• 대한영상의학회지
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• 제81권6호
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• pp.1290-1304
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• 2020

영상처리 기반으로 의료영상을 분석하는 기법은 정상 환자와 비정상 환자를 분류, 병변 검출 및 장기나 병변의 분할 등에 사용되고 있다. 최근 인공지능 기술의 비약적 발전으로 의료영상 분석 연구들이 딥러닝 기술을 활용하여 시도되고 있다. 의료영상은 학습에 필요한 데이터를 충분히 모으기 어렵고 클래스별 데이터 수의 차이 때문에, 딥러닝 모델의 성능을 올리는데 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 연구가 시도되고 있으며, 이 중 하나가 학습 데이터를 증강하는 것이다. 본 종설에서는 회전, 역상, 밝기 변화 등과 같은 영상처리 기반의 데이터 증강, 적대적생성네트워크를 활용한 데이터 증강, 그리고 기존 영상의 속성들을 섞는 등의 최신 데이터 증강 기법을 알아보고, 의료영상 연구에 적용된 사례들과 그 결과를 조사해 보고자 한다. 끝으로 데이터 증강의 필요성을 고찰하고 앞으로의 방향을 짚어본다.

• Hip & pelvis
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• 제35권4호
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• pp.268-276
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• 2023

Purpose: Resection remains the most reliable treatment for established heterotopic ossification, despite questions regarding its effectiveness due to the potential for complications. This study evaluated the clinical outcomes and complications of neurogenic heterotopic ossification (NHO) resection in stroke patients' ankylosed hips. Materials and Methods: We retrospectively analyzed nine hip NHO resections performed on seven patients from 2010 to 2018. The pre- and postoperative range of motion of the operated hip were compared. Analysis of postoperative complications, including infection, recurrence, iatrogenic fracture, and neurovascular injury was performed. Results: The mean operative time was 132.78±21.08 minutes, with a mean hemoglobin drop of 3.06±0.82 g/dL within the first postoperative week. The mean duration of postoperative follow-up was 52.08±28.72 months for all patients. Postoperative range of motion showed improvement from preoperative. Flexion and external rotation (mean, 58.89±30.60° and 16.67±18.03°, respectively) showed the greatest gain of motion of the operated hip joint. Postoperative infections resolved in two cases through surgical debridement, and one case required conversion to total hip arthroplasty due to instability. There were no recurrences, iatrogenic fractures, or neurovascular injuries. Conclusion: Resection is a beneficial intervention for restoring the functional range of motion of the hip in order to improve the quality of life for patients with NHO and neurological disorders. We recommend performance of a minimal resection to achieve a targeted functional arc of motion in order to minimize the risk of postoperative complications.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권3호
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• pp.203-218
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• 2024

Beam-column joints in the frame structure are at high risk of brittle shear failure which would lead to significant residual deformation and even the collapse of the structure during an earthquake. In order to improve the damage issue and enhance the recoverability of the beam-column joints, a sector lead rubber damper (SLRD) has been developed. The SLRD can increase the bearing capacity and energy dissipation capacity, and also demonstrating recoverability of seismic performance following cyclic loading. In this paper, the hysteretic behavior of SLRD was experimentally investigated in terms of the regular hysteretic behavior, large deformation behavior and fatigue behavior. Furthermore, a parametric analysis was performed to study the influence of the primary design parameters on the hysteretic behavior of SLRD. The results show that SLRD resist the exerted loading through the shear capacity of both rubber parts coupled with the lead cores in the pre-yielding stage of lead cores. In the post-yielding phase, it is only the rubber parts of the SLRD that provide the shear capacity while the lead cores primarily dissipate the energy through shear deformation. The SLRD possesses a robust capacity for large deformation and can sustain hysteretic behavior when subjected to a loading rotation angle of 1/7 (equivalent to 200% shear strain of the rubber component). Furthermore, it demonstrates excellent fatigue resistance, with a degradation of critical behavior indices by no more than 15% in comparison to initial values even after 30 cycles. As for the designing practice of SLRD, it is recommended to adopt the double lead core scheme, along with a rubber material having the lowest possible shear modulus while meeting the desired bearing capacity and a thickness ratio of 0.4 to 0.5 for the thin steel plate.

