• 제목/요약/키워드: phase contrast image

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Enhanced CT-image for Covid-19 classification using ResNet 50

  • Lobna M. Abouelmagd;Manal soubhy Ali Elbelkasy
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권1호
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    • pp.119-126
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    • 2024
  • Disease caused by the coronavirus (COVID-19) is sweeping the globe. There are numerous methods for identifying this disease using a chest imaging. Computerized Tomography (CT) chest scans are used in this study to detect COVID-19 disease using a pretrain Convolutional Neural Network (CNN) ResNet50. This model is based on image dataset taken from two hospitals and used to identify Covid-19 illnesses. The pre-train CNN (ResNet50) architecture was used for feature extraction, and then fully connected layers were used for classification, yielding 97%, 96%, 96%, 96% for accuracy, precision, recall, and F1-score, respectively. When combining the feature extraction techniques with the Back Propagation Neural Network (BPNN), it produced accuracy, precision, recall, and F1-scores of 92.5%, 83%, 92%, and 87.3%. In our suggested approach, we use a preprocessing phase to improve accuracy. The image was enhanced using the Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization (CLAHE) algorithm, which was followed by cropping the image before feature extraction with ResNet50. Finally, a fully connected layer was added for classification, with results of 99.1%, 98.7%, 99%, 98.8% in terms of accuracy, precision, recall, and F1-score.

${T_2}weighted$- Half courier Echo Planar Imaging

  • 김치영;김휴정;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제5권1호
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    • pp.57-65
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    • 2001
  • 목적 : 초고속 Echo Planar Imaging (EPI) 의 데이터 측정시간을 반으로 단축시킨 half courier EPI와 임상에서 널리 사용하는 $T_2$ 강조 영상을 결합한 $T_2$-weighted half courier EPI(T2HEPl) 영상기법을 제안하였다. 제안한 방법으로 강한 $T_2$ 대조도를 갖는 $128{\times}128$의 고해상도 EPI 영상을 single scan으로 얻고자 한다. 대상 및 방법 : 초고속 EPI 기법의 데이터 측정시간을 줄이기 위하여 k-space의 절반만을 측정하고, 나머지 절반은 conjugate symmetry 성질을 이용하여 재구성한다. 따라서 64개의 에코로 $128{\times}128$의 고해상도 single shot 영상을 얻을 수 있다. 또한 k-space 데이터의 순서를 시간 축에서 조절하여 강한 $T_2$ 대조도를 갖는 영상을 얻을 수 있다 Eddy current의 영향으로 phase encoding 방향으로 잔류 경사자계가 있을 경우 측정된 데이터들은 k-space에서 이동이 되며 , 이것은 재구성 영상에 심각한 문제점을 초래하게 된다. 본 논문에서는 pre-scan에서 얻은 기준 데이터와 dc에 해당하는 에코간의 상관도를 측정하여 이동을 추정하며, 초기의 phase encoding gradient의 크기를 조정하여 이러한 이동을 제거한다. 결과 : 제안한 $T_2$-weighted half courier EPI 영상기법을 1.0 Tesla 전신 MRI 시스템에 적용하였다. 실험 조건은 single shot으로 TR은 무한대이고, TE는 72ms와 96ms로 설정하였다. 제안한 영상기법을 이용하여 single scan으로 강한 $T_2$ 대조도를 갖는 128x128의 고해상도 EPI 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 제안한 Half Fourier기법을 이용하여 기존의 $64{\times}64$ 영상보다 해상도를 높인 $128{\times}128$ EPI영상을 single scan으로 얻을수 있었으며, 에코의 적절한 배치를 통해 임상에서 널리 사용되는 $T_2$ 대조도를 얻을 수 있었다. 제안한 방법은 특별한 하드웨어의 추가 없이, 펄스 시퀀스와 tuning 및 재구성 알고리즘 등의 소프트웨어적인 방법만으로 구현이 가능하여 많은 임상 응용이 기대된다.

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유방 초음파 영상에서 도메인 경험 지식 기반의 노이즈 필터링 알고리즘을 이용한 ROI(Region Of Interest) 추출 (The Extraction of ROI(Region Of Interest)s Using Noise Filtering Algorithm Based on Domain Heuristic Knowledge in Breast Ultrasound Image)

  • 구락조;정인성;최성욱;박희붕;왕지남
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.74-82
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    • 2008
  • The objective of this paper is to remove noises of image based on the heuristic noises filter and to extract a tumor region by using morphology techniques in breast ultrasound image. Similar objective studies have been conducted based on ultrasound image of high resolution. As a result, efficiency of noise removal is not fine enough for low resolution image. Moreover, when ultrasound image has multiple tumors, the extraction of ROI (Region Of Interest) is not accomplished or processed by a manual selection. In this paper, our method is done 4 kinds of process for noises removal and the extraction of ROI for solving problems of restrictive automated segmentation. First process is that pixel value is acquired as matrix type. Second process is a image preprocessing phase that is aimed to maximize a contrast of image and prevent a leak of personal information. In next process, the heuristic noise filter that is based on opinion of medical specialist is applied to remove noises. The last process is to extract a tumor region by using morphology techniques. As a result, the noise is effectively eliminated in all images and a extraction of tumor regions is possible though one ultrasound image has several tumors.

