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Generative Adversarial Network-Based Image Conversion Among Different Computed Tomography Protocols and Vendors: Effects on Accuracy and Variability in Quantifying Regional Disease Patterns of Interstitial Lung Disease

  • Hye Jeon Hwang;Hyunjong Kim;Joon Beom Seo;Jong Chul Ye;Gyutaek Oh;Sang Min Lee;Ryoungwoo Jang;Jihye Yun;Namkug Kim;Hee Jun Park;Ho Yun Lee;Soon Ho Yoon;Kyung Eun Shin;Jae Wook Lee;Woocheol Kwon;Joo Sung Sun;Seulgi You;Myung Hee Chung;Bo Mi Gil;Jae-Kwang Lim;Youkyung Lee;Su Jin Hong;Yo Won Choi
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권8호
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    • pp.807-820
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    • 2023
  • Objective: To assess whether computed tomography (CT) conversion across different scan parameters and manufacturers using a routable generative adversarial network (RouteGAN) can improve the accuracy and variability in quantifying interstitial lung disease (ILD) using a deep learning-based automated software. Materials and Methods: This study included patients with ILD who underwent thin-section CT. Unmatched CT images obtained using scanners from four manufacturers (vendors A-D), standard- or low-radiation doses, and sharp or medium kernels were classified into groups 1-7 according to acquisition conditions. CT images in groups 2-7 were converted into the target CT style (Group 1: vendor A, standard dose, and sharp kernel) using a RouteGAN. ILD was quantified on original and converted CT images using a deep learning-based software (Aview, Coreline Soft). The accuracy of quantification was analyzed using the dice similarity coefficient (DSC) and pixel-wise overlap accuracy metrics against manual quantification by a radiologist. Five radiologists evaluated quantification accuracy using a 10-point visual scoring system. Results: Three hundred and fifty CT slices from 150 patients (mean age: 67.6 ± 10.7 years; 56 females) were included. The overlap accuracies for quantifying total abnormalities in groups 2-7 improved after CT conversion (original vs. converted: 0.63 vs. 0.68 for DSC, 0.66 vs. 0.70 for pixel-wise recall, and 0.68 vs. 0.73 for pixel-wise precision; P < 0.002 for all). The DSCs of fibrosis score, honeycombing, and reticulation significantly increased after CT conversion (0.32 vs. 0.64, 0.19 vs. 0.47, and 0.23 vs. 0.54, P < 0.002 for all), whereas those of ground-glass opacity, consolidation, and emphysema did not change significantly or decreased slightly. The radiologists' scores were significantly higher (P < 0.001) and less variable on converted CT. Conclusion: CT conversion using a RouteGAN can improve the accuracy and variability of CT images obtained using different scan parameters and manufacturers in deep learning-based quantification of ILD.

이물 객체 탐지 성능 개선을 위한 딥러닝 네트워크 기반 저품질 영상 개선 기법 개발 (Development of deep learning network based low-quality image enhancement techniques for improving foreign object detection performance)

  • 엄기열;민병석
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.99-107
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    • 2024
  • 경제성장과 산업 발전에 따라 반도체 제품부터 SMT 제품, 전기 배터리 제품에 이르기 까지 많은 전자통신 부품들의 제조과정에서 발생하는 철, 알루미늄, 플라스틱 등의 이물질로 인해 제품이 제대로 동작하지 않거나, 전기 배터리의 경우 화재를 발생하는 문제까지 심각한 문제로 이어질 가능성이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 초음파나 X-ray를 이용한 비파괴 방법으로 제품 내부에 이물질이 있는지 판단하여 문제의 발생을 차단하고 있으나, X-ray 영상을 취득하여 이물질이 있는지 판정하는 데에도 여러 한계점이 존재한다. 특히. 크기가 작거나 밀도가 낮은 이물질들은 X-Ray장비로 촬영을 하여도 보이지 않는 문제점이 있고, 잡음 등으로 인해 이물들이 잘 안 보이는 경우가 있으며, 특히 높은 생산성을 가지기 위해서는 빠른 검사속도가 필요한데, 이 경우 X-ray 촬영시간이 짧아지게 되면 신호 대비 잡음비율(SNR)이 낮아지면서 이물 탐지 성능이 크게 저하되는 문제를 가진다. 따라서, 본 논문에서는 저화질로 인해 이물질을 탐지하기 어려운 한계를 극복하기 위한 5단계 방안을 제안한다. 첫번째로, Global 히스토그램 최적화를 통해 X-Ray영상의 대비를 향상시키고, 두 번째로 고주파 영역 신호의 구분력을 강화하기 위하여 Local contrast기법을 적용하며, 세 번째로 Edge 선명도 향상을 위해 Unsharp masking을 통해 경계선을 강화하여 객체가 잘 구분되도록 한다, 네 번째로, 잡음 제거 및 영상향상을 위해 Resdual Dense Block(RDB)의 초고해상화 방법을 제안하며, 마지막으로 Yolov5 알고리즘을 이용하여 이물질을 학습한 후 탐지한다. 본 연구에서 제안하는 방식을 이용하여 실험한 결과, 저밀도 영상 대비 정밀도 등의 평가기준에서 10%이상의 성능이 향상된다.

