• 제목/요약/키워드: magnetic parameter

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Deep Learning-Based Assessment of Functional Liver Capacity Using Gadoxetic Acid-Enhanced Hepatobiliary Phase MRI

  • Hyo Jung Park;Jee Seok Yoon;Seung Soo Lee;Heung-Il Suk;Bumwoo Park;Yu Sub Sung;Seung Baek Hong;Hwaseong Ryu
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권7호
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    • pp.720-731
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    • 2022
  • Objective: We aimed to develop and test a deep learning algorithm (DLA) for fully automated measurement of the volume and signal intensity (SI) of the liver and spleen using gadoxetic acid-enhanced hepatobiliary phase (HBP)-magnetic resonance imaging (MRI) and to evaluate the clinical utility of DLA-assisted assessment of functional liver capacity. Materials and Methods: The DLA was developed using HBP-MRI data from 1014 patients. Using an independent test dataset (110 internal and 90 external MRI data), the segmentation performance of the DLA was measured using the Dice similarity score (DSS), and the agreement between the DLA and the ground truth for the volume and SI measurements was assessed with a Bland-Altman 95% limit of agreement (LOA). In 276 separate patients (male:female, 191:85; mean age ± standard deviation, 40 ± 15 years) who underwent hepatic resection, we evaluated the correlations between various DLA-based MRI indices, including liver volume normalized by body surface area (LVBSA), liver-to-spleen SI ratio (LSSR), MRI parameter-adjusted LSSR (aLSSR), LSSR × LVBSA, and aLSSR × LVBSA, and the indocyanine green retention rate at 15 minutes (ICG-R15), and determined the diagnostic performance of the DLA-based MRI indices to detect ICG-R15 ≥ 20%. Results: In the test dataset, the mean DSS was 0.977 for liver segmentation and 0.946 for spleen segmentation. The Bland-Altman 95% LOAs were 0.08% ± 3.70% for the liver volume, 0.20% ± 7.89% for the spleen volume, -0.02% ± 1.28% for the liver SI, and -0.01% ± 1.70% for the spleen SI. Among DLA-based MRI indices, aLSSR × LVBSA showed the strongest correlation with ICG-R15 (r = -0.54, p < 0.001), with area under receiver operating characteristic curve of 0.932 (95% confidence interval, 0.895-0.959) to diagnose ICG-R15 ≥ 20%. Conclusion: Our DLA can accurately measure the volume and SI of the liver and spleen and may be useful for assessing functional liver capacity using gadoxetic acid-enhanced HBP-MRI.

Comparative Study between ZOOMit and Conventional Intravoxel Incoherent Motion MRI for Assessing Parotid Gland Abnormalities in Patients with Early- or Mid-Stage Sjögren's Syndrome

  • Qing-Qing Zhou;Wei Zhang;Yu-Sheng Yu;Hong-Yan Li;Liang Wei;Xue-Song Li;Zhen-Zhen He;Hong Zhang
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권4호
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    • pp.455-465
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    • 2022
  • Objective: To compare the reproducibility and performance of quantitative metrics between ZOOMit and conventional intravoxel incoherent motion (IVIM) magnetic resonance imaging (MRI) in the diagnosis of early- and mid-stage Sjögren's syndrome (SS). Materials and Methods: Twenty-two patients (mean age ± standard deviation, 52.0 ± 10.8 years; male:female, 2:20) with early- or mid-stage SS and 20 healthy controls (46.9 ± 14.6 years; male:female, 7:13) were prospectively enrolled in our study. ZOOMit IVIM and conventional IVIM MRI were performed simultaneously in all individuals using a 3T scanner. Quantitative IVIM parameters - including tissue diffusivity (D), pseudodiffusion coefficient (D*), and perfusion fraction (f) - inter- and intra-observer reproducibility in measuring these parameters, and their ability to distinguish patients with SS from healthy individuals were assessed and compared between ZOOMit IVIM and conventional IVIM methods, appropriately. MR gland nodular grade (MRG) was also examined. Results: Inter- and intra-observer reproducibility was better with ZOOMit imaging than with conventional IVIM imaging (ZOOMit vs. conventional, intraclass correlation coefficient of 0.897-0.941 vs. 0.667-0.782 for inter-observer reproducibility and 0.891-0.968 vs. 0.814-0.853 for intra-observer reproducibility). Significant differences in ZOOMit f, ZOOMit D*, D*, conventional D*, and MRG between patients with SS and healthy individuals (all p < 0.05) were observed. ZOOMit D* outperformed conventional D* in diagnosing early- and mid-stage SS (area under receiver operating curve, 0.867 and 0.658, respectively; p = 0.002). The combination of ZOOMit D*, MRG, and ZOOMit f as a new diagnostic index for SS, increased diagnostic area under the curve to 0.961, which was higher than that of any single parameter (all p < 0.01). Conclusion: Considering its better reproducibility and performance, ZOOMit IVIM may be preferred over conventional IVIM MRI, and may subsequently improve the ability to diagnose early- and mid-stage SS.

