• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1331-1339
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• 2017

미토콘드리아 게놈에 존재하는 시토크롬C 산화효소 서브유닛 I (cytochrome C oxidase subunit I, COI) 유전자의 DNA 염기서열을 기반으로 하는 종 판별은 수산물 자원의 지속적인 개발과 어류 다양성 보존을 위해 폭넓게 적용되고 있다. 본 연구에서는 한국에서 소비되는 옥돔과 가짜 옥돔으로 둔갑하는 옥두어의 종 판별을 위한 분석법을 개발하였다. 옥돔과 옥두어, 두 종의 종 판별과 검증을 위해 미토콘드리아 게놈의 DNA 염기서열 차이를 이용하여 real-time PCR법에 의해 분석하였다. 미토콘드리아 DNA 서열의 생물정복학적 분석에서 옥돔과 형태학적 옥돔 유사종인 옥두어, 두 종 사이에 COI 유전자 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 종 판별을 하기 위해 COI 유전자 내에서 일부 변화된 서열에서 종 특이적 프라이머를 디자인하였다. 10 개체의 옥돔과 옥두어에서 게놈 DNA을 추출하여 옥돔과 옥두어의 종 특이적 프라이머를 이용하여 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었다. 이러한 real-time PCR 시스템을 이용한 genomic DNA 기반의 분자 기술은 동물 조직의 분류학적 분류를 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공한다. 옥돔판별을 위해, 옥돔 DNA에서 옥돔 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($21.85{\pm}3.599$)과 옥두어 DNA에서 옥돔 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.49{\pm}1.183$) 차이를 나타내었다. 그리고 옥두어판별을 위해, 옥두어 DNA에서 옥두어 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($22.49{\pm}0.908$)과 옥돔 DNA에서 옥두어 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.93{\pm}0.479$)을 통해 옥돔과 옥두어의 각 종 특이 프라이머의 효율성, 특이성 및 교차 반응성 측정은 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었다. 제안된 방법은 10개의 상용 샘플로 검증이 되었다. 따라서, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 종 판별이 가능하였다.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.13-20
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• 2011

PET/CT 검사에서 제한적인 CT (Computed Tomography)의 FOV (Field of View)는 PET 영상의 DFOV (Display FOV) 바깥부위에서 영상 잘림 현상 (truncation artifact)에 의한 오류를 유발할 수 있다. 본 논문에서는 영상 재구성 시 확대된 DFOV를 적용함에 따라 PET영상에서 표준섭취계수 (Standardization Uptake Value, SUV)의 차이를 측정하여 영상에 미치는 정도를 비교 평가하고 그 유용성을 알아보고자 하였다. 5.3 kBq/mL의 $^{18}F$(FDG)를 주입한 NEMA 1994 PET 모형을 FOV의 중앙에 위치하고 영상을 획득하고, 동일모형을 FOV의 바깥부분으로 위치를 변경하여 truncation 현상이 발생하도록 한 뒤 같은 방법을 적용하여 영상을 획득하였다. 각 실험을 통해 얻어진 데이터는 동일한 방법을 적용하여 영상을 재구성 하였으며, DFOV는 50 cm와 70 cm로 변경하여 각각 적용하였다. 그리고 방출영상에 관심영역을 설정하고 최대섭취계수($_{max}SUV$)를 비교 하였으며 육안적인 이상유무도 함께 확인하였다. 임상영상은 모형실험에서와 같이 truncation 현상이 발생한 환자군을 선정한 후 해당 환자의 방출영상에서 간(Liver) 부위에 관심영역을 설정하고 모형실험에서와 같이 영상 재구성 시 DFOV 변화에 따른 표준섭취계수의 차이를 비교 하였다. 모형을 FOV 내 중심에 위치시키고 시행한 실험에서 DFOV 증가에 따라 화소의 크기는 3.91 mm에서 5.47 mm로 증가하였고, 관심영역의 $_{max}SUV$는 각각 1.49에서 1.35로 나타나 확대된 DFOV 적용시 9.39%의 감소를 보였다. 모형을 FOV의 바깥부분으로 이동시킨 후 얻은 영상의 경우 $_{max}SUV$가 1.30에서 1.20로 7.69% 감소하였다. DFOV 확대로 인하여 추가적으로 나타난 부위에서의 $_{max}SUV$는 1.51이었고, truncation 현상이 발생한 부위를 기준으로 안쪽과 바깥쪽 부위의 $_{max}SUV$차이는 25.9%로 바깥쪽에서 높은 결과를 보였다. 임상영상의 확대된 DFOV를 적용한 경우 $_{max}SUV$ 3.38에서 3.13으로 7.39% 감소하였다. 확대된 DFOV를 적용할 경우에서의 $_{max}SUV$ 감소 현상은 화소 크기의 증가로 인해 화소 간 잡음 (Pixel to Pixel Noise)이 낮아져 발생하는 저평가 정도의 범위를 벗어나지 않았으며 확대된 부위의 영상에서 육안적 확인 시 선형인공산물 등의 이상이 발견되지 않아 truncation 현상 없는 영상을 얻을 수 있다는 점에서는 임상적 적용이 유용하다고 할 수 있다. 그러나 실제 환자에게 확대된 DFOV를 적용할 경우에는 영상면 전체에서 정량적 결과가 저평가 되는 것을 감안하여야 하며, 특히 확대되어 추가로 나타난 부위에서의 정량적 결과가 높게 나타날 수 있다는 점에 유의하여 적용해야 할 것이다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권1호
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• pp.7-12
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• 2014

