• 박물관보존과학
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• 제25권
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• pp.63-84
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• 2021

본 연구는 전통도자기의 제작 전과 후, 소성 전과 후에 기물의 내부에서 일어나는 다양한 물리화학적 변화를 알아보고자 청자상감운학문매병의 재현품을 성형 → 조각 → 상감 → 초벌 → 유약 → 재벌 등의 6단계로 제작하여 과학적 조사 및 3차원의 정밀한 투과 이미지 촬영으로 획득한 이미지를 세부 영역별로 분석하였다. 재현편의 제작 재료는 각각의 재료가 가진 성분에 따라 다른 광물상이 존재하며, 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 높은 흑상감은 어두운 색을 나타냈고, 알루미나(Al₂O₃)의 함량이 높은 백상감은 백색이 나타나는 것과 같이 색상에도 영향을 준다. 재현편의 색도와 전암대자율, 주요성분 등의 물리화학적 특성을 CT이미지를 통해 밀도의 차이로 확인할 수 있었으며, 미세조직과 흡수율, 겉보기기공률, 주요구성광물 등의 번조에 따른 특성 변화는 영상 분석에서 기물 내부의 기공 유무와 존재량, 균열의 발달과 확장으로 파악하였다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제21권3호
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• pp.151-157
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• 2018

Background: Nonunion of lateral humeral condyle fracture causes cubitus valgus deformity. Although corrective osteotomy or osteosynthesis can be considered, there are controversies regarding its treatment. To evaluate elbow joint biomechanics in non-united lateral humeral condyle fractures, we analyzed the motion of elbow joint and pseudo-joint via in vivo three-dimensional (3D) kinematics, using 3D images obtained by computed tomography (CT) scan. Methods: Eight non-united lateral humeral condyle fractures with cubitus valgus and 8 normal elbows were evaluated in this study. CT scan was performed at 3 different elbow positions (full flexion, $90^{\circ}$ flexion and full extension). With bone surface model, 3D elbow motion was reconstructed. We calculated the axis of rotation in both the normal and non-united joints, as well as the rotational movement of the ulno-humeral joint and pseudo-joint of non-united lateral condyle in 3D space from full extension to full flexion. Results: Ulno-humeral joint moved to the varus on the coronal plane during flexion, $25.45^{\circ}$ in the non-united cubitus valgus group and $-2.03^{\circ}$ in normal group, with statistically significant difference. Moreover, it moved to rotate externally on the axial plane $-26.75^{\circ}$ in the non-united cubitus valgus group and $-3.09^{\circ}$ in the normal group, with statistical significance. Movement of the pseudo-joint of fragment of lateral condyle showed irregular pattern. Conclusions: The non-united cubitus valgus group moved to the varus with external rotation during elbow flexion. The pseudo-joint showed a diverse and irregular motion. In vivo 3D motion analysis for the non-united cubitus valgus could be helpful to evaluate its kinematics.

• 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.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.457-460
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• 2002

The image quality of three-dimensional (3D) images has been widely investigated by the qualitative analysis method. A need remains for an objective and quantitative method to assess the image quality of 3D volume-rendered images. The purpose of this study was to evaluate the quantitative accuracy of distance measurements on 3D volume-rendered images of a dry human skull by using multi-detector computed tomography (MDCT). A radiologist measured five times the twenty-one direct measurement line items composed among twelve reference points on the skull surface with a digital vernier caliper. The water filled skull specimen was scanned with a MDCT according to the section thicknesses of 1.25, 2.50, 3.75, and 5.00 mm for helical (high quality; pitch 3:1) scan mode. MDCT data were reconstructed with its acquisition section thickness and with 1.25 mm section thickness for all scans. An observer also measured seven times the corresponding items on 3D volume-rendered images with measuring tools provided by volumetric analysis software. The quantitative accuracy of distance measurements on the 3D volume-rendered images was statistically evaluated (p-value < 0.05) by comparatively analyzing these measurements with the direct distance measurements. The accuracy of distance measurements on the 3D volume-rendered MDCT images acquired with 1.25, 2.50, 3,75 and 5.00 mm section thickness and reconstructed with its section thickness were 48%, 33%, 23%, and 14%, respectively. Meanwhile, there were insignificant statistical differences in accuracy of distance measurements among 3D volume-rendered images reconstructed with 1.25 mm section thickness for the each acquisition section thickness. MDCT images acquired with thick section thickness and reconstructed with thin section thickness in helical scan mode should be effectively used in medical planning of 3D volume-rendered images. The quantitative analysis of distance measurement may be a useful tool for evaluating the quantitative accuracy and the defining optimal parameters of 3D volume-rendered CT images.

