• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권5호
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• pp.992-999
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• 1998

연구배경: CT상 폐기종의 정량적 분석을 위해서 "Density mask"를 이용하거나 육안적으로 관찰하여 폐기종 지수를 구하고, 폐기종 지수와 폐기능 검사 지표 사이에 상관관계가 있는 지를 알아보았으며, 폐기종 지수를 구하는 여러 방법을 비교하여 보다 간단하고 객관적인 방법을 구하고자 하였다. 방 법: 17명의 폐기종 환자를 대상으로 고해상 전산화 단층 촬영을 시행하였고(모두 남자 환자임, 평균연령 62세), 모든 환자에서 폐확산능과 폐기능 검사를 시행하였다. 환자마다 전체 폐를 포함하는 모든 스캔에서 "Density mask"를 이용하여 -400HU를 기준으로 한 전체 폐용적에 대한 -880, -900, -920HU를 기준으로 한 폐기종 영역의 비를 각각 구하여 폐기종 지수(ESW)를 얻었다. 또 대동맥궁 첨부에서 4cm 간격으로 5-단면을 선택하여 "Density mask"를 이용한 폐기종 지수(ESR)를 구하고, 육안적으로 관찰하여 폐기종 지수(ESV)를 구하였다. 각각의 폐기종 지수를 폐기능 검사지표와 비교하여 통계학적으로 유의한 상관관계가 있는지 알아 보았으며, 폐기종 지수를(ESW, ESR, ESV) 사이에 유의한 차이가 있는지 알아보았다. 곁 과: 폐기종 환자에서 "Density mask"로 전체 폐를 이용하여 얻은 폐기종 지수(ESW)는 폐확산능 (r=0.61)과 $FEV_1/FVC$(r=0.51) 등의 안정시 폐기능 검사지표와 상관관계가 있었다. -880, -900, -920HU로 기준치를 달리 하여 얻은 각각의 ESW 사이에는 유의한 차이가 없었다. 5-단면을 이용하여 얻은 ESR는 ESW와 밀접한 상관관계가 있었고, 상기한 폐기능 검사지표와도 좋은 상관관계를 보였다. 육안적 폐기종 지수는 DLCO(r=0.71)와 physiologic dead space ratio(r=0.58)를 제외한 모든 폐기능 검사와 유의한 상관관계가 없었다(p<0.05). 결 론: CT상 "Density mask"를 이용해 폐기종을 정량분석한 폐기종 지수 (ESW, ESR)와 폐기능 검사지표와 유의한 상관관계가 있었고 폐기종의 중증도의 평가에 유용한 방법으로 생각되며, 또한 폐기능 검사 지표에 대해 ESW가 육안적으로 구한 폐기종 지수(ESV)보다 높은 상관관계를 보였다. 대표적인 5-단면에서 얻은 폐기종 지수(ESR)는 간단하고 정확하여 실제 임상에 권장된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제11권2호
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• pp.103-109
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• 2007

목적: 정상인의 뇌영역의 동적 자화율 대조도 (dynamic susceptibility contrast)에서 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용한 Gd-DTPA의 비투과성 (non-permeability)을 조사하고자 한다. 대상 및 방법: 전반적인 혈관내의 이동에 대한 전달함수($K^{trans}$)에 대하여 첫 번째 통과된 조합변수인자의 화소에 대한 정량적인 분석을 실시하였다. 정확한 복셀값의 산출을 위하여 개선된 알고리즘에 의한 경계값을 적용하여 최적화 과정을 반복수행하였다. 결과: 비선형 곡선조화 알고리즘을 적용함으로서, 뇌혈류와 뇌혈류량 측정은 $T2^*$-강조 dynamic contrast enhanced (DCE)에서 상당히 개선 되었다. 재산출된 인자들로부터 뇌관류 강조영상의 형성은 수정된 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 획득하였다. 가상공간의 계산과 데이터 입력은 $T2^*$-강조 DCE 영상에서 조영제 포화도를 산출하였다. 결론: 본 연구에서 개발한 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 DCE-$T2^*$ 강조 자기공명영상 데이터를 얻은 후에 역동학적 인자들의 정확성 및 효율성을 개선시키는데 도움을 주는 것으로 확인되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.199-208
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• 2012

전신에 대해 방사선에 민감한 주요장기가 미리 정의된 인체 전산팬텀(compuational human phantom)은 의료분야에서 방사선 치료에 의한 이차암 위험도 평가 및 진단방사선에 의한 유효선량 평가 등에 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 한국인 여성사체에 대한 고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 이용하여 장기 및 조직을 전신에 걸쳐 약 2 mm 간격으로 정밀하게 분할하였고, 이를 이용하여 몬테칼로 전산모사에 사용될 수 있는 VHK-Woman 복셀팬텀을 개발하였다. VKH-Woman 복셀팬텀은 키 160 cm, 몸무게 52.72 kg으로 한국인 여성의 표준체형에 가까우며, 유효선량을 계산할 수 있도록 ICRP 103에 제시된 27개 장기 및 기타 관심장기 12개를 포함한다. VKH-Woman의 복셀 해상도는 $1.976{\times}1.976{\times}2.0619mm^3$이며 복셀행렬의 크기는 $261{\times}109{\times}825$이고, 몬테칼로 코드에 입력하여 사용될 수 있도록 이진파일과 ASCII 파일 형식으로 데이터화되었다.

