), to visualize the cervical artery wall in patients with Takayasu arteritis (TAK). Materials and Methods: This prospective study continuously recruited 53 patients with TAK (mean age: 33.8 ± 10.2 years; 49 females) between January and July 2022 who underwent head-neck CTA scans. The arterial- and delayed-phase images were reconstructed using HIR and DLR. Subtracted images of the arterial-phase from the delayed-phase were then added to the original delayed-phase using a denoising filter to generate the final-dark-blood images. Qualitative image quality scores and quantitative parameters were obtained and compared among the three groups of images: Delayed-HIR, Dark-blood-HIR, and Dark-blood-DLR. Results: Compared to Delayed-HIR, Dark-blood-HIR images demonstrated higher qualitative scores in terms of vascular wall visualization and diagnostic confidence index (all P < 0.001). These qualitative scores further improved after applying DLR (Dark-blood-DLR compared to Dark-blood-HIR, all P < 0.001). Dark-blood DLR also showed higher scores for overall image noise than Dark-blood-HIR (P < 0.001). In the quantitative analysis, the contrast-to-noise ratio (CNR) values between the vessel wall and lumen for the bilateral common carotid arteries and brachiocephalic trunk were significantly higher on Dark-blood-HIR images than on Delayed-HIR images (all P < 0.05). The CNR values were significantly higher for Dark-blood-DLR than for Dark-blood-HIR in all cervical arteries (all P < 0.001). Conclusion: Compared with Delayed-HIR CTA, the dark-blood method combined with DLR improved CTA image quality and enhanced visualization of the cervical artery wall in patients with TAK.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제42권4호
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• pp.273-281
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• 2017

Objectives: The aims of this study were to quantify tug-back by measuring the pulling force and investigate the correlation of clinical tug-back pulling force with in vitro gutta-percha (GP) cone adaptation score using micro-computed tomography (${\mu}CT$). Materials and Methods: Twenty-eight roots from human single-rooted teeth were divided into 2 groups. In the ProTaper Next (PTN) group, root canals were prepared with PTN, and in the ProFile (PF) group, root canals were prepared using PF (n = 14). The degree of tug-back was scored after selecting taper-matched GP cones. A novel method using a spring balance was designed to quantify the tug-back by measuring the pulling force. The correlation between tug-back scores, pulling force, and percentage of the gutta-percha occupied area (pGPOA) within apical 3 mm was investigated using ${\mu}CT$. The data were analyzed using Pearson's correlation analysis, one-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test. Results: Specimens with a strong tug-back had a mean pulling force of 1.24 N (range, 0.15-1.70 N). This study showed a positive correlation between tug-back score, pulling force, and pGPOA. However, there was no significant difference in these factors between the PTN and PF groups. Regardless of the groups, pGPOA and pulling force were significantly higher in the specimens with a higher tug-back score (p < 0.05). Conclusions: The degree of subjective tug-back was a definitive determinant for master cone adaptation in the root canal. The use of the tug-back scoring system and pulling force allows the interpretation of subjective tug-back in a more objective and quantitative manner.