MRI 영상의 PSNR 평가 (PSNR Appraisal of MRI Image)

  • 강광수;이준행
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.13-21
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    • 2009
  • MRI System은 각종 여러 가지 Parameter들로 구성되어 있다. 그중 MRI 영상의 화질을 빼놓고 MRI를 논한다는 것은 어려운 일이다. 각종 Parameter들이 개발되고 발전되어오면서 MRI영상에서도 예전 System에서 보여지는 영상과는 비교 할 수 없을 정도의 고화질을 출력하고 있다. 그리고 방사선 영상 System이 고식적인 Film방식에서 digital방식으로 전환되어가고 있고 그에 따른 병원의 모든 시스템이 전산화가 되어가고 있다. 방사선 영상의 관리에 있어서 저장 이라는 부분이 아주 중요한 ��을 차지하고 있다. 그 방대한 자료를 Server에 저장하는 방법으로는 압축을 이용 하여 저장하는 방법을 사용하게 된다. 이 때 발생한 문제점은 원본 영상에 비해 압축시 영상의 화질 저하가 발생한다는 것이다. 의료 영상에서는 조그마한 화질저하도 오진의 우려가 있으므로 각별히 주의해야할 사항이다. 본 논문에서는 병원에서 진료중인 영상을 대상으로 각각의 파일 변환과 원본과의 비교, 원본 영상과 진료에 사용되어지는 모니터에서의 MRI 영상의 화질을 PSNR을 이용한 평가와 영상 평가방법에 의한 평가를 하였다. 실험결과 원본과 각종 영상 압축방법을 이용하여 압축한 영상을 비교 분석 하였는데 화질저하가 거의 나타나지 않았다. 하지만 원본영상을 display하는 모니터의 화질 에서 상당한 문제점이 드러났다. 판독용 모니터 와 의료용 모니터에서는 손색없는 고해상도의 영상을 출력해 냈는가 반면 일반 CRT, LCD 모니터에서는 각종 노이즈, 영상왜곡등 많은 문제점들이 나타났다.

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조미료의 방사선 조사선원에 따른 전자스핀공명 분석 특성 (Analytical Properties of Electron Spin Resonance after Irradiation of Seasonings with Different Radiation Sources)

  • 안재준;김귀란;;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.385-391
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    • 2009
  • 시판 혼합조미료(SS-1, SS-2)를 시료로 하여 조사선원(감마선, 전자선) 및 조사선량(0-20 kGy)에 따른 ESR spectrum의 특성을 비교하고, 방사선조사 유래의 signal에 대한 parameter를 분석하여 조사여부 판별을 뒷받침하는 자료를 확인하였다. 그 결과, 방사선 조사된 조미료 시료에서는 조사선원에 상관없이 특이한 free radical의 ESR signal을 보여주었다. 이 signal은 g-value가 2.031, 2.021, 2.017, 2.009, 2.002, 1.990 및 1.980인 크고 작은 7개의 peak를 지닌 crystalline sugar 유래의 multicomponent radical로 확인되었다. 그러나 방사선 처리되지 않은 두 시료(SS-1, SS-2)는 모두 매우 낮은 강도의 singlet line의 형태의 spectrum을 나타내어 비조사구와 조사구의 구별이 분명하였다. 조사선원과 선량에 따른 signal intensity를 비교한 결과, 동일한 측정조건에서 모든 조사선량에서 전자선 시료가 감마선시료보다 더 높은 강도를 나타내었으며, 조사선량의 증가에 따라 선형적으로 증가하였다($R^2=0.9916{\sim}0.9973$). 두 시료에서 방사선 조사 유래의 spectra는 조사선원 및 조사선량에 관계없이 g-value와 signal을 나타내는 자장영역은 거의 일정하였으며, 주요 signals($g_2=2.021$, $g_4=2.009$, $g_5=2.002$, $g_6=1.990$)의 강도 역시 조사선량에 따라 증가하였다($R^2=0.8243{\sim}0.9929$).

