• 전기의세계
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• 제63권2호
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• pp.15-20
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• 2014

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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• pp.383-386
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• 2022

본 논문에서는 COVID-19와 같은 위급한 상황에서 바이러스 검사를 빠르게 진행하기 위한 K-d 트리 기반의 그래프 구축과 환자 이동 경로 시스템을 제안한다. 가상환경에서 활용되는 대표적인 길 찾기 알고리즘은 A^*나 NavMesh 자료구조는 정해진 정적 이동 경로만을 안내하려는 방법이기 때문에 가상환경에서 NPC를 제어할 때는 효율적이지만, 실제 환경에 적용하여 문제를 풀기에는 충분하지 않다. 특히, 빠른 바이러스 검사를 받기 위해서는 짧은 거리만을 이용하는 게 아닌, 실제 도로 교통상황, 병원의 크기, 환자 이동 수, 환자 처리 시간 등 고려해야 할 상황들이 많다. 본 논문에서는 위에서 언급한 다양한 속성들과 이를 이용한 최적화 함수를 모델링하여, 실제 도시 맵에서 바이러스 검사를 빠르고 효율적으로 제어할 수 있는 프레임워크를 제안한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.46-63
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• 2022

디지털 기술이 비약적으로 발전하며 이를 의료 분야에 융합하려는 흐름이 심화되고 있는 가운데, 최근 연구들은 실어증 환자 대상 언어재활에 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 및 어플리케이션을 활용한 중재를 제안해왔다. 본 연구는 이러한 실어증 환자 대상 디지털 기술 기반 언어재활을 시행한 최근 4년 (2018~2021년) 연구의 특징을 종합하고 향후 연구에 대한 시사점을 도출하고자 주제범위 문헌 고찰(scoping review)을 시행하였다. Web of Science, CINAHL, RISS에서 검색된 국내외 문헌 중 선정 기준을 만족한 총 20개의 논문을 검토한 결과, 디지털 기술을 이용하여 재활 훈련 콘텐츠에 게이미피케이션(gamification), 환자 맞춤형 개인화 등을 적용하거나 가상 의사소통 환경을 구현하여 재활 훈련을 돕는 등 새로운 형식의 재활 콘텐츠가 다양한 방식으로 시도되고 있음을 확인하였다. 이러한 디지털 기술 기반 언어재활은 기존 언어재활의 한계점을 보완할 수 있는 새로운 방식의 재활 훈련 콘텐츠를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.169-174
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• 2016

본 연구에서는 실제적인 환자의 모델을 바탕으로 가상현실 기반의 수술환경을 제작하는 방법에 대한 고찰과 함께 치과 임플란트 수술 술기를 배울 수 있는 가상현실을 활용한 수술 모델에 대한 평가를 시행하고자 한다. 환자의 안면 해부학적 모델은 실제 환자의 CT 데이터를 바탕으로 안면부위 골에 대한 삼차원 모델을 먼저 완성한 후 각각의 근육을 표현하고 안면부에 대한 삼차원 스캔 그리고 치아의 3차원 스캔 후 모델링을 통해 각각의 해부학적 구조물을 표현하였다. Unity3D를 활용해 단계별 시나리오를 게임으로 구성하였다. 처음 절개를 시행하는 단계에서부터 환자의 현재 상태에 필요한 상악동 거상술에 대한 술기를 표현하고, 임플란트 식립과정 그리고 골이식술을 하는 과정을 단계별로 포함하였다. 단계별로 중요한 과정의 효과적인 습득을 위해 HMD(Head Mount Display) 및 Leap motion과 연동하여 3차원 모델에 기구를 위치시키고 수술행위를 재현해볼 수 있게하여 몰입감을 높이면서 실제 수술을 하고있는 느낌을 재현하고자 하였다. 총 20명의 수련의를 대상으로 가상현실 시뮬레이션을 수행한 후에 설문조사를 시행하였다. 임플란트 수술 교육 프로그램은 치과 대학생들과 수련의들의 교육 도구로서 수술 술기를 습득하고 평가하는데 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다. 통상적으로 수술 술기 교육 방법이 많지 않은 현실에서 HMD 와 Leap motion이라는 비교적 저렴한 기기를 이용하여 몰입감을 높일 수 있는 가상현실 기반의 수술 교육은 장점이 있다고 말할 수 있다.