• 대한물리의학회지
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• 제19권1호
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• pp.95-105
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• 2024

PURPOSE: This study aimed to utilize the International Classification of Functioning, Disability, and Health (ICF) tool to identify a problem list and explore intervention effects using proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) for improving the crosswalk performance of patients who have undergone a bilateral hip arthroplasty. METHODS: The subject of this study was a 43-year-old male who had undergone a bilateral hip arthroplasty. To address the subject's functional status, a clinical decision-making process was carried out in the order of examination, evaluation, diagnosis, prognosis, intervention, and outcome. Patient information during the examination was collected using the ICF core set. The evaluation involved listing the items of each problem using the ICF assessment sheet and identifying the interaction between activity limitations and the impairment level. The diagnosis explicitly described the causal relationships derived from the evaluation using ICF terminology. The prognosis presented activity goals, body function, and structured goals in terms of the activity and participation levels that needed to be achieved for an individual's functional status. The intervention approached problems through the four components of the PNF philosophy, namely basic principles and procedures, techniques, and patterns, in an indirect-direct-task sequence. Results were compared before and after the intervention using the ICF evaluation display. RESULTS: The results of the study showed that the primary activity limitation, which was the walking time across the crosswalk, showed improvement, and the trunk's counter rotation and the weight-bearing capacity of both the lower limbs, which were impairment level indicators, were enhanced. CONCLUSION: This study suggests that PNF intervention strategies will serve as a positive approach for improving crosswalk walking in patients with bilateral hip arthroplasty.

• Hip & pelvis
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• 제36권1호
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• pp.12-25
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• 2024

Protrusio acetabuli, or abnormal protrusion of the femoral head into the acetabulum, requires performance of a total hip arthroplasty (THA) for which various reconstruction techniques and outcomes have been described. The aim of this systematic review is to provide a comprehensive analysis of the current evidence, evaluate treatment efficacy, compare surgical techniques, and identify topics for future research along with improving evidence-based decision-making, improving patient outcomes in the management of this condition. A thorough systematic review of the PubMed, Embase, Cochrane Library databases, and Scopus library was conducted, and articles describing techniques of THA for treatment of protrusion acetabuli were extracted. The initial search generated 751 results. After exclusion, 18 articles were included. Of these, eight were prospective studies and 10 were retrospective. Surgery was performed on 783 hips with a mean age of 60 years; 80% of females who mostly had inflammatory arthritis were followed up for 8.86 years (range, 2-15.4 years). Good outcomes have been achieved with THA using uncemented cups with bone graft; however, no conclusion could be drawn with regard to the femoral side. It can be concluded that the concept of restoration of the anatomical hip center of rotation is paramount for good outcome and better survival of the implant is important when using uncemented cups with a bone graft. In addition, screw augmentation for fixation is not recommended unless absolutely necessary. The most common complications were aseptic loosening and heterotopic ossification. While the former required revision, conservative management was administered for the latter.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.259-278
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• 2002

본 연구에서는 볼 구질의 변화에 따른 스윙 동작의 운동학적인 변인을 3차원적으로 비교 분석하여 스윙 동작의 운동역학적인 원리를 제시하며, 볼 구질이 다른 스윙 동작의 차이점을 밝히는 데 목적이 있으며, 프로골퍼로 경력 3년 이상의 남자 선수 7명을 대상으로 스트레이트 성공, 페이드 성공과 실패로 구분하여 골프 스윙의 운동학적 변인들을 과학적으로 제시하기 위해 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 페이드 성공시에는 임팩트를 지나서도 계속 손목의 각도가 근소한 차이로 줄어드는 것으로 나타났고 실패시에는 각 프레임의 각도가 규칙적으로 변하지 않게 나타났다. 이는 스트레이트 성공과 페이드 성공에 대한 손목각도의 차이가 영향을 미치는 것으로 나타나 다른 요인과 손목각도와의 관계를 분석하는 것이 필요하다고 하겠다. 페이드 실패의 경우는 임팩트시의 몸통 비틀림각도가 성공때 보다 작아지면서 클럽헤드가 오픈되지 못한 것으로 나타났다. 골프스윙의 형태의 변화로 인하여 어깨관절의 회전력을 더 많이 사용하여 파워을 증진시키기 위한 동작이며, 골프 스윙에서 어깨회전 운동은 축을 중심으로 회전하기 때문에 어깨회전각도의 차이는 없는 것으로 나타났다. 스트레이트 성공시 보다 페이드 성공시에 고관절의 회전각도가 점진적으로 일정하게 각이 커졌다. 이는 고관절의 회전을 더 크게 하여 지연히팅을 보다 자연스럽게 한 것으로 나타났다. 페이드 볼 구사시 임팩트 존에서 클럽의 페이스가 닫히는 것과 팔의 자연스러운 롤링 동작을 억제시키는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 구질 변화에 따른 골프 스윙 동작을 스트레이트 성공, 페이드 성공과 실패시로 구분하여 운동학적 변인들을 3차원 동작 분석을 통하여 경기력 향사에 도움이 되고자 하였으며 앞으로 많은 연구자들이 각 종목에 있어서 경기력 향상을 위한 역학적인 분석이 계속 진행되어져야 할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권2호
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• pp.43-61
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• 2004

