• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.269-275
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• 2004

인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권3호
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• pp.278-284
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• 1996

1989년 5월부터 1994년 5월까지 9명의 대혈관전위증 환자에 대해 동맥전환술을 시행하였다. 연령 분 포는 생후 3일에서 90일까지로 평균 30일 (21일)이 었고 환자는 전례 에서 술전 심초음파 검사로 진단되 었 다. 8례는 심실중격결손을 동반한 대혈관전위증이었으며 1례는 심실중격결손을 동반하지 않은 단순대 혈관잔위증 환아였다. 동반기형으로는 동맥관개존이 8례, 심방중격결손이 7El,대동맥축약이 1례였다. 관동백의 분지 형태는 Yacoub type A가 7례 (77 %), Yacoub type D의 형태가 2례 (23 %)였다. 폐동맥 재 건은 Lecompte 술식을 8례 에서 적용하였고 자가심낭편을 이용하였다. 사망율은 55 %였다. 수술후 1 ~2 일내 사망한 3례는 좌심실 기능부전과 발작성 폐동맥 고혈압이 원인이었고, 수술후 2~3주에 사망한 2례는 술후 감염에 의한 폐혈증이 주원인이었다. 평균 추적 기간은 17개월이 었고 추적관찰에는 심초음파 를 이용하였으며 임상적으로 의미 있는 대동맥 판 폐쇄부전이나 폐동맥 판 상부 협착은 발견되지 않았다. 수술에 따르는 여러 위험 요소들(저체중, 장시간의 체외순환, 체외 순환중 과도한 혈희석, 저체온, 술후 용적 부하, 과도한 \ulcorner\ulcorner\ulcorner사용) 중 술후 과도한 강심제를 사용했을 경우에서만 통계학적 유의성을 가지는 위험인자로 나타났다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.457-460
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• 2002

The image quality of three-dimensional (3D) images has been widely investigated by the qualitative analysis method. A need remains for an objective and quantitative method to assess the image quality of 3D volume-rendered images. The purpose of this study was to evaluate the quantitative accuracy of distance measurements on 3D volume-rendered images of a dry human skull by using multi-detector computed tomography (MDCT). A radiologist measured five times the twenty-one direct measurement line items composed among twelve reference points on the skull surface with a digital vernier caliper. The water filled skull specimen was scanned with a MDCT according to the section thicknesses of 1.25, 2.50, 3.75, and 5.00 mm for helical (high quality; pitch 3:1) scan mode. MDCT data were reconstructed with its acquisition section thickness and with 1.25 mm section thickness for all scans. An observer also measured seven times the corresponding items on 3D volume-rendered images with measuring tools provided by volumetric analysis software. The quantitative accuracy of distance measurements on the 3D volume-rendered images was statistically evaluated (p-value < 0.05) by comparatively analyzing these measurements with the direct distance measurements. The accuracy of distance measurements on the 3D volume-rendered MDCT images acquired with 1.25, 2.50, 3,75 and 5.00 mm section thickness and reconstructed with its section thickness were 48%, 33%, 23%, and 14%, respectively. Meanwhile, there were insignificant statistical differences in accuracy of distance measurements among 3D volume-rendered images reconstructed with 1.25 mm section thickness for the each acquisition section thickness. MDCT images acquired with thick section thickness and reconstructed with thin section thickness in helical scan mode should be effectively used in medical planning of 3D volume-rendered images. The quantitative analysis of distance measurement may be a useful tool for evaluating the quantitative accuracy and the defining optimal parameters of 3D volume-rendered CT images.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제44권4호
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• pp.257-262
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• 2014

Purpose: This study was performed to evaluate the effect of changing the orientation of a reconstructed image on the accuracy of linear measurements using cone-beam computed tomography (CBCT). Materials and Methods: Forty-two titanium pins were inserted in seven dry sheep mandibles. The length of these pins was measured using a digital caliper with readability of 0.01 mm. Mandibles were radiographed using a CBCT device. When the CBCT images were reconstructed, the orientation of slices was adjusted to parallel (i.e., $0^{\circ}$), $+10^{\circ}$, $+12^{\circ}$, $-12^{\circ}$, and $-10^{\circ}$ with respect to the occlusal plane. The length of the pins was measured by three radiologists, and the accuracy of these measurements was reported using descriptive statistics and one-way analysis of variance (ANOVA); p<0.05 was considered statistically significant. Results: The differences in radiographic measurements ranged from -0.64 to +0.06 at the orientation of $-12^{\circ}$, -0.66 to -0.11 at $-10^{\circ}$, -0.51 to +0.19 at $0^{\circ}$, -0.64 to +0.08 at $+10^{\circ}$, and -0.64 to +0.1 at $+12^{\circ}$. The mean absolute values of the errors were greater at negative orientations than at the parallel position or at positive orientations. The observers underestimated most of the variables by 0.5-0.1 mm (83.6%). In the second set of observations, the reproducibility at all orientations was greater than 0.9. Conclusion: Changing the slice orientation in the range of $-12^{\circ}$ to $+12^{\circ}$ reduced the accuracy of linear measurements obtained using CBCT. However, the error value was smaller than 0.5 mm and was, therefore, clinically acceptable.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권3호
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• pp.159-168
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• 1999

