• 한국방사선학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.597-602
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• 2016

현 임상에서는 저에너지 광자를 감소시키기 위한 알루미늄 재질의 부가필터를 이용하고 있다. 하지만, 부가필터의 이용은 X-ray 경화현상으로 인하여 발생하는 산란선량이 화질에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 부적절한 필터 두께를 이용은 환자에게 불필요한 노출이 발생하는 선량 크리프 현상이 나타날 수 있다. 이에 본 연구에서는 부가필터 사용 시 X선 빔 경화현상으로 인한 평균 에너지 증가에 따른 전방 산란선량 발생이 영상 화질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 RMS 및 RSD를 측정하였다. 연구 결과, 부가필터 두께가 증가할수록 전방산란율과 더불어 상대표준편차가 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 상대표준편차는 평균값에 대한 표준편차가 상대적 크기를 의미한다. 평균값을 신호로 표준편차를 노이즈 성분으로 판단할 때 영상의 해상력에 지표인 신호 대 잡음비가 감소하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 부가필터 사용에 따른 전방산란율과 화질의 상관관계가 있음을 정량적으로 검증하였다. 결과적으로, 북미방사선방호측정위원회에서 70 kVp 이상의 관전압에서 권고하는 2.5 mmAl 두께의 필터 사용 시 사용하지 않았을 때에 비해 14.6%가 증가되었다. 이러한 연구 결과는 영상 품질 개선을 위한 필터 연구 시 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한영상의학회지
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• 제84권6호
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• pp.1309-1323
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• 2023

목적 크론병 환자의 자기공명영상 장운동기록(MR enterography; 이하 MRE)에서 단발 고속 스핀 에코기법(single-shot fast spin-echo; 이하 SSFSE)을 이용한 단일호흡영상(singlebreath-hold; 이하 SBH)과 다호흡영상(multiple-breath-hold; 이하 MBH)을 딥러닝 기반 재구성(deep-learning based reconstruction; 이하 DLR)의 유무에 따라 네 개의 영상에서 품질을 비교했다. 대상과 방법 이 연구는 후향적 연구로서, 크론병으로 MRE를 시행한 61명의 환자가 포함되었다. SBH와 MBH SSFSE 영상에서 각각 DLR과 고식적 재구성(conventional reconstruction; 이하 CR)을 시행한 영상을 획득했다. 두 명의 영상의학과 전문의가 네 가지 영상을 분석하여 전반적인 영상의 품질, 인공물, 선명도와 움직임 관련 신호 손실에 대하여 각각 5점 척도를 이용해 점수를 부여했다. 회장과 말단 회장, 결장에서 염증을 시사하는 세 가지 소견을 평가했다. 각 영상에 대해서 공간적 불일치 여부를 확인했고, 네 가지 영상에서 각각 다른 두 위치에서 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio; 이하 SNR)를 계산했다. 결과 SBH SSFSE 영상에서 DLR을 적용한 경우 CR보다 영상의 품질, 인공물, 선명도가 통계학적으로 유의하게 개선되었다. 네 가지 영상 중 SBH-DLR 영상에서 SNR이 가장 높게 나타났다(p < 0.001). 염증 소견에 대한 판독자 간 일치율은 좋음에서 매우 좋음으로 나타났고(κ = 0.76-0.95) 시퀀스 간 일치율은 매우 좋음으로 측정되었다(κ = 0.92-0.94). 공간적 불일치는 SBH 영상보다 MBH 영상에서 통계학적으로 유의하게 빈도가 높았다(p < 0.001). 결론 SBH-DLR 영상은 MBH-CR 영상과 비교했을 때 동등한 영상 품질과 성능을 보여주었다. 또한, MBH 영상에 비해 절반 이하의 시간과 단일 호흡만으로 영상을 획득할 수 있으며 공간 불일치를 줄일 수 있는 대체제로 사용할 수 있다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권2호
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• pp.119-128
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• 2007