Purpose Surgical correction of various occular problems which do not have visual problem in plastic surgical area is to normalize the appearance of the face by restoring the normal position of orbit and eyeball. With development of surgical technique, the orbit can be restored exactly in trauma patient and can be moved totally in hypertelorism, as an example of congenital disease. All these surgeries are based on the hypothesis that the position of oclular glove moves in the plane in a quantitatively predictable reationship to osseous orbit movement. However, no studies have critically evaluated between the change of periorbital soft tissue and the outcome of the surgical correction, because there is no method of objective, quantitave evaluation of the periorbital soft tissue. Method Author suggest the methodology for quantitative assessment of ocular and periocular fat changes using the manipulation of digital images of computed tomographic scan. Results The method was allowed to evaluate inter-dacryon distance, inter-centroid distance, movement of the medial orbital wall, movement of the lateral orbital wall, alteration of thickness of the lateral periorbital fat as indicator of movement of the orbital wall and orbit in the patient with congenital periorbital anomaly and postoperative periorbital surgery. The goal of surgical correction of various occular problems which do not have visual problem in plastic surgical area is to normalize the appearance of the face by restoring the normal position of orbit and eyeball. With development of surgical technique, the orbit can be restored exactly in trauma patient and can be moved totally in hypertelorism, as an example of congenital disease. All these sugeries are based on the hypothesis that the position of oclular glove moves in the plane in a quantitatively predictable relationship to osseous orbit movement. However, no studies have critically evaluated between the change of periorbital soft tissue and the outcome of the surgical correction, because there is no method of objective, quantitave evaluation of the periorbital soft tissue. In this report, author suggest the methodology for quantitative assessment of ocular and periocular fat changes using the manipulation of digital images of computed tomographic scan. Conclusion The method suggested is objective and accurate method in measurement of the orbital contents. It takes time and is not easy to do, however, this kind of measurement for fine structures will be more easily available in near future.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권4호
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• pp.280-288
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• 2018

본 연구는 국내에서 생산되거나 해외에서 수입되어 국내에서 유통되는 수산물 중에서 두족류를 문어류, 낙지류, 오징어류, 주꾸미류, 꼴뚜기류의 5개 그룹으로 구분하여 분석하였다. 두족류 5개 그룹을 판별을 하기 위해 미토콘드리아에 존재하는 유전자를 분석하였고, 그 중에서 COI (mitochondrial cytochrome C oxidase subunit I), 16s rRNA (16s ribosomal RNA), 12s rRNA (12s ribosomal RNA) 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 두족류 5개 그룹 판별을 하기 위해 COI, 16s rRNA, 12s rRNA 유전자의 일부 서열 변화 부분에서 그룹 특이적 프라이머 세트를 디자인하였다. 국내 외에서 확보한 두족류 시료(참문어, 낙지, 살오징어, 아메리카 대왕오징어, 갑오징어, 주꾸미, 모래주꾸미, 하이야주꾸미, 참꼴뚜기, 창꼴뚜기, 한치꼴뚜기)의 genomic DNA을 추출하여 각 그룹의 특이적 프라이머를 이용하여 SYBR 기반의 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었고, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 두족류 내 그룹 판별이 가능하였다(Table 3).