무릎 이상에 대한 자화전이 위상감각에 의한 정량분석법 (Quantitative Analysis of Magnetization Transfer by Phase Sensitive Method in Knee Disorder)

  • 윤문현;성미숙;인창식;이흥규;최보영
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.98-107
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    • 2006
  • 자화전이영상 (MTI)은 무릎의 연골조직, 활액, 연대 등에 있는 거대분자에 붙어 분자운동에 제한을 받은 수소와 비교적 자유로운 물 분자의 수소가 두 가지 자화 상태로 서로 교환되고 있는 상태에서 한쪽 자화상태를 RF 펄스를 사용하여 포화시키면 다른 자화 상태가 교환 상황에 따라 그 신호강도가 달라지면서 영상의 대조도를 이룬다. 교차이완은 수소의 T2 이완시간이 다르면서 생기는 두 스핀 풀로 모델화하여 물 분자와 거대분자 사이의 쌍극자들의 상호교환 뿐만 아니라 물분자와 거대분자의 수소 화학교환으로 설명된다. 이에 의학영상에서 가장 필수적 요소인 신호강도와 대조도를 조절하는 능력으로서 양성자 밀도와 T2 강조 무릎영상을 획득하여 비정상적 조직과 그 변화 위에 시퀀스와 더불어 무릎 조인트의 중간신호들에 의해 무릎 연골주위의 다른 조직과의 신호강도 차이를 더욱 높이기도 한다. 또한 지방억제 기술은 조직 대조도를 증대시키고 화학전이 인공물을 제거할 뿐 아니라 움직임과 관련한 고스트 인공물을 감소시킨다. 이와 같은 지방 포화억제는 위상감각 방법 (Phase Sensitive Method)에서 물과 지방의 세차운동 주파수에 차이를 나타낸다. 본 연구에서 위상감각 방법은 Larmor 주파수 차이를 직접 사용하기 보다는 그 주파수 차이결과를 축적하여 생기는 위상 차이를 보고자 하였다. 자화전이영상이 어떻게 작동하는가는 무릎조직의 자화전이(MT)에 대한 정량적 모델로 유도되는 임상적 증거에서 주어지지만 그 자화전이 효과를 설명하는 수학적 공식화는 전방 십자형 인대 (Anterior Cruciate Ligament)파열과 관절간연골 파열과 같은 무릎관절질환을 평가하는 데 적용하였고, 자화전이 포화 효과의 계산은 MT 펄스에 의한 신호강도에 상대적 감소를 정량적으로 측정하는 자화전이률에 의해 주어졌다.糖) 및 이성화당(異性化糖)의 개발생산(開發生産)이 시급(時急)하며 이런 감미원(甘味源) 생산공장(生産工場)의 대규모화(大規模化)로 경제적(經濟的) 양산(量産)을 서둘러야 될 줄 생각(生覺)한다. 우선적(優先的)으로 소요(所要)의 효소생산(酵素生産)에 대(對)한 개발연구(開發硏究)가 앞서야 하며, 이어서 전분(澱粉)으로부터 이성화당(異性化糖)에 이르기까지 단계적(段階的) 효소처리공정(酵素處理工程)의 확립(確立)과 새로운 공정(工程)의 개발연구(開發硏究)가 이루어져야 하겠다. 나아가서 보다 더 경제적(經濟的) 감미료(甘味料)의 생산(生産)과 생산공정(生産工程)의 능율화(能率化)를 위(爲)하여 전분당화(澱粉糖化) 및 이성화(異性化) 공정(工程)의 연속화(連續化)가 필연적(必然的)이며, 이에 소요(所要) 및 불용성(不溶性) 효소(酵素)의 생산공정(生産工程)도 연구(硏究)되어야 한다.>$16.8{\sim}30.1$ kcal/mole의 범위 안에 있으며 ginsenoside-Re 및 $-Rg_1$$ginsenoside-Rb_1,\;-Rb_2$, -Rc 및 -Rd 보다 훨씬 높으므로 troil saponin이 diol saponin보다 온도(溫度)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고 분해속도상수(分解速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)은 $k=4.574{\times}10^8{\exp}(-8898.8/T)$의 관계식(關係式)으로 표시(表示)할 수 있다rc}C,\;30^{\circ}C,\;45^{\circ}C$ 별로 각 fine spirit에 oak chip을 넣고 숙성시킨

