• Title/Summary/Keyword: Sigmoid

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흉부 X선 영상을 이용한 작은 층수 ResNet 기반 폐렴 진단 모델의 성능 평가 (Performance Evaluation of ResNet-based Pneumonia Detection Model with the Small Number of Layers Using Chest X-ray Images)

  • 최용은;이승완
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제46권4호
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    • pp.277-285
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    • 2023
  • In this study, pneumonia identification networks with the small number of layers were constructed by using chest X-ray images. The networks had similar trainable-parameters, and the performance of the trained models was quantitatively evaluated with the modification of the network architectures. A total of 6 networks were constructed: convolutional neural network (CNN), VGGNet, GoogleNet, residual network with identity blocks, ResNet with bottleneck blocks and ResNet with identity and bottleneck blocks. Trainable parameters for the 6 networks were set in a range of 273,921-294,817 by adjusting the output channels of convolution layers. The network training was implemented with binary cross entropy (BCE) loss function, sigmoid activation function, adaptive moment estimation (Adam) optimizer and 100 epochs. The performance of the trained models was evaluated in terms of training time, accuracy, precision, recall, specificity and F1-score. The results showed that the trained models with the small number of layers precisely detect pneumonia from chest X-ray images. In particular, the overall quantitative performance of the trained models based on the ResNets was above 0.9, and the performance levels were similar or superior to those based on the CNN, VGGNet and GoogleNet. Also, the residual blocks affected the performance of the trained models based on the ResNets. Therefore, in this study, we demonstrated that the object detection networks with the small number of layers are suitable for detecting pneumonia using chest X-ray images. And, the trained models based on the ResNets can be optimized by applying appropriate residual-blocks.

Landslide risk zoning using support vector machine algorithm

  • Vahed Ghiasi;Nur Irfah Mohd Pauzi;Shahab Karimi;Mahyar Yousefi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권3호
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    • pp.267-284
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    • 2023
  • Landslides are one of the most dangerous phenomena and natural disasters. Landslides cause many human and financial losses in most parts of the world, especially in mountainous areas. Due to the climatic conditions and topography, people in the northern and western regions of Iran live with the risk of landslides. One of the measures that can effectively reduce the possible risks of landslides and their crisis management is to identify potential areas prone to landslides through multi-criteria modeling approach. This research aims to model landslide potential area in the Oshvand watershed using a support vector machine algorithm. For this purpose, evidence maps of seven effective factors in the occurrence of landslides namely slope, slope direction, height, distance from the fault, the density of waterways, rainfall, and geology, were prepared. The maps were generated and weighted using the continuous fuzzification method and logistic functions, resulting values in zero and one range as weights. The weighted maps were then combined using the support vector machine algorithm. For the training and testing of the machine, 81 slippery ground points and 81 non-sliding points were used. Modeling procedure was done using four linear, polynomial, Gaussian, and sigmoid kernels. The efficiency of each model was compared using the area under the receiver operating characteristic curve; the root means square error, and the correlation coefficient . Finally, the landslide potential model that was obtained using Gaussian's kernel was selected as the best one for susceptibility of landslides in the Oshvand watershed.

다층 퍼셉트론을 기반으로 한 대청호 수질 예측 모델 최적화 (Optimization Of Water Quality Prediction Model In Daechong Reservoir, Based On Multiple Layer Perceptron)

