• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.99-106
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• 2021

Purpose: In this study, we aimed to manufacture a patient-specific gel phantom combining three-dimensional (3D) printing and polymer gel and evaluate the radiation dose and dose profile using gel dosimetry. Methods: The patient-specific head phantom was manufactured based on the patient's computed tomography (CT) scan data to create an anatomically replicated phantom; this was then produced using a ColorJet 3D printer. A 3D polymer gel dosimeter called RTgel-100 is contained inside the 3D printing head phantom, and irradiation was performed using a 6 MV LINAC (Varian Clinac) X-ray beam, a linear accelerator for treatment. The irradiated phantom was scanned using magnetic resonance imaging (Siemens) with a magnetic field of 3 Tesla (3T) of the Korea Institute of Nuclear Medicine, and then compared the irradiated head phantom with the dose calculated by the patient's treatment planning system (TPS). Results: The comparison between the Hounsfield unit (HU) values of the CT image of the patient and those of the phantom revealed that they were almost similar. The electron density value of the patient's bone and brain was 996±167 HU and 58±15 HU, respectively, and that of the head phantom bone and brain material was 986±25 HU and 45±17 HU, respectively. The comparison of the data of TPS and 3D gel revealed that the difference in gamma index was 2%/2 mm and the passing rate was within 95%. Conclusions: 3D printing allows us to manufacture variable density phantoms for patient-specific dosimetric quality assurance (DQA), develop a customized body phantom of the patient in the future, and perform a patient-specific dosimetry with film, ion chamber, gel, and so on.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.81-86
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• 2012

PET과 융합된 MR 영상에서 MR coil은 PET 영상용 감쇄보정에 있어서 위치 정보 수집에 관한 오류를 극복하기 위한 노력이 시도 되어 왔다. 본원에서는 이런 문제점을 보완한 Three modality system (PET/CT +MR)을 이용하고 있다. 이 논문에서는 MR torso coil이 CT 감쇄보정에 미치는 영향을 평가하였다. MR torso coil을 장착하고 CT로 감쇄보정한 PET 영상에서 인공물에 대한 평가를 하였다. 균일도 평가용 팬텀과 1994 NEMA 실린더 팬텀을 사용하여, CT의 관전압과 관전류를 변경해가며 표준화섭취계수에 대한 변화를 추적하였다. MR torso coil안에 있는 금속 물질로 인한 줄무늬 인공물이 관찰되었다. CT 검사에 있어서 관전압과 관전류를 변화 시키면 선 감쇄계수도 일정하게 변화하였다. 관전압과 관전류의 수치가 높아짐에 따라 PET 영상에서의 표준화섭취계수가 증가하는 것을 볼 수 있었다. PET/CT 검사 시, MR torso coil은 금속으로 인한 줄무늬 인공물을 생성하며, 감쇄보정에 있어서 잠재적인 오류를 불러올 수 있다. 이와 같은 오류를 감소시키기 위해서는 첫째, 감쇄보정 알고리즘의 보완, 둘째, MR coil을 사용하지 않은 검사방법의 연구, 셋째, PET/CT 감쇄보정에 영향을 주지 않는 MR coil소재의 개발 등이 요구된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권6호
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• pp.6-15
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• 2009