목적 : 환자의 치료에 있어서 정확한 장비의 설치와 성능 평가는 치료의 질을 향상시키는데 중요한 요소라고 할 수 있으며 사용자가 장비의 특성과 사용 방법을 숙달하고 업무를 수행하는 것이 매우 중요하다고 생각한다. 그러므로 방사선 치료기를 설치하고 방사선 치료를 하기 전에 사용자가 직접 장비의 설치와 성능 평가에 참여하고 특성을 파악하여 이해하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CAP의 과정과 성능 평가결과를 소개하고자 한다. 대상 및 방법 : 선형가속기 21EX(varian, USA)를 대상으로 설치 시부터 성능 검사까지 전 과정을 평가하였고 성능평가는 크게 radiation survey, mechanical test, radiation isocenter test, beam performance, dosimetry, enhanced dynamic wedge로 구분하여 X-omat film(kodark), 선량 측정 장비(multidata, densitometer, electrometa)를 이용하여 실시하였다. 또한 선형가속기에 부착된 MLC(millenium, 120leaf)와 EPID(portal vision)의 성능 평가는 별도로 실시하였다. 결과 : Survey meter를 이용하여 측정한 leakage는 허용 범위 이하의 선량이 검출되었고 mechanical test에서 collimator, gantey, couch rotation은 1mm 이하였고 육안으로 평가한 angle은 digital이 ${\pm}1^{\circ}$이내에 mechanical은 ${\pm}5^{\circ}$이내였다. 또한 light field와 cross-hair의 직선성 검사도 1mm이내로 평가되었다. (A)symmetrical jaw field는 upper/lower 모두 ${\pm}0.5mm$이내였다. X-omat film을 이용한 radiation isocenter test는 1mm 이하였고 light field와 radiation field 의 일치성 검사는 ${\pm}1mm$ 이내였으며 선량 측정 장비를 이용하여 측정한 $\%DD$는 photon energy는 모두 ${\pm}1\%$ 이내로 electron energy는 $90\%,\;80\%,\;50\%,\;30\%$를 측정한 결과 허용 범위 내에서 평가되었다. photon 과 electron energy의 flateness는 각각 $2.3\%$(기준 $3\%$)이내, $3\%$(기준 $4.5\%$)이내이고 symmetry는 $0.45\%$(기준 $2\%$), $0.3\%$(기준 $2\%$)이내에서 평가 할 수 있었다. 그리고 dosimetry test는 sort term, MU setting, rep rate, dose rate accuracy를 photon과 electron energy 별로 MU와 gantry angle을 바꿔가면서 측정한 결과 허용범위 오차이내에 포함되는 것을 확인 할 수 있었다. EPID(portal vision)의 Exact-Arm의 기계적인 검사는 vertical, lateral, longitudinal은 허용범위 내에서 동작했으며 명암과 해상도 검사도 05.mm의 니크롬선이 선명하게 나타났으며 phantom의 음영도 뚜렷하게 나타났다. Multileaf collimator(MLC)검사는 leaf이 isocenter의 중심에 정확하게 배열되었으며 재현성 검사도 정상적으로 동작하였다. 결론 : Clinac 21EX 장치의 customer acceptance를 통해서 향후의 환자의 치료를 하는데 있어 장치의 안정성을 확인 할 수 있었으며 치료 전의 선형가속기와 주변장치의 특성을 파악 할 수 있어서 장비 사용에 있어서 어려움을 감소시킬 수 있으리라고 생각된다. 또한 사용자가 적극적으로 참여함으로써 앞으로 환자를 치료하는데 있어서도 많은 도움이 되리라 생각한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.322-327
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• 2019

