• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.34-42
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• 2003

World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtractionictal SPECT coregistered to MRI (SISCOM)을 수행하였다 SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel들의 평균값 위로 1-표준편차와 2-표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y축의 길이를 획득하고 z축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다 간질 발작 진원지는 뇌의 오른쪽 측두엽에서 나타났고 공간적으로 발작 진원지의 실제 위치를 VRML 거리 측정 도구에 의해 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제31권2호
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• pp.97-103
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• 2013

Purpose: To investigate the patterns of locoregional recurrence of pathologic T3N0 (pT3N0) lower rectal cancer omitting postoperative radiotherapy (RT) and explore the potential of modification of a RT field. Materials and Methods: From Jan 2003 to Nov 2011, 35 patients omitting preoperative or postoperative RT for pT3N0 lower rectal cancer were included. We defined the lower rectal cancer as the tumor with the inferior margin located below the virtual line-a convergent level between rectal wall and levator ani muscle. All patients had radiologic examinations for recurrence evaluation during the follow-up duration. Results: The median follow-up duration was 66.4 months (range, 1.4 to 126.1 months). Eight (22.9%) of the 35 patients had recurrence. Three (8.6%) was local recurrence (LR) only, 3 (8.6%) was distant metastasis (DM) only, and 2 (5.7%) was LR with DM. All LR were located at primary tumor sites. The overall survival rate, LR-free survival rate, and DM-free survival rate at 5 years was 79.8%, 83%, and 87%, respectively. All LR developed from tumors over 5 cm. However, there was no statistical significance (p = 0.065). There was no other risk factor for LR. Conclusion: Even though the patients included in this study had pathologically favorable pT3N0 rectal cancer, LR developed in 14.3% of patients. Most of the LR was located at primary tumor sites prior to surgery. Based on these findings, it might seem reasonable to consider postoperative RT with a smaller radiation field to the primary tumor site rather than the conventional whole pelvic irradiation.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.238-243
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• 2011

본 연구는 기존의 인공심폐기의 단점을 보완하기 위하여 혈액펌프를 사용하지 않고 혈류의 흐름을 유도할 수 있는 기구(balloon)형 인공심폐기 설계를 위한 구조적 해석을 시도하였다. 가상의 모형 인공심폐기 내에서의 혈류의 흐름패턴을 분석하기 위하여 CFD 모델링 방법을 사용하였다. 이 시스템의 작동원리는 막 산화기 주위를 기구를 사용하여 압력하중을 인가하여 주기적으로 수축.이완되도록 하였으며, 시간에 따라 변화하는 시간 함수 값은 sine 반주기와 sine 주기를 계산하여 적용하였다. 이와 같은 방법으로 기구형 인공심폐기를 설계할 경우 한 방향에 대한 혈류의 움직임을 유도할 수 있다는 가정 하에 구조적 해석을 하였다. 실험결과 CFD 시뮬레이션을 통하여 인공심폐기의 입구와 출구에 서의 혈류의 속도와 압력을 측정하여 분석한 결과 한 방향에 대한 혈류의 유동이 발생하는 것을 확인하였다. 이와 같은 CFD 시뮬레이션은 혈류의 흐름특성을 미리 예측할 수 있어 인공심폐기 설계에 있어서 최적화된 디자인을 제공할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권4호
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• pp.176-182
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• 2005