본 논문에서는 H.264 움직임추정의 고속처리를 위하여 2D PE 아키텍처의 메모리 대역폭을 개선할 수 있는 새로운 4-방향 검색윈도우를 설계 및 구현하였다. 기존의 2D PE 아키텍처는 메모리 대역폭을 줄이기 위하여 스캔경로 내에서 인접한 검색윈도우간 중복되는 데이터를 재사용하였으나, 본 연구에서는 재사용을 증대시키기 위하여 인접한 스캔경로 간의 검색윈도우에 대해서도 재사용할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해서 검색윈도우를 하나의 스캔경로 내에서 래스터 및 사행 스캐닝을 수행하는 기존 방식을 개선하여, 인접한 복수 스캔경로를 4방향(상, 하, 좌, 우)으로 스캐닝하면서 이동할 수 있는 검색윈도우를 설계하였다. 기존 검색윈도우가 제한적인 데이터 재사용으로 $7.7{\sim}11$회 정도의 중복적인 검색(redundancy access factor)을 요구하는데 비하여, 제안된 4-방향 검색윈도우는 3.1/1.4회 정도로 중복검색을 감소시킨 성능을 보인다. 이에 따라서 4-방향 검색윈도우는 기존의 1-방향 검색윈도우에 비하여 70%, 4-방향 검색윈도우에 비하여 60%/81%의 메모리 대역폭 개선 효과를 가져을 수 있게 된다. 제안된 4-방향 검색윈도우의 H.264 정수화소 움직임추정 아키텍처는 절대차분 연산을 위한 $16{\times}16$의 2D PE어레이와 인접 스캔경로 간 검색윈도우 데이터를 재사용하기 위한 $5{\times}16$의 RE어레이로 구성되어 있다. 2D PE어레이는 스캔방향에 따라 상/하 양방향으로 참조데이터를 입력받을 수 있으며, 인접한 복수 스캔경로들의 데이터 재사용을 위한 RE 어레이가 2D PE어레이와 함께 좌/우 양방향으로 로테이트가 가능하도록 구성되어 있다. 4방향 검색윈도우는 Magnachip 0.18um공정으로 구현되어 H.264 움직임추정 메모리대역폭을 개선하여 2D PE 아키텍처 사양 참조 프레임 1장, 검색영역 $48{\times}48$, 매크로 블록 $16{\times}16$의 HD영상($1280{\times}720$)을 149.25MHz에서 실시간처리하는 성능을 보였다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제36권1호
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• pp.49-54
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• 2006

Purpose : To evaluate accuracy and reliability of program to measure facial soft tissue thickness using 3D computed tomographic images by comparing with direct measurement. Materials and Methods : One cadaver was scanned with a Helical CT with 3 mm slice thickness and 3 mm/sec table speed. The acquired data was reconstructed with 1.5 mm reconstruction interval and the images were transferred to a personal computer. The facial soft tissue thickness were measured using a program developed newly in 3D image. For direct measurement, the cadaver was cut with a bone cutter and then a ruler was placed above the cut side. The procedure was followed by taking pictures of the facial soft tissues with a high-resolution digital camera. Then the measurements were done in the photographic images and repeated for ten times. A repeated measure analysis of variance was adopted to compare and analyze the measurements resulting from the two different methods. Comparison according to the areas was analyzed by Mann-Whitney test. Results : There were no statistically significant differences between the direct measurements and those using the 3D images (p>0.05). There were statistical differences in the measurements on 17 points but all the points except 2 points showed a mean difference of 0.5 mm or less. Conclusion : The developed software program to measure the facial soft tissue thickness using 3D images was so accurate that it allows to measure facial soft tissues thickness more easily in forensic science and anthropology.

• IMMUNE NETWORK
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• 제11권5호
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• pp.258-267
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• 2011

Background: Current management strategies attempt to diagnose rheumatoid arthritis (RA) at an early stage. Transcription profiling is applied in the search for biomarkers for detecting early-stage disease. Even though gene profiling has been reported using several animal models of RA, most studies were performed after the development of active arthritis, and conducted only on the peripheral blood and joint. Therefore, we investigated gene expression during the initial phase of collagen-induced arthritis (CIA) before the arthritic features developed in the thymus in addition to the peripheral blood and synovium. Methods: For gene expression analysis using cDNA microarray technology, samples of thymus, blood, and synovium were collected from CIA, rats immunized only with type II collagen (Cll), rats immunized only with adjuvant, and unimmunized rats on days 4 and 9 after the first immunization. Arrays were scanned with an Illumina bead array. Results: Of the 21,910 genes in the array, 1,243 genes were differentially expressed at least 2-fold change in various organs of CIA compared to controls. Among the 1,243 genes, 8 encode T-cell receptors (TCRs), including CD3${\zeta}$, CD3${\delta}$, CD3${\varepsilon}$, CD8${\alpha}$, and CD8${\beta}$ genes, which were down-regulated in CIA. The synovium was the organ in which the genes were differentially expressed between CIA and control group, and no difference were found in the thymus and blood. Further, we determined that the differential expression was affected by adjuvant more than Cll. The differential expression of genes as revealed by real-time RT-PCR, was in agreement with the microarray data. Conclusion: This study provides evidence that the genes encoding TCRs including CD3${\zeta}$, CD3${\delta}$, CD3${\varepsilon}$, CD8${\alpha}$, and CD8${\beta}$ genes were down-regulated during the initial phase of CIA in the synovium of CIA. In addition, adjuvant played a greater role in the down-regulation of the CD3 complex compared to CII. Therefore, the down-regulation of TCR gene expression occurred dominantly by adjuvant could be involved in the pathogenesis of the early stage at CIA.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제50권2호
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• pp.161-168
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• 2020

