• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.631-634
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• 2003

오늘날 CT나 MR등을 통한 의학 영상 기술과 컴퓨터 성능의 향상으로 인체 내부 장기의 영상을 비교적 용이하게 얻을 수 있으며 얻어진 영상 정보는 컴퓨터로 수치화 되므로 데이터의 조작 및 가공이 용이하다. 그러나, 이렇게 얻어진 의학 영상들은 보통 2 차원적 슬라이스 image 형태로 얻어진다. 일반적으로 슬라이스 사이의 간격은 조사량 등 여러 문제 때문에, 항상 동일한 간격을 유지하고 있지 않은 경우가 많으며 슬라이스 사이 간격이 슬라이스 내의 픽셀 간격보다 큰 경우가 대부분이다. 이러한 image로부터 3 차원적 디스플레이나, 조작, 분석을 하기 위해서는 같은 간격의 image를 얻어야 한다. 이러한 이유로 인하여 보간(Interpolation) 기법이 의학 영상 분야에서 많이 사용된다. 본 논문은 형태-기반 보간 방법을 gray-scale image 에 적용이 가능하도록 확장한 그레이 수준 형태 기반 보간 알고리즘을 구현하였다. 그리하여, 본 논문이 제안한 알고리즘을 슬라이스 간격이 큰 2차원 복부 CT 영상에 적용시켜 다른 보간 법들보다 향상된 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 추계학술발표회요약집
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• pp.311.2-311
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• 2001

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.541-546
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• 2006

3차원 관상동맥을 분석하기 위해서는 혈관의 분기점, 극단점, 혈관의 계층적 구조 관계를 함축적으로 표현하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는3차원 CT 혈관 조영 영상으로부터 관상동맥의 3차원 골격을 자동으로 추출하는 방법을 개발하였다. 먼저, CT혈관 조영술에 의해 획득된 슬라이스 이미지로부터 3차원 조작 및 수술 시뮬레이션 등을 위하여 혈관의 3차원 표면에 대한 메쉬 모델을 생성한다. 생성된 메쉬 모델이 임의로 변형된 후에도 자동으로 골격을 쉽게 추출할 수 있도록 메쉬 모델을 복셀화하는 단계를 거친다. 이렇게 얻어진 복셀 모델로부터 표면복셀을 결정하고 표면 복셀로부터 객체 복셀까지의 유클리드 거리값를 계산하여 유클리드 거리맵(EDM)을 계산한다. 계산된 EDM 으로부터 객체 복셀이 가지게 되는 최대 내접 구를 계산하여 Discrete Medial Surface을 생성하게 되는데 이것은 골격의 후보가 된다. 골격의 후보집합 복셀에 대하여 Dijkstra 최단 경로 결정 알고리즘을 적용하여 골격을 자동으로 추출하게 된다. 이렇게 추출된 3차원 골격은 관상동맥 수술 시뮬레이션 등의 다양한 형상 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.81-86
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• 2015

본 논문에서는 인체의 CT/MRI에서 단층 촬영된 무릎관절을 영상처리 과정을 거쳐 3차원 관절 모델을 제작하였다. 실제 무릎관절의 형상을 추출할 때 설정 조건에 따라 3차원 형상정보가 달라질 수 있다. 이러한 미세한 3차원 형상정보의 차이에 따른 무릎관절의 구동특성을 분석하기 위해 2가지의 관절 모델을 3차원 프린터를 이용하여 제작하였다. 제작된 관절모델을 이용하여 관절구동 시 압축력 실험을 수행하였고 형상의 차이에 따라 결과값의 차이가 발생하였다. 따라서 생체모방형 바이오리액터를 개발할 경우에는 형상정보의 차이에 대한 연구가 선행되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-10
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• 2010

목 적: Fiducial marker를 이용하여 움직이는 장기인 간암의 영상유도 방사선 치료 시 fiducial marker에서 발생하는 artifact의 영향에 대하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 영상 유도 시스템과 CT simulator를 사용하여 고정된 fiducial marker의 artifact 크기 측정, 움직이는 fiducial marker 궤적의 길이 측정과 2차원 정합과 3차원 정합을 각각 시행하였으며, 이때 couch의 좌표 이동 값을 분석하였다. 결 과: 고정된 3.00 mm 크기의 fiducial marker artifact 크기 측정 결과 기준 CT 슬라이스 두께 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 mm에서 CT 4.90, 8.10, 12.90, 19.70 mm, 온 보드 영상장치 5.60, 10.60, 14.70, 29.40 mm로 측정되었고, 40.00 mm로 움직이는 fiducial marker 궤적의 길이를 측정한 결과 CT 42.00, 43.10, 46.50 mm, 온 보드 영상장치 43.40, 46.0, 49.30 mm로 측정되었다. 2차원 정합과 3차원 정합 사이에 1.00, 2.00, 8.00 mm의 좌표 이동이 발생하였다. 결 론: Fiducial marker를 이용하여 영상 유도 방사선 치료를 시행 할 때 fiducial marker에서 발생하는 artifact를 고려하여 slice thickness를 2.50 mm 이하로 설정하는 것이 치료 오차를 최소화 할 수 있는 방법이라 생각한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.337-344
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• 2016