Side-Wall 공정을 이용한 WNx Self-Align Gate MESFET의 제작 및 특성

  • 문재경;김해천;곽명현;임종원;이재진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.162-162
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    • 1999
  • 초고주파 집적회로의 핵심소자로 각광을 받고 있는 GaAs MESFET(MEtal-emiconductor)은 게이트 형성 공정이 가장 중요하며, WNx 내화금속을 이용한 planar 게이트 구조의 경우 임계전압(Vth:threshold voltage)의 균일도가 우수할 뿐만 아니라 특히 Side-wall을 이용한 self-align 게이트는 소오스 저항을 줄일 수 있어 고성능의 소자 제작을 가능하게 한다.(1) 본 연구의 핵심이 되는 Side-wall을 형성하기 위하여 PECVD법에 의한 SiOx 박막을 증착하고, 건식식각법을 이용하여 SiOx side-wall을 형성하였다. 이 공정을 이용하여 소오스 저항이 낮고 임계전압의 균일도가 우수한 고성능의 self-aligned gate MESFET을 제작하였다. 3inch GaAs 기판상에 이온주입법에 의한 채널 형성, d.c. 스퍼터링법에 의한 WNx 증착, PECVD법에 의한 SiOx 증착, MERIE(Magnetic Enhanced Reactive Ion Etcing)에 의한 Side-wall 형성, LDD(Lightly Doped Drain)와 N+ 이온주입, 그리고 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 활성화 공정을 수행하였다. 채널은 40keV, 4312/cm2로, LDD는 50keV, 8e12/cm2로 이온주입하였고, 4000A의 SiOx를 증착한 후 2500A의 Side-wall을 형성하였다. 옴익 접촉은 AuGe/Ni/Au 합금을 이용하였고, 소자의 최종 Passivation은 SiNx 박막을 이용하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 hp4145B parameter analyzer를 이용한 전압-전류 측정을 통하여 평가하였다. Side-wall 형성은 0.3$\mu\textrm{m}$ 이상의 패턴크기에서 수직으로 잘 형성되었고, 본 연궁에서는 게이트 길이가 0.5$\mu\textrm{m}$인 MESFET을 제작하였다. d.c. 특성 측정 결과 Vds=2.0V에서 임계전압은 -0.78V, 트랜스컨덕턴스는 354mS/mm, 그리고 포화전류는 171mA/mm로 평가되었다. 특히 본 연구에서 개발된 트랜지스터의 게이트 전압 변화에 따른 균일한 트랜스 컨덕턴스의 특성은 RF 소자로 사용할 때 마이크로 웨이브의 왜곡특성을 없애주기 때문에 균일한 신호의 전달을 가능하게 한다. 0.5$\mu\textrm{m}$$\times$100$\mu\textrm{m}$ 게이트 MESFET을 이용한 S-parameter 측정과 Curve fitting 으로부터 차단주파수 fT는 40GHz 이상으로 평가되었고, 특히 균일한 트랜스컨덕턴스의 경향과 함께 차단주파수 역시 게이트 바이어스, 즉 소오스-드레스인 전류의 변화에 따라 균일한 값을 보였다. 본 연구에서 개발된 Side-wall 공정은 게이트 길이가 0.3$\mu\textrm{m}$까지 작은 경우에도 사용가능하며, WNx self-align gate MEESFET은 낮은 소오스저항, 균일한 임계전압 특성, 그리고 높고 균일한 트랜스 컨덕턴스 특성으로 HHP(Hend-Held Phone) 및 PCS(Personal communication System)와 같은 이동 통신용 단말기의 MMICs(Monolithic Microwave Integrates Circuits)의 제작에 활용될 것으로 기대된다.