목적 : 이 연구는 낮은 b값의 SSFP-확산강조영상에 의한 물분자의 확산 성질 측정이 가능한지를 알기 위한 모형연구를 하고 이 기법이 골수질환에 적용이 가능한 가를 아는 것이 목적이다. 재료 및 방법: 모형 연구：순수한 물로 구성된 모형에서 확산강조 영상을 시행하였다. 섭씨 3도, 23도 그리고 63도의 순수한 물로 구성된 모형에서 SSFP 확산강조영상과 echo plannar imaging (EPI) 확산강조영상 (b값: $1000s/mm^2$)을 모두 시행하여 각각에서 신호 대 잡음 비 (SNR; signal to noise ratio)와 확산계수를 얻었다. 임상 연구 : 10명의 천골 부족 골절, 10명의 골다공증에 의한 급성 요추 압박골절, 그리고 전이암에 의한 요추 압박골절 8명에서 각각 SSFP 확산강조영상을 시행하였다. SSFP 확산 강조영상 외 확산계수를 측정하기 위해 single shot stimulated echo-acquisition mode sequence 를 이용한 확산강조영상을 시행하였다. 결과: 모형연구에서 EPI 확산 강조영상뿐만 아니라 SSFP 확산강조영상에서 물의 온도가 증가됨에 따라 신호강도의 감소를 보였다. EPI-확산계수 영상에서 확산계수 값은 3도의 물은 $0.13{\times}10^{-3}mm^2/s$, 23도는 $0.22{\times}10^{-3}mm2/s$ 그리고 63도에서 $0.37{\times}10^{-3}mm^2/s$를 나타냈다. 이러한 결과는 SSFP 기법은 비록 낮은 b 값을 가지지만 확산 강조 영상으로 확신된다. SSFP 확산강조영상에서 모든 천골 부족 골절과 골다공증 척추 압박골절은 높은 확산계수를 의미하는 저신호강도를 전이암에 의한 압박골절은 낮은 확산 값을 나타내는 고신호 강도를 보였다. 결론 : SSFP 확산강조영상에서 다른 확산계수를 가진 골수질환이 영상화 되었으며 모든 양성골절은 주위 정상 골수에 비해 저신호강도, 악성 종양에 의한 골절은 고신호강도로 관찰되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.683-690
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• 2009

본 연구의 목적은 직장암 국소병변의 수술 전 검출을 위한 고 확산경사계수(High-b-values) 자기공명영상의 유용성을 평가하고자 한다. 직장암의 진단을 위하여 확산강조 자기공명영상을 시행한 60명의 환자 중 연령분포는 38 - 78세(평균 60세)였고 남자 40명, 여자가 20명 이었다. 사용된 장비는 1.5 Tesla 자기공명 영상기기(GE, General Electric Medical System, Excite HD)로 사용하였고, 검사 프로토콜은 고속기법 T2, T1강조영상을 얻은 후 정확한 병변 검출을 위하여 같은 위치를 정하여 확산강조영상을 얻었다. 확산강조영상의 b-value$(s/mm^2)$값은 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000까지 변화시키면서 얻었다. 영상평가는 정량적 분석방법으로 직장, 방광과 종양간 대조도대 잡음비(rectum, bladder to tumor contrast noise ratio, 이하 CNR)를 GE software Functool tool을 사용하여 비교분석 하였고. 정성적 분석방법은 영상내의 인공물의 유무, 병변의 명확성, 직장벽 구분을 기준으로 네 명의 경험 있는 영상의학과 의사와 세 명의 방사선사가 영상을 분석하였다. 영상의 유의성 평가는 각 b-values 값에 대하여 ANOVA 검증과 Freedman 검증을 이용하여 분석하였다(p<0.05). 정량적 분석결과는 b-values 값 중 1000에서 직장, 종양의 평균 대조도대잡음비는 27.21, 24.44로 가장 높았고(p<0.05), 이때 확산계수는 $0.73\times10^{-3}$이었다. 정성적 분석결과로서, 병변의 명확성과 직장벽 구분은 $4.0\pm0.14$, $4.4\pm0.16$로 1000 값에서 가장 높았으며, 인공물유무는 $4.8\pm0.25$로 2000 값에서 높은 결과 이었다(p<0.05). 결론적으로, 확산강조영상은 수술 전 직장암 환자의 병변 검출에 유용성 있는 정보를 제공해 주었으며, 정확한 종괴의 발견을 위해는 고 확산경사계수 값 1000 영상이 가장 우수한 확산경사계수 값 이었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권2호
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• pp.103-114
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• 2012

