• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권2호
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• pp.69-75
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• 2003

Virtual colonoscopy is one of the Powerful tool for non-invasive colon examination and many in-vitro and in-vivo studies have shown its accuracy in Polyp or adenoma detection. But most of virtual colonoscopy requires high quality workstation and software and its cost is high to setup whole system. We developed PC-based 3D model creation and navigation program which has diverse functions. It can be easily installed to PC and connected to network system. The performance. when used as a virtual colonoscopy. is evaluated by calculating sensitivity of detection for the simulated polyp which is artificially made inside the Pig's colon and checked its clinical feasibility, Its total sensitivity is 76%. Grouping according to Polyps diameter, the sensitivity for detection of polyps 10 ㎜ or larger was 100%(40 of 40); 5.0-9.9 ㎜, 90.0(90 of 100): and smaller then 5 ㎜. 36.7%(22 of 60).

• Clinical Endoscopy
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• 제55권6호
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• pp.726-735
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• 2022

Inflammatory bowel disease (IBD) has a global presence with rapidly increasing incidence and prevalence. Patients with IBD including those with ulcerative colitis and Crohn's disease have a higher risk of developing colorectal cancer (CRC) compared to the general population. Risk factors for CRC in patients with IBD include long disease duration, extensive colitis, primary sclerosing cholangitis, family history of CRC, stricture, and prior dysplasia. Surveillance colonoscopy for CRC in patients with IBD should be tailored to individualized risk factors and requires careful monitoring every year to every five years. The current surveillance techniques are based on several guidelines. Chromoendoscopy with targeted biopsy is being recommended increasingly, and high-definition colonoscopy is gradually replacing standard-definition colonoscopy. However, it remains unclear whether chromoendoscopy, virtual chromoendoscopy, or white-light endoscopy has better efficiency when a high-definition scope is used. With the development of new endoscopic instruments and techniques, the paradigm of surveillance strategy has gradually changed. In this review, we discuss cutting-edge surveillance colonoscopy in patients with IBD including a review of literature.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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• pp.285-286
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• 1998

Virtual Brain-endoscopy is an effective method to detect lesion in brain. Brain is the most part of the human and is not easy part to operate so that reconstructing in 3D may be very helpful to doctors. In this paper, it is suggested that to increase the reliability, method of matching 3D object with the 2D CT slice. 3D Brain-endoscopy is reconstructed with 35 slices of 2D CT images. There is a plate in 3D brain-endoscopy so as to drag upward or downward to match the relevant 2D CT image. Relevant CT image guides the user to recognize the exact part he or she is investigating. VRML Script is used to make the change in images and PlaneSensor node is used to transmit the y coordinate value with the CT image. The result is test on the PC which has the following spec. 400MHz Clock-speed, 512MB ram, and FireGL 3000 3D accelerator is set up. The VRML file size is 3.83MB. There was no delay in controlling the 3D world and no collision in changing the CT images. This brain-endoscopy can be also put to practical use on medical education through internet.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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• pp.436-438
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• 2002

가상내시경에서 효과적인 진단과 사용자의 편의를 위해서는 자동순항(navigation) 기능이 필요하다. 자동순항을 위해서는 장기의 내벽과 충돌을 피하면서 부드럽게 카메라의 이동방향을 전환할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 광선추적법(ray-casting)에 기반한 충돌회피기법과 그를 이용한 효율적인 순항 방법을 제안한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권5호
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• pp.509-514
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• 2003

본 논문은 흉부를 촬영한 CT(Computed Tomography) 영상을 이용하여 기관지 내부를 시각화(visualization)하기 위해 가상기관지경(virtual bronchoscopy)을 구현하였다. 실제 광학내시경은 침습(invasive)검사로 환자가 불편함을 감수해야하며 검사 전에 사전 준비 작업이 필요하고 절개, 감염, 출혈 등의 부작용을 수반하는데 비해 가상내시경은 CT 나 MRI 등과 같은 스캐너의 단면 영상을 사용하여 구현한다. 가상기관지경의 항해경로 결정을 위해 CT 단면 원천영상에서 기관지(trachea wall)만을 분리하였고, 분리된 기관지 영상을 이용하여 중앙축 변환(MAT : .Medial Axis Transformation)을 통해 구해진 좌표값을 가상 카메라의 운행 경로로 사용하였다. 원근투영(perspective projection) 및 볼륨 데이터의 표면을 렌더링하기 위해 마칭큐브(marching cube) 알고리즘을 사용하였다. 기관지질환은 기관지 내부의 염증(inflammation) 이나 폐암(lung cancer)으로 기인하여 기관지 통로가 좁아지는 기관지 협착증, 기관지 확장증 및 기관지암으로 분류된다. 가상기관지경은 기관지 내부의 질환 위치와 질환 정도를 정성적으로 파악 할 수 있으며 기관지질환의 진단과 교육에 사용될 수 있다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.89-99
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• 2017