• 감성과학
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• 제12권4호
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• pp.425-432
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• 2009

본 연구에서는 공간 및 언어 과제를 수행하게 하면서 뇌 기능 영상을 획득하여, 각 인지 과제 수행에 따른 소뇌 활성화 영역을 알아보고, 소뇌 편측화의 차이를 규명하고자 한다. 8명의 오른손잡이 남자 대학생(평균 $21.5{\pm}2.3$세)과 8명의 오른손잡이 남자 대학생(평균 $23.3{\pm}0.5$세)이 각각 공간 및 언어 과제 실험에 참여하였다. 3T MRI 에서 single-shot EPI 기법을 이용하여 뇌 기능 영상을 획득하였다. 뇌 기능 영상 데이터는 SPM-99 S/W 를 사용하여 분석하였다. 실험은 네 개의 블록으로 구성되며, 각 블록은 통제과제(1분), 인지 과제(1분)을 포함하며, 한 실험당 소요시간은 블록당 2분씩, 총 8분이었다. 감산법을 이용하여 공간 및 언어 과제에 대한 소뇌 활성화 영역을 알아보았고, 소뇌의 활성화 voxel 수를 이용하여 소뇌의 편측화 지수를 계산하였다. 두 인지 과제 수행 시 활성화된 소뇌 영역은 선행 연구와 비교하여 유사한 영역이었다. 두 인지 과제 모두 좌, 우소뇌 반구의 활성화 voxel 수가 비슷하여 소뇌 기능의 편측화가 나타나지 않았다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제29권2호
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• pp.105-115
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• 2004

몬테칼로 모의실험을 이용하여 방사선 선량을 계산할 경우 원하는 정확도를 얻기 위해서는 계산입자(histories) 수가 많아야 하므로 시간이 오래 걸리게 된다. 그러므로 정확성을 유지할 수 있으면서 시간을 최소화할 수 있는 최적의 계산입자 수를 결정해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 계산입자 수에 따른 통계적 불확실성의 영향을 평가한 후 최적의 계산입자 수 결정을 위한 불확실성의 한계를 제시하고자 하였다. 몬테칼로 코드로는 BEAMnrc와 DOSXYZnrc를 사용하였으며, 모의 흉부 팬텀에 대하여 계산입자 수를 달리 하면서 광자선 선량을 계산한 후 통계적 오차가 적은 벤치마크와 비교하였다. 통계적 오차의 영향을 분석하기 위하여 임상적으로 널리 이용되는 등선량 곡선 비교, DVH, RMSD 방법을 이용하였다. 연구 결과 통계적 오차의 영향은 등산량 곡선 비교와 RMSD 비교에서 크게 나타났으나 DVH에서의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 방사선치료를 위한 광자선 선량계산을 할 경우 전체 통계적 불확실성 $(\bar{{\Delta}D})$ 9% 또는 $D_{max}/2$ 이상을 갖는 체적소에 대한 통계적 오차 1%, 또는 최대 선량지점에서의 통계적 불확실성 1% 정도가 적정 수준임을 확인할 수 있었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권5호
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• pp.688-698
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• 2021