분할치료간(Interfraction) 내부 장기 움직임 오류 분석을 통한 전립선암의 전신정위적방사선치료(SBRT) 가능성 평가 (The evaluation of the feasibility about prostate SBRT by analyzing interfraction errors of internal organs)

  • 홍순기;손상준;문준기;김보겸;이제희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.179-186
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    • 2016
  • 목 적 : 분할치료간(Interfraction) 움직임에 의한 오류가 많은 직장과 방광 그리고 전립선의 변화를 MR영상을 기반으로 분석하여 보정치료계획(adaptive plan) 없이 SBRT 선량제한을 충족하는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 본원에서 ViewRay MRIdian System(ViewRay, ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA)을 이용하여 전립선암에 총 선량이 70 Gy, 28회의 분할치료인 IMRT 치료를 시행한 환자 5명을 대상으로 하였다. 기존 치료방법을 가정하기 위해 ViewRay 모의치료계획과 동일한 날짜와 조건으로 촬영한 전산화단층촬영(Computed Tomography, 이하 CT)영상에 초기 치료계획을 생성하였고, 전산화치료계획은 Eclipse(Ver 10.0.42, Varian, USA)를 이용하였다. 분할치료간(Interfraction) 장기 변화를 분석하기 위해 치료계획용 CT영상에 각 5회 치료 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, 이하 MRI)을 Registration 한 후, 초기 치료계획을 각 치료영상에 적용하여 선량체적곡선 변화와 각 장기의 절대용적 변화를 측정하였다. 처방선량은 5회에 걸쳐 PTV에 총 선량이 $V_{36.25}$ Gy $${\geq_-}$$ 95%가 되도록 하였고, 전립선 SBRT 선량제한의 충족 여부를 확인하기 위하여 직장과 방광의 $V_{100%}$, $V_{90%}$, $V_{80%}$ $V_{50%}$을 측정하였으며, CTV의 $V_{100%}$, $V_{95%}$, $V_{90%}$도 측정하였다. 결 과 : 총 5회의 CTV, 직장, 방광의 선량평균값은 5명 모두 SBRT 선량제한을 충족하였으나 각 치료 영상을 분석한 결과 1회 이상 선량제한을 초과하는 경우도 나타났다. 초기 치료계획과 분할치료의 MR영상을 비교하여 절대용적 변화를 측정한 결과 직장에서 최대 1.72배, 방광에서 최대 2.0배 차이를 보였다. 직장의 경우 초기 치료계획에서 5명의 측정값이 평균 $V_{100%}=0.32%$, $V_{90%}=3.33%$, $V_{80%}=7.71%$, $V_{50%}=23.55%$로 선량한도 이하로 계획 되었으나, 실제 분할치료 중 최대 3회까지 선량한도를 초과하기도 하였다. 방광의 경우도 초기 치료계획의 절대용적이 평균 117.9 cc 였으나 실제 치료 5회 평균용적은 79.2 cc 로 나타났다. CTV의 경우 방광과 직장의 용적 변화 등으로 인해 5 mm 여백을 포함한 PTV에 치료계획을 세웠음에도 불구하고 100% 처방선량 영역을 벗어나기도 하였다. 결 론 : 본 연구에서는 5회 치료 평균으로 분석한 결과 선량한도를 벗어난 경우는 없었으나, 각각의 분할치료에서는 직장과 방광의 오차가 비교적 큰 것을 확인 할 수 있었다. 그러므로 전립선암 SBRT를 시행하기 위해서는 선량 전달 정확성에 더욱 신중을 기해야 한다. 이를 위해서는 실시간 영상추적과 보정치료계획이 필수적이며 이것은 모든 방사선 치료가 궁극적으로 나아가야 할 방향으로 사료된다.