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La2/3TiO2.84 세라믹스의 전기전도특성 (Electrical Transport Properties of La2/3TiO2.84 Ceramic)

  • 정우환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권11호
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    • pp.858-863
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    • 2004
  • 본 연구는 입방정 L $a_{2}$ 3/Ti $O_{2.84}$ 세라믹스의 전기전도율, 열기전력 그리고 자기적 특성에 대하여 조사하였다. 350 K 이하의 은도영역에서의 입방정 L $a_{2}$ 3/Ti $O_{2.84}$ 세라믹스의 열기전력은 음으로 나타났다 열기전력은 온도의 증가와 더불어 선형적으로 증가하여 A+BT의 형태로 표현가능 하였으며, Emin과 Wood가 제안한 모델과 잘 일치하였다. 이와 같은 열기전력의 온도의존성은 L $a_{2}$ 3/Ti $O_{2.84}$ 세라믹스의 전도 carrier가 small polaron임을 의미한다. L $a_{2}$ 3/Ti $O_{2.84}$ 세라믹스는 실온 이하의 특정온도에서 variable range hopping에서 small polaron hopping으로 변화하였다. 저온영역에서는 직류전도 기구해석은 Mott의 접근방식을 이용하였다. Mott의 보조변수 해석결과 Fermi면에서의 상태밀도 [N( $E_{F}$)]는 3.18${\times}$$10^{20}$ $cm^{-3}$e $V^{-1}$이었으며, 무질서에너지 $W_{d}$는 0.93로 고온에서의 활성화 에너지 보다 매우 크다. 200K와 300K온도 범위에서 log($\sigma$T)와 1/T의 직선 관계가 존재 하였으며, small polaron의 hopping energy는 0.15 eV였다.

Brain Metabolic Network Redistribution in Patients with White Matter Hyperintensities on MRI Analyzed with an Individualized Index Derived from 18F-FDG-PET/MRI

  • Jie Ma;Xu-Yun Hua;Mou-Xiong Zheng;Jia-Jia Wu;Bei-Bei Huo;Xiang-Xin Xing;Xin Gao;Han Zhang;Jian-Guang Xu
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권10호
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    • pp.986-997
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    • 2022
  • Objective: Whether metabolic redistribution occurs in patients with white matter hyperintensities (WMHs) on magnetic resonance imaging (MRI) is unknown. This study aimed 1) to propose a measure of the brain metabolic network for an individual patient and preliminarily apply it to identify impaired metabolic networks in patients with WMHs, and 2) to explore the clinical and imaging features of metabolic redistribution in patients with WMHs. Materials and Methods: This study included 50 patients with WMHs and 70 healthy controls (HCs) who underwent 18F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography/MRI. Various global property parameters according to graph theory and an individual parameter of brain metabolic network called "individual contribution index" were obtained. Parameter values were compared between the WMH and HC groups. The performance of the parameters in discriminating between the two groups was assessed using the area under the receiver operating characteristic curve (AUC). The correlation between the individual contribution index and Fazekas score was assessed, and the interaction between age and individual contribution index was determined. A generalized linear model was fitted with the individual contribution index as the dependent variable and the mean standardized uptake value (SUVmean) of nodes in the whole-brain network or seven classic functional networks as independent variables to determine their association. Results: The means ± standard deviations of the individual contribution index were (0.697 ± 10.9) × 10-3 and (0.0967 ± 0.0545) × 10-3 in the WMH and HC groups, respectively (p < 0.001). The AUC of the individual contribution index was 0.864 (95% confidence interval, 0.785-0.943). A positive correlation was identified between the individual contribution index and the Fazekas scores in patients with WMHs (r = 0.57, p < 0.001). Age and individual contribution index demonstrated a significant interaction effect on the Fazekas score. A significant direct association was observed between the individual contribution index and the SUVmean of the limbic network (p < 0.001). Conclusion: The individual contribution index may demonstrate the redistribution of the brain metabolic network in patients with WMHs.

