The purpose of multimodal medical image fusion (MMIF) is to integrate images of different modes with different details into a result image with rich information, which is convenient for doctors to accurately diagnose and treat the diseased tissues of patients. Encouraged by this purpose, this paper proposes a novel method based on a two-scale decomposer and detail preservation model. The first step is to use the two-scale decomposer to decompose the source image into the energy layers and structure layers, which have the characteristic of detail preservation. And then, structure tensor operator and max-abs are combined to fuse the structure layers. The detail preservation model is proposed for the fusion of the energy layers, which greatly improves the image performance. The fused image is achieved by summing up the two fused sub-images obtained by the above fusion rules. Experiments demonstrate that the proposed method has superior performance compared with the state-of-the-art fusion methods.
IBASPM(Individual Brain Atlases using Statistical Parametric Mapping Software)를 이용하여 해마의 체적 측정시, Atlas의 종류(Atlas69, Atlas71, Atlas84, Atlas116)에 따른 체적의 변화를 평가하기 위해 20대 정상 성인 10명(남5/여5, $23.3{\pm}2.66$)으로부터 뇌 영상을 획득하였다. 1.5T MRI system(Siemens, Avanto, Erlangen, Germany)의 머리 격자코일(Head matrix coil)을 사용하여 3차원 경사에코 펄스 열(3-D gradient echo pulse sequence)인 MPRAGE(Magnetization Prepared Rapid Acquisition Gradient Echo)영상을 획득하였다. Atlas의 종류에 따라 획득된 해마의 체적을 이용하여 대응표본 t 검정(Paired t-test)을 수행한 결과, 좌측 해마옆이랑(parahippocampal gyrus - left) Atlas69-Altas84, Atlas69-Atlas116(p=0.729, 0.729), 우측 해마형성체(hippocampal formation - right) Atlas69-Atlas84, Atlas69-Atlas116(p=0.219, 0.219)는 유의한 차이가 없었으며, 이를 제외한 부분에서 유의한 차이가 있었다(p=0.000). 그러고 Atlas84와 Atlas116을 이용한 해마의 체적은 모두 동일한 값을 나타내어 유의한 차이가 없었다(p=0.000). Atlas영상과 원본 영상의 overlay를 이용한 영상분석에서는 Atlas71에서만 해마의 부위가 잘 못 정합되는 것을 발견할 수 있었다. 본 연구에 사용된 Atlas의 경우에는 서양인을 바탕으로 개발되었기 때문에 동양인의 뇌와는 차이가 있으며, 정확성 높은 체적의 측정을 위해서는 상황에 맞는 Atlas의 개발이 필요할 것으로 사료된다.
요추 측면 X선 검사 시 피폭선량을 최소화 하고 진단에 최적의 영상을 얻기 위하여 유리선량계와 공간선량 측정계를 이용하여 장기별 피폭선량과 공간선량분포를 측정 평가 하였다. X선관과 가까울수록 장기의 피폭선량이 증가하였으며 조사야를 완전히 열었을 때 피폭선량이 증가되었다. 또한 피사체와 거리가 가까울수록 산란선이 증가하였으며 200 cm 이상 거리를 두면 95% 이상의 산란선이 감소되었다. 이 결과는 향후 요추 X선 검사 시 환자의 피폭선량을 예측하고 검사 방법을 결정하는데 자료로 제시되어 의료피폭선량을 감소 하는데 중요한 기초자료로 많은 활용이 있을 것으로 기대된다.
최근 IT융합 기술의 발달에 따라 의료기기에 대한 IT융합 기술은 비약적으로 발전하고 있다. 응급 상황시 가장 기본적으로 우선적으로 시행 되어야 하는 것은 환자에 호흡이고 동시에 응급 환자에 기도를 유지하고 응급 처치를 해야 한다. 그러나 기도를 확보하는 술기인 기관 내 삽관을 하려면 응급 처치 사가 능숙한 경력과 경험을 요구하며 그렇지 않으면 술기에 실패 해 환자에서 후유증을 가져다 줄 수도 있는 매우 민감하고 중요한 술기이다. 이러한 이유로 현재 기관 내 삽관 술기의 성공률은 50%정도로 높은 수준이 아니다. 이러한 문제점을 보완하고자 본 논문에서는 기관 내 삽관을 하는 과정에서 인투베이션 튜브에 내시경 카메라를 삽입하여 삽관하고 실시간 모니터링과 무선 영상 전 송 방법인 스트리밍을 이용하여 스마트기기에서도 모니터링을 가능하게 하여 응급 처치 사들의 기관 내 삽관 성공률을 높이는데 목적이 있다.
