• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권1호
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• pp.8-16
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• 2008

목적: 내경동맥 또는 중대뇌동맥의 죽상 동맥 경화증 환자에서의 두개외강-내강 우회로술(이하 우회로술) 후의 연속적인 혈류 역학적 변화를 $^{99m}Tc$-ECD 아세타졸아마이드 부하 뇌혈류 단일 광자 방출 전산화 단층 촬영(이하 아세타졸아마이드 부하 SPECT)으로 평가하여 중대뇌 동맥의 각 분지별 영역에 대한 우회로술의 혈류역학적 개선효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 전향적 방법으로 최근 3개월 내에 혈관 폐색성 징후가 발생하여 우회로술을 시행받은 환자를 대상으로 수술 전과 수술 1 주 후, 3-6 개월 후에 아세타졸아마이드 부하 SPECT를 시행하였다. 영상 분석을 위해 SPM의 SPECT 표준 뇌에 공간 정규화한 후 Anatomical Automated Labeling으로 중대뇌동맥의 지배를 받는 양측 전두, 측두, 두정 영역에 관심 구역을 설정하여 각 관심 영역별로 뇌혈류 지표(PI; $C_{region}/C_{ipsilateral\;cerebellum}$) 및 뇌혈관 예비능 지표$((PI_{acetazolamide}-PI_{basal})/PI_{basal})$로 정하여 이들 지표의 수술 전후 변화를 평가하였다. 결과한 측에 성공적인 우회로술을 시행한 환자 17 명(남:여=12:5, 나이 $53{\pm}2$세)을 분석하였다. 전체적으로 뇌혈류는 수술 1 주 후 유의하게 증가하나 3-6 개월 후 감소하여 수술 이전의 수준으로 유지되었으며 ($1.01{\pm}0.09{\rightarrow}1.06{\pm}0.09}{\rightarrow}1.02{\pm}0.10,\;p=0.005$) 뇌 혈관 예비능은 수술 1 주 후 유의하게 증가한 이후 유의하지는 않으나, 3-6개월 이후까지 계속 호전되었다($-0.14{\pm}0.05{\rightarrow}-0.07{\pm}0.04{\rightarrow}0.05{\pm}0.05,\;p=0.004$). 각 뇌 영역별로 뇌혈류는 두정 영역에서 수술 직후 증가하였다가($1.12{\pm}0.09{\rightarrow}1.18{\pm}0.09,\;p=0.003$) 수술 3-6개월 이후 감소하여($1.12{\pm}0.09,\;p=0.003$) 수술 이전의 수준으로 유지되었다. 뇌혈관 예비능은 수술 측의 전두 영역($-0.15{\pm}0.07{\rightarrow}0.08{\pm}0.05$), 두정 영역($-0.16{\pm}0.07{\rightarrow}-0.07{\pm}0.05$)에서 모두 수술 직후 유의하게 증가하였고(p<0.01) 이후 유의하지는 않으나 3-6개월까지 계속 호전되었다. 결론: 성공적인 우회로술 후 뇌혈류는 전체적으로 유의한 변화가 없었으나 뇌혈관 예비능은 중대뇌동맥 영역 전체에 걸쳐 수술 후 단기간에 유의한 호전을 보였으며 장기간 유지되었다. 따라서 뇌혈관 예비능의 호전여부는 우회로술에 의해 증가된 뇌관류압을 평가할 수 있는 중요한 지표로 생각되며 향후 우회로술에 의한 뇌졸중 재발방지 효과를 알아보기 위해 뇌혈관 예비능의 변화와 예후와의 상관관계에 대한 연구가 필요하리라 생각된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권4호
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• pp.267-274
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• 2008

목적: 일과성 신경학적 악화(transient neurological deterioration, TND)는 재관류술 이후에 발생할 수 있는 합병증 중 하나이며, 수술 직후 발생하는 일과성 과관류로 발생하는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 TND 발생에 따른 수술 전후 뇌관류의 변화 양상에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 9월부터 2006년 7월까지 시행된 60건의 천측두동맥-중대뇌동맥 문합술을 받은 환자 56명(남:여=29:27, 평균연령: $50{\pm}16$세, 죽상경화성혈관 질환: 33건, 모야모야병 27건)을 대상으로 하였다. 수술전과 술후 10일에 $^{99m}Tc$-ECD 기저/아세타졸아미드 부하 뇌관류 SPECT를 시행하여 기저 뇌관류와 뇌혈류예비능을 측정하였다. 그리고, 술후 3일과 10일에 뇌관류 SPECT를 시행하여 기저 뇌관류를 측정하였다. 각 뇌관류 SPECT에서 나온 결과를 SPM을 이용하여 통계적으로 분석하였다. 결과: 60건의 STA-MCA 우회술 중 6건(10%)에서 술후 TND가 발생하였다. 전체 환자에서 수술 전 병측 부위 중간대뇌동맥영역의 뇌관류가 반대측에 비해 유의하게 낮았으며(p=0.002), 술후 3일과 10일의 기저뇌관류는 수술 전보다 유의하게 증가하였다(p=0.001, p=0.02). TND가 발생환 환자가 나머지 환자에 비해 수술 전기저뇌관류와 뇌혈류예비능이 유의미하게 낮았으며(p=0.01, p=0.05), 기저뇌관류의 증가율도 술후 3일에 유의미하게 높았다(p=0.008). 그러나, 술후 3일과 10일에 TND 환자와 나머지 환자간에 뇌관류의 유의한 차이는 없었다(p=n.s.). 반대측 부위를 기준으로 하여 병측 부위의 뇌관류량의 비율을 구한 상대적 관류량은 TND 환자가 나머지 환자에 비해 술후 3일에 유의하게 높았으나(p=0.002), 술 전과 술후 10일에는 유의한 차이가 없었다(p=n.s.). 결론: 이 연구에서는 TND 발생군에서 비발생군에 비해 술후 상대적인 중등도의 과관류가 관찰되었다. 이러한 결과는 TND의 병태생리를 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대한다.