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해수중의 총이산화탄소와 총알칼리도 분석을 위한 탄산염 화학 이론 및 측정방법 (Determination of Total CO2 and Total Alkalinity of Seawater Based on Thermodynamic Carbonate Chemistry)

  • 모아라;손주원;박용철
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • 본 연구에서 새롭게 도출된 총알칼리도($Alk_T$)와 총이산화탄소($TCO_2$) 분석방법의 정밀도와 정확도를 확인하기 위해 스크립스 해양 연구소에서 제조된 이산화탄소 표준물질(Batch 132; $Alk_T=2229.24{\pm}0.39{\mu}mol/kg$, $TCO_2=2032.65{\pm}0.45{\mu}mol/kg$)을 분석하였다. 분석 결과, 총알칼리도와 총이산화탄소의 평균 농도는 각각 $2354.09{\mu}mol/kg$$2089.60{\mu}mol/kg$으로 제시된 농도 값과 총알칼리도는 약 5.6%, 총이산화탄소는 약 2.3%의 차이를 보였다. 기존의 알칼리도 측정방법(Gran Titration)과 본 연구 분석 방법을 중탄산나트륨($NaHCO_3$) 0.340 g($Alk_T$ $2023.33{\mu}mol/kg$) 용액에 적용하여 비교 실험을 진행한 결과, 기존의 방법으로 측정된 중탄산나트륨의 평균 알칼리도 농도는 $2193.39{\mu}mol/kg$(sd=57.15, n=7)이었고, 본 연구방법의 경우 $2017.02{\mu}mol/kg$(sd=10.98, n=7)의 알칼리도 평균 농도를 보였다. 또한, 초순수와 해수에 중탄산 나트륨을 첨가해 총알칼리도의 수득률(recovery yield)을 측정한 실험에서 초순수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}4952.39{\mu}mol/kg$) 내에서 평균 약 100.8%($R^2$=0.999), 해수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}2041.32{\mu}mol/kg$)내에서 평균 약 102.3%($R^2$=0.999)로 나타났다. 해수의 이산화탄소 분압($pCO^2$)을 측정하는 Pro Oceanus사의 PSI-Pro$^{TM}$을 사용하여 측정된 이산화탄소 분압과 본 연구를 통해 측정된 $H_2CO_3^*$ 농도와의 비교 실험을 시행한 결과, 약 2주간의 경시변화 실험을 통하여 측정된 이산화탄소 분압은 $427{\sim}705{\mu}atm$의 변화를 보였고, 본 연구방법으로 측정된 $H_2CO_3^*$의 농도는 $9.15{\sim}15.24{\mu}mol/kg$의 변화를 보였다. 측정된 분압과 계산된 $H_2CO_3^*$ 농도의 결정계수($R^2$)는 0.977로 나타났다. 본 연구방법을 적용해 동해 강릉 사천항의 표층 해수 중의 총알칼리도와 총이산화탄소의 일 변화 측정실험 결과, 두 항목의 농도는 일몰 이후 증가하고 일출 이후부터는 감소하는 경향을 보였다. 총이산화탄소와 용존산소의 농도는 상반되는 경향을 나타냈는데 이는 식물플랑크톤의 광합성과 호흡의 영향으로 생각된다. 현장 선상에서 시행된 북동태평양의 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone)에서 총알칼리도와 총이산화탄소의 측정실험 결과, 표층(0~60 m)과 저층(200~2000 m)에서 총알칼리도의 평균 농도는 각각 $2422.38{\mu}mol/kg$(sd=78.73, n=20)과 $2465.87{\mu}mol/kg$(sd=57.68, n=103)로 측정되었고, 표층과 저층저층의 총이산화탄소 평균 농도는 각각 $2134.47{\mu}mol/kg$(sd=65.40, n=20)과 $2431.87{\mu}mol/kg$(sd=65.02, n=103)으로 측정되었다. 총알칼리도와 총이산화탄소의 수직 분포는 수심이 증가할수록 점차 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 측정된 농도 결과는 부근해역에서의 기존 연구결과보다 약간 높은 경향을 보였다.