개별 공진기의 EM 시뮬레이션에 기초한 새로운 직접결합 대역여파기 설계 방법 (A Novel Design Method of Direct Coupled BPF(Band Pass Filter) Based on EM Simulation of Individual Resonator)

  • 양승식;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.333-343
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    • 2009
  • 이상적인 전송선을 가정하고 도출된 여파기 설계 공식에 의하여 대역여파기를 설계할 경우, 제작된 여파기는 중심 주파수의 이동 및 주파수 특성의 왜곡을 발생시키며, 주파수가 높아질수록 심각한 문제를 야기한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 개별 공진기의 EM(Electro-Magnetic) 시뮬레이션을 기초로 한 새로운 여파기 설계 방법을 제안하였다. 이 방법은 여파기를 개별 공진기로 분리하고, EM 시뮬레이션을 통해 개별 공진기의 리액턴스(reactance) 기울기 및 인버터 상수와 같은 여파기 설계 파라미터를 추출한 후, 이것이 인버터와 리액턴스 기울기로 구성된 인버터-기준형 설계치와 같도록 조정하는 것이다. 이와 같이 조정된 공진기를 조합하여 구성된 여파기는 별도의 조정 없이 목적한 설계치를 만족하게 된다. EM 시뮬레이션 시 이미 선로의 분산(dispersion) 및 불연속(discontinuity) 효과를 고려하였기 때문에 더 이상의 조정이 필요 없으며, 이 방법은 인버터-기준형으로 환원되는 대부분의 여파기에 적용 가능하다. 본 논문에서는 5단 SIR 여파기를 예로 들어 여파기 설계의 전반적인 과정을 설명하였고, 평행결합선로 여파기(parallel coupled line filter) 및 hair-pin 여파기에 확장 적용한 예를 보여 이 방법의 타당성을 보였다.

10 kWh급 초전도 플라이휠 베어링의 강성 평가 (Stiffness Evaluation of High Temperature Superconductor Bearing Stiffness for 10 kWh Superconductor Flywheel Energy Storage System)

  • 박병준;정세용;이정필;박병철;김철희;한상철;두승규;성태현;한영희
    • Progress in Superconductivity
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    • 제11권1호
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    • pp.57-61
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    • 2009
  • A superconductor flywheel energy storage(SFES) system is mainly act an electro-mechanical battery which transfers mechanical energy into electrical form and vice versa. SFES system consists of a pair of non-contacting High Temperature Superconductor (HTS) bearings with a very low frictional loss. But it is essential to design an efficient HTS bearing considering with rotor dynamic properties through correct calculation of stiffness in order to support a huge composite flywheel rotor with high energy storage density. Static properties of HTS bearings provide data to solve problems which may occur easily in a running system. Since stiffness to counter vibration is the main parameter in designing an HTS bearing system, we investigate HTS bearing magnetic force through static properties between the Permanent Magnet(PM) and HTS. We measured axial / radial stiffness and found bearing stiffness can be easily changed by activated vibration direction between PM and HTS bulk. These results are used to determine the optimal design for a 10 kWh SFES.

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전자파 차단을 위한 �Q드캔용 고정 클립 개발에 관한 연구 (The Study on a Fixing-clip of a Shield Can Shielding Electromagnetic wave)

  • 박태현;박만규;박상흡;김기선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.554-560
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    • 2013
  • 본 연구에서는 양쪽 대칭으로 지지할 수 있는 쉴드캔 클립을 제안하며, 그 특징은 장착과 탈착의 하중을 일정하게 하고 납땜 부위의 평판도를 유지 할 수 있도록 개발하였다. 또한 인쇄회로기판에 부착 고정되는 베이스부 및 쉴드캔의 측벽을 집게 형태로 집을 수 있도록 하는 클립부로 구성되며, 클립부 중앙을 절단하여 2군데를 지지 할 수 있게 이루어진다. 또한 넓어진 베이스부와 인쇄회로기판 사이에 납땜이 잘될 수 있도록 오목한 홈을 만들었다. 연구절차는 우선 메커니즘을 설정하고 구조해석 및 진동모드 해석을 수행하여 설계변수를 확정한 후, 제품을 설계하였다. 제조를 위한 전용기를 개발한 후 시제품을 제작하여 성능 평가 후 해석값과 비교 분석하였다.