정위적 방사선수술(stereotactic radiosurgery, SRS)은 한번에 고선량의 방사선을 병변에 조사하는 방사선 치료법으로 단 한번의 조사로 고선량의 방사선이 환자에게 주어지므로 정확한 수술계획의 수립이 필요하다. 현재, 수술계획은 수술계획자에 의해 직접 시행착오를 거듭하며 수립되고 있으며 이로 인해 계획의 재연성과 신뢰성에 문제가 제기되고 있다. 본 연구에서는 경험적 표적 근사화에 근거한 오등의 연구방법을 바탕으로 각 단계를 개선하여 더 나은 수술계획 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 주어지는 병소의 다양한 모양을 동일한 높이의 원통을 사용해 근사화하고, 각각의 원통의 중심점의 위치와 지름에 의해 주변의 원통과 하나로 결합시켰다. 그 후 각각의 원통 내에 등선량중심점(Isocenter)을 모사한 구를 미리 정의된 규칙에 의해 채워 나갔다. 두 개의 가상 표적을 이용해 기존 알고리듬과 본 연구에서 개선한 알고리듬을 이용해 최적화를 수행하였다. 그 결과 두 개의 가상 표적에서 PITV (proscription isodose to tumour volume ratio)와 MDPD (maximum dose to prescription dose ratio)의 별다른 차이가 보이지 않았으며, 사용된 구의 수를 각각 $36\%$, $26\%$ 줄일 수 있었다. 원통과 구형을 이용한 이러한 기법은 정위적 방사선 수술시 수술 계획자에게 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.239-246
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• 2021

기존 연구인 선량평가의 임상 적용 및 신뢰도 확보를 위하여 EPID를 이용하여 Portal Dosimetry를 검증하였다. 뇌정위방사선수술 2.5 cm cone을 장착하여 360° 회전조사에 의한 측정치와 Geant4의 선량분포를 비교하였다. 뇌전이 환자의 선량분포를 확인하기위해 두부인체 팬톰에 Gafchromic EBT필름을 삽입하여 조사한 선량분포와 VMAT을 이용한 두부인체 팬톰에서 얻은 선량분포를 비교하여 실제 환자에 적용하고자 한다. 분석결과 beam center와 couch의 center가 정확하게 일치하는가를 pin ball을 통해 QA한 결과 1 mm 이내의 오차로 정밀함을 확인할 수 있었다. 또한 EBT3 Film에 다양한 선량조사에 따라 0 ~ 10 Gy영역까지 우수한 선형성임을 확인할 수 있었다. 두경부 팬텀과 같은 설정에서 광자 빔을 사용한 Geant4에 기반한 선량 계산 도구의 구현과 시뮬레이션 결과 계산치는 치료계획용적(PTV)내에서 실험 데이터와 일치함을 확인하였다. 따라서 체적변조 아크치료(VMAT) 360° 회전 조사를 실시하여 회전조사에 의한 등선량분포 분석결과 가상 종양을 포함하기에 적절함을 확인하였다.

• 지식경영연구
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• 제23권2호
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• pp.123-142
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• 2022

코로나19로 가속화된 비대면 환경은 디지털 가상 생태계와 메타버스의 보급을 가속화했다. 메타버스가 지속가능성을 갖기 위해서는 현실 세계와 호환될 수 있는 디지털 트윈이 핵심이며, 이를 위한 핵심 기술은 증강현실이다. 이에 본 연구에서는 증강현실에 대한 연구 동향을 살펴봄으로써, 향후 증강현실 연구가 나아갈 방향을 제시하고자 한다. 2009년부터 2022년 3월까지 출판된 국내외 증강현실 논문의 11,049편의 초록을 바탕으로 LDA 기반 토픽 모델링을 수행하여 증강현실의 종합적 연구 동향, 국내와 해외 연구 동향 비교, 메타버스 개념 등장 이전과 이후의 연구 동향을 살펴보았다. 그 결과 증강현실 관련 연구의 토픽은 디바이스, 네트워크 통신, 외과/수술, 디지털 트윈, 교육, 시리어스 게임, 카메라/비전, 색채 적용, 테라피, 위치 정확도, 인터페이스 디자인의 11개로 도출되었다. 메타버스가 화두가 된 이후의 연구에서는 카메라/비전, 교육, 디지털 트윈, 외과/수술, 상호작용 성능, 네트워크 통신의 6개 토픽으로 도출되었다. 본 연구를 통해 다양한 학문 분야의 융합적인 성격을 가진 메타버스 증강현실에 관한 활발한 연구를 독려하고, 실무자들에게 유용한 시사점을 줄 수 있기를 기대한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제39권4호
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• pp.250-259
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• 2023

