• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.153-158
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• 2021

치주질환의 조기 진단률 및 예측 정확도 향상을 위한 X-선 영상 분석은 매우 중요한 분야이다. 이러한 치과 X-선 영상의 화질 개선을 위한 인공 지능 기반의 알고리즘 개발 및 적용에 관한 연구는 전 세계적으로 널리 수행 중이다. 따라서 본 연구의 목표는 치주질환 예측을 위한 치과 X-선 영상에서의 초해상화 알고리즘의 모델링 및 적용 가능성에 관하여 평가하는 것이다. 초해상화 알고리즘은 convolution layer와 ReLU를 기반으로 구성하였고, 저해상도 영상을 2배로 업샘플링 한 영상을 입력으로 사용하였다. 딥러닝 훈련을 위해 사용한 치과 X-선 데이터는 1,500장을 사용하였다. 영상의 정량적 평가는 2가지 영상의 비교를 통해 유사도를 측정할 수 있는 인자인 root mean square error와 structural similarity를 사용하였다. 이와 더불어 최근에 개발된 no-reference 기반으로 사용되는 natural image quality evaluator 와 blind/referenceless image spatial quality evaluator를 추가적으로 분석하였다. 결과적으로 기존에 사용되던 bicubic 기반의 업샘플링 기법을 사용하였을 때에 비하여 제안하는 방법이 치과 X-선 영상에서 평균적으로 유사도와 no-reference 기반의 평가 인자가 각각 1.86 그리고 2.14배 향상됨을 확인하였다. 결론적으로 치주질환의 예측을 위한 초해상화 알고리즘의 치과 X-선 영상에서의 유용성을 증명하였고 향후 다양한 분야에서의 적용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.173-179
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• 2021

디지털 래디오그라피 시스템에서 발생하는 산란선은 신호의 증가를 가져오는 장점도 있지만 피사체를 투과한 엑스선 영상의 해상도 저하, 노이즈 증가로 궁극적인 검출능이 감소된다. 공간주파수 도메인에서 해상도를 평가하기 위한 변조전달함수(modulation-transfer function, MTF)에서 간접적으로 산란선을 측정하는 방법은 제로-주파수에 해당하는 변조전달함수 값이 강하되는 정도로 간주할 수 있다. 본 연구는 환자 조직 등가물질로 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)를 사용하였으며 다양한 두께에 대한 변조전달함수를 획득하여 산란선이 해상도에 미치는 영향을 정량화하였다. PMMA 두께 증가에 따라 엑스선 영상 신호는 35 ~ 83%까지 감소되는 것이 관찰되었고, 이는 PMMA에 엑스선이 흡수 혹은 산란되는 양상으로 판단되며 이러한 결과는 변조전달함수를 저하시키는 것과 동시에 산란선 비율을 증가시키는 결과로 나타났다. PMMA에 의한 변조전달함수 저하를 보정하기 위한 방법은 간접변환방식 검출기에서 발생되는 빛 퍼짐 경향까지 절단하여 변조전달함수 값의 상승을 가져왔다. 보다 합리적인 방법으로 경계확산함수(edge-spread function, ESF) 혹은 선확산함수(line-spread function, LSF)에서의 피팅, 제로 값으로 채우는 처리 등이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.417-422
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• 2019

혈역학적으로 불안정한 골반골 골절 환자의 사망율은 40-60%에 이를 정도로 매우 높다. 하지만 이러한 환자들을 어떻게 치료해야 하는지에 대해서는 아직 논란의 여지가 많다. 저자들은 혈역학적으로 불안정한 골반골 골절 환자에서 빠른 응급 혈관조영술을 통해 효과적으로 지혈을 시행한 증례를 보고하고자 한다. 78세 여자가 넘어져서 발생한 골반 통증을 주소로 응급실을 통해 내원하였다. 내원 후 시행한 단순골반촬영에서 골반골 골절이 관찰되었으며, 혈압은 60/40 mmHg였다. 혈역학적으로 불안정하여 전산화단층촬영을 시행하지 않고 곧바로 혈관조영술을 시행하였으며, 빠른 지혈을 위해 세부적인 출혈 혈관을 선택하지 않고 양측 내장골동맥에 대해 색전술을 시행하였다. 색전술 시행 후 혈압이 안정화되고 나서 전산화단층촬영을 시행하였으며, 이 검사에서 장천공을 의심할 수 있는 다수의 복강내 공기 음영이 관찰되었다. 응급 개복술을 시행하였으며, 수술 소견상 소장에 약 1 cm 크기의 천공이 관찰되어 봉합을 시행하였고, 골반 주변 후복막강에 혈종이 있었으나 더 이상 팽창하지 않고 출혈 소견이 보이지 않아 그대로 두고 수술을 종료하였다. 환자는 중환자실로 입원하여 집중치료 시행하였고, 수술 3일째 일반병실로 전실하였다. 저자들은 이 증례에서 출혈을 동반한 골반골 골절과 소장천공 대해 전산화 단층촬영을 생략하고 빠른 혈관 조영술을 시행하여 효과적으로 치료할 수 있었다.