영세 소상공인 조직화에 대한 직능업종별 차이분석과 경영성과 (An Analysis of the Differences in Management Performance by Business Categories from the Perspective of Small Business Systematization)

  • 서근하;서미옥;윤성욱
    • 유통과학연구
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    • 제9권2호
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    • pp.111-122
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    • 2011
  • 본 연구는 국내사업체 수에서 87.9% 이상을 차지하고 있는 소상공인들의 직능업종별 조직화에 대한 실증적 연구이다. 연구문제의 검증을 위하여 직능단체의 조직화를 국내 상황에 적합하도록 도소매직능, 음식숙박직능, 개인서비스직능의 세 가지 형태로 구분하여 실증적인 분석을 시도하였다. 연구결과 첫째, 조직화 참여동기에서 인력구인난에 대한 반응은 음식직능이 가장 높은 것으로 나타났다. 외부경쟁심화와 자금압박으로 인한 반응은 개인 서비스 직능이 가장 높게 나타났다. 이를 통하여 업종별 직능별로 경영애로사항과 조직화 참여동기에는 차이가 존재함이 새롭게 밝혀졌다. 둘째, 조직화 기대치의 경영공정 개선분야에서는 음식직능이, 단순한 최종성과 개선만을 기대하는 분야에서는 소매직능이 가장 높게 나타났다. 셋째, 소상공인 직능별 조직화요인과 경영성과에 대한 분석에서는 참여동기는 소상공인의 재무적인 경영성과에 부(-)의 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 이와 반대로 조직화 기대치와 정책수요는 경영성과에 직접적인 정(+)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 이러한 결과가 의미하는 바는, 향후 정부에서는 직능단체별로 맞춤형 중장기 경영전략을 수립하여야 하는 필요성과 더불어, 현재 소상공인 조직화는 일천한 상황에 있지만, 최종적으로 창업 성공과 창업 실패를 구분하는 분기점이 된다는 점을 밝혀주었다.

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사례기반추론과 텍스트마이닝 기법을 활용한 KTX 차량고장 지능형 조치지원시스템 연구 (An Intelligence Support System Research on KTX Rolling Stock Failure Using Case-based Reasoning and Text Mining)