임플란트를 이용한 고정성 보철 치료에 있어 디지털 기술의 활용은 환자의 임상적, 방사선학적 정보를 통합하여 진단 및 가상 수술을 통해 예지성 있는 치료를 가능하게 한다. 기존의 디지털 스캐닝 방법은 치유지대주 제거 및 스캔 바디 연결 등 여러 번의 구성요소 착탈이 필요하다. 이러한 점을 고려하여 개발된 스캔 가능한 치유지대주는, 스캐닝이 치유 지대주상에서 직접 수행되어 연조직 봉쇄가 유지되며 스캐닝이 간소화된다. 악간관계 채득시에도 디지털 기술을 활용할 수 있는데, 최근에는 수술 가이드, 환자 맞춤형 스캐닝 장치 또는 임시의치 내면 스캔 등을 이용해 무치악 환자들의 악간 관계를 채득하는 여러 디지털 기술들이 보고되고 있다. 본 증례에서는 스캔가능한 치유지대주 및 임시의치 내면 스캐닝을 통한 악간 관계 채득을 통해 고정성 임플란트 수복치료를 시행함으로써 치료과정을 간소화하고 심미적, 기능적으로 우수한 임상 결과를 얻었기에 보고하고자 한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권4호
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• pp.294-300
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• 2010

연구 목적: 컴퓨터-가이드 임플란트 수술은 전통적인 방법에 비해 여러 가지 장점을 가진다. 본 연구의 목적은 가이드 수술용 템플릿 제작을 위한 좌표동기화 5축 정밀가 공공정의 정확도를 범용 CAD 소프트웨어를 통해 역설계공학의 방법으로 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 악궁 형태의 모형에 거타퍼쳐 스타핑을 매식한 10 개의 모형을 만들고 상부에 실리콘 인상재를 이용하여 인공치은을 덮어 스타핑의 위치를 보이지 않게 가렸다. 모형의 하면에 동기화를 위한 좌표동기화 형상을 만든 뒤 Cone beam CT에서 3차원 영상을 얻었다. 임플란트 계획 소프트웨어의 CT 이미지 상에서 매식된 스타핑과 동일한 방향으로 스타핑의 1/2 깊이까지 가상의 시술계획을 하고, 스타핑의 방향벡터와 저지점 (1/2지점) 데이터를 석고모형의 영상으로 좌표동기화 하였다. 이후 모형하면의 좌표동기화 형상을 이용하여 가공기기상의 좌표로 좌표변환을 통해 가공좌표동기화를 하였다. 5축 밀링머신의 좌표동기화판에 모형을 고정한 후, 동기화된 가공데이터에 의거하여 스타핑과 동일한 직경의 드릴로 계획된 벡터와 깊이로 정확히 가공 하였다. 모델에 정확히 안착되는 인상트레이를 CT 장비에 미리 고정한 상태에서, 인상트레이에 모델을 적합하여 이미지를 획득한 뒤 3차원 재구성하는 방법으로 영상을 중첩하여 비교 분석하였다. SolidWorks (Dassault Systems, Concord, USA) 범용 CAD 상에 영상을 불러들여 역설계공학의 방법으로 실린더 상부, 하부의 중점에서의 위치편차와 각도편차를 조사하였다. 통계는 SPSS (release 14.0, SPSS Inc., Chicago, USA)를 이용하여 각 편차 사이의 상관관계를 분석하였다 ($\alpha$ = 0.05). 결과: 위치 편차로 인하여 모든 드릴 보어 (bore)에서 상부 1/2에 잔존하는 거타퍼쳐의 일부를 관찰할 수 있었다. 실험 모형상에서 계획된 이미지와 드릴링 후CT에서 역설계를 거친 이미지 사이의 위치편차는 상부에서 0.31 (0.15 - 0.42) mm, 하부에서 0.36 (0.24 - 0.51) mm, 각도편차는 1.62 (0.54 - 2.27)$^{\circ}$이었다. 실린더 상부와 하부 위치 편차는 양의 상관관계를 가졌다 (Pearson Correlation Coeffocient = 0.904, P= .013). 결론: 좌표동기화 5축 정밀가공 공정은 가이드 수술용 템플릿을 제작하는 데에 적합한 정확도를 가진다.