• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.201-208
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• 2018

본 연구는 Image J 프로그램을 사용하여 유속증가 자기공명영상기법의 숙임각 변화에 따른 SNR와 CNR을 측정하여 최적의 숙임각을 알아보기 위해 연구하였다. 총 30명의 정상인 지원자를 대상으로 1.5T 자기공명영상기기(Philips, Medical System, Achieva)를 이용하여 뇌동맥검사 후 평가를 실시하였다. 분석 방법으로 유속증가 자기공명 혈관 조영술에 대하여 4 부위에 관심영역을 설정하고 SNR와 CNR을 평가하였다. 5가지 숙임각에서의 정량적 분석으로 SNR과 CNR에 대한 통계적 유의성은 일원분산분석으로 계산되었으며, 사후 분석으로는 Bonferroni 법을 적용하였고, 통계에 사용된 프로그램은 SPSS 14.0을 이용하여 p 값을 0.05 이하일 때 유의성을 두었다. 본 실험에 대한 결과로서 전교통동맥(SNR:$876.59{\pm}14.22$, CNR:$1999.7{\pm}12.5$), 후교통동맥 (SNR: $863.48{\pm}13.29$, CNR:$1870.18{\pm}12.56$), ICA(SNR: $1116.87{\pm}08.34$, CNR:$2979.37{\pm}14.69$), 중대뇌동맥(SNR:$848.66{\pm}15.25$, CNR:$2199.25{\pm}13.48$)의 값으로 $25^{\circ}$에서 가장 높은 신호강도를 보였다(p<0.05). 작은 혈관 묘출로서 a1, a2, a3, p1, p2, p3, m1, m2, m3 값 또한 동일한 결과 이었다(p<0.05). 사후분석결과로, 숙임각에서 $25^{\circ}$ 기준으로 $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $20^{\circ}$에서 유의성 있는 결과를 얻었지만(p=0.000) $30^{\circ}$에서는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 결론적으로, 본 연구에서 $30^{\circ}$에서는 신호강도가 떨어지기 때문에 뇌혈관 자기공명조영술에서 최적의 숙임각은 $25^{\circ}$로 나타냈다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권5호
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• pp.508-517
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• 2004

근접장의 특성과 근접장 마이크로파 현미경의 배경이론을 설명하였고 유전체 공진기 제작에 앞서 HFSS (high frequency structure simulator)를 이용한 모의 시뮬레이션을 기술하였다. 이것을 바탕으로 원통형 유전체 공진기를 제작하여 금속탐침과 결합한 근접장 마이크로파 현미경(near field scanning microwave microscope : NSMM)을 구성하였다. 제작한 유전체 공진기의 특성은 HFSS를 이용하여 모의 실험한 결과와 비교하였다 Tip의 기하학적 모양에 따른 공간분해능과 감도(sensitivity)를 연구하였고 contrast가 가장 좋은 hybrid tip을 개발하였다. 전도도가 서로 다른 금속시료에 따른 NSMM의 반사계수의 변화를 측정하였고 실험결과와 이론적 시료의 임피던스를 비교하였다. 마지막으로 유전체 공진기를 이용한 NSMM으로 공간 분해능이 $1{\mu}m$의 Cr과 NiFe 패턴의 이미지를 비접촉, 비파괴방법으로 얻었다.

• 한국광학회지
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• 제19권4호
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• pp.327-333
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• 2008

일반적으로 NA(Numerical aperture)가 큰 렌즈를 사용하면 획득된 영상의 품질이 좋아진다. 오목거울은 NA가 크면서 직경이 크게 제작하는 비용이 저렴하다. 본 논문에서는3차원 형상 측정용 모아레 영상의 품질향상을 위해 NA가 큰 대구경 오목거울을 이용한 방법을 제안하고 구현하였다.오목거울은 빛을 반사하는 면이 오목한 거울로써, 가까운 거리에 있는 물체를 볼 때, 물체와 모양은 같고 크게 보이는 것이 특징이다. 보통의 경우, 작은 것을 크게 보거나 빛을 모으는데 이용한다. 오목거울의 집광 특징은 볼록거울과 방향만 다를 뿐 동일한 역할을 하고, 수 미터 직경의 대구경으로 제작하기 용이하며, 대구경이면서 $0.8{\sim}2$의 높은 NA를 갖는 오목거울을 구현하기 용이하다. 오목거울의 볼록 렌즈와 동일한 집광 특징을 이용하여 망원경 등의 반사경으로 많이 이용하고 있다. 3차원 영상획득 방법을 위해 필요한 장치는 광을 출사하는 광원,광원으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈,집광렌즈를 통해 집광되어 입사되는 광을 투과시키는 격자,격자로부터의 출사 광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈,영사렌즈의 평행광을 반사시켜 전량의 광을 측정대상물 쪽으로 출사하는 오목거울 그리고 측정 제품으로부터 반사된 반사광을 획득하는 CCD 카메라를 포함한다. 대구경 오목거울로 NA값을 변화시켜서 표면의 굴곡이 심한 납볼의 영상을 획득하여 품질향상 정도를 평가하였다. NA가 $0.15{\sim}0.8$까지 변화했을 때 영상 내 밝은 부분과 어두운 부분의 차이가 $46{\sim}1.33$배로 변화하여 NA를 높이면 영상의 품질이 향상됨을 알 수 있었다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제50권1호
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• pp.1-7
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• 2020