  • 이한규;김진휘;변서현;박강동;신재기;박용은
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.43-43
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    • 2022
  • 유해 조류 대발생은 전국 각지의 인공호소나 하천에서 다발적으로 발생하며, 경관을 해치고 수질을 오염시키는 등 수자원에 부정적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 인공호소에서 발생하는 유해 조류 대발생을 예측하기 위해 심층학습 기법을 이용하여 예측 모델을 개발하고자 하였다. 대상 지점은 대청호의 추동 지점으로 선정하였다. 대청호는 금강유역 중류에 위치한 댐으로, 약 150만명에 달하는 급수 인구수를 유지 중이기에 유해 남조 대발생 관리가 매우 중요한 장소이다. 학습용 데이터 구축은 대청호의 2011년 1월부터 2019년 12월까지 측정된 수질, 기상, 수문 자료를 입력 자료를 이용하였다. 수질 예측 모델의 구조는 다중 레이어 퍼셉트론(Multiple Layer Perceptron; MLP)으로, 입력과 한 개 이상의 은닉층, 그리고 출력층으로 구성된 인공신경망이다. 본 연구에서는 인공신경망의 은닉층 개수(1~3개)와 각각의 레이어에 적용되는 은닉 노드 개수(11~30개), 활성함수 5종(Linear, sigmoid, hyperbolic tangent, Rectified Linear Unit, Exponential Linear Unit)을 각각 하이퍼파라미터로 정하고, 모델의 성능을 최대로 발휘할 수 있는 조건을 찾고자 하였다. 하이퍼파라미터 최적화 도구는 Tensorflow에서 배포하는 Keras Tuner를 사용하였다. 모델은 총 3000 학습 epoch 가 진행되는 동안 최적의 가중치를 계산하도록 설계하였고, 이 결과를 매 반복마다 저장장치에 기록하였다. 모델 성능의 타당성은 예측과 실측 데이터 간의 상관관계를 R2, NSE, RMSE를 통해 산출하여 검증하였다. 모델 최적화 결과, 적합한 하이퍼파라미터는 최적화 횟수 총 300회에서 256 번째 반복 결과인 은닉층 개수 3개, 은닉 노드 수 각각 25개, 22개, 14개가 가장 적합하였고, 이에 따른 활성함수는 ELU, ReLU, Hyperbolic tangent, Linear 순서대로 사용되었다. 최적화된 하이퍼파라미터를 이용하여 모델 학습 및 검증을 수행한 결과, R2는 학습 0.68, 검증 0.61이었고 NSE는 학습 0.85, 검증 0.81, RMSE는 학습 0.82, 검증 0.92로 나타났다.

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Study on stability and free vibration behavior of porous FGM beams

  • Bennai, Riadh;Atmane, Redhwane Ait;Bernard, Fabrice;Nebab, Mokhtar;Mahmoudi, Noureddine;Atmane, Hassen Ait;Aldosari, Salem Mohammed;Tounsi, Abdelouahed
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권1호
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    • pp.67-82
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    • 2022
  • In this paper, buckling and free vibration of imperfect, functionally graded beams, including porosities, are investigated, using a higher order shear strain theory. Due to defects during the manufacturing process, micro porosities may appear in the material, hence the appearance of this imperfection in the structure. The material properties of the beams are assumed to vary regularly, with power and sigmoid law, in the direction of thickness. A novel porosity distribution affecting the functionally graded volume fraction is presented. For the compact formulation used for cementite-based materials and already used in P-FGM, we have adapted it for the distribution of S-FGM. The equations of motion in the FG beam are derived using Hamilton's principle. The boundary conditions for beam FG are assumed to be simply supported. Navier's solution is used to obtain the closed form solutions of the FG beam. The numerical results of this work are compared with those of other published research to verify accuracy and reliability. The comparisons of different shear shape functions, the influence of porosity, thickness and inhomogeneity parameters on buckling and free vibration of the FG beam are all discussed. It is established that the present work is more precise than certain theories developed previously.

건조방법에 따른 복분자 분말의 갈변 및 흡습 특성 (Browning and Moisture Sorption Characteristics of Rubus coreanus Prepared by Different Drying Methods)

  • 정헌식;성종환;이영근;김한수;이주백;윤광섭
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.797-803
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    • 2009
  • 건조방법이 복분자 분말의 갈변 및 흡습 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 신선 복분자를 천일, 적외선 및 동결 건조한 다음 분쇄하고 이 분말의 색도와 수분활성도 ($a_w$) 0.11-0.90 범위에서 평형수분함량(EMC)을 각각 측정하였다. 갈변지표인 $L^*$값과 $a^*$값은 동결 건조한 복분자 분말이 다른 방법으로 건조한 분말보다 높고 낮은 값을 나타내었고, 황색도인 $b^*$값은 동결 건조 분말에서 가장 높은 수준을 보였다. EMC는 $a_w$의 증가와 함께 증가하는 경향을 보였으며 특히, 0.75 $a_w$ 이상에서 급격하게 증가하였다. 동일한 $a_w$에서 분말의 EMC는 동결건조품이 천일과 적외선 건조품 보다 유의적으로 높게 나타났다. 복분자 분말의 흡습곡선은 전형적인 sigmoid 형태를 보였고, 천일건조 분말은 Halsey model, 적외선 건조 분말은 Kuhn model, 그리고 동결 건조 분말은 Oswin model이 적합도가 가장 높았다. 단분자층 수분함량은 GAB 방정식으로 설명 할 수 있었으며, 적외선 건조 분말에서 0.005 g $H_2O/g$ dry solid, 천일 및 동결 건조 분말에서 0.019 g $H_2O/g$ dry solid를 각각 나타내었다. 이로써 건조방법은 복분자 분말의 갈변과 흡습 특성에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

자궁경부암 근접치료에서 A점과 H점을 이용한 치료계획 시 선량 비교 (Comparison of Dose When Prescribed to Point A and Point H for Brachytherapy in Cervical Cancer)