Cardiac disease is one of the leading causes of death in Korea. In quantitative analysis of cardiac function and morphological information by three-dimensional reconstruction of magnetic resonance images, left ventricle provides an important role functionally and physiologically. However, existing procedures mostly rely on the extensive human interaction and are seldom evaluated on clinical applications. In this study, we developed a system which could perform automatic extraction of enpicardial and endocardial contour and analysis of cardiac function to evaluate reliability and stability of each system comparing with the result of ARGUS system offered 1.5T Siemens MRI system and manual method performed by clinicians. For various aspects, we investigated reliability of each system by compared with left ventricular contour, end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), stock volume (SV), ejection fraction (EF), cardiac output (CO) and wall thickness (WT). When comparing with manual method, extracted results of developed process using minimum error threshold (MET) method that automatically extracts contour from cardiac MR images and ARGUS system were demonstrated as successful rate 90% of the contour extraction. When calculating cardiac function parameters using MET and comparing with using correlation coefficients analysis method, the process extracts endocardial and epicardial contour using MET, values from automatic and ARGUS method agreed with manual values within :t 3% average error. It was successfully demonstrated that automatic method using threshold technique could provide high potential for assessing of each parameters with relatively high reliability compared with manual method. In this study, the method developed in this study could reduce processing time compared with ARGUS and manual method due to a simple threshold technique. This method is useful for diagnosis of cardiac disease, simulating physiological function and amount of blood flow of left ventricle. In addition, this method could be valuable in developing automatic systems in order to apply to other deformable image models.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권1호
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• pp.30-34
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• 2003

급성 대동맥 박리증과 대동맥 침투성 궤양은 근내혈종과 함께 급성 대동맥 증후군을 구성하는 치명적 질환이나 그 병태생리와 자연경과가 다르고 치료전략이 다를 수 있어 정확한 감별진단을 요한다. 그러나 서로 임상양상이 비슷하고 초음파나 CT, MRI등의 진단방법으로도 명확히 구분이 안되는 경우가 많다. 환자는 약 10년간의 고혈압 병력이 있는 71세 여자로 내원 3일전에 갑자기 시작된 전흉부 통증 및 오심, 구토를 주소로 입원하였다. 전산화 단층촬영상에서 내막박리편은 보이지 않았으며, 상행대동맥 및 무명동맥간, 대동맥궁, 하행 흉부대동맥에 걸친 근내혈종(intramural hematoma)과 양측성 혈흉 및 혈성 심낭삼출 소견이 보였고, 무명 동맥간의 하방 약 1 cm 거리에 상행대동맥의 앞쪽으로 국소적인 궤양소견이 보여 상행대동맥에 생긴 침투성 궤양 및 이로인한 대동맥 파열로 진단하고 응급수술을 시행하였다. 그러나, 수술장 소견에서는 무명동맥 기시부 하방 1cm 정도에 약 0.5cm크기로 내막이 찢어져 있었고 외막을 열고 오래된 혈종을 제거하니 거의 폐쇄되어있던 가성내강이 관찰되었으며 이는 내막 파열 부위와 교통하였다. 이처럼 대동맥 박리증이 침투성 궤양과 흡사한 임상양상 및 진단 소견을 보일 수 있음을 경험하였기에 증례로 보고하는 바이다.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권3호
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• pp.209-223
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• 2013

하악 제 1대구치에 티타늄과 지르코니아 소재의 기성 지대주와 맞춤형 지대주를 이용해 지르코니아 크라운으로 수복한 경우를 3차원 유한요소법을 통해 응력 분포를 분석해 보고, 피로 파절 강도 및 파절 형태를 고찰해 보았다. 정상교합자의 CT scan을 재구성한 하악골 모형상에 제 1대구치 임플란트 지지 지르코니아 크라운으로 수복한 6가지 유한요소 모형을 제작하고, 협측 교두 중앙에 수직과 30도 각도로 100 N의 하중을 가하는 조건으로 응력분포를 분석하였다. 현재 임상적으로 사용되고 있는 4가지 지대주를 이용하여, 군당 10개의 시편을 제작하고, ISO 14801에 따라 피로파절 실험을 실시하였다. 지대주나 고정체의 재질에 따른 응력분포의 차이는 없었고 형태에 따른 응력크기의 차이만 보였다. 맞춤형 지대주 군이 전반적으로 낮은 크라운 응력을 나타내었으며, 지대주 일체형 지르코니아 임플란트는 계면 골조직의 응력이 가장 낮게 나타났다. 피로수명의 평균값은 7군이 가장 높았고, 1군, 2군, 3군의 순서로 낮게 나타났으며(P<0.05), 기성 지대주 군은 피로수명의 편차가 적게 나타났다. 구치부의 임플란트 수복 시에는 맞춤형 지대주의 사용이 상부 보철물의 파절저항성 향상에 유리하며, 심미적 요구도가 높은 경우에는 고정체와의 접합부를 티타늄으로 제작한 지르코니아 맞춤형 지대주의 사용을 고려해 볼 만 하다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권6호
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• pp.515-522
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• 2003