• 대한치과교정학회지
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• 제35권2호
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• pp.91-105
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• 2005

기존의 2차원적 진단자료는 상의 확대 및 왜곡으로 인해 형태나 크기의 정량적 평가시 부적절한 결과를 야기할 수 있어 안면비대칭의 정확한 진단과 치료계획 수립을 위해서는 3차원영상 진단의 도입이 필요하다. 본 연구는 안면비대칭 진단시 3차원적 분석에 도움이 되는 기준자료를 얻고자 정상교합자를 대상으로 하악골 3차원 영상 계측항목의 평균값과 좌우차이의 정상범주를 알아보기 위하여 시행되었다 뚜렷한 안면비대칭을 보이지 않는 성인 정상교합자 남녀 30명씩 총 80명을 대상으로 두경부 전산화단층사진을 촬영한 후 컴퓨터프로그램을 이용한 각각의 단면 촬영영상 정보를 이용하여 3차원 입체영상을 재구성한 다음, 하악골 비대칭시 좌우차이를 보일 수 있는 계측항목으로 ramus length를 나타내는 5개 condylar neck length를 나타내는 1개, mandibular body length를 나타내는 8개 등 15개의 거리 계측항목과, gonial angle을 나타내는 4개. frontal ramal inclination을 나타내는 2개. lateral ramal inclination을 나타내는 2개 등 8개의 각도계측항목, 총 23개의 계측항목을 설정한 후, 좌측과 우측을 구분하여 컴퓨터 상에서 3차원계측치를 구하고 좌우차이값을 산출하였다. 본 연구결과 얻어진 정상교합자의 하악골 3차원영상 계측항목의 좌우차이값은 안면비대칭 환자의 진단 기준치로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제38권
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• pp.49.1-49.9
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• 2016

Background: The aim of this report is to present a new reference for aesthetic mandible surgery using three-dimensional cone-beam computed tomography-based treatment planning for orthognathic surgery which can be implemented in surgical planning and perioperative procedure. Methods: To make an objective standard for evaluating aesthetic mandibular outline, we make an aesthetic scoring criteria with consideration of asymmetry, broad mandibular border line, and prominent mandibular angle. Two maxillofacial surgeons and two orthodontists rated their aesthetical evaluation from 1 to 5. Experimental group consisting of 47 female and 38 male patients who had rotational orthognathic two-jaw surgery from 2010 to 2011 were chosen according to aesthetic scoring done by two maxillofacial surgeons and two orthodontists. A high aesthetic score (${\geq}16$) means the facial contour is symmetric, with no broad and narrow aesthetic mandible frontal profiles. Control A group consisted of ten female and ten male patients who had no orthognathic surgery experience and low aesthetic score (${\geq}10$). Control B group consisted of ten female and ten male patients who had no orthognathic surgery experience and had anaesthetic mandibular frontal profile and a high aesthetic score (${\geq}16$). The three-dimensional image of the patient was taken from dental cone-beam CT (DCT) scanning (experimental group and control A group: 6 months DCT after surgery, control B group: 1st visit DCT). Each DCT was reformatted to reorient the 3D image using 3D analyzing program (OnDemand3D, cybermed Inc, CA, USA). After selection of 12 landmarks and the construction of reoriented horizontal, vertical, and coronal reference lines, 15 measurements were taken in 3D analysis of frontal mandibular morphology. Afterwards, horizontal and vertical linear measurements and angular measurements, linear ratio were obtained. Results: Mean $Go^{\prime}_{Rt}-Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Lt}$ angular measurement was $100.74{\pm}2.14$ in female patients and $105.37{\pm}3.62$ in male patients. These showed significant difference with control A group in both genders. Ratio of $Go^{\prime}_{Rt}-Go^{\prime}_{Lt}-Me^{\prime}$ length to some linear measurements (ratio of $Me^{\prime}-Cd^{\prime}_{Rt}Cd^{\prime}_{Lt}$ to $Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Rt}Go^{\prime}_{Lt}$, ratio of $Me^{\prime}-Go^{\prime}$ to $Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Rt}Go^{\prime}_{Lt}$, ratio of $Go^{\prime}_{Rt}-Go^{\prime}_{Lt}$ to $Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Rt}Go^{\prime}_{Lt}$) showed significant difference with control A group in both genders. Conclusion: This study was intended to find some standard measurement of mandible frontal view in 3D analysis of aesthetic patient. So, these potential measurement value may be helpful for orthognathic treatment planning to have more aesthetic and perspective outcomes.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.323-330
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• 2023