• 대한정형외과학회지
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• 제53권6호
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• pp.530-539
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• 2018

목적: 족부에 발생한 선천성 축후성 다지증에 자기공명영상 검사를 실시하여 그 결과에 대해 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 족부에 발생한 선천성 축후증 다지증 및 다지합지증으로 수술을 시행받은 347예(288명)에 대하여 단순 방사선 사진상에 나타나는 변형이 시작되는 부위에 따라 다섯 개의 군으로 분류하였다(넓은 중족골두, 이분중족, 유합된 복제, 불완전 복제, 완전복제 군). 골화가 이루어지지 않아 단순 방사선 사진상 나타나지 않는 부위에 대하여 자기공명영상 검사를 실시하여 유합 혹은 분리여부를 확인하였다. 또한 단순 방사선 사진상 지골 형성이 되지 않은 것처럼 보이는 부분에 대해서도 자기공명영상 검사를 실시하였다. 결과: 단순 방사선 사진상 골화가 이루어지지 않은 부분에 있어서 자기공명영상 검사를 실시하여 보니 잉여지와 고유지 간 유합 혹은 분리되는 양상이 다양하게 관찰되었다. 또한 지골 형성이 이루어지지 않은 듯 보이는 부분에 대해서도 지골의 상태를 효과적으로 알 수 있게 하였다. 결론: 족부에 발생한 선천성 축후성 다지증에 실시하는 자기공명영상 검사는 단순 방사선 사진에서 확인되지 않는 부분에 대한 정확한 해부학적 상태를 알려줄 수 있는 유용한 장치로 사용될 수 있다.

• Asian Spine Journal
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• 제12권6호
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• pp.1060-1068
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• 2018

Study Design: Retrospective study. Purpose: Lumbar intervertebral disc degeneration is an important cause of low back pain. Overview of Literature: Spinal fusion is often reported to have a good course for adolescent idiopathic scoliosis (AIS). However, many studies have reported that adjacent segment degeneration is accelerated after lumbar spinal fusion. Radiography is a simple method used to evaluate the orientation of the vertebral column. magnetic resonance imaging (MRI) is the method most often used to specifically evaluate intervertebral disc degeneration. The Pfirrmann classification is a well-known method used to evaluate degenerative lumbar disease. After spinal fusion, an increase in stress, excess mobility, increased intra-disc pressure, and posterior displacement of the axis of motion have been observed in the adjacent segments. Methods: we retrospectively secured and analyzed the data of 15 patients (four boys and 11 girls) with AIS who underwent a spinal fusion surgery. We studied the full-length view of the spine (anterior-posterior and lateral) from the X-ray and MRI obtained from all patients before surgery. Postoperatively, another full-length spine X-ray and lumbosacral MRI were obtained from all participants. Then, pelvic tilt, sacral slope, curve correction, and fused and free segments before and after surgery were calculated based on X-ray studies. MRI images were used to estimate the degree to which intervertebral discs were degenerated using Pfirrmann grading system. Pfirrmann grade before and after surgery were compared with Wilcoxon signed rank test. While analyzing the contribution of potential risk factors for the post-spinal fusion Pfirrmann grade of disc degeneration, we used generalized linear models with robust standard error estimates to account for intraclass correlation that may have been present between discs of the same patient. Results: The mean age of the participant was 14 years, and the mean curvature before and after surgery were 67.8 and 23.8, respectively (p<0.05). During the median follow-up of 5 years, the mean degree of the disc degeneration significantly increased in all patients after surgery (p<0.05) with a Pfirrmann grade of 1 and 2.8 in the L2-L3 before and after surgery, respectively. The corresponding figures at L3-L4, L4-L5, and L5-S1 levels were 1.28 and 2.43, 1.07 and 2.35, and 1 and 2.33, respectively. The lower was the number of free discs below the fusion level, the higher was the Pfirrmann grade of degeneration (p<0.001). Conversely, the higher was the number of the discs fused together, the higher was the Pfirrmann grade. Conclusions: we observed that the disc degeneration aggravated after spinal fusion for scoliosis. While the degree of degeneration as measured by Pfirrmann grade was directly correlated by the number of fused segments, it was negatively correlated with the number of discs that remained free below the lowermost level of the fusion.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.471-480
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• 2019