Purpose: This study was performed to evaluate the magnitude of artifacts produced by gutta-percha and metal posts on cone-beam computed tomography (CBCT) scans obtained with different tube currents and with or without metal artifact reduction (MAR). Materials and Methods: A tooth was inserted in a dry human mandible socket, and CBCT scans were acquired after root canal instrumentation, root canal filling, and metal post placement with various tube currents with and without MAR activation. The artifact magnitude was assessed by the standard deviation (SD) of gray values and the contrast-to-noise ratio (CNR) at the various distances from the tooth. Data were compared using multi-way analysis of variance. Results: At all distances, a current of 4 mA was associated with a higher SD and a lower CNR than 8 mA or 10 mA (P<0.05). For the metal posts without MAR, the artifact magnitude as assessed by SD was greatest at 1.5 cm or less (P<0.05). When MAR was applied, SD values for distances 1.5 cm or closer to the tooth were reduced (P<0.05). MAR usage did not influence the magnitude of artifacts in the control and gutta-percha groups(P>0.05). Conclusion: Increasing the tube current from 4 mA to 8 mA may reduce the magnitude of artifacts from metal posts. The magnitude of artifacts arising from metal posts was significantly higher at distances of 1.5 cm or less than at greater distances. MAR usage improved image quality near the metal post, but had no significant influence farther than 1.5 cm from the tooth.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권2호
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• pp.158-165
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• 2002

목적: 체내에 주입된 Gd-DTPA가 뇌의 확산강조 자기공명영상 신호강도 및 현성확산계수에 미치는 영향을 알아보았다. 대상 및 방법 : 성숙한 잡견 5마리에 대하여 동맥내 도관삽입에 의한 좌측 내경동맥 색전방법을 이용하여 초급성 뇌경색 동물모델을 만들었다. 색전 후 1시간째 확산강조영상을 시행하고, Gd-DTPA를 주입한 다음 다시 90분까지 11회의 추가 확산강조영상을 얻었다. 관심영역을 설정하여 측정한 초급성 뇌경색부위와 반대측 정상부위의 확산강조영상 신호강도 및 현성확산계수를 분석하였다. 결과: 뇌경색은 색전 후 1시간에 시행한 확산강조 자기공명영상에서 잡견 5마리 모두에서 발견되었다. 확산강조영상에서 초급성 뇌경색부위의 신호강도는 Gd-DTPA 주입 여부와 관계없이 시간이 경과함에 따라 증가하였으나, 관류가 유지된 정상부위의 신호강 도는 Gd-DTPA 주입 후 2분에 시행한 첫 검사에서 오히려 저하된 후, 시간경과에 따라 다시 증가하였다. 현성확산계수는 초급성 뇌경색부위에서 Gd-DTPA주입여부에 관계없이 시간 이 경과함에 따라 지속적으로 감소되었으나, 관류가 유지된 반대측 정상부위에서는 변화하지 않았다. 결론: 체내에 주입된 Gd-DTPA는 초급성 뇌경색부위 및 정상부위의 현성확산계수에 영향을 미치지 않으나, 정상부위에서는 조영제 주입 직후 초기의 자화율효과에 의해 확산강조영상의 신호 강도를 저하시켰다. 조영제 주입 후 시행한 확산강조영상 신호 강도의 정량적인 측정이 필요한 연구 혹은 임상 증례에 대하여는 현성확산계수를 측정함으로써 Gd-DTPA의 자화율효과에 의한 영향을 배제하여야 할 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제11권1호
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• pp.20-26
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• 2007