인두는 구강과 식도, 비강과 폐의 중간에서 능동적으로 구강을 통해 섭취되는 음식물과 비강을 통해 흡입되는 공기의 통로역할을 하는 주요한 기관이다. 본 연구는 유한요소기법을 이용한 인두의 3차원 구조의 재구성 과정을 거쳐 인두의 생체역학모델을 구현하였으며, 연하곤란환자의 인두근육의 주요부분에 대한 구조적 변형특성을 3가지로 분류하여 유한요소기법을 이용하여 인두내의 압력에 대한 형상의 변형을 관찰 후 최적화 과정을 거쳐 각 부분에서의 추정 압력 구배를 측정하여 연하과정에서 내부에 생성되는 압력의 연속적인 압력분포를 추정하였다. CT에 의한 인두의 변형 형상을 추정하여 임의 압력에 의한 인두구조의 변형 형상을 유한요소 해석에 의해 계산한 후 비교하여 실제 인두강 내에 형성되는 압력을 추정하였다. 재료적 특성은 인두의 기능이상 시 근조직경화가 발생, 즉 stiffness 가 증가하는 것으로 가정하여 응력-변형률 관계에 있어서 각각 $25\%,\;50\%,\;75\%$씩 증가시켜 분석하였다. 이러한 인두의 생체역학모델은 인두기능장애를 가진 환자의 치료 계획 수립에 도움이 되는 유용한 자료를 제공 할 것으로 생각된다.

• 지적과 국토정보
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• 제49권1호
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• pp.85-101
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• 2019

컴퓨터기술의 발달, 영상해석 기술의 고도화 및 경량 무인항공기(UAV)가 대중화되면서 'UAV와 각종 센서의 융합을 기반으로 한 응용시스템(UAS)'이 산업계 전반으로 확산되고 있다. 국가문화유산물의 기록, 유지 관리는 물론 파손 시 복구를 위해서는 효율적인 정밀 3차원 현상 모델링 재현과 주기적 육안점검 기술이 필요하다. 본 연구의 목적은 초대형 마애보살입상의 정밀 현상모델링 재현과 육안점검의 대안으로 UAS 영상을 기반으로 한 사진측량방법의 효용성을 검증하는 것이다. 이를 위해 고려시대(918-1392) 제작된 국내 최대 마애불이며 당초문양의 '보관(모자)'이 특징인 보물 제1324호, 시흥 소래산 마애보살입상을 대상으로 UAS 영상을 획득하고 검사점에 대한 UAS 영상해석과 토탈스테이션 측량시스템 간의 측위정확도를 비교하였다. 또한, 실세계좌표계 상의 3차원 현상모델링 및 선각 현상을 도화하여 문화재청의 정량적 규격 값과 비교하며 유지관리를 위한 육안점검 작업의 대체 가능성을 검토하였다. 특히, UAS 영상해석과 지상 레이저 스캐너에 의한 3차원 재현 모형간의 중첩해석을 통해 두 기법간의 활용성은 물론 2년 전 후의 상대적 변동 상태를 검토하였다. 연구결과, 대형 마애보살입상의 정밀 현상조사 및 육안점검의 대안으로 UAS 영상 해석법의 효용성을 확인할 수 있었으므로 향후, 대형 국가문화유산의 현상조사와 유지관리에 그 활용이 기대된다.

• 농업과학연구
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• 제50권4호
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• pp.809-815
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• 2023

This study was conducted to find out the correlation between meat quality and muscle fat ratio in pork part meat (pork belly and shoulder butt) using CT (computed tomography) imaging technique. After 24 hours from slaughter, pork loin and belly were individually prepared from the left semiconductors of 26 pigs for CT measurement. The image obtained from CT scans was checked through the picture archiving and communications system (PACS). The volume of muscle and fat in the pork belly and shoulder butt of cross-sectional images taken by CT was estimated using Vitrea workstation version 7. This assemblage was further processed through Vitrea post-processing software to automatically calculate the volumes (Fig. 1). The volumes were measured in milliliters (mL). In addition to volume calculation, a three-dimensional reconstruction of the organ under consideration was generated. Pearson's correlation coefficient was analyzed to evaluate the relationship by region (pork belly, pork shoulder butt), and statistical processing was performed using GraphPad Prism 8. The muscle-fat ratios of pork belly taken by CT was 1 : 0.86, while that of pork shoulder butt was 1 : 0.37. As a result of CT analysis of the correlation coefficient between pork belly and shoulder butt compared to the muscle-fat ratio, the correlation coefficient was 0.5679 (R² = 0.3295, p < 0.01). CT imaging provided very good estimates of muscle contents in cuts and in the whole carcass.