  • 이형일;김종우
    • 지능정보연구
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    • 제26권1호
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    • pp.47-73
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    • 2020
  • KTX 차량은 수많은 기계, 전기 장치 및 부품들로 구성되어 있는 하나의 시스템으로 차량의 유지보수에는 상당히 많은 전문성과 유지보수 작업자들의 경험을 필요로 한다. 차량 고장발생 시 유지보수자의 지식과 경험에 따라 문제 해결의 시간과 작업의 질적 차이가 발생하며 그에 따른 차량의 가용율이 달라진다. 일반적으로 문제해결은 고장 매뉴얼을 기반으로 하지만 경험이 많고 능숙한 전문가의 경우는 이와 더불어 개인의 노하우를 접목하여 신속하게 진단하고 조치를 취한다. 이러한 지식은 암묵지 형태로 존재하기 때문에 후임자에게 완전히 전수되기 어려우며, 이를 위해 사례기반의 철도차량 전문가시스템을 개발하여 데이터화된 지식으로 바꾸려고 하는 연구들이 있어왔다. 하지만, 간선에 가장 많이 투입되고 있는 KTX 차량에 대한 연구나 텍스트의 특징을 추출하여 유사사례를 검색하는 시스템 개발은 아직 미비하다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 차량 유지보수 전문가들의 노하우를 통해 수행된 고장들에 대한 진단과 조치 이력을 문제 해결의 사례로 활용하여 새롭게 발생하는 고장에 대한 조치가이드를 제공하는 지능형 조치지원시스템을 제안하고자 한다. 이를 위하여, 2015년부터 2017년동안 생성된 차량고장 데이터를 수집하여 사례베이스를 구축하였고, 차원축소 기법인 비음수 행렬 인수분해(NMF), 잠재의미분석(LSA), Doc2Vec을 통해 고장의 특징을 추출하여 벡터 간의 코사인 거리를 측정하는 방식으로 유사 사례를 검색하였으며, 위의 알고리즘에 의해 제안된 조치내역들 간 성능을 비교하였다. 분석결과, 고장 내역의 키워드가 적은 경우의 유사 사례 검색과 조치 제안은 코사인 유사도를 직접 적용하는 경우에도 좋은 성능을 낸다는 것을 알 수 있었고 차원 축소 기법들의 성능 비교를 통해 문맥적 의미를 보존하는 차원 축소 방식 중 Doc2Vec을 적용하는 것이 가장 좋은 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 텍스트 마이닝 기술은 여러 분야에서 활용을 위한 연구들이 이루어지고 있는 추세이나, 본 연구에서 활용하고자 하는 분야처럼 전문적인 용어들이 다수이고 데이터에 대한 접근이 제한적인 환경에서 이러한 텍스트 데이터를 활용한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구는 이러한 관점에서 키워드 기반의 사례 검색을 보완하고자 텍스트 마이닝 기법을 접목하여 고장의 특징을 추출하는 방식으로 사례를 검색해 조치를 제안하는 지능형 진단시스템을 제시하였다는 데에 의의가 있다. 이를 통해 현장에서 바로 사용 가능한 진단시스템을 단계적으로 개발하는데 기초자료로써 시사점을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

새로운 국가결핵감시체계 시행 후 한 민간종합병원에서 작성된 결핵정보관리보고서의 정확도 조사 (The Accuracy of Tuberculosis Notification Reports at a Private General Hospital after Enforcement of New Korean Tuberculosis Surveillance System)

  • 김철홍;고원중;권오정;안영미;임성용;안창혁;윤종욱;황정혜;서지영;정만표;김호중
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제54권2호
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    • pp.178-190
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    • 2003
  • 연구배경 : 효율적인 결핵관리체계를 위해, 보건복지부는 2000년 6월 1일부터 결핵정보관리보고서에 의한 새로운 국가결핵감시체계를 출범시키게 되었다. 보건소의 결핵환자에 대한 결핵감시체계는 이미 1962년부터 운영 중에 있었으므로 이번의 감시체계는 민간의료부문의 결핵 환자들을 비로소 국가결핵감시체계에 포함시켰다는데 의미가 있다. 의사들의 일상적인 신고에 의한 결핵규모의 정확한 파악을 위해서는, 결핵정보관리보고서의 정확한 작성과 성실한 신고가 필수조건이다. 본 연구는 서울소재 한 민간종합병원에서 관할보건소로 신고된 결핵정보관리보고서가 얼마나 정확하게 기재되어 있으며 향후 개선할 점이 없는지를 알아보고자 하였다. 방 법 : 2000년 8월 1일부터 2001년 1월 31일까지 6개월간 삼성서울병원에서 관할보건소로 신고된 291명의 성인 폐결핵 환자들을 대상으로 하였다. 결핵정보관리보고서 항목인 인적사항, 과거 치료력, 검사결과, 질병코드 및 환자치료 사항을, 의무기록 및 병원 전산화 시스템의 컴퓨터에 저장되어 있는 검사 기록들과 비교하여 얼마나 정확한가를 알아보았다. 결 과 : 291명의 성인 결핵 환자는 폐결핵 222명, 폐외 결핵이 69명이었다. 성별은 남자 164명(56%), 여자가 127명(44%)였으며, 평균연령은 46세였다. 직업이 미기재된 경우가 132명(45%)이었다. 결핵과거 치료력은 83%, 치료기간은 93%, 과거 결핵치료 받은 횟수는 83%에서 보고서와 의무기록간에 일치하였다. 폐결핵 환자 222명 중 객담도말검사는 보고서의 76%가 의무기록과 일치하였으나 배양검사는 23%만이 실제 검사기록과 일치하였다. 객담배양 미검 표기 198명 중, 실제 객담 배양 미검은 43명(21.7%)이었다. 폐외 결핵환자 진단에 이용되었던 객담이외의 검체 도말검사는 54%, 배양 검사48%, 조직검사는 68%, 그리고, PCR 등의 기타검사는 67%에서 실제 검사결과와 일치하였다. 질병코드는 A15에서 A19의 3단계 분류를 적용했을 때는 85%, A15.0에서 A19.9의 4단계 분류에서는 66%가 의무기록과 일치하였다. 환자구분에서 신환으로 보고된 246명 중 실제 신환이었던 경우는 217명(88%)였으며, 나머지는 재발 13명, 치료실패자 2명, 중단 후 재등록 1명, 전입 12명 및 기타 1명으로 판명되었다. 재발로 신고된 23명 중 실제 재발은 18명(78%)으로 보고서 내용과 실제 의무기록 간에 조금씩 차이가 있었다. 치료시작 또는 진단일자는 264명(91%)이 일치하였으며, 보고서에는 HREZ 처방이 204명이었지만, 의무기록에는 HREZ 처방이 172명(84.3%)이었으며, 나머지는 HRE 9명(4.4%), 기타 처방 21명(10.3%)이었으며, HRE 처방으로 보고된 34명 중 실제 HRE 처방은 19명(55.9%)이었다. 결 론 : 우리나라의 효율적인 결핵관리를 위해서는 민간의료기관에서 작성되는 결핵정보관리보고서의 정확한 기재와 성실한 작성이 중요하며, 결핵과거치료력, 객담 배양 검사 항목 등의 보완과 민간부문 결핵환자들에 추후 관리하는 제도마련도 고안되어야 할 것으로 사료된다.