Purpose: The aim of this study was to evaluate the influence of voxel size and different post-processing algorithms on the analysis of dental materials using micro-computed tomography (micro-CT). Materials and Methods: Root-end cavities were prepared in extracted maxillary premolars, filled with mineral trioxide aggregate (MTA), Biodentine, and Intermediate Restorative Material (IRM), and scanned using micro-CT. The volume and porosity of materials were evaluated and compared using voxel sizes of 5, 10, and 20 ㎛, as well as different software tools(post-processing algorithms). The CTAn or MeVisLab/Materialise 3-matic software package was used to perform volume and morphological analyses, and the CTAn or MeVisLab/Amira software was used to evaluate porosity. Data were analyzed using 1-way ANOVA and the Tukey test(P<0.05). Results: Using MeVisLab/Materialise 3-matic, a consistent tendency was observed for volume to increase at larger voxel sizes. CTAn showed higher volumes for MTA and IRM at 20 ㎛. Using CTAn, porosity values decreased as voxel size increased, with statistically significant differences for all materials. MeVisLab/Amira showed a difference for MTA and IRM at 5 ㎛, and for Biodentine at 20 ㎛. Significant differences in volume and porosity were observed in all software packages for Biodentine across all voxel sizes. Conclusion: Some differences in volume and porosity were found according to voxel size, image-processing software, and the radiopacity of the material. Consistent protocols are needed for research evaluating dental materials.

• 치위생과학회지
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• 제15권5호
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• pp.536-541
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• 2015

본 연구에서는 CAD/CAM 시스템을 이용하여 제작한 코발트-크롬 주조 금속 코핑과 코발트-크롬 소결 금속 코핑의 변연 및 내면 적합도를 비교 평가하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 코발트-크롬 금속 코핑의 변연 및 내면 적합도를 비교 평가는 기존의 주조방식인 CCM 그룹보다 소결과정만으로 제작한 CSM 그룹이 전반적으로 모두 우수하였다. 또한 CSM 그룹의 변연 적합도는 임상적으로 허용할 수 범위인 $120{\mu}m$ 이내 존재하였다는 결과를 통해서 그동안 매몰, 소환, 주조인 복잡한 과정을 거치면서 보철물의 오차가 발생 하였으나 소결과정만으로 공정 과정의 오차를 줄임으로써 완성도 높은 코발트-크롬 금속 코핑 제작이 가능하다고 생각된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권1호
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• pp.28-38
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• 2008

본 연구는 3차원 유한요소 분석법적 연구를 통해 쐐기형 비우식성 치경부병소의 복합레진 수복물에서 다른 탄성계수를 가진 복합레진의 수복과 와동의 형태와 응력의 방향에 따른 응력분포의 영향에 대해 알아보고자 하였다. 발거된 상악 제2소구치를 Micro-CT로 스캔한 후 3D-DOCTOR로 3차원유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 쐐기형 와동과 변형시킨 와동을 형성하고 각 와동을 탄성계수가 서로 다른 혼합형 복합레진 또는 흐름성 복합레진으로 수복하였다. 수복 전, 후 협측교두와 설측교두에 500N의 하중을 가한 후 응력분포를 ANSYS 프로그램을 이용하여 주 응력 분석법으로 평가한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 수복 전 응력은 근심측 백악법랑경계와 와동저 선각부에 집중되었으며 최대응력은 근심협측우각부에서 나타났다. 2. 와동수복 후 와동저 선각의 응력은 현저히 감소했으나 치경부측 변연의 응력은 수복전보다 증가하였다. 3. 쐐기형태의 병소의 수복 시 와동저 선각부는 탄성계수가 높은 재료가 유리하고 치경부측 변연은 탄성계수가 낮은 재료가 유리하였다. 4. 와동저 선각부를 둥글게 변화시키는 것은 압축응력은 감소시키지 않으나 인장응력은 감소시켰다.