목적: 7T 악관절 자기공명상의 개선을 위해 제안된 4 채널 스파이럴 코일과 그를 구동시키기 위한 회로는 자기장의 분포, 송신 전용필드, 신호 대 잡음 비, 그리고 악관절 영상에 대하여 일반적인 단일 루프 형태의 코일과 비교되었다. 대상과 방법: 단일 채널 그리고 4 채널 스파이럴 코일은 단일 루프 형태의 코일에 대해 전자기장 시뮬레이션으로 자기장의 분포 및 송신 전용 필드에 대해서 비교 되었고, 7T에서 이를 평가하고자 송신전용 필드와 더불어 자기장의 분포 역시 비교 평가되었다. 결과: 전자기장 시뮬레이션의 결과와 7T 자기공명영상에서 4 채널 스파이럴 코일은 기존에 사용되는 일반적인 구조인 단일 루프 코일에 비해 상대적으로 우수한 자기장의 분포 및 송신 전용 필드를 보였다. 결론: 7T에서는 코일의 구조에 비해 상대적으로 영상화되는 물질의 특성에 더욱더 의존적이나, 각각의 코일은 다른 필드 분포를 나타냄으로써 최적화된 코일은 악관절 영상과 같은 특정 용도로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권2호
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• pp.85-89
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• 2002

목적 : 사람에 비하여 크기가 현저히 작은 동물의 자기공명영상 촬영을 위하여 상용으로 인체에 적용하는 Head 코일보다 원통 반지름이 작은 Low-Pass Type Birdcage 코일을 제작함으로써 보다 큰 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio. SNR)를 얻고자 하였다. 방법 : 자기공명영상을 얻기 위해 Spin Echo 펄스시퀀스와 Fast Spin Echo 펄스시퀀스를 사용하였다. T1 강조영상을 얻기 위한 Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=300/17 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. T2 강조영상을 얻기 위한 Fast Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=3000/96 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. 원통의 지름이 13 cm인 Birdcage 코일은 12개의 elements로 구성되어 있으며 길이는 22 cm로 제작되었다. 결과 : 코일 원통의 반지름의 크기에 따른 SNR을 비교하기 위하여 인체용 Knee 코일과 동물용으로 제작된 코일을 이용하여 각각의 팬톰 영상을 획득하였다. 팬톰 영상으로부터 측정된 SNR의 값을 통해 반지름이 작은 동물용 코일의 SNR이 더 크다는 걸 확인할 수 있었다. 토의 및 결론 : 본 연구를 통하여 같은 형태의 Birdcage 코일일 경우 원통의 반지름에 따라 SNR이 다르며, 특히 반지름이 작을 때 SNR이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 코일의 크기에 비해 촬영하고자 하는 대상물의 부피가 작은 경우 대상물의 부피에 맞추어 코일을 제작하면 SNR이 보다 뛰어난 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국음향학회지
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• 제40권1호
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• pp.18-30
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• 2021

본 연구의 궁극적인 목적은 청력 비완전자인 노인을 위한 학습공간의 음향기준을 제시하기 위한 것이다. 사전연구로서 본 연구는 현재 운영 중인 노인 교육시설의 청취환경을 조사하고 이를 이용 중인 노인의 음성 인지성능 실태를 조사하기 위해 진행되었다. 이를 위하여, 청주시 소재 2개 노인 교육시설을 대상으로 물리적 음향성능을 측정하고 설문조사 를 실시하였다. 또한, 음절법과 단어법을 이용한 음성명료도 평가를 수행하였다. 노인을 대상으로 한 설문조사 결과 전반적인 청취환경에는 만족하는 것으로 나타났다. 배경소음, 신호대잡음비, 잔향시간, 음성전달지수와 같은 물리적 음향성능 측정 결과 대한민국 일반교실의 음향성능 기준을 만족하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 음성명료도 평가 결과 20대 건청인에 비해 노인 그룹의 점수가 20점 이상의 차이로 월등히 낮았으며, 연령대가 높아질수록 점수 또한 낮아지는 것으로 나타났다. 따라서 현재 사용 중인 일반인 대상 교육시설의 음향성능 기준이 노인 교육시설에 적합하지 않음을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.693-699
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• 2023