• Spatial Information Research
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• 제22권1호
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• pp.55-63
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• 2014

수문학, 기상학 및 기후학 등에서 필수적인 자료중의 하나인 지상기온 자료는 최근 보건, 생물, 환경 등의 다양한 분야로까지 활용영역이 확대되고 있어 그 중요성이 커지고 있으나 지상관측을 통한 지상기온자료의 취득은 시공간적인 제약이 크기 때문에 실측된 기온자료는 시공간 해상도가 낮아 높은 해상도가 요구되는 연구 분야에서는 활용성에 큰 제약을 갖게 된다. 이를 극복하기 위한 하나의 대안으로 상대적으로 높은 시공간 해상도를 가지고 있는 위성영상자료에서 얻을 수 있는 지표면온도 자료를 이용하여 지상기온을 추정하는 많은 연구들이 수행되어 왔다. 본 연구는 이러한 연구의 일환으로써 기상청에서 제공하고 있는 AWS(Automatic Weather Station)에서 취득된 2010년 지상 온도 자료(AWS data)를 바탕으로 대표적인 지표면 온도자료인 MODIS Land Surface temperature(LST data:MOD11A1)와 지상기온에 영향을 미칠 수 있는 Land Cover Data, DEM(digital elevation model) 등의 보조 자료와 함께 다양한 지구통계 기법들을 이용하여 남한 지역의 지상기온을 추정하였다. 추정 전 2010년 전체(365일) LST자료와 AWS자료와의 차이에 대한 RMSE(Root Mean Square Error)값의 계절별 피복별 분석결과 계절에 따른 RMSE값의 변동계수는 0.86으로 나타났으나 피복에 따른 변동계수는 0.00746으로 나타나 계절별 차이가 피복별 차이보다 큰 것으로 분석 되었다. 계절별 RMSE 값은 겨울철이 가장 낮은 것으로 나타났으며 AWS자료와 LST자료와 보조자료를 이용한 선형 회귀분석결과에서도 겨울철의 결정 계수가 가장 높은 0.818로 나타났으며, 여름철의 경우에는 0.078로 나타나 계절별 차이가 매우 크게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 지구통계 기법들의 대표적인 방법론인 크리깅 방법 중 일반적으로 많이 사용되고 있는 정규 크리깅, 일반 크리깅, 공동 크리킹, 회귀 크리깅을 이용하여 지상기온을 추정한 후 모델의 정확도를 판단할 수 있는 교차 검증을 실시한 결과 정규 크리깅과 일반 크리깅에 의한 RMSE 값은 1.71, 공동 크리깅과 회귀 크리깅에 의한 RMSE 값은 각각 1.848, 1.63으로 나타나 회귀 크리깅 방법에 의한 추정의 정확도가 가장 높은 것으로 분석되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권3호
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• pp.276-293
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• 2011

본 연구에서는 한반도 황사 사례 동안 WRF 기상모델과 SMOKE 배출량모델, CMAQ 및 CMAQ-MADRID 대기질 모델을 이용하여 다양한 황사 발생량 경험식에 대한 $PM_{10}$의 농도를 추정하였다. 특별히 Wang et al.(2000), US EPA 모델, Park and In(2003), GOCART 모델, DEAD 모델의 5가지 황사 발생 경험식이 중국과 몽골 등의 황사 발생량을 추정하기 위해 WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID) 모델에 적용되었다. 일기도, 후방궤적 및 위성이미지 분석에 따르면 한반도로의 황사 수송은 절리저기압(위성에서 콤마형 구름)과 관련된 지상 전선의 뒤쪽에서, 그리고 상층 제트류의 발달에 기인한 파의 정체현상과 함께 상층 골에서의 풍속이 하층으로 전이되는 풍하 바람에 의해 생성되었다. 그리고 WRF-SMOKE-CMAQ 모델링 결과, 황사의 시 공간적 분포에 있어서는 Wang et al.(2000)의 경험식이, 평균 편의 및 평균 제곱근 오차에서의 정확도 부분에서는 GOCART 모델의 경험식이 관측값을 보다 잘 모사하는 것으로 나타났다. 또한 Wang et al.의 경험식을 이용한 황사의 연직분포 분석 결과에서 강한 황사 사례(2007년 3월 31에서 4월 1일 $800\;{\mu}g/m^3$ 이상)의 경우는 황사 수송이 한반도 상공 대기 경계층 내를 통과하였기 때문으로, 약한 황사 사례(2009년 3월 16일과 17에 $400\;{\mu}g/m^3$ 이하)의 경우는 황사 수송이 경계층 위를 통과하였기 때문으로 나타났다. 또한 CMAQ 모델과 CAMQ-MADRID 모델에서의 미세먼지($PM_{10}$) 민감도 분석 결과에서는 CMAQ-MADRID 모델이 CMAQ 모델에 비해 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 최대 $25\;{\mu}g/m^3$ 정도가 높게 모사되었고, 모델 내 구름 액상과정에 의해서는 최대 $15\;{\mu}g/m^3$ 정도가 제거되는 것으로 나타났다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.31-39
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• 2009