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제72권3호
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• pp.293-301
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• 2012

Background: Ventilator-associated pneumonia (VAP) requires prompt and appropriate treatment. Since methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a frequent pathogen in VAP, rapid identification of it, is pivotal. Our aim was to evaluate the utility of quantitative polymerase chain reaction (qPCR) as a useful method for etiologic diagnoses of MRSA pneumonia. Methods: We performed qPCR for mecA, S. aureus-specific femA-SA, and S. epidermidis-specific femA-SE genes from bronchoalveolar lavage or bronchial washing samples obtained from clinically-suspected VAP. Molecular identification of MRSA was based on the presence of the mecA and femA-SA gene, with the absence of the femA-SE gene. To compensate for the experimental and clinical conditions, we spiked an internal control in the course of DNA extraction. We estimated number of colony-forming units per mL (CFU/mL) of MRSA samples through a standard curve of a serially-diluted reference MRSA strain. We compared the threshold cycle (Ct) value with the microbiologic results of MRSA. Results: We obtained the mecA gene standard curve, which showed the detection limit of the mecA gene to be 100 fg, which corresponds to a copy number of 30. We chose cut-off Ct values of 27.94 (equivalent to $1{\times}10^4$ CFU/mL) and 21.78 (equivalent to $1{\times}10^5$ CFU/mL). The sensitivity and specificity of our assay were 88.9% and 88.9% respectively, when compared with quantitative cultures. Conclusion: Our results were valuable for diagnosing and identifying pathogens involved in VAP. We believe our modified qPCR is an appropriate tool for the rapid diagnosis of clinical pathogens regarding patients in the intensive care unit.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권8호
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• pp.1044-1050
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• 2014

Since there is no consensus about the most reliable assays to detect invasive aspergillosis from samples obtained by minimally invasive or noninvasive methods, we compared the efficacy of an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for galactomannan (GM) detection and quantitative real-time PCR assay (qRT-PCR) for the diagnosis of invasive pulmonary aspergillosis. Neutropenic, male Sprague-Dawley rats (specific pathogen free; 8 weeks old; weight, $200{\pm}20g$) were immunosuppressed with cyclophosphamide and infected with Aspergillus fumigatus intratracheally. Tissue and whole blood samples were harvested on days 1, 3, 5, and 7 post-infection and examined with GM ELISA and qRT-PCR. The A. fumigatus DNA detection sequence was detected in the following number of samples from 12 immunosuppressed, infected rats examined on the scheduled days: day 1 (0/12), day 3 (0/12), day 5 (6/12), and day 7 (8/12) post-infection. The sensitivity and specificity of the qRT-PCR assay was 29.2% and 100%, respectively. Receiver operating characteristic curve (ROC) analysis indicated a Ct (cycle threshold) cut-off value of 15.35, and the area under the curve (AUC) was 0.627. The GM assay detected antigen in sera obtained on day 1 (5/12), day 3 (9/12), day 5 (12/12), and day 7 (12/12) post-infection, and thus had a sensitivity of 79.2% and a specificity of 100%. The ROC of the GM assay indicated that the optimal Ct cut-off value was 1.40 (AUC, 0.919). The GM assay was more sensitive than the qRT-PCR assay in diagnosing invasive pulmonary aspergillosis in rats.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권4호
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• pp.502-512
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• 2021

Objective: To objectively and subjectively assess and compare the characteristics of monoenergetic images [MEI (+)] and polyenergetic images (PEI) acquired by dual-energy CT (DECT) of patients with breast cancer. Materials and Methods: This retrospective study evaluated the images and data of 42 patients with breast cancer who had undergone dual-phase contrast-enhanced DECT from June to September 2019. One standard PEI, five MEI (+) in 10-kiloelectron volt (keV) intervals (range, 40-80 keV), iodine density (ID) maps, iodine overlay images, and Z effective (Z_eff) maps were reconstructed. The contrast-to-noise ratio (CNR) and the signal-to-noise ratio (SNR) were calculated. Multiple quantitative parameters of the malignant breast lesions were compared between the arterial and the venous phase images. Two readers independently assessed lesion conspicuity and performed a morphology analysis. Results: Low keV MEI (+) at 40-50 keV showed increased CNR and SNR_{breast lesion} compared with PEI, especially in the venous phase ([CNR: 40 keV, 20.10; 50 keV, 14.45; vs. PEI, 7.27; p < 0.001], [SNR_{breast lesion}: 40 keV, 21.01; 50 keV, 16.28; vs. PEI, 10.77; p < 0.001]). Multiple quantitative DECT parameters of malignant breast lesions were higher in the venous phase images than in the arterial phase images (p < 0.001). MEI (+) at 40 keV, ID, and Z_eff reconstructions yielded the highest Likert scores for lesion conspicuity. The conspicuity of the mass margin and the visual enhancement were significantly better in 40-keV MEI (+) than in the PEI (p = 0.022, p = 0.033, respectively). Conclusion: Compared with PEI, MEI (+) reconstructions at low keV in the venous phase acquired by DECT improved the objective and subjective assessment of lesion conspicuity in patients with malignant breast lesions. MEI (+) reconstruction acquired by DECT may be helpful for the preoperative evaluation of breast cancer.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권3호
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• pp.81-98
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• 2020