목적 : 본 연구는 3 T MRI 장비에 적합한 동물영상용 솔레노이드 (solenoid) 코일을 개발하고 최적화한 후, 실제 동물모델에 대한 영상을 획득하는 것을 목표로 수행되었다. 대상 및 방법 : 솔레노이드 코일은 반경 4 cm, 길이 10 cm의 아크릴 구조물에 너비 2 cm, 두께 0.05 cm, 길이 10 cm의 구리테잎으로 3번 감긴 형태로 제작하였고, 구리테잎을 감을 때는 실린더 축과 수직이 되도록 감았으며 테잎간의 간격은 2 cm로 하였다. 축전지(capacitor)는 2-100 pF사이의 용량을 이용하였고, 코일은 수신 전용으로서 디자인되었다. 결과 : 개발된 솔레노이드 코일의 신호대 잡음비 (Signal to Noise Ratio; SNR)는 CuSO4수용액 팬텀(CuSO4; 0.7 g/L)에서 985, 쥐 (rat)를 이용한 동물실험에서 995이었고, Qfactor는 unload된 경우 203-206, load된 경우 84-89정도로 측정되었다. 솔레노이드 코일을 이용하여 획득한 영상은 상대적으로 해상도 (resolution)가 높았으며, 코일 시뮬레이션(simulation)을 통해서 얻은 RF field의 균질성 (homogeneity) 또한 매우 우수하였다. 결론 : 본 연구를 통하여 고자장 3T MRI 장비에서 쥐와 같은 작은 동물의 영상을 획득할 때 솔레노이드 코일을 사용하면 보다 향상된 영상의 대조도, 해상도, 선명도를 얻을 수 있는 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권5호
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• pp.403-411
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• 2023

탄성 영상과 미세 혈류 도플러 영상과 같은 기능성 초음파 영상은 조직의 기계적, 기능적 정보를 제공함으로써 진단 성능을 향상시킨다. 그러나 기능성 초음파 영상의 구현은 데이터 획득 및 처리 시 대용량 데이터 저장과 같은 한계를 야기한다. 본 논문에서는 효율적인 횡탄성 영상 기법을 위해 데이터 획득 양을 절감시키는 서브 나이퀴스트 접근법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 나이퀴스트 샘플링 속도보다 1/3배 낮은 샘플링 속도로 데이터를 획득하고, 주파수 스펙트럼의 주기성을 이용하여 대역 통과 필터링 기반의 보간을 통해 재구성된 Radio Frequency(RF) 신호를 사용하여 횡파 신호를 추적한다. 이때 RF 신호는 67 % 미만의 비대역폭으로 제한된다. 제안하는 접근법을 검증하기 위해 기존 샘플링 속도로 획득한 횡파 추적 데이터를 이용하여 서브 나이퀴스트 샘플링된 RF 신호를 재현하고, 기존 접근법과 횡파 속도 영상을 재구성한다. 정량적 평가를 위해 재구성한 횡파 속도 영상의 군속도, 대조도 잡음 비, 그리고 구조적 유사성 지수를 비교하였다. 우리는 서브 나이퀴스트 샘플링 기반 횡탄성 영상의 가능성을 정성적, 정량적으로 입증하였고, 향후 실시간 3차원 횡탄성 영상 기술에 유용하게 적용 가능할 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권12호
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• pp.1221-1231
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• 2023

Objective: To clinically validate the feasibility and accuracy of cine images acquired through the multitasking method, with no electrocardiogram gating and free-breathing, in measuring left ventricular (LV) function indices by comparing them with those acquired through the balanced steady-state free precession (bSSFP) method, with multiple breath-holds and electrocardiogram gating. Materials and Methods: Forty-three healthy volunteers (female:male, 30:13; mean age, 23.1 ± 2.3 years) and 36 patients requiring an assessment of LV function for various clinical indications (female:male, 22:14; 57.8 ± 11.3 years) were enrolled in this prospective study. Each participant underwent cardiac magnetic resonance imaging (MRI) using the multiple breath-hold bSSFP method and free-breathing multitasking method. LV function parameters were measured for both MRI methods. Image quality was assessed through subjective image quality scores (1 to 5) and calculation of the contrast-to-noise ratio (CNR) between the myocardium and blood pool. Differences between the two MRI methods were analyzed using the Bland-Altman plot, paired t-test, or Wilcoxon signed-rank test, as appropriate. Results: LV ejection fraction (LVEF) was not significantly different between the two MRI methods (P = 0.222 in healthy volunteers and P = 0.343 in patients). LV end-diastolic mass was slightly overestimated with multitasking in both healthy volunteers (multitasking vs. bSSFP, 60.5 ± 10.7 g vs. 58.0 ± 10.4 g, respectively; P < 0.001) and patients (69.4 ± 18.1 g vs. 66.8 ± 18.0 g, respectively; P = 0.003). Acceptable and comparable image quality was achieved for both MRI methods (multitasking vs. bSSFP, 4.5 ± 0.7 vs. 4.6 ± 0.6, respectively; P = 0.203). The CNR between the myocardium and blood pool showed no significant differences between the two MRI methods (18.89 ± 6.65 vs. 18.19 ± 5.83, respectively; P = 0.480). Conclusion: Multitasking-derived cine images obtained without electrocardiogram gating and breath-holding achieved similar image quality and accurate quantification of LVEF in healthy volunteers and patients.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.513-519
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• 2021