본 연구에서는 3차원(3-dimensional, 3D) 프린팅 기술로 출력된 팬톰에 대한 X선 투과성을 평가하고자 하였다. 3D 프린팅 방식은 용융적층조형(fused deposition modeling, FDM) 방식을 이용했으며 소재는 아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 스타이렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS)을 사용하였다. 팬톰은 원통 모양으로 설계하였으며 전산화단층영상장비(computed tomography, CT)에서 획득한 단면영상으로 균일도를 측정하였다. X선 투과성 평가는 3D 출력된 팬톰 내부에 이온챔버를 삽입하여 실시하였다. 그 결과, 평균 균일도가 2.70 HU이었으며 기존 폴리메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) CT 팬톰과 3D 프린터로 출력된 팬톰에서 측정된 X선 투과성의 상관관계는 0.976로 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 향후 3D 프린팅 기술을 이용한 방사선정도관리 팬톰 제작에 기초자료로 활용할 수 있으리라 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.763-766
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• 2002

오늘날 CT나 MR 등을 통한 의학 영상 기술과 컴퓨터 성능의 향상으로 인체 내부 장기의 영상을 비교적 용이하게 얻을 수 있으며 얻어진 영상 정보는 컴퓨터로 수치화되므로 데이터의 조작 및 가공 또한 용이하다. 그러나, 이 데이터는 2D 슬라이스(slice)들의 연속으로 표현되므로 이것을 보다 가시화, 조작, 분석이 용이한 상태로 바꾸기 위해서는 3 차원 구조로의 재구성이 필요하게 된다. 이것을 위하여 무엇보다도 먼저 CT 나 MR 을 통하여 얻어진 영상을 분석하여 특정장기(organ)의 영상 부분을 다른 조직의 영상부분으로부터 분리(segmentation)할 필요가 있다. 이러한 Segmentation방법에는 여러가지가 있는데, 수작업의 결합 등으로 인해서 비효율적일 수 밖에 없는 문제점을 가지고 있다. 이에 본 논문은 보다 효율적인 segmentation 의 처리를 위하여 구역확장(region-growing) 기법을 응용한 새로운 segmentation 방법을 개발하였다. 그리하여, 본 논문이 제안한 알고리즘을 슬라이스 간격이 큰 2 차원 복부 CT 영상에 적용시켜 간(liver)의 추출을 시도하였고 3차원 표현 결과를 확인할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.15-22
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• 2002

1. 목적 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 조영제 주입율에 따른 CT 값(hounsfield unit, H.U) 변화를 정량적으로 평가하여 최적의 영상증강효과 및 방사선치료계획을 위한 기초 프로토콜을 제시하고자 한다. 2. 대상 및 방법: 연세암센터 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영을 시행한 상복부(폐암)환자 20명을 대상으로 하였다. 조영제 양(130mL)은 일정하게 고정하였고, 조영제주입율을 1.2, 1.5, 2.0 mL/sec로 변화시켜가며 조영제를 주입하면서 3차원 방사선치료계획영상에 적합한 조영제주입율(contrast flow rate)과 지연시간(delay time)을 도출하였고, CT 값을 측정하여 정량적 평가를 시행하였다. 관심부위는 폐동맥과 폐정맥으로 하였다. 그리고, 환자 기본정보, 조영제주입율, H.U 등 영상증강에 영향을 미치는 인자들을 통계처리 프로그램인 SPSS를 이용하여 최적의 영상을 획득할 수 있는 기초 프로토콜을 작성하였다. 3. 결과 : 폐암환자의 전산화단층촬영영상 획득 시 3차원 방사선치료계획에 적합한 영상을 얻을 수 있는 조건중 조영제주입율은 1.5 mL/sec 이었고, 지연시간은 $60{\sim}70$초이었다. 통계처리를 수행한 결과 환자의 기본정보 및 조영제주입율 등이 영상증강에 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 본 연구에서 작성한 기초 프로토콜을 이용하여 3차원 방사선치료계획 시 정확한 종양 및 정상조직 설정이 용이하게 되어 방사선치료 효율을 극대화 할 수 있었다. 4. 결론 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 사용할 수 있는 기초적인 영상획득 프로토콜을 도출하였고, 향후 더 많은 임상경험과 정량적 평가가 수반된다면 임상에 적극 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권5호
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• pp.451-456
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• 2018

During last a decade, there has been increased demand for 3D-printed medical devices with significant improvement of 3D-Printer (also known as Additive. Manufacturing AM), which depend upon human body features. Especially, demand for personalized medical material is highly growing with being super-aged society. In this study, 3D-reconstructed 3D mesh image from CT/MRI-images is demonstrated to analyse each patients' personalized anatomical features by using in house, then to be able to manufacture its counterpart. Developed software is distributed free of charge, letting various researcher identify biological feature for each areas.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.227-235
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• 2012

대표적인 다상 재료인 콘크리트는 구성 성분의 공간적 분포에 의해 재료 특성이 큰 영향을 받는다. 특히 공극(void)은 콘크리트의 특성에 큰 영향을 주는 요인으로서, 콘크리트 내부에 분포하는 공극의 공간적 분포를 파악하는 것은 재료의 특성을 이해하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 콘크리트 내부에 존재하는 경량 골재의 공극 분포 분석을 위해서, CT(computed tomography)로부터 얻은 단면 이미지를 활용하여 생성된 3차원 경량 골재 이미지를 활용하여 공극 분포를 시각화(visualization)하였다. 방향에 따른 3차원 경량 골재 내부의 공극 분포 상태를 정성적으로 묘사하기 위해서 확률 분포 함수인 두점 상관함수(two-point correlation function)를 사용하여 공극의 공간적 분포 경향을 구(sphere)에 표현하였다. 또한 방향에 대한 골재의 강성도(stiffness)를 계산하여 각 방향에 따른 골재의 역학적 물성치 분포 변화를 확인하였다. 각 방향으로의 확률 분포 함수로 표현된 공극 분포와 강성도 분석함으로서 CT 이미지를 통한 공극 분포 특성 분석 및 경량 골재의 역학적 특성을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.