  • 강지형;김일환;황선붕;김웅;임형서;강진묵;김기환;이아람
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.61-66
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    • 2012
  • 목 적: 본 연구에서는 자궁강 내 근접치료 시 ABS (American Brachytherapy Society)에서 권고한 H점(point H)을 이용한 치료계획을 수립해 보았고, 이를 A점(point A)에 처방한 치료계획과 비교하고자 한다. 대상 및 방법: 2010년 3월부터 2012년 1월까지 본원에 내원한 자궁경부암 환자 중 탄뎀(tandem)과 난형체(ovoid)를 이용해 고선량률 강내 근접치료(high dose rate intracavitary brachytherapy)를 시행한 103명을 대상으로 하였다. 치료계획은 Manchester System에 따라 A점, 방광 기준점, 직장 기준점을 지정하였고, ABS의 권고에 따라 H점을 지정하였다. 또한 임의로 S자 결장기준점과 질 기준점을 설정하였다. A점과 H점의 위치가 얼마나 차이가 나는지 살펴보았으며, H점에 100%의 선량을 처방하였을 때 A점에 들어가는 선량을 계산하였다. 그리고 A점과 H점에 각각 선량을 처방하였을 때 직장, 방광, S자 결장, 질 기준점에 들어가는 선량을 비교 분석하였다. 결 과: H점이 A점보다 미측에 있는 경우 A점의 상대선량은 기존의 A점이 아닌 H점에 처방하였을 때 더 적어지는 경향을 보였다. 방광 기준점과 직장 기준점, S자결장 기준점, 질 기준점에서의 상대선량은 H점이 두측에 있는 경우 H점에 처방하였을때의 선량이 A점에 처방하였을 때보다 크며, 미측에 있는 경우 더 적어지는 양상을 보였다. 결 론: H점이 A점보다 두측에 위치할수록 주변 장기의 흡수선량이 커지고, 미측에 위치할수록 주변 장기의 흡수선량이 적어지는 경향을 보였다. 그 선량 차이가 치료에 큰 영향을 미칠 정도는 아니지만, 두 치료계획에서의 선량 분포 및 주변 장기 흡수선량 차이가 크다면 두 점의 치료계획은 비교 또는 참고할 만한 가치가 있는 것으로 생각된다.

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소아에서 발생한 허혈성 소장결장염 (Ischemic Enterocolitis in Children)

  • 이병기;박재홍
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제10권2호
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    • pp.138-146
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    • 2007
  • 목 적: 허혈성 소장결장염은 소장과 대장의 장벽에 육안적으로 괴사 반 또는 분절 괴사를 보이고 현미경적으로는 점막 및 점막하층에 허혈성 변화를 일으키는 급성 질환이다. 다양한 임상증상을 보이며 대증 치료로 호전되기도 하지만 장괴저, 독소혈증, 사망 등 중증 경과를 밟기도 한다. 원인은 확실히 밝혀지지 않았지만 장 미세순환의 장애나 과민반응이 주된 병리 기전으로 설명되고 있다. 방 법: 부산대학교병원 소아과에 복통, 혈변, 토혈, 구토 또는 복부팽만 등의 급성 복증으로 내원한 환자중 방사선 검사 소견, 수술 소견, 내시경 소견, 조직병리 소견 등이 괴사 반 또는 분절 괴사의 소견을 보이고 장간막 동맥의 폐쇄의 소견이 없으며 장의 허혈이나 괴사의 다른 기계적 또는 전신적 요인이 없는 허혈성 소장결장염에 합당한 6명의 임상 소견을 후향적으로 분석하였다. 결 과: 1) 남아가 4명, 여아가 2명이었다. 2) 연령 분포는 생후 6주에서 6세까지였다. 3) 만삭에 가까운 1명을 제외하고 모두 만삭아였고 부당경량아 1명을 제외하고는 정상 출생 체중아였다. 4) 증상으로는 선혈변 또는 토혈 5예, 구토, 설사, 복통 또는 보챔이 각각 4예, 복부팽만과 발열 3예였다. 5) 침범 부위는 하행 결장 2예, 하행 결장 및 S상 결장 1예, S상 결장 1예, 전 대장1예, 십이지장 구부 및 위 유문부가 1예였다. 6) 병변의 형태는 궤양 3예, 천공 2예, 괴사 반이 2예, 협착 1예, 심한 막성 상피 탈락 1예였다. 7) 치료로는 천공 부위의 일차 봉합 2예, 보존적 치료(수액 요법, 총 정맥 영양, 항생제 투여, 히스타민 길항제 투여 등) 4예였다. 8) 1예에서 급성 신부전이 동반되었고 사망자는 없었다. 결 론: 허혈설 소장 결장염은 사망에 이를 수 있는 급성 복증 질환으로 소아에서는 매우 드물지만 임상적으로 의심되면 적극적인 검사를 통하여 조기 진단과 적절한 집중치료가 요구된다.