봉합 나사못을 이용한 견관절 수술 환자들의 예후를 확인하기 위하여 MRI(Magnetic Resonance Imaging)를 이용하여 추적검사를 시행한다. 봉합나사못을 삽입한 경우에는 임상적 관찰을 용이하게 하기 위하여 지방소거법을 이용한 영상촬영 기법이 이용되는데, 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법으로 CHESS(Chemical Shift Selective), STIR(Short Tau Inversion Recovery), Dixon 기법 등이 주로 이용되고 있다. 봉합나사못은 비자성 재료를 이용해서 제작되지만, 환부에 삽입되는 티타늄 재질의 금속물질은 비자성체임에도 불구하고 국소자장을 왜곡시켜 결과 영상의 기하학적인 왜곡은 물론 심각한 영상신호의 감소 현상을 발생시킨다. 봉합나사못을 삽입하여 환부를 관찰하는 경우에는 뼈 혹은 뼈 인접 부위의 영상을 획득하여야 하는데 뼈와 주변 조직의 임상적 관찰을 위해서는 뼈의 지방 신호를 억제할 필요가 있다. 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법은 금속 삽입물로 인한 자기장 불균일의 영향을 받는다. 본 연구에서는 3가지 지방억제 영상기법(CHESS, STIR, Dixon)을 이용하여 금속물질을 삽입한 환자로부터 영상을 획득하여 비교, 분석하였으며, 그 결과로 봉합나사못을 삽입한 환자의 병변 관찰 및 수술 후 예후를 관찰하기 위한 영상기법으로 STIR 영상기법이 가장 적합함을 알 수 있었다. 연구 결과에 따르면 금속 물질을 인체에 삽입한 환자의 경우, 지방 신호 억제가 필요한 MRI 검사에서는 STIR 기법을 이용하는 것이 임상적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있을 것이다.

• 지능정보연구
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• 제23권1호
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• pp.47-67
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• 2017

강판 표면 결함은 강판의 품질과 가격을 결정하는 중요한 요인 중 하나로, 많은 철강 업체는 그동안 검사자의 육안으로 강판 표면 결함을 확인해왔다. 그러나 시각에 의존한 검사는 통상 30% 이상의 판단 오류가 발생함에 따라 검사 신뢰도가 낮은 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구는 Simultaneous MTS (S-MTS) 알고리즘을 적용하여 보다 지능적이고 높은 정확도를 갖는 새로운 강판 표면 결함 진단 시스템을 제안하였다. S-MTS 알고리즘은 단일 클래스 분류에는 효과적이지만 다중 클래스 분류에서 정확도가 떨어지는 기존 마할라노비스 다구찌시스템 알고리즘(Mahalanobis Taguchi System; MTS)의 문제점을 해결한 새로운 알고리즘이다. 강판 표면 결함 진단은 대표적인 다중 클래스 분류 문제에 해당하므로, 강판 표면 결함 진단 시스템 구축을 위해 본 연구에서는 S-MTS 알고리즘을 채택하였다. 강판 표면 결함 진단 시스템 개발은 S-MTS 알고리즘에 따라 다음과 같이 진행하였다. 첫째, 각 강판 표면 결함 별로 개별적인 참조 그룹 마할라노비스 공간(Mahalanobis Space; MS)을 구축하였다. 둘째, 구축된 참조 그룹 MS를 기반으로 비교 그룹 마할라노비스 거리(Mahalanobis Distance; MD)를 계산한 후 최소 MD를 갖는 강판 표면 결함을 비교 그룹의 강판 표면 결함으로 판단하였다. 셋째, 강판 표면 결함을 분류하는 데 있어 결함 간의 차이점을 명확하게 해주는 예측 능력이 높은 변수를 파악하였다. 넷째, 예측 능력이 높은 변수만을 이용해 강판 표면 결함 분류를 재수행함으로써 최종적인 강판 표면 결함 진단 시스템을 구축한다. 이와 같은 과정을 통해 구축한 S-MTS 기반 강판 표면 결함 진단 시스템의 정확도는 90.79%로, 이는 기존 검사 방법에 비해 매우 높은 정확도를 갖는 유용한 방법임을 보여준다. 추후 연구에서는 본 연구를 통해 개발된 시스템을 현장 적용하여, 실제 효과성을 검증할 필요가 있다.