전신 뼈 스캔 후 경과 시간 차이에 따른 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 영상의 영향 평가 (The Influence Evaluation of $^{201}Tl$ Myocardial Perfusion SPECT Image According to the Elapsed Time Difference after the Whole Body Bone Scan)

  • 김동석;유희재;류재광;유재숙
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.67-72
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    • 2010
  • 본원에서는 비심장 수술환자의 수술 전후 심장사건의 위험도 평가를 위해 심근관류 SPECT를 시행하고 있다. 암환자의 경우 수술 전에 전신 뼈 검사 혹은 전신 PET 검사로 암 전이 여부 확인 후 심근관류 SPECT를 시행하여 불필요한 검사 처방을 막고 있다. 하지만 단기 병동 입원 환자의 경우 재원 일수를 줄이고자 전신 뼈 검사 후 최소 16시간의 간격을 두고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하는 경우가 있지만 아직까지 서로 다른 동위원소 투여로 인한 crosstalk contamination의 영향에 대한 평가가 제대로 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 실제 환자 데이터를 이용하여 이에 대한 유효성 검정을 시행하고자 한다. 2009년 8월부터 9월까지 서울아산병원 핵의학과에서 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행한 87명의 환자를 대상으로 연구 분석하였다. $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 시행 전날 전신 뼈 스캔 시행 여부에 따라 환자를 분류하였고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 촬영 시 이중 에너지 창을 이용하여 영상을 획득하였다. 획득한 영상에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트의 비율을 전날 전신 뼈 검사의 시행 유무에 따라 비교 분석하였다. 실험에는 anthropomorphic torso phantom을 사용하였으며 심근($^{201}Tl$)과 심근 이외의 부분($^{99m}Tc$)에 각각 14.8 MBq, 44.4 MBq를 투여 하였다. 영상획득은 시간 간격을 두고 게이트 법 적용 없이 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하여 얻었고 Xeleris ver 2.0551를 이용하여 공간 분해능을 측정 분석하였다. 수집한 환자 데이터에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트 비율 비교 결과 전날 전신 뼈 스캔을 시행한 경우 Bone tracer 주입 후 12시간에서 24시간까지의 비율이 Ventri에서는 1:0.411 에서 1:0.114, Infinia에서는 1:0.249에서 1:0.079로 지수함수적으로 감소하며 시간 경과에 따라 유의한 차이(Ventri p=0.0001, Infinia p=0.0001)를 나타내었다. 또한 전신 뼈 스캔을 시행하지 않은 경우의 비율은 Ventri에서 평균 1:$0.067{\pm}0.006$, Infinia에서 1:$0.063{\pm}0.007$로 나타났다. Phantom 실험 후 공간 분해능 측정 결과는 $^{99m}Tc$의 첨가 여부와 시간 경과에 따라서 FWHM의 유의한 변화는 나타나지 않았다 (p=0.134). Anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 환자 데이터 분석을 통해 bone tracer 주입 16시간 이 후에 시행된$^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 영상은 $^{99m}Tc$에 의해 공간 분해능에 유의한 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다. 하지만 이는 영상의 질적 평가만 이루어진 것으로 환자의 피폭과 검사의 정밀도 및 정확도에 관한 연구가 추가로 필요한 실정이다. 추후 서로 다른 동위원소 사용에 따른 crosstalk contamination의 영향에 대한 정확하고 표준화된 유효성 검정으로 검사 간격에 대한 정확한 가이드라인 제시가 이루어져야 할 것이다.