• 재활치료과학
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• 제8권4호
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• pp.41-51
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• 2019

목적 : 본 예비 연구는 가상현실 기반의 일상생활활동 훈련이 외상성 뇌손상 환자의 일상생활활동 및 재활동기에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 연구방법 : 본 연구는 7명의 외상성 뇌손상 환자를 대상으로 중재 전-후 설계를 수행하였다. 대상자들은 하루 30분, 주 2~3회, 4주간 가상현실 기반의 일상생활활동 훈련을 수행하였다. 중재 전과 후로 평가를 수행하였다. 측정은 수정바델지수, 기능적 독립척도(인지), 의지 설문지가 평가되었다. 중재 전과 후의 변화는 윌콕슨 부호순위 검정으로 분석하였고, 상관관계는 스피어만 상관분석을 이용하였다. 결과 : 중재 후, 외상성 뇌손상 환자는 한국판 수정바델지수에서 유의한 향상을 보였다(p<.05). 기능적 독립척도(인지)와 재활동기는 유의한 변화가 없었다(p>.05). 기능적 독립척도(인지)는 재활동기와 유의한 상관이 있었다(p<.05, r=.755). 기능적 독립척도(인지)의 사회인지영역은 재활동기와 유의한 상관이 있었다(p<.05, r=826). 결론 : 가상현실 기반의 일상생활활동 훈련은 일상생활활동 수행능력을 향상시킬 수 있으나, 사회인지와 재활동기의 개선여부가 가능한지에 대해서는 연구가 더 필요하다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권9호
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• pp.271-278
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• 2019

본 연구의 목적은 가상현실 훈련이 아급성 뇌졸중 환자의 상지기능과 일상생활활동에 미치는 효과를 규명하는 것이다. 아급성기 뇌졸중 환자 18명이 본 연구에 참여하였다. 모든 대상자는 실험군 9명과 대조군 9명으로 배정되었다. 두 군은 하루 30분, 주 5회, 4주 동안 보편적인 작업치료를 받았다. 실험군은 가상현실 훈련을 회기 마다 30분 더 받았으며, 대조군은 보편적인 작업치료를 회기 마다 30분 더 받았다. 결과 측정은 중재 전과 후에 Fugl-Meyer 평가와 한국판 수정바델지수에 의해 수행되었다. 연구 결과, 실험군은 중재 후 Fugl-Meyer 평가 점수와 한국판 수정바델지수 점수에서 유의한 향상을 보였다(p<.05). 대조군은 Fugl-Meyer 평가의 어깨/팔꿈치/전완, 손목, 손 하위항목과 한국판 수정바델지수에서 유의한 향상을 보였다(p<.05). 중재 후 실험군은 대조군보다 Fugl-Meyer 평가의 총점, 손목과 손하위항목에서 유의하게 더 큰 향상을 보였다(p<.05). 이러한 결과들은 가상현실 훈련이 아급성기 뇌졸중 환자의 상지기능 향상에 긍정적인 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.

• 재활복지
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• 제21권4호
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• pp.101-118
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• 2017

본 연구는 가상현실 게임이 노인 뇌졸중 환자의 우울, 대인관계, 삶의 만족도에 미치는 효과를 알아보기 위하여 실시되었다. 연구대상은 65세 이상의 뇌졸중 노인 40명으로, 전통적 작업치료만 실시한 대조군과 전통적 작업치료와 2인이 함께 가상현실 게임을 수행한 실험군에 각각 20명씩 무선배치하여 총 12주간 실시하였다. 실험군에게 적용된 가상현실 게임은 Nintendo Wii Sports Resort 프로그램을 적용하였고, 대상자의 심리 사회적요인을 알아보기 위해 우울증 척도 (Beck Depression Inventory; BDI), 대인관계 변화 척도(Relationship change scale; RCS), 삶의 만족도(Life Satisfaction Index-Z; LSI-Z)를 이용하여 실험 전과 실험 후의 평가를 시행하였다. 이에 대한 연구결과는 다음과 같았다. 첫째, 심리 사회적(우울, 대인관계)변화를 살펴본 결과 우울은 두 군 모두, 대인관계는 실험군에서만 통계적으로 유의한 향상을 나타났다(p<.001). 둘째, 삶의 만족도의 변화를 본 결과 대조군(p<.05), 실험군(p<.001) 모두에서 통계적으로 유의한 향상을 보였다. 셋째, 우울, 대인관계 및 삶의 만족도와의 상관관계를 본 결과 우울증, 대인관계는 삶의 만족도와 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다(p<.05). 이상의 결과를 정리하면 2인이 함께 수행하는 가상현실 게임이 뇌졸중 노인환자의 심리 사회적요인(우울, 대인관계)과, 삶의 만족도에 유의미한 효과가 있음이 알 수 있었다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권6호
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• pp.1286-1297
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• 2022