In order to make a virtual endoscopy system effective for exploring the interior of the 3D model of a human organ, it is necessary to generate an accurate navigation path located inside the 3D model and to obtain consistent camera position and pose estimation along the path. In this paper, we propose an approach to virtual navigation of blood vessels, which makes proper use of orthogonal contours and skeleton curves. The approach generates the orthogonal contours and the skeleton curves from the 3D mesh model and its voxel model, all of which represent the blood vessels. For a navigation zone specified by two nodes on the skeleton curves, it computes the shortest path between the two nodes, estimates the positions and poses of a virtual camera at the nodes in the navigation zone, and interpolates the positions and poses to make the camera move smoothly along the path. In addition to keyboard and mouse input, intuitive hand gestures determined by the Leap Motion SDK are used as user interface for virtual navigation of the blood vessels. The proposed approach provides easy and accurate means for the user to examine the interior of 3D blood vessels without any collisions between the camera and their surface. With a simple user study, we present illustrative examples of applying the approach to 3D mesh models of various blood vessels in order to show its quality and usefulness.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권6호
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• pp.417-423
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• 2022

The present study proposed a new interface system for capsule endoscopy by using head mounted display (HMD) device, which can control the orientation of the capsule endoscope with electromagnetic actuator (EMA) system. The orientation information of the HMD user was detected by the gyroscope sensor built into the device and then calculated to as an angle increment using Unity Engine compiler. The measured angle changes from the HMD were converted to the current values of the corresponding coils to be changed in the EMA system. Two experiments were designed to measure the accuracy and the intuitiveness of the HMD interface system. In the angle accuracy measurement, the capsule endoscope driven by HMD interface system showed the averaged errors of 0.68 degrees horizontally and 1.001 degrees vertically for given test angles. In the intuitiveness measurement, HMD interface system showed 1.33 times faster manipulation speed rather than the joystick interface system. In this respect, the HMD interface system for capsule endoscopy was expected to improve the overall diagnostic environment while maintaining comfort of patients and clinicians.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.29-35
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• 2002

가상 내시경에서는 고화질 영상을 빠른 속도로 만들어내는 것이 중요하지만 가상 카메라가 장기내벽과 충돌하지 않으면서 직관적이고 편리하게 카메라를 이동시킬 수 있는 항행 기법이 더 중요하다. 본 논문에서는 볼륨 광선 투사법을 이용하여 현재 프레임의 영상을 렌더링하는 과정에서 2차원 깊이 맵을 생성한 후에 이 값을 이용하여 다음 프레임에서의 카메라 위치와 방향을 결정하는 효율적인 항행 방법을 제안한다. 이 방법은 충돌 회피 조작을 하면서도 사용자가 임의로 카메라를 조작할 수 있도록 해주며 별도의 전처리 과정이나 자료구조가 필요 없이 카메라의 이동방향을 신속하게 계산할 수 있다. 이 방법을 가상 대장 내시경에 적용하여 효과적인 항행이 가능함을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.899-902
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• 2001

최근에 3 차원 가상 내시경은 환자에게 고통을 주지않고 내부 기관을 볼 수 있는 대체 방법으로 주목을 받고 있다. 인터랙티브(interacticve)한 렌더링 속도로 기관의 내부 표면을 도시하기 위해 표면 렌더링이 사용될 수 있지만, 이는 사실적인 렌더링 화질을 얻기에 부적합하고, 병변의 자세한 구조를 표현하기에 적합하지 않으며, 표면 뒤편의 조직을 도시할 수 없다. 이러한 이유로 볼륨 렌더링이 표면 렌더링의 대안으로 사용될 수 있지만 많은 계산량을 필요로 하므로, 대부분의 볼륨 렌더링 기반의 가상 내시경 시스템들은 부가적인 하드웨어나 큰 용량의 메모리를 사용한다. 본 논문은 가상 내시경을 위해 원근 레이 캐스팅 (perspective ray casting)을 이용한 볼륨 렌더링 기법의 고속화에 그 목적이 있다. 렌더링 속도를 높이기 위해서 서브샘플링(sub-sampling)된 화소들에 대해 레이 캐스팅을 수행하고, 이 과정에서 동시에 깊이 정보를 얻는다. 얻어진 깊이 정도로부터 남아있는 화소들에 대한 깊이 정보를 예측함으로써. 이를 레이 캐스팅의 속도 향상에 이용한다. 제안한 알고리즘을 이용하여 기존의 방법에 비해 기관지 내시경에서 77%, 대장 내시경에서 85%까지 렌더링 시간을 줄일 수 있고, 따라서 인터랙티브 렌더링이 가능하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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• pp.709-711
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• 2002

볼륨렌더링(volume rendering)은 3차원의 물체 내부를 가시화하기 위한 기법이다. 여기서는 물체를 복셀(voxel)이라 불리는 미소한 입방체나 미립자의 집합으로 표현하며 의료영상 등 다양한 분야에 이용된다. 볼륨렌더링은 전통적인 렌더링 방법으로 표현할 수 없는 물체의 내부나 반투명한 물체를 표현할 수 있는 장점이 있다. 하지만 방대한 데이터를 다루기 때문에 컴퓨터의 성능이 좋아야 하고 처리시간이 오래 걸린다. 미츠비시사는 PC에서 쉬어-웝(shear-warf) 방법을 기반으로 실시간 볼륨렌더링을 할 수 있는 전용 하드웨어인 볼륨프로(VolumePro)를 발표했다. 하지만 볼륨프로는 직교투영만을 하기 때문에 투시투영을 하지 못한다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 볼륨프로의 크로핑(Cropping)을 이용한 서브볼륨(Subvo1ume)을 활용하여 투시투영에 근접한 효과를 보여주는 방법을 제안한다.