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핵의학 체외 검사에서 자동분주기를 이용한 Random Assay 가능성평가 (Comparison of Batch Assay and Random Assay Using Automatic Dispenser in Radioimmunoassay)

  • 문승환;이호영;신선영;민경선;이현주;장수진;강지연;이동수;정준기;이명철
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권4호
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    • pp.323-329
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    • 2009
  • 목적: 방사면역측정법 및 면역방사계수법은 매 실험마다 표준용액을 넣고 표준곡선에 대비하여 결과를 산출하는 batch assay가 일반화되어 있다. 비용과 시간에 대한 효율성을 증가 시키기 위해서는 선행 표준 곡선을 이용하여 검사를 진행하는 random assay의 적용이 요구된다. 방사면역측정법 및 면역방사계수법에서 자동분주기를 이용한 random assay적용 가능성을 평가 하기 위해 본 연구를 수행하였다. 대상 및 방법: Triiodothyronine (T3), free thyroxine (fT4), Prostate specific antigen (PSA), Carcinoembryonic antigen (CEA) 4가지 항목을 대상으로 하였으며 각 검사별 20명의 환자 검체를 이용하였다. 각 검사 항목별로 표준곡선을 얻기 위해 3시간 간격으로 4회 측정한 표준용액의 분당계수값(counter per minute, cpm)을 측정하였다. 이를 Friedman test를 이용하여 비교하여 검사시 마다 얻는 표준 곡선간의 차이를 평가하였다. 각 검사별 저, 중, 고농도의 대조 용액을 이용하여 5회 측정하고 이를 Friedman test를 이용하여 비교하여 측정 내 정밀도를 평가하였다. 각 검사별 저, 중, 고농도의 대조용액을 batch assay와 자동분주기를 이용한 random assay로 3시간 간격으로 각각 4회 측정하였다. 측정값을 바탕으로 평균, 표준 편차, 변이계수를 구하고 Wilcoxon test를 이용하여 비교하여 assay 방법에 따른 차이를 비교하였다. 두 assay간에 일치도(agreement)를 평가하기 위해 두 assay의 측정값 사이에 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient, ICC)와 상관계수를 계산하였다. 결과: 모든 검사항목에서 표준 용액의 분당계수값은 측정 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. T3, fT4, PSA, CEA 검사항목마다 측정한 저, 중, 고농도별 측정 내 변이계수는 T3(3.6%, 2.6%, 0.9%), fT4(4.5%, 1.1%. 1.3%), PSA(3.9%, 3.1%, 1.2%), CEA(5.0%, 4.8%, 7.6%)였다. 검사 항목별 측정방법에 따른 대조 용액을 이용한 표준 곡선의 측정 간 정밀도 평가에서 두 검사 방법간에 유의한 차이가 없었다. 각 검사항목별로 20명의 환자 검체에서 측정한 측정 간 변이계수(inter-assay precision)의 평균과 표준편차 값은 batch assay로 시행했을 때 각각 3.2$\pm$1.7%, 3.9$\pm$2.1%. 7.1$\pm$6.2%, 11.2$\pm$7.2%였고 random assay로 측정하였을 때는 2.7$\pm$1.7%, 4.8$\pm$3.1%, 3.6$\pm$4.8%, 7.4$\pm$6.2였다. Batch assay와 random assay는 서로 높은 일치도를 보였다. 측정한 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient)는 T3, fT4, PSA, CEA 각각 0.9968, 0.9973. 0.9996, 0.9901였다. Batch assay로 측정한 값과 자등분주기를 이용한 random assay로 측정한 값 사이에 상관 계수(R$^2$)는 T3, fT4, PSA, CEA 각각 0.9924, 0.9974, 0.9994, 0.9989(p<0.005)로 모두 강한 상관관계를 보였다. 결론: T3, fT4, PSA, CEA 4가지 항목의 방사면역측정 법 (Radioimmunoassay)에서 기존의 batch assay와 자동분주기를 이용한 random assay간에 일치도와 상관성이 높았다. 결론적으로 자동분주기를 이용한 random assay를 방사면역측정법 및 면역방사계수법에 적절히 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