Ultrasound examination using ultrasound equipment is an ultrasound device that images human organs using sound waves and is used in various areas such as diagnosis, follow-up, and treatment of diseases. However, if the quality of ultrasound equipment is not guaranteed, the possibility of misdiagnosis increases, and the diagnosis rate decreases. Accordingly, The Korean Society of Radiology and Korea society of Ultrasound in Medicine presented guidelines for quality management of ultrasound equipment using ATS-539 phantom. The DenseNet201 classification algorithm shows 99.25% accuracy and 5.17% loss in the Dead Zone, 97.52% loss in Axial/Lateral Resolution, 96.98% accuracy and 20.64% loss in Sensitivity, 93.44% accuracy and 22.07% loss in the Gray scale and Dynamic Range. As a result, it is the best and is judged to be an algorithm that can be used for quantitative evaluation. Through this study, it can be seen that if quantitative evaluation using artificial intelligence is conducted in the qualitative evaluation item of ultrasonic equipment, the reliability of ultrasonic equipment can be increased with high accuracy.
미래 운송수단으로 거론되는 UAM을 중심으로 함께 주목받는 eVTOL 항공기의 양력과 항속속도 및 항속거리 증대를 위해 Tilt Rotor와 Tandem Wing 개념을 본 논문의 기체에 도입했다. 기체를 제작 및 비행 실험을 진행하여 비행 영상과 비행 로그를 확보했다. 비행 영상과 비행 로그를 분석한 결과 기체 모멘트가 과도하게 앞으로 쏠리는 현상이 발생했고 자세가 회복되지 않음을 파악했다. 이에 XFLR5에서 날개 붙임각과 면적을 변경하며 기체의 세로안정성을 확보하기 위한 최적의 피칭 모멘트 계수를 도출되도록 CATIA를 통해 설계된 기체를, XFLR5로 해석했다. 본 연구의 결과는 Tilt Rotor와 Tandem Wing이 적용된 기체가 안정적인 피칭 모멘트 계수를 가질 수 있도록 도움을 주며, 이를 통해 세로안정성을 더욱 향상할 수 있는 새로운 방안을 제시했다.
According to the changes of the medical environment of the times, it is necessary to discuss the issues of the doctor's medical guidance and to conduct continuous research so that alternatives can be prepared systematically. Furthermore, in order to enhance the professionalism of radiological technologists and to develop the medical technician system, the new Radiological Technologist Independent Act has been established, which contains the overall contents of the scope of work, professional qualifications, and specialized education of radiological technologists, and provides quality medical services to patients through professional procedures and treatment. In order to increase the level of medical care, the purpose, definition, mission, role, and scope of work specified in the Medical Act, Medical Service Technologists, etc. Act, the Enforcement Decree, and the Enforcement Rules were variously analyzed and new directions were presented. First, the definition of a medical technician should use a generic term so that the factors of conflict and prejudice could be resolved. Second, change the doctor's guide to doctor's prescription; and then legislate the authority to sign and write medical records after examination by radiological technologists, thereby prohibiting unlicensed technicians that seriously endanger patient safety. Third, an accurate definition of radiological technologists' roles should be established; not only selection and management of radiological technologists' work but also procedures and treatment for each radiology field should be specified to suit the current medical system. Fourth, a professional radiological technologists' qualification system and a specialized education system should be established in order to secure human resources that could provide patients trust in procedures and treatment based on professional knowledge and experience in the field of radiology. Fifth, the Education and Evaluation Institute should be operated in Korea education system to educate the professional knowledge and competency for students. In addition, it is necessary to in-depth analysis of foreign cases could be applied to the medical system and education system in Korea; it could strive to nurture systematic human resources.