목적 고관절 인공치환물을 가진 환자에서 여러 가지 금속인공물 감소 효과를 비교하였다. 대상과 방법 이 연구는 고관절 인공치환술과 이중에너지 전산화단층촬영을 시행한 47명 환자에서 시행하였다. 금속에서 발생한 인공물 감소효과는 서로 다른 3개의 영상(고식적 영상, 금속인공물 감소영상, 가상 단일에너지 영상)에서 비교하였다. 이를 위해 인공관절 주변 7곳에서 금속인공물에 대한 정량적 분석과 정성적 분석을 시행하였다. 결과 금속인공물 감소영상에서 가장 낮은 영상잡음과 인공물 지수를 보였고, 다음으로는 가상 단일에너지 영상이었다. 금속인공물 감소영상은 저음영 인공물이 매우 심한 영역에서만 높은 대조도를 보인 반면, 가상 단일에너지 영상은 인공물 주변 골조직과 그 외 영역에서 높은 대조도를 보였다. 연부조직 분석에서도 금속인공물 감소영상이 더 우수함을 보여 주었다. 정성적 분석에서도 금속인공물 감소영상이 가상 단일에너지 영상보다 인공물 감소 효과가 뛰어남을 밝혔지만, 이차적인 인공물 발생도 가장 흔히 발생하였다. 결론 금속인공물 감소영상이 심한 금속인공물감소에 가장 뛰어난 효과를 보였지만 새로운 이차적 인공물을 발생시켰다. 가상 단일에너지 영상은 인공물 주변 골조직 평가에서 우수함을 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.165-171
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• 2002

목적 : 척수에 전이가 가능한 뇌종양 치료를 위한 두개척수 방사선치료 시 복와위가 불가능한 경우 전산화단층촬영모의치료장치(volumetric spiral CT)와 가상모의 치료기(virtual simulator) 및 3차원 방사선치료계획장치를 이용하여 배와위로 두개척수 방사선치료계획 방법을 개발하고 기하학적 검증을 통하여 유용성을 고찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2005년 5월에서 2001년 12월까지 연세암센터 방사선종양학과에서 배와위로 두개척수 방사선치료를 받은 환자 9명을 대상으로 하였다. 복와위가 불가능한 중증의 뇌종양 환자를 배와위로 하여 두경부는 두부고정틀 (thermoplastic mast $Aquaplast^{circledR}$) 로 고정시키고, 전신은 $Vac-Loc^{\circledR}$ (전성물산, 한국)으로 고정한 후 전산화단층촬영모의치료장치를 이용하여 전신체적영상(volumetric image)을 얻었다. 환자 자세의 재현성 확인 및 검증을 위해 두부에 세 개의 점과 전신에 기준선 및 기준점 등을 표시하였다. 이후 가상현실 영상(virtual fluoroscopy)에서 인체의 크기와 방향에 제약이 없고 치료 침대와 고정기구에 대한 시각장애를 제거함으로써 자유롭게 모의치료를 할 수 있었으며, 조사면과 빔을 결정하고 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR)과 디지털화합성사진(digitally composited radiography, DCR)을 통하여 분해능이 좋은 화질의 투시 및 모의치료영상을 획득하였다. 기하학적 검증은 치료중심점 이동시 얻은 모의치료영상과 첫 치료 시에 얻은 조사면 검증 사진(port verification film) 등을 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 시각적, 정량적으로 비교, 분석하였다. 결과 : 전산화단층촬영모의치료장치와 가상모의치료기 및 3차원 방사선치료계획 장치 등을 이용하여 복와위가 불가능한 환자의 두개척수 방사선 치료계획을 배와위로 원활히 수행할 수 있었다. 가상현실영상에서 대부분의 설계작업이 이루어지므로 환자의 자세고정을 요하는 시간은 전신체적 영상을 얻는 10분 이내이므로 환자의 불편을 줄일 수 있을 뿐 아니라 모의치료과정 중의 체위 변동 변수를 제거할 수 있었다. 또한 전산화단층촬영영상을 얻음으로써 중요정상조직인 안구, 척수 등을 정확하게 설정할 수 있었고, 조사면 결정과 차폐의 정확성을 증진시킬 수 있었다. 환자 자세 오차는 디지털화재구성사진과 치료 시마다 얻은 포트필름에서 치료중심점과 척수 사이의 거리를 측정하여 3 mm 이내의 정확성을 얻을 수 있었다. 결론 : 전산화단층촬영모의치료장치로 체적영상을 얻고 가상현실모의치료계획으로 배와위 두개척수 방사선치료계획을 정확하고 용이하게 실현할 수 있었다. 따라서 배와위 두개척수 방사선치료는 복와위를 취할 수 없어서 치료가 힘든 소아환자, 전신상태가 좋지 않거나 기관절개술이 시행되어 있는 환자에서 유용한 방법임을 알 수 있었다.