초음파는 의료분야에서 비파괴적 및 비침습적인 질병 진단에 널리 활용되고 있다. 진단의료영상의 질병진단 정확도를 향상시키기 위하여 공간 분해능을 향상시키는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 초음파 영상에서의 초고분해능 합성곱 신경망 알고리즘 (super resolution convolutional neural network, SRCNN)을 모델링하여 적용 가능성을 분석하고자 한다. 연구는 Field II 시뮬레이션과 open source로 제공되는 임상 간 혈관종 초음파 영상을 사용한 실험 연구로 수행되었다. 제안하는 SRCNN 알고리즘은 저분해능 (low resolution, LR)에서 고분해능 (high resolution)으로 end-to-end 방식의 학습이 적용될 수 있도록 모델링하였다. 시뮬레이션 결과 Field II 프로그램을 통한 팬텀 영상에서의 반치폭 값은 SRCNN을 사용하였을 때 LR에 비하여 41.01% 향상되는 것을 확인하였다. 또한, 최대신호대잡음비 (peak to signal to noise ratio, PSNR)와 구조적 유사도 지표 (structural similarity index, SSIM)) 평가 결과는 시뮬레이션과 실제 간 혈관종 영상에서 SRCNN이 가장 우수한 값으로 도출되었다. 결론적으로 SRCNN의 초음파 영상에서의 적용 가능성을 증명하였고, 나아가 다양한 진단의료분야에서의 사용이 가능할 것으로 기대한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권1호
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• pp.47-55
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• 2005

본 논문에서는 각종 고성능 디스플레이 등 주로 고속에서 저전력과 소면적을 동시에 요구하는 시스템 응용을 위한 임베디드 코어 셀로서의 8b 240 MS/s CMOS A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 아날로그 입력, 디지털 출력 및 전원을 제외한 나머지 모든 신호는 칩 내부에서 발생시켰으며, 본 설계에서 요구하는 240 MS/s 사양에서 면적 및 전력을 동시에 최적화하기 위해 2단 파이프라인 구조를 사용하였다. 특히 입력 단에서 높은 입력 신호 대역폭을 얻기 위해 개선된 부트스트래핑기법을 제안함과 동시에 잡음 성능을 향상시키기 위해 제안하는 온-칩 전류/전압 발생기를 온-칩 RC 저대역 필터와 함께 칩 내부에 집적하였으며, 휴대 응용을 위한 저전력 비동작 모드 등 각종 회로 설계 기법을 적절히 응용하였다. 제안하는 시제품 ADC는 듀얼모드 입력을 처리하는 DVD 시스템의 핵심 코어 셀로 집적되었으며, 성능 검증을 위해 0.18um CMOS 공정으로 별도로 제작되었고, 측정된 DNL과 INL은 각각 0.49 LSB, 0.69 LSB 수준을 보여준다. 또한, 시제품측정 결과 240 MS/s 샘플링 속도에서 최대 53 dB의 SFDR을 얻을 수 있었고, 입력 주파수가 Nyquist 입력인 120 MHz까지 증가하는 동안 38 dB 이상의 SNDR과 50 dB 이상의 SFDR을 유지하였다. 시제품 ADC의 칩 면적은 1.36 ㎟이며, 240 MS/s 에서 측정된 전력 소모는 104 mW이다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권3호
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• pp.1-11
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• 1999

자기공명영상 시스템의 신호 대 잡음 비(SNR, Signal-to-Noise Ratio)를 향상시키기 위해서 quadrature RF 코일을 사용하는 것은 최근의 일반적인 방법이다. 그렇지만 이 때 SNR의 향상을 가져오기 위해서는 완벽한 3dB 커플링과 90°위상차를 가지는 잘 설계된 quadrature coupler가 필수적이다. 또한 RF 여기 주기와 검파 주기 동안 각 포트의 임피던스 정합 조건이 잘 만족되어야 한다. 본 논문에서는 분석과 시뮬레이션 및 제작을 통해 임피던스 부정합 조건(특히,환자)의 영향을 살펴보았고 이의 영향을 최소화하고 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위한 회로 기술로 동적 로딩(dynamic loading)을 처음으로 quadrature coupler 와 송수신 스위치 모듈에 적용하는 것을 제안했다. 또한 quadrature coupler와 송수신 스위치 모듈을 마이크로 스트립을 이용해 설계하고 제작 하였다. 결과적으로 자기공명영상 시스템의 SNR은 수신 동적 부하가 없고 불연속 소자로 된 종전 모듈을 사용했을 때보다 시스템의 SNR이 3dB 높아졌다. 또한 이 모듈은 자기공명영상 시스템이의 최대 5kw의 고출력 RF 신호의 처리가 가능하다. 전력 손실과 크기를 고려할 때, 고유전율을 가진 R/Tduroid 6010 기판을 사용하였으며, 시뮬레이션은 Compact Software을 사용 했다.