정상인을 대상으로 체질량지수, 전만각도에 따른 L-spine 3~4, L-spine 4~5, L-spine 5~Sacrum 1의 각각의 추간판각도를 비교 분석하여 입사각을 제시하였다. 체질량지수의 L-spine 3~4, L-spine 4~5, L-spine 5~Sacrum 1의 정면 입사각도는 머리 쪽 방향으로 5.66도, 13.23도, 29.13도였으며, 전만각도의 L-spine 3~4, L-spine 4~5, L-spine 5~Sacrum 1의 정면 입사각도는 머리 쪽 방향으로 6.32도, 16.09도, 35.36도였다. 체질량지수, 전만각도에 따른 정면 입사각도에 따라 적용한 팬텀의 일반 전후방향 영상의 왜곡정도를 면적비율로 비교한 결과 L-spine 4~5, L-spine 5~Sacrum 1의 추간판각도에서 유의미한 차이가 있었고(p<0.05), 전만각도와 추간판각도는 양의 상관관계를 보였다(p<0.05). 팬텀의 전만각도에 따른 추간판각도 계측 값을 머리 쪽 방향으로 입사각을 L4는 11도, L5는 26도로 적용하여 영상의 유용성을 평가한 결과, 왜곡비율면적은 L4에서 14.90%에서 12.11%로 줄어들었고, L5에서는 15.25%에서 13.72%로 줄어들었다. 계측된 추간판 각도에 따른 입사각을 적용한 허리뼈 일반 전후방향 영상에서 허리뼈 4번, 5번을 목적으로 하는 허리뼈 정면 영상에서 왜곡을 줄여, 정확한 구조의 정면 추체상과 인접하는 관절 간 영상을 얻을 수 있었고, 목적하는 부위의 영상의 질과 진단적 정보를 향상시킬 수 있었다.

• Journal of Trauma and Injury
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• 제32권2호
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• pp.80-85
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• 2019

Purpose: To compare the time intervals to magnetic resonance imaging (MRI) and surgical treatment in patients having traumatic cervical spinal cord injury (SCI) with and without bony lesions. Methods: Retrospectively analyzed adult patients visited Kyungpook National University Hospital and underwent surgical treatment for cervical SCI within 24 hours. The patients who were suspected of having cervical SCI underwent plain radiography and computed tomography (CT) upon arrival. After the initial evaluation, we evaluated the MRI findings to determine surgical treatment. Waiting times for MRI and surgery were evaluated. Results: Thirty-four patients were included. Patients' mean age was 57 (range, 23-80) years. Patients with definite bony lesions were classified into group A, and 10 cases were identified (fracture-dislocation, seven; fracture alone, three). Patients without bony lesions were classified into group B, and 24 cases were identified (ossification of the posterior longitudinal ligament, 16; cervical spondylotic myelopathy, eight). Mean intervals between emergency room arrival and start of MRI were 93.60 (${\pm}60.08$) minutes in group A and 313.75 (${\pm}264.89$) minutes in group B, and the interval was significantly shorter in group A than in group B (p=0.01). The mean times to surgery were 248.4 (${\pm}76.03$) minutes in group A and 560.5 (${\pm}372.56$) minutes in group B, and the difference was statistically significant (p=0.001). The American Spinal Injury Association scale at the time of arrival showed that group A had a relatively severe neurologic deficit compared with group B (p=0.046). There was no statistical significance, but it seems to be good neurological recovery, if we start treatment sooner among patients treated within 24 hours (p=0.198). Conclusions: If fracture or dislocation is detected by CT, cervical SCI can be easily predicted resulting in MRI and surgical treatment being performed more rapidly. Additionally, fracture or dislocation tends to cause more severe neurological damage, so it is assumed that rapid diagnosis and treatment are possible.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제45권2호
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• pp.97-107
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• 2019