Objective: To compare the lumen parameters measured by the location-adaptive threshold method (LATM), in which the inter- and intra-scan attenuation variabilities of coronary computed tomographic angiography (CCTA) were corrected, and the scan-adaptive threshold method (SATM), in which only the inter-scan variability was corrected, with the reference standard measurement by intravascular ultrasonography (IVUS). Materials and Methods: The Hounsfield unit (HU) values of whole voxels and the centerline in each of the cross-sections of the 22 target coronary artery segments were obtained from 15 patients between March 2009 and June 2010, in addition to the corresponding voxel size. Lumen volume was calculated mathematically as the voxel volume multiplied by the number of voxels with HU within a given range, defined as the lumen for each method, and compared with the IVUS-derived reference standard. Subgroup analysis of the lumen area was performed to investigate the effect of lumen size on the studied methods. Bland-Altman plots were used to evaluate the agreement between the measurements. Results: Lumen volumes measured by SATM was significantly smaller than that measured by IVUS (mean difference, 14.6 mm³; 95% confidence interval [CI], 4.9-24.3 mm³); the lumen volumes measured by LATM and IVUS were not significantly different (mean difference, -0.7 mm³; 95% CI, -9.1-7.7 mm³). The lumen area measured by SATM was significantly smaller than that measured by LATM in the smaller lumen area group (mean of difference, 1.07 mm²; 95% CI, 0.89-1.25 mm²) but not in the larger lumen area group (mean of difference, -0.07 mm²; 95% CI, -0.22-0.08 mm²). In the smaller lumen group, the mean difference was lower in the Bland-Altman plot of IVUS and LATM (0.46 mm²; 95% CI, 0.27-0.65 mm²) than in that of IVUS and SATM (1.53 mm²; 95% CI, 1.27-1.79 mm²). Conclusion: SATM underestimated the lumen parameters for computed lumen segmentation in CCTA, and this may be overcome by using LATM.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권1호
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• pp.27-31
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• 2014

In this paper, an overview of segmentation and 3D visualization methods are presented. Commonly, the two kinds of methods are used to visualize organs and vessels into 3D from medical images such as CT(A) and MRI - Direct Volume Rendering (DVR) and Iso-surface Rendering (IR). DVR can be applied directly to a volume. It directly penetrates through the volume while it determines which voxels are visualizedbased on a transfer function. On the other hand, IR requires a series of processes such as segmentation, polygonization and visualization. To extract a region of interest (ROI) from the medical volume image via the segmentation, some regions of an object and a background are required, which are typically obtained from the user. To visualize the extracted regions, the boundary points of the regions should be polygonized. In other words, the boundary surface composed of polygons such as a triangle and a rectangle should be required to visualize the regions into 3D because illumination effects, which makes the object shaded and seen in 3D, cannot be applied directly to the points.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1365-1368
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• 2004

A scheme to control the laser power and the exposure time was studied to fabricate precise microstructures using the nanostereolithography (nSL) process. Some recent works have shown that a three-dimensional (3D) microstructure can be fabricated by the photopolymerizing process which is induced by two-photon absorption (TPA) with a femtosecond pulse laser. TPA provides the ability to confine photochemical and physical reactions within the order of laser wavelength, so neardiffraction limit features can be produced. In the nSL process, voxels are continuously generated to form a layer and then another layer is stacked in the normal direction of a plane to construct a 3D structure. Thus, fabrication of a voxel with low aspect ratio and small diameter is one of the most important parameters for fabricating precise 3D microstructures. In this work, the mechanism of a voxel formation is studied and a scheme on the control of laser power and exposure for minimizing aspect ratio of a voxel is proposed.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.56-58
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• 2004

동물실험을 위한 영상의 개선작업도 인체내 구성물질들과 흡사하고 유동성을 지니고 있으므로 영상의 평가는 기본적으로 일차적 관계의 생화학적 테두리에 있다. 그리고 선구자들이 밝혀준 임상에의 응용에 있어서 아주 작거나 존재하지 않는 것처럼 충분히 작은 미소체적공간으로 가정을 한다. 비선형Marquardt 알고리듬을 응용하여 수학적인 모델링을 도입하고 전개하였다. 본 연구의 목적은 인체와 매우 비슷한 생화학적 구조와 밀도를 가진 동물실험에서 영상을 획득한 후 수학적 모델링을 통한 입체적 체적을 분석하는데 있어서 기준을 제시하고자 한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권18호
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• pp.8351-8358
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• 2016

Electronic cleansing is an image post processing technique in which the tagged colonic content is subtracted from colon using CTC images. There are post processing artefacts, like: 1) soft tissue degradation; 2) incomplete cleansing; 3) misclassification of polyp due to pseudo enhanced voxels; and 4) pseudo soft tissue structures. The objective of the study was to subtract the tagged colonic content without losing the soft tissue structures. This paper proposes a novel adaptive method to solve the first three problems using a multi-step algorithm. It uses a new edge model-based method which involves colon segmentation, priori information of Hounsfield units (HU) of different colonic contents at specific tube voltages, subtracting the tagging materials, restoring the soft tissue structures based on selective HU, removing boundary between air-contrast, and applying a filter to clean minute particles due to improperly tagged endoluminal fluids which appear as noise. The main finding of the study was submerged soft tissue structures were absolutely preserved and the pseudo enhanced intensities were corrected without any artifact. The method was implemented with multithreading for parallel processing in a high performance computer. The technique was applied on a fecal tagged dataset (30 patients) where the tagging agent was not completely removed from colon. The results were then qualitatively validated by radiologists for any image processing artifacts.