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국화 "백마"의 생육 일수 및 누적 온도에 따른 건물중과 엽면적의 생장 회귀 모델 개발 및 비교 (Development and Comparison of Growth Regression Model of Dry Weight and Leaf Area According to Growing Days and Accumulative Temperature of Chrysanthemum "Baekma")

  • 김성진;김정환;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.414-420
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    • 2020
  • 본 연구는 대륜 국화 '백마'의 생육 특성인 생체중, 건물중, 엽면적을 조사하여, 생장 및 기후요소에 따른 생장 예측모델 개발을 위하여 수행되었다. 정식후 일수 및 누적온도에 따른 국화의 건물중 및 엽면적 분석에 기반한 '백마'의 생장예측을 위한 시그모이드 회귀모델을 개발하였다. '백마'의 건물중 상대생장률(RGR)은 재배기간 평균 0.084 g·g-1·d-1이었다. 정식 후 재배 기간에 따른 건물중에 대한 상대 생장률은 정식 초기부터 단일처리 전까지 높았으며 최고 0.133 g·g-1·d-1까지 증가하였고, 63일째 단일처리가 시작된 후 수확 시기에서는 0.030 g·g-1·d-1으로 감소하는 경향을 보였다. 누적온도에 따른 국화의 건물중, 엽면적에 대한 생장 모델(sigmoid 곡선)을 개발하였다. 정식 후 일수와 누적온도에 따른 '백마'의 건물중 및 엽면적은 지수함수적으로 증가하였으며, 건물중의 경우 63일(누적온도 1601℃)까지 평균 39.1%씩 증가하였고, 이후 평균 7.4%씩 증가하였다. 엽면적의 경우 정식 후 28일차까지 평균 63.3%씩 증가하였고, 화아분화가 발생하기 전인 84일차까지 평균 6.5%씩 증가하였으며 화아 분화가 발생하기 전 84일까지 평균 6.5%로 증가했고, 이후 수확 전까지 평균 10.6%씩 증가하는 경향을 보였다. 본 실험은 충남지역에서 대륜 국화 '백마'의 재배관리 체계와 계획적 연중 생산 체계를 구축하는데 유용한 자료로 활용될 수 있다. 보다 정밀한 생육 예측 모델을 만들기 위해서는 누적 일사량을 포함한 다양한 기상자료를 바탕으로 하여 교정 및 검증이 필요하다.

한국인 악안면 기형환자의 하악골 상행지에 관한 해부학적 연구 (AN ANATOMICAL STUDY OF THE MANDIBULAR RAMUS IN KOREAN PATIENTS WITH DENTOFACIAL DEFORMITY)