접목시기의 줄기직경을 조사한 결과 토마토 접수는 $2.5{\pm}0.3mm$, 대목은 $3.1{\pm}0.7mm$인 것으로 조사되었고, 오이 접수는 $2.2{\pm}0.2mm$, 대목은 약 $3.6{\pm}0.3mm$인 것으로 조사되었다. 절단 기준점의 높이 차는 4mm 이상일 때 대부분의 모종에 대해 접촉면이 작아 접목 불량이 발생하였고, 2mm 이하일 때 접수와 대목의 절단면 겹침으로 인하여 접촉부가 작아 불량이 발생하는 것으로 분석되어 3mm가 적당한 것으로 사료된다. 접수 및 대목 줄기직경이 모두 얇을 경우 접수 및 대목 중 하나의 줄기직경이 평균값 이상을 이용해야 하는 것으로 분석되었다. 또한 줄기의 절단 각도는 인력으로 작업하기 때문에 접수는 $13{\sim}55^{\circ}$, 대목은 $15{\sim}67^{\circ}$의 범위로 다양한 것으로 조사되어 접목 불량의 원인이 될 수 있으므로 기계절단을 통하여 접수와 대목의 절단각도를 일치시킴으로써 접목성공률을 향상 시킬 필요가 있을 것으로 사료된다. 모종 줄기 절단면 촬영 및 영상처리로 모종의 휨을 인식 및 계산하여 그립퍼의 회전각을 제어하여 정확도 시험을 실시한 결과 접수와 대목 절단면은 정확히 접합되는 것으로 조사되었다. 영상 인식 기술을 적용한 접목로봇을 이용하여 오이와 토마토에 대한 접목시험을 실시한 결과 오이는 $96{\pm}3.2%$, 토마토는 $95{\pm}4%$의 접목 성공률이 조사되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권3호
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• pp.257-262
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• 2013

거친 바다를 운항하는 선박의 경우 횡 동요로 인해 선박 내의 장비운영 문제 및 탑승객들에게 큰 불편함을 초래한다. 따라서 횡동요 감쇠를 위한 목적으로 빌지 킬, 핀 안정기, 자이로스코프, ART(Anti-Rolling Tank), 타, 플랩 등 다양한 횡 동요 감쇠장치들이 사용되고 있다. 콴다효과는 콴다제트가 곡면의 표면을 따라 흐르며 주위 유동의 순환을 증가시켜 양력을 효과적으로 발생시키는 방법으로 핀의 양력성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 모형시험 및 수치계산을 통해 콴다효과를 적용한 고정식 핀 안정기의 사용가능성을 검토하였다. 그 결과 받음각이 $0^{\circ}$에서, 제트모멘텀을 $C_j$ = 0.25 만큼 공급할 때, 기준 핀의 최대 작동각($26^{\circ}$)에서 발생되는 양력과 동일하게 발생되는 것으로 나타났다. 즉 받음각을 변화시키는 기존의 핀 안정기와 달리 받음각을 고정하고, 콴다효과를 통한 제트유동제어만으로 선박의 횡 동요를 능동적으로 제어 할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권1호
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• pp.71-81
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• 2004

특징점 기반(Minutiae-based) 지문 인식 시스템은 지문에 포함된 융선들의 구조 정보를 완벽하게 표현할 수 없는 특징점 정보를 활용한다. 더욱이, 동일한 지문이라 하더라도 일정하지 않게 추출되는 특징점은 정합과정에서 여러 가지 기법들을 요구하게 된다. 이와 같이 정량적으로 표현되지 않는 특징점 기반 방법의 대안으로 여러 방향을 갖는 가보 필터(Gabor filter)를 이용해 영역별 특징 값들을 추출하는 필터뱅크 기반(Filterbank-based) 지문 인식방법이 제안되었다(1). 그러나 필터뱅크 기반 방법은 다른 손가락에서 얻은 지문이지만 같은 종류일 경우 유사한 특징 벡터를 추출한다는 점과 지문 입력시의 회전오차를 고려하기 위한 오버헤드를 갖는다는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 특징 벡터를 추출할 때, 특징점이 존재하는 영역에 대해 가중치를 부여하여 특징벡터를 구성하는 방법을 제안하였다. 또한 코어 주변의 지역적인 방향들의 평균치를 이용해 지문 정렬을 수행하는 새로운 지문정렬 방법을 제한하였다. 두 가지 방법은 각각 시스템의 성능향상과 속도를 증가시키는 결과를 얻을 수 있다. 제안한 방법에 따라 NIST Special Database 14 지문 데이타로 실험한 결과 0.967%의 FAR(False Acceptance Rate)에서 0.524%의 FRR(False Reject Rate)을 보여, 기존 방법에 비해 1.28배 이상의 속도 향상과 ERR(Equal error Rate)에서 약 5%의 성능 향상을 보였다.