송도 갯벌과 영일만 조하대 저서동물의 군집조사를 위한 적정 채집면적의 결정 (Determination of the Optimum Sampling Area for the Benthic Community Study of the Songdo Tidal Flat and Youngil Bay Subtidal Sediment)

  • 고철환;강성길;이창복
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권1호
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    • pp.63-70
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    • 1999
  • 연성저질의 갯벌과 조하대에 서식하는 저서동물의 정점당 채집면적을 제안하고자 인천 송도 1 개 정점에서 0.02 $m^2$ 박스코아를 이용하여 총 250 회 (5 $m^2$), 영일만 조하대 1 개 정점(수심 20 m)에서 0.1 $m^2$ 반빈 채니기를 이용하여 총 50 회(5 $m^2$)의 표품을 반복 채집하였다. 본 연구에서 제안한 채집면적은 모집단으로 설정한 5 $m^2$에 대해서 출현종수와 생태지수(다양성, 종풍부도, 균등도, 우점도지수), 종조성의 유사성(유사도지수 기준)이 75%로 나타나는 수준의 면적으로 설정하였다. 송도갯벌 5 $m^2$에 서식하는 저서동물은 56 종, 영일만 조하대 5 $m^2$에서는 총 60 종이었다. 채집면적 (A; $m^2$)에 따른 저서동물의 누적 출현종수($N_{sp}$)는 송도갯벌에서 $N_{sp}=37.379A^{0.257}(r^2=0.99)$, 영일만 조하대에서 $N_{sp}=40.895A^{0.257}(r^2=0.98)$의 관계식으로 나타낼 수 있었다. 모집단으로 설정한 5 $m^2$에 대해서 출현총수의 75%가 출현하는 채집면적은 송도갯벌과 영일만 조하대에서 각각 1.6 $m^2$ (0.02 $m^2$ 박스코아, 80 회), 1.5 $m^2$ (0.1 $m^2$ 반빈채니기, 15 회)이었다. 0.02 $m^2$과 0.1 $m^2$의 단위표품을 계속 더하여 면적을 증가시키면서 새롭게 증가된 각 면적에서의 생태지수와 유사도를 다시 계산하였다. 그 결과, 5 $m^2$의 생태지수에 75% 근접하는 면적은 송도갯벌에서 < 0.5 $m^2$~1.5 $m^2$, 영일만 조하대에서 < 0.5 $m^2$~1.2 $m^2$이였다. 종조성의 유사성을 75%로 반영하는 면적은 0.3 $m^2$(송도), 0.6 $m^2$(영일만)이었다. 군집분석을 위해 흔히 사용하는 이들 지수의 채집면적에 따른 변화를 추적하여 유사성 75%에 기준을 둔 채집면적으로 송도갯벌에서는 1.5 $m^2$(0.02 $m^2$ 박스 코아, 75 회), 영일만 조하대에서는 1.2 $m^2$(0.1 $m^2$ 반빈 채니기, 12 회)을 제안할 수 있었다. 이들 채집면적은 송도갯벌에서 상위 우점 7 종(개체수 68%를 차지함)의 서식밀도를, 영일만 조하대에서 상위 우점 6 종(개체수 90% 차지함)의 서식밀도를 정밀도 0.2 이내에서 추정할 수 있게 한다.

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