  • 김기정;이의웅
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제27권3호
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    • pp.193-203
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    • 2001
  • Orthognathic surgery of the mandibular prognathism and the retrognathism is tend to be performed on the mandibular ramus to prevent inferor alveolar nerve injuries. The purpose of this study is to find a safe and accurate reference point on mandibular ramus for orthognathic surgery by comparative anatomical study of dentofacial deformity patients. We use 38 Korean Cadavers with normal occlusion(Group 1), 3-dimensional simulation of computerized tomogram of 23 patients with retrognathism (Group 2), 27 patients with mandibular prognathism (Group 3). Following results are obtained : 1. The maximum thickness of the mandibular ramus is $8.78{\pm}1.15mm$ for Group 2, $7.61{\pm}1.26mm$ for Group 1, $6.95{\pm}0.82mm$ for Group3 respectively (P=0001). The minimum thickness is $5.51{\pm}1.08mm$ for Group 1, $5.06{\pm}0.40mm$ for Group 2, $4.56{\pm}0.78mm$ for Group3, respectively (p=0.0001). But, the thickness at the level of 5mm above the lingular is $0.78{\pm}0.65mm$ for Group 2, $5.63{\pm}1.28mm$ for Group 1, $5.32{\pm}0.91mm$ for Group 3, respectively. There is no significant difference between these groups(P=0.0510). 2. The horizontal location from the midwaist point to lingular is $0.18{\pm}1.57mm$ for Group 1, $0.69{\pm}1.33mm$ for Group 2, $0.66{\pm}1.66mm$ for Group 3, and there is no significant difference between these groups(p=0.0835). But the vertical location from the midwaist point to lingular is $1.45{\pm}2.64mm$ for Group 1, $0.63{\pm}1.44mm$ for Group 2, $0.34{\pm}1.81mm$ for Group 3, and there is significant difference between these groups(p=0.0030). 3. The horizontal location from the midwaist point to mandibular foramen is $0.29{\pm}1.75mm$ for Group 1, $0.63{\pm}1.44mm$ for Group 2, $0.34{\pm}1.81mm$ for Group 3, and there is no significant difference between these groups(p=0.5403). But the vertical location from the midwaist point to mandibular foramen is $-3.33{\pm}4.43mm$ for Group1, $-4.79{\pm}2.26mm$ for Group 2, $-6.06{\pm}2.99mm$ for Group 3, and there is significant difference between these groups(P=0.0001). 4. The horizontal length from the disto-buccal cusp tip of mandibular second molar to lingula is $30.97{\pm}4.17mm$ for Group 3, $28.29{\pm}2.65mm$ for Group 1, $25.48{\pm}0.77mm$ for Group 2 (p=0.0000), and also vertical length is $7.72{\pm}3.22mm$ for Group 3, $6.38{\pm}1.83mm$ for Group 1, $5.89{\pm}2.30mm$ for Group 2 (P=0.0014). 5. The location of lingular is 0.50 from anterior border of mandibular ramus in all groups, if it assumed the length from anterior border to posterior border is 1. And it is almost 0.33 from the sigmoid notch, if it assumed the length from sigmoid notch to antegonial notch is 1. 6. In Group 1, Antilingular prominence is located on ($1.12{\pm}1.43mm,\;4.01{\pm}2.36mm$) from the midwaist point, and there is no correlation between antilingular prominence and lingular, mandibular foramen.

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3차원 CT 영상을 이용한 두개악안면 분석을 위한 계측점의 제안 (A proposal of landmarks for craniofacial analysis using three-dimensional CT imaging)

  • 장혜숙;백형선
    • 대한치과교정학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.313-325
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    • 2002
  • 3차원 CT에서는 환자의 움직임에 의한 오차와 상의 확대나 왜곡을 감소시킨 실측치를 얻을 수 있으며 두개안면부의 입체적인 영상을 구성할 수 있고 원하는 조직이나 구조물의 관찰이 용이하다 디지털 영상 기술이 빠르게 발전하고 있고 치료의 범위가 더욱 넓어지면서 두개악안면 구조의 3차원적인 분석법의 개발은 시급한 과제가 되었다. 이에 본 연구에서는 Vworks 프로그램$^{TM}$ (Cybermed Inc., Seoul, Korea)과 건조두개골을 이용하여 3차원 CT 영상의 오차와 확대율을 평가하고Vmorph-proto프로그램 $^{TM}$ (Cybermed Inc., Seoul, Korea)을 이용하여 정상인과 비대칭 환자의 3차원 CT영상에서 지정이 용이하고 반복재현성이 높은 계측점을 설정하고자 하여 다음과 같은 결론을 얻었다 ; 1. 건조두개골의 실측치와 Vworks 프로그램을 이용하여 구성한 3차원 CT영상에서 의 계측치를 비교한 결과 평균오차가 0.99mm, 확대율이 1.04%로 나타났다. 2. 3차원 CT영상에서 경조직 계측점으로 Supraorbitale, Lateral orbital margin, Infraorbitale, Natron, ANS, A point, Zygomaticomaxilla, Upper incisor, Lower incisor, B point, Pogonion, Menton, PNS, Condylar inner margin, Condylar outer margin, Porion, Condylion, Gonionl, Gonion2, Gonion3, Sigmoid notch, Basion 등이 임상적으로 유용하다고 판단되었다. 3. 3차원 CT영상에서 연조직 계측점으로 Endocanthion, Exocanthion, Soft tissue Nasion, Pronasale, Alare lateralis, Upper nostril point, Lower nostril point, Subnasale, Upper lip point, Cheilion, Stomion, Lower lip center, Soft tissue B, Pogonion, Menton, Preaurale 등이 임상적으로 유용하다고 판단되었다. Vworks 프로그램으로 3차원 CT영상을 구성하고 계측하는 것이 임상적으로 유용하다고 판단되었다. 또한 위에서 제안된 연조직 및 경조직 계측점들은 3차원 CT영상에서 반복 재현성이 높고 지정이 용이하며 해부학적 특징을 나타내주는 점들로 두개악안면 구조의 3차원적인 진단과 술전, 술후의 예측과 비교에 유용하게 사용될 것으로 사료되는 바이다.