PVA 섬유 보강 시멘트 복합체는 매우 복잡한 미세구조를 가지고 있으며, 재료의 거동을 정확히 평가하기 위해서는 미세구조 특성을 반영하여 실제 실험과 시너지효과를 내며 효율적인 재료 설계를 가능하게 하는 해석 모델의 개발이 중요하다. PVA 섬유 보강 시멘트 복합체의 역학적 성능은 PVA 섬유의 방향성에 큰 영향을 받는다. 그러나 마이크로-CT 이미지로부터 얻은 PVA 섬유의 회색조 값을 인접한 상과 구분하기 어려워, 섬유 분리 과정에 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 섬유의 3차원 분포를 얻기 위하여 0.65㎛³의 복셀 크기를 가지는 마이크로-CT 이미지 촬영을 수행하였다. 학습에 사용될 학습 데이터를 생성하기 위해 히스토그램, 형상, 그리고 구배 기반 상 분리 방법을 적용하였다. 본 연구에서 제안된 U-net 모델을 활용하여 PVA 섬유 보강 시멘트 복합체의 마이크로- CT 이미지로부터 섬유를 분리하는 학습을 수행하였다. 훈련의 정확도를 높이기 위해 데이터 증강을 적용하였으며, 총 1024개의 이미지를 훈련 데이터로 사용하였다. 모델의 성능은 정확도, 정밀도, 재현율, F1 스코어를 평가하였으며, 학습된 모델의 섬유 분리 성능이 매우 높고 효율적이며, 다른 시편에도 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.553-559
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• 2010

본 연구는 척추경 나사못 고정술을 시행한 환자를 대상으로 고정술 전, 후 전산화 단층촬영 영상의 원 자료(raw data)를 이용하여 다양한 재구성 기법을 적용하여 나사못의 정확한 위치파악과 수술의 정확도 등 다양한 정보를 알아보고자 하였다. 임상에서 주로 이용 하는 재구성기법인 다평면재구성(MPR), 최대강도투영(MIP), 체적묘사기법(VRT)과 변형 제적묘사기법(modifying VRT)을 적용하여 영상데이터를 각 각 정량적 방법과 정성적 방법으로 비교 분석하였다. 재구성 영상의 분석 및 평가결과 전산화 단층촬영 영상재구성 기법 중 척추경 나사못 고정술 후 나사의 정확한 위치파악과 금속에 의한 인공음영을 최소화 시키는데 가장 유용한 재구성 기법으로는 변형 체적묘사기법으로 사료된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.49-55
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• 2017

심장 CT 혈관 조영 영상은 심혈관의 전체 해부학 구조를 3D 로 보여줄 뿐 아니라 병변의 정보를 제공하기 때문에 관상동맥 질환 진단 및 치료에 많이 사용되고 있다. 하지만 영상의 방대한 크기로 인해 수동으로 정보를 추출하는 데는 한계가 있어 자동으로 심혈관을 정확하게 추출하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 심혈관 자동 추출 알고리즘을 개발하는데 있어 심혈관의 시작점인 상행대동맥의 심문을 검출하는 방법은 필수적인 부분이다. 본 논문에서는 심혈관의 시작점인 심문을 분할하는 방법을 제안한다. 첫째, 상행대동맥의 크기와 위치를 고려한 허프변환으로 대동맥 초기영역을 검출한다. 둘째, 초기영역을 기반으로 탐색범위를 줄일 수 있도록 관심 볼륨 영역을 설정한다. 셋째, 지오데식 활성외곽선 모델을 기반으로 정제된 대동맥 영역을 검출한다. 마지막으로 검출된 대동맥 영역에서 심문을 분할한다. 제안방법의 평가를 위해 20 개의 심장 CT 혈관 조영 영상에서 전문가가 수동으로 표기한 시작점과 비교 분석하였다. 실험 결과 제안방법을 통해 시작점이 제대로 추출 됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제17권2호
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• pp.91-96
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• 2019

In this study, a system to increase the expressiveness of existing standard terminology using three-dimensional (3D) data is designed. We analyze the existing medical terminology system by searching the reference literature and perform an expert group focus survey. A human body image is generated using a 3D modeling tool. Then, the anatomical position of the human body is mapped to the 3D coordinates' identification (ID) and metadata. We define the term to represent the 3D human body position in a total of 12 categories, including semantic terminology entity and semantic disorder. The Blender and 3ds Max programs are used to create the 3D model from medical imaging data. The generated 3D human body model is expressed by the ID of the coordinate type (x, y, and z axes) based on the anatomical position and mapped to the semantic entity including the meaning. We propose a system of standard terminology enabling integration and utilization of the 3D human body model, coordinates (ID), and metadata. In the future, through cooperation with the Electronic Health Record system, we will contribute to clinical research to generate higher-quality big data.