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단일 비산란 그리드 및 다색광 x-선원 기반 위상대조 x-선 영상화 실험 연구 (Experimental Study for Phase-contrast X-ray Imaging Based on a Single Antiscatter Grid and a Polychromatic X-ray Source)

  • 박연옥;조효성;임현우;제의규;박철규;조희문;김규석;김건아;박소영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권4호
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    • pp.215-222
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    • 2015
  • 본 연구에서는 단일 비산란 그리드 및 다색광 x-선원을 이용하여 위상대조 x-선 영상을 용이하게 구현할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 신기법의 개념 입증을 위해 집속형 선형 그리드(200 lines/inch 선 밀도), 마이크로 초점 x-선관(${\sim}5{\mu}m$ 초점크기), CMOS형 평판형 검출기($48{\mu}m$ 픽셀 크기)로 실험장치를 구성하였으며, 한 번의 x-선 촬영($90kV_p$, 0.1 mAs)으로 감약대조 x-선 영상과 향상된 가시성을 지진 산란 x-선 영상 및 차분 위상대조 x-선 영상을 Fourier변조복원 기법을 적용하여 성공적으로 분리 획득하였다. 더 나아가, 감약대조 x-선 영상과 산란 x-선 영상을 합성함으로써 일반 감약대조 x-선 영상에서는 명확하게 볼 수 없는 샘플의 미세 구조를 보다 선명하게 나타냄을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 단일 비산란 그리드 기반 위상대조 x-선 영상화 기법은 실험 구성 및 절차가 단순하고 새로운 대조도에 기반한 산란 및 위상대조 x-선 영상을 동시에 제공하기 때문에 차세대 x-선 영상화 신기법으로 다양한 응용분야에서 용이하게 적용될 수 있을 것으로 전망한다.

Dark-Blood Computed Tomography Angiography Combined With Deep Learning Reconstruction for Cervical Artery Wall Imaging in Takayasu Arteritis

  • Tong Su;Zhe Zhang;Yu Chen;Yun Wang;Yumei Li;Min Xu;Jian Wang;Jing Li;Xinping Tian;Zhengyu Jin
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제25권4호
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    • pp.384-394
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    • 2024
  • Objective: To evaluate the image quality of novel dark-blood computed tomography angiography (CTA) imaging combined with deep learning reconstruction (DLR) compared to delayed-phase CTA images with hybrid iterative reconstruction (HIR), to visualize the cervical artery wall in patients with Takayasu arteritis (TAK). Materials and Methods: This prospective study continuously recruited 53 patients with TAK (mean age: 33.8 ± 10.2 years; 49 females) between January and July 2022 who underwent head-neck CTA scans. The arterial- and delayed-phase images were reconstructed using HIR and DLR. Subtracted images of the arterial-phase from the delayed-phase were then added to the original delayed-phase using a denoising filter to generate the final-dark-blood images. Qualitative image quality scores and quantitative parameters were obtained and compared among the three groups of images: Delayed-HIR, Dark-blood-HIR, and Dark-blood-DLR. Results: Compared to Delayed-HIR, Dark-blood-HIR images demonstrated higher qualitative scores in terms of vascular wall visualization and diagnostic confidence index (all P < 0.001). These qualitative scores further improved after applying DLR (Dark-blood-DLR compared to Dark-blood-HIR, all P < 0.001). Dark-blood DLR also showed higher scores for overall image noise than Dark-blood-HIR (P < 0.001). In the quantitative analysis, the contrast-to-noise ratio (CNR) values between the vessel wall and lumen for the bilateral common carotid arteries and brachiocephalic trunk were significantly higher on Dark-blood-HIR images than on Delayed-HIR images (all P < 0.05). The CNR values were significantly higher for Dark-blood-DLR than for Dark-blood-HIR in all cervical arteries (all P < 0.001). Conclusion: Compared with Delayed-HIR CTA, the dark-blood method combined with DLR improved CTA image quality and enhanced visualization of the cervical artery wall in patients with TAK.