This review aims to provide a brief, comprehensive overview of advanced technologies of nuclear medicine physics, with a focus on recent developments from both hardware and software perspectives. Developments in image acquisition/reconstruction, especially the time-of-flight and point spread function, have potential advantages in the image signal-to-noise ratio and spatial resolution. Modern detector materials and devices (including lutetium oxyorthosilicate, cadmium zinc tellurium, and silicon photomultiplier) as well as modern nuclear medicine imaging systems (including positron emission tomography [PET]/computerized tomography [CT], whole-body PET, PET/magnetic resonance [MR], and digital PET) enable not only high-quality digital image acquisition, but also subsequent image processing, including image reconstruction and post-reconstruction methods. Moreover, theranostics in nuclear medicine extend the usefulness of nuclear medicine physics far more than quantitative image-based diagnosis, playing a key role in personalized/precision medicine by raising the importance of internal radiation dosimetry in nuclear medicine. Now that deep-learning-based image processing can be incorporated in nuclear medicine image acquisition/processing, the aforementioned fields of nuclear medicine physics face the new era of Industry 4.0. Ongoing technological developments in nuclear medicine physics are leading to enhanced image quality and decreased radiation exposure as well as quantitative and personalized healthcare.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권2호
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• pp.311-316
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• 2017

골다공증 검사의 표준검사법은 이중 에너지 X선 흡수율(DEXA) 차이를 이용한 방식이고, 임상에서는 유사한 방식의 이중 에너지 X선 전산화단층영상장치(DECT)가 사용되고 있다. 본 논문의 목적은 기존 방식의 DEXA와 DECT 장비를 활용하였을 때 골밀도 차이를 확인하고 DECT 활용의 유용성을 알아보고자 한다. 기존 방식의 DEXA (QDR 4500W, Hologic)와 DECT (750 HD, GE Healthcare system) 장비를 이용하여 동일한 부위의 허리척추 팬텀 대상으로 검사 시행과 측정을 하였고, 1개월 내 기존 DEXA와 DECT 검사를 동일하게 허리 척추 검사를 시행한 환자 50명을 대상으로 골밀도를 측정 분석하였다. 허리척추 팬텀 대상 골밀도 측정 결과 두 영상장비 간에 통계적으로 높은 상관성(r=0.93, p<0.05)을 나타냈고, 사람을 대상으로 하였을 때도 비교적 높은 상관성(r=0.635, p<0.05; ${\tau}=0.46$, p<0.05)을 나타냈다. DECT를 이용한 골다공증 검사는 일반적으로 시행한 CT 영상 정보를 추가로 분석하여 골밀도 값을 얻는 것으로 추가적인 방사선 노출 없이 유용한 골밀도 정보를 제공해줄 수 있다는 유용성이 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권2호
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• pp.151-156
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• 2012

$^{18}F$-fluorodeoxyglucose ($^{18}F$-FDG)는 상당한 양의 방사능이 신장과 비뇨기계에 저류 되어 영상의 질을 저하시키고 진단 성능을 저하시킨다. 이러한 $^{18}F$-FDG의 비뇨기계 저류를 막기 위해 이뇨제를 사용하여 검사를 진행하게 된다. 이때 사용되는 이뇨제가 영상에 미치는 영향과 $^{18}F$-FDG 배설률에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. PET/CT 검사를 시행한 환자 중 신장의 원발성 종양 또는 전이 병변이 없는 환자를 대상으로 $^{18}F$-FDG와 함께 이뇨제를 주사한 그룹, 생리식염수를 주사한 그룹, $^{18}F$-FDG만을 주사 한 정상군 그룹으로 진행하였으며, 각 그룹의 관심영역을 설정하여 SUV를 측정하였다. 또한 정량적 분석을 위하여 $^{18}F$-FDG를 주사 후 이뇨제 투여 여부에 따른 SUV를 비교 평가하였다. SUV 측정에 따라 영상의 배후방사능이 감소된 영상을 얻을 수 있었으며 이뇨제 사용으로 배설된 소변의 양이 늘어났지만, 소변에 방사능량의 변화가 없는 상반된 결과가 나타났다. 따라서 이뇨제가 영상의 배후방사능을 줄일 수는 있지만 $^{18}F$-FDG 배설에는 영향을 미치지 못함을 확인 하였다.