• 대한소아치과학회지
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• 제47권2호
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• pp.205-212
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• 2020

이 연구의 목적은 파절강도와 반투명도 측정을 통해 Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing (CAD/CAM)으로 제작한 유전치 지르코니아 전장관의 임상적 적용 가능성을 확인하는 것이다. 기성 유전치 모형 중 #61을 스캔하여 얻은 3차원 형상 데이터로 CAD 디자인 프로그램을 이용하여 전장관을 디자인하고, 지르코니아 블록으로 CAM 밀링 기계를 이용하여 전장관을 제작하였다. 지르코니아 전장관은 두께에 따라 0.3, 0.5, 그리고 0.7 mm의 3군으로 나누어 1.0 mm 두께의 레진 전장관과 파절강도를 비교하였다. 파절강도는 만능시험기를 이용하여 30° 각도에서 1 mm/min 속도로 절단면에 하중을 가하여 측정하였다. 반투명도는 가로와 세로가 7.0 mm, 그리고 두께가 각각 0.3, 0.5, 0.7 mm 인 사각형 지르코니아 시편을 제작하여 분광측색장치로 측정하였다. 파절강도 측정 결과 지르코니아 전장관은 두께가 증가할수록 파절강도가 높아졌으며 모든 두께의 지르코니아 군에서 대조군인 레진 전장관보다 파절강도가 높았다(p < 0.05). 반투명도는 0.3 mm 군에서 가장 높았으며 0.5, 0.7 mm로 두께가 증가할수록 감소하였다(p < 0.05). CAD/CAM으로 제작한 지르코니아 전장관은 개별 치아에 맞추어 얇게 디자인 및 제작 가능하며, 얇은 전장관을 이용한 수복은 임상적으로 치아 삭제량과 치수노출 위험성 감소 뿐만 아니라, 더 심미적인 수복을 가능하게 해줄 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.32-42
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• 2016

현재 국내 대부분의 토목 건축 구조물이 BIM 정보가 부재한 상황에서 준공 BIM(as-built BIM)의 수요가 점차 증가하고 있다. 준공 BIM 구축을 위한 공간자료 취득에는 고밀도의 포인트 클라우드를 생성할 수 있는 레이저 스캐너가 주로 활용되고 있다. 하지만 기존의 고정식 스캔 시스템은 이동이 번거롭고, 정밀한 위치 선정이 필요 하며, 스캔 자료 정합을 위해 별도의 표지를 설치하거나 공액점을 추출하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 수작업을 최소화하기 위해 기존의 고정식 스캔 시스템을 대체할 수 있는 이동식 스캔 시스템을 제안하고자 하며, 기반 기술로 graph-based SLAM을 적용하였다. 테스트 장비는 총 세 개의 2차원 스캐너를 탑재하고 있으며, 중앙의 한 개는 수평으로 설치되어 graph 구축을 통한 이동경로취득에 사용되었고, 좌우 두 개는 수직으로 설치되어 시스템 진행의 연직 방향으로 주변 구조물에 대한 3차원 스캔 정보 취득에 사용되었다. 개발된 graph-based SLAM은 이동경로 상에 누적된 위치오차를 해소하기 위한 loop closure 처리 방법으로 Adaboost 기계학습을 적용하였다. 이는 특히 본 연구에서 사용한 장비와 같이 기계학습을 위한 다수의 feature 정보를 제공할 수 있는 멀티 스캐너 시스템에 적합한 방식이며, 두 실내공간을 대상으로 한 테스트에서 단일 스캐너 대비 false positive rate를 각각 7.9% 및 13.6%까지 줄일 수 있었다. 최종적으로 연구대상지역의 2차원 및 3차원 지도 구축을 통해 개발된 graph-based SLAM의 효용성을 확인하였다.