주입 위치에 따른 기포와 상변화물질의 유동 상호 작용에 관한 연구 (Study on Flow Interaction between Bubble and Phase Change Material according to Injection Location)

  • 김민혁;지윤영;손동기;고한서
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.75-84
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    • 2023
  • In this study, we conducted analysis of bubble dynamics and flow of liquid phase change material(PCM) using shadowgraphy and particle image velocimetry(PIV). Characteristics of internal flow varied depending on locations of injection when solid PCM was liquefied from heated vertical wall. When bubbles rose immediately, they exhibited elliptical shape and zigzag trajectory. In contrast, when bubbles rose after merging at the bottom of solid PCM, with equivalent diameter for the inter-wall distance of 0.64 or greater, they showed a jellyfish shape and strong rocking behavior. It was observed by the PIV that the small ellipse bubbles made most strong flow inside the liquid PCM. Furthermore, the flow velocity was highest in the case of front injection, as the directions of temperature gradients and bubble-driven flow were aligned. The results underscore the significant influence of injection location on various characteristics, including bubble size, shape, rising path of bubbles, and internal flow.

수평 배향된 네마틱 액정 모드들의 화질 특성 비교 (Comparisons of Image Quality Characteristics in Homogeneously Aligned Nematic Liquid Crystal Modes)

  • 정병선;김태현;이승희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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    • pp.100-103
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    • 2005
  • Homogeneously aligned nematic liquid crystal modes are representatively the -FFS (fringe-field switching) mode using liquid crystal (-LC) with negative dielectric anisotropy, the +FFS mode and the IPS (in-plane switching) mode using +LC with positive dielectric anisotropy. In view of image quality evaluation standard of LCD, we compared characteristics of the brightness, the contrast ratio (CR) and color shift when the modes have respectively optimized phase retardation values $(d{\Delta}n)$. Consequently, in the most sensitively viewing angle of a man's physical vision, both FFS modes have advantage over the IPS mode from the brightness & the CR point of view. We are also confirmed that the +FFS mode out of them shows the smallest color shift according to all viewing directions in grey levels.

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Analysis of Image Quality and Optimized Reconstruction Window through Heart Rate and Its Variation in Retrospectively ECG-gated Coronary Angiography Using Multi-Detector Row CT

  • Lee, Sang-Ho;Park, Byoung-Wook;Kim, Hee-Joung;Haijo Jung;Kang, Won-suk;Son, Hye-Kyung;Choe, Kyu-Ok
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.461-463
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    • 2002
  • Image quality and selection of optimized window for good quality reconstruction in coronary angiography using multi-detector row CT (MDCT) have not been studied by heart rate and its variation. Therefore, the effect of heart rate and its variation was systemically analyzed. Eighty-three patients were undergone contrast-enhanced coronary angiography using MDCT. In this study, sixty cases were enrolled. Two radiologists graded image quality as follows: 4, excellent; 3, good; 2, fair; l, bad. The starting points of the reconstruction window were chosen at seventy and forty percent of R wave interval. Optimized window was scored as 1 when 40% reconstruction was better quality than 70%, as 2 when 40% reconstruction is same as 70%, and as 3 when 70% reconstruction was better than 40%. Regression analysis was performed. The range of variation of beats per minute (BPM) was well correlated with image quality (r=-0.55, p=0.000), however correlation with optimized window percentage was not statistically significant (p=0.969). By contraries, median value of BPM was comparatively well correlated with optimized window grade (r=-0.24, p=0.086). Median value of BPM was not well correlated with image quality (r=0.l70, p=0.l97). Image quality is more affected by variation of heart rate (VHR) than by higher heart rate. Selection of optimized reconstruction window for good image quality is mainly affected by heart rate and there is a tendency that systolic phase reconstruction is better in image quality than diastolic reconstruction in higher heart rate.

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4차원 영상기법 Time Resolved Imaging of Contrast Kinetics MRA의 유용성 (Four Dimension(4D) Time Resolved Imaging of Contrast Kinetics(TRICKS) MR Angiography)

  • 임청환;배성진
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.1105-1110
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    • 2009
  • Time Resolved Imaging of Contrast Kinetics 기법을 이용한 4차원 자기공명혈관조영술(TRICKS -MRA)영상과 기존 TOF-MRA영상을 비교하여 임상적 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 총 17명 중 뇌 혈관 질환이 의심되는 11명과 뇌 종양을 의심하는 6명을 대상으로 TOF-MRA와 TRICKS -MRA을 시행한 후 17대상자 중 11명에서 DSA를 추가적으로 시행하였다. TOF-MRA는 공간해상력보다 시간해상력이 부족하였고, TRICKS-MRA에서는 TOF-MRA보다 공간분해능은 부족한 점이 많지만 영상판독에 큰 영향은 없었고 모든 대상자에서 동맥과 정맥의 구별이 가능하여 시간분해능이 우수 한 것을 나타났다. 또한 종양과 혈관과의 관계성 평가에서 TOF-MRA보다 좋은 것으로 나타났다. TRICKS-MRA방법은 시간대별로 동맥, 모세혈관, 정맥기를 신속하면서 쉽게 4차원적으로 영상화가 가능하여 앞으로 임상에서 이용도가 더욱 증가 할 것으로 사료된다.

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