딥러닝의 발전으로 인하여 의미론적 분할 방법은 다양한 분야에서 연구되고 있다. 의료 영상 분석과 같이 정확성을 요구하는 분야에서 분할 정확도가 떨어지는 문제가 있다. 본 논문은 의미론적 분할 시 특징 손실을 최소화하기 위해 딥러닝 기반 분할 방법인 PSPNet을 개선하였다. 기존 딥러닝 기반의 분할 방법은 특징 추출 및 압축 과정에서 해상도가 낮아져 객체에 대한 특징 손실이 발생한다. 이러한 손실로 윤곽선이나 객체 내부 정보에 손실이 발생하여 객체 분류 시 정확도가 낮아지는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 의미론적 분할 모델인 PSPNet을 개선하였다. 기존 PSPNet에 제안하는 multi scale attention을 추가하여 객체의 특징 손실을 방지하였다. 기존 PPM 모듈에 attention 방법을 적용하여 특징 정제 과정을 수행하였다. 불필요한 특징 정보를 억제함으로써 윤곽선 및 질감 정보가 개선되었다. 제안하는 방법은 Cityscapes 데이터 셋으로 학습하였으며, 정량적 평가를 위해 분할 지표인 MIoU를 사용하였다. 실험을 통해 기존 PSPNet 대비 분할 정확도가 약 1.5% 향상되었다.
본 논문에서는 특수 작업자들의 생체신호(심박, 체온, 심전도, 근전도)와 추가적인 상황정보(3축 가속도, 온도, 습도, 조도, 주변 영상)를 획득하고 모니터링 할 수 있는 직물형 플렉시블 플랫폼 기반의 다중 생체신호 중앙 모니터링 시스템을 구현한다. 이 시스템은 원격지에서 작업 환경 내에 발생할 수 있는 각종 사고를 예방하고 작업자가 처해있는 상황을 실시간으로 인지하여 조속하고 효율적인 조치를 취할 수 있다. 이를 위한 직물형 플렉시블 플랫폼은 생체신호와 상황 정보의 획득이 작업자의 관련 업무 수행에 방해가 되지 않게 하기 위해 이너웨어 또는 아웃웨어 형태로 제작하였고, 획득된 정보들은 무선 통신을 이용하여 중앙 모니터링 시스템에 전송 가능하도록 하였다. 중앙 모니터링 시스템은 WMTS(Wireless Medical Telemetry Service)의 의료전용 무선통신을 기반으로 최소 2명에서 부터 32명까지 동시에 모니터링 할 수 있으며, 추가 확장 가능한 구조로 설계 하였다. 또한 본 논문에서는 제작된 WMTS 통신 모듈의 성능을 검증하기 위하여 거리에 따른 패킷 수신율을 비교하여 분석하였다.
딥러닝 기반 모델과 물리 시뮬레이션을 결합한 연구는 의료 분야에서 중요한 발전을 이루고 있다. 이는 의료영상 데이터에서 필요한 정보를 추출하고, 물리적 법칙을 기반으로 골격 및 연조직의 변형에 대한 빠르고 정확한 예측을 가능하게 한다. 본 연구는 신경 방사 필드(NeRF), 위치 기반 동역학(PBD), 병렬 리샘플링을 융합하여 3D 볼륨데이터를 쉽게 생성하고 실시간으로 변형 및 시각화하는 시스템을 제안한다. NeRF는 2D 이미지와 카메라 좌표 정보를 사용해 고해상도 3D 볼륨 데이터를 생성하며, PBD는 물리 기반 시뮬레이션으로 획득한 데이터에 대한 실시간 변형과 상호작용을 가능하게 한다. 병렬 리샘플링은 사면체 메쉬와 GPU 병렬 처리를 통해 렌더링 효율성을 높인다. 이 시스템은 광선투사방식으로 렌더링 되어 빠른 실시간 시각화를 제공하며, 비싼 장비 없이 간단하게 3D 데이터를 생성하고 변형할 수 있어 공학, 교육, 의료 등 다양한 분야에서의 활용 가능성을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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