Objectives: Small animal maxillofacial models, such as non-segmental critical size defects (CSDs) in the rabbit mandible, need to be standardized for use as preclinical models of bone regeneration to mimic clinical conditions such as maxillofacial trauma. The objective of this study is the establishment of a mechanically competent CSD model in the rabbit mandible to allow standardized evaluation of bone regeneration therapies. Materials and Methods: Three sizes of bony defect were generated in the mandibular body of rabbit hemi-mandibles: $12mm{\times}5mm$, $12mm{\times}8mm$, and $15mm{\times}10mm$. The hemi-mandibles were tested to failure in 3-point flexure. The $12mm{\times}5mm$ defect was then chosen for the defect size created in the mandibles of 26 rabbits with or without cautery of the defect margins and bone regeneration was assessed after 6 and 12 weeks. Regenerated bone density and volume were evaluated using radiography, micro-computed tomography, and histology. Results: Flexural strength of the $12mm{\times}5mm$ defect was similar to its contralateral; whereas the $12mm{\times}8mm$ and $15mm{\times}10mm$ groups carried significantly less load than their respective contralaterals (P<0.05). This demonstrated that the $12mm{\times}5mm$ defect did not significantly compromise mandibular mechanical integrity. Significantly less (P<0.05) bone was regenerated at 6 weeks in cauterized defect margins compared to controls without cautery. After 12 weeks, the bone volume of the group with cautery increased to that of the control without cautery after 6 weeks. Conclusion: An empty defect size of $12mm{\times}5mm$ in the rabbit mandibular model maintains sufficient mechanical stability to not require additional stabilization. However, this defect size allows for bone regeneration across the defect. Cautery of the defect only delays regeneration by 6 weeks suggesting that the performance of bone graft materials in mandibular defects of this size should be considered with caution.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.139-145
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• 2021

본 연구는 흉부 X-ray 검사 시 디지털 영상의 적절한 유효 Detector exposure index (DEI) 범위 내의 영상의 Dose area product (DAP)값과 유효선량을 비교함으로써 적절한 관전압의 범위를 확인하고자 하였다. GE Definium 8000을 사용하여 흉부팬텀을 이용한 Chest PA 검사를 재현하였다. kVp range는 60~130 kVp, mAs range는 2.5 ~ 40 mAs로 설정하였다. 획득한 영상을 유효한 DEI 범위의 영상으로 분류하고 측정한 DAP을 이용하여 PC-Based Monte Carlo Program을 통해 유효선량을 계산하였다. 영상의 정량적 평가를 하기 위해 Picture archiving and communication system을 이용하여 흉추, 갈비뼈가 포함된 폐야부위, 갈비뼈가 포함되지 않은 폐야부위, 간 등 총 네 부분의 Signal to noise ratio (SNR)를 측정하였다. 관전압 별 그룹의 유의성은 Kruskal-wallis test와 사후검정으로 Mann-whitney test를 시행하여 검증하였으며 검증에 사용된 신뢰구간은 95%이다. 총 13개의 관전압 중 적정한 유효 DEI 범위안에 포함된 네개의 관전압 (60~90 kVp)을 각각 비교하였을 때, DAP는 60 kVp를 기준으로 80 kVp, 90 kVp를 비교한 결과에서만 유의한 차이를 보였다 (p= 0.034, 0.021). 유효선량은 모든 관전압 그룹에서 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). SNR은 간 부위에서 80 kVp와 90 kVp를 제외한 모든 그룹에서 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). 그러므로 디지털 환경에서 적정한 흉부 X-ray 영상의 농도를 나타내기 위해 100 kVp 이상의 고관전압은 환자 선량 및 영상 측면에서 재고할 필요성이 있다고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.329-336
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• 2021

본 연구는 Thoracic cage Rando Phantom을 이용하여 가슴우리 구성하는 뼈중에서 복장의 선예한 영상을 얻고자 영상의 검사방법을 연구하였다. 엑스선관 초점에서 팬톰거리는 80Cm에서 엑스선관 각도에는 수직으로 팬톰의 자세는 우측 및 좌측의 후전사방향과 우측 및 좌측 전후 사방향 자세로 20°, 25°, 30° 변경하여 검사하였다. 획득한 영상을 방사선사가 주관적으로 영상평가 하였으며, 평가 데이터를 SPSS ver. 3.0으로 분석하였다. ImageJ Program을 이용하여 신호대잡음비(SNR)를 계산하였다. 그 결과 Cronbach Alpha 값이 0.789로 유의하게 높았다. 신호대잡음비(SNR)의 결과는 갈비과 정확한 복장뼈의 영상을 얻고자 할 때는 엎드린 자세에서는 검사 시 우측 후전사방향 20°에서 6.038으로 높았으며 바로누운자세에서는 좌측 전후사 방향 25° 검사 시 에서 7.860으로 높았다. 결론으로 복장뼈의 선예한 영상을 얻고자 엑스선 촬영기법으로 엎드려서 촬영할 경우에는 환자자세를 우측후전사방향 20°에서 또한 바로누운자세에서 촬영 할 경우에는 좌측전후사방향 25°에서 촬영기법을 이용한다면 선예한 영상을 얻을 수 있으리라 사료된다.