목적 : 본 연구는 PRF(Proton Resonance Frequency)를 이용한 MR 온도감시 영상에서 시간 해상도를 keyhole방법 적용으로 향상시키고자하였다. 제시된 keyhole방법과 기존 온도영상 방법 사이의 비교를 위해 온도 값에 대한 RMS(Root Mean Square) 오차와 SNR(Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 대상 및 방법 : PRF 방법과 GRE(Gradient Recalled Echo)를 이용하여 MR 온도영상을 구현하였으며 장비로는 임상용 1.5T MRI 장치를 이용하였다. 인체모사 조직인 2% 한천 젤 팬텀과 돼지 근육조직으로 실험을 수행하였다. 2.45GHz대역의 마이크로파 발생장치로 MR호환 동축 슬롯 안테나를 구동하여 MRI장치 내에서 대상 조직과 팬텀을 5분간 가열하였다. 가열 직후 10분 동안에 순차적으로 MR 원 데이터를 획득하였다. 획득된 원 데이터는 PC로 전송되어 전체 위상을 부호화하여 얻은 원 데이터의 바깥영역과 K-space의 중앙 영역을 각각 128, 64, 32, 16으로 위상부호화된 데이터로 keyhole영상을 재구성하였다. 256개로 전체 부호화된 자체-참조 온도영상과 RMS 오차를 비교하였으며, zero-filling 영상과 SNR비교를 하였다. 결과 : keyhole 온도 영상에서 위상부호화 수가 128, 64, 32, 16으로 줄어들수록 RMS 오차로 산출한 온도의 차이가 0.538, 0.712, 0.786, 0.845$^{\circ}C$ 만큼 증가하였으나 SNR 값은 keyhole의 위상부호화 수가 줄어도 유지되었다. 결론 : 본 연구는 고정된 매트릭스 크기에 keyhole 방법 적용을 이용하여 온도 감시에서의 시간해상도 증가와 SNR 값을 유지하는 결과를 도출하여 성공적인 적용을 보여 주었다. 본 연구를 기반으로 한 다음 연구에서는 최적화된 변수를 이용한 keyhole 방법 적용으로 최소 온도 오차의 실시간 MR 온도 감시가 가능할 것이라 예상된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.959-974
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• 2021

Forel-Ule Index (FUI)는 자연에 존재하는 담수 및 해수의 색을 남색부터 고동색까지 21 가지의 등급으로 구분하는 지표이다. FUI는 여러 선행연구에서 수계의 부영양화 지수, 수질인자, 광 특성 등과 연관 지어 분석되었으며, 여러 수질인자의 광학적 정보를 동시에 가지고 있는 새로운 수질 지표로써의 가능성이 제시되었다. 본 연구에서는 500 m의 높은 공간해상도를 가지는 정지궤도 해양위성해색탑재체(Geostationary Ocean Color Imager; GOCI) 관측 자료와 Random Forest (RF) 기계학습 기법을 활용하여 Ocean Colour-Climate Change Initiative(OC-CCI) 기반의 4 km FUI 자료를 공간 상세화 시켰다. 이를 활용하여 우리나라 연안 해역에 대한 수질인자와의 상관관계와 주요 해역에 대한 FUI의 공간적 분포 및 계절별 특성 변화를 분석하였다. 검증 결과 RF 기법으로 추정한 RF FUI는 결정계수(R²)=0.81, 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error; RMSE)=0.7784로, Pitarch의 OC-CCI FUI 알고리즘을 적용하여 계산한 GOCI FUI 추정 정확도(R²=0.72, RMSE=0.9708) 대비 향상된 결과를 보였다. RF FUI는 총 질소(Total Nitrogen), 총 인(Total Phosphorus), 클로로필-a(Chlorophyll-a), 총 부유물질(Total Suspended Solids), 투명도(Secchi Disk Depth)를 포함하는 5가지 수질인자와 각각 0.87, 0.88, 0.97, 0.65, -0.98의 상관계수로 강한 상관성을 보였다. 산출된 FUI의 시간적 패턴 역시 여러 수질인자와의 물리적 관계를 반영하며 유의미한 계절적 패턴의 변화를 보였다. 본 연구의 결과로 한반도 연안 수질 관리에서 고해상도 FUI의 활용 가능성을 제시하였다.