• 제목/요약/키워드: Medical Reality

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외부 환경에 강인한 딥러닝 기반 손 제스처 인식 (A Deep Learning-based Hand Gesture Recognition Robust to External Environments)

  • 오동한;이병희;김태영
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.31-39
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    • 2018
  • 최근 딥러닝을 기반으로 사용자의 손 제스처를 인식하여 가상현실 환경에서 사용자 친화적 인터페이스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대부분 연구들은 손 정보를 얻기 위하여 별도 센서를 사용하거나 효율적인 학습을 위하여 전처리 과정을 거친다. 또한 조명의 변화나 손 일부가 가려지는 등과 같은 외부환경의 변화를 고려하지 못하고 있다. 본 논문은 일반 웹캠에서 얻어진 RGB 영상에서 별도의 전처리 과정없이 외부 환경에 강인한 딥러닝 기반 손 제스처 인식 방법을 제안한다. 딥러닝 모델로 VGGNet과 GoogLeNet 구조를 개선하고, 각 구조의 성능을 비교한다. 조명이 어둡거나 손 일부가 가려지거나 시야에서 일부 벗어난 손 영상들이 포함된 데이터로 실험한 결과 본 연구에서 제시한 VGGNet과 GoogLeNet 구조는 각각 93.88%와 93.75%의 인식률을 보였고 메모리와 속도 측면에서 GoogLeNet이 VGGNet 보다 메모리를 약 3배 적게 사용하면서 처리속도는 10배 이상 우수함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 실시간 처리가 가능하여 가상현실 환경에서 게임, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 손 제스처 인터페이스로 활용될 수 있다.

햅틱 피드백 장치를 이용한 치과 수술 시뮬레이션 (Dental Surgery Simulation Using Haptic Feedback Device)

  • 윤상연;성수경;신병석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권6호
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    • pp.275-284
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    • 2023
  • 가상 현실 시뮬레이션은 다양한 분야에서의 교육과 훈련에 활용이 되며, 특히 최근에는 의료 분야에서 많이 사용되고 있다. 교육/훈련용 시뮬레이터는 의사가 실제 수술 도구를 이용하여 실제 환자에 대해 처치를 하는 것과 같은 느낌이 나게 하는 촉감/역감 생성 및 영상/음향 출력 하드웨어와 여기에 실감 나는 영상과 촉감을 생성해주는 소프트웨어로 이루어진다. 기존의 시뮬레이터들은 수술 시에 사용되는 다양한 수술 도구들을 모사하기 위해 다양한 형태의 하드웨어들을 사용해야 하므로 복잡하고 비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 이 논문에서는 포스 피드백 장치와 변형 가능한 햅틱 컨트롤러를 이용한 치과 수술 시뮬레이션 시스템을 제안한다. 햅틱 하드웨어들은 수술 도구와 수술 부위의 충돌 여부를 파악하고 그에 따른 저항감과 진동감을 제공한다. 특히 길이 변화, 굽힘과 같은 변형이 가능한 햅틱 컨트롤러는 여러 수술 도구들의 형태에 따라 느껴지는 다양한 감각을 표현할 수 있다. 사용자가 햅틱 피드백 장치를 조작하면 햅틱 피드백 장치의 움직임이나 버튼 클릭 등의 이벤트가 시뮬레이션 시스템에 전달되어 치과용 수술 도구와 구강 내부 모델들 사이의 상호작용이 발생하고 이에 따른 햅틱 피드백이 햅틱 피드백 장치로 전달된다. 이러한 기반 기술들을 활용하여 정교한 3차원 모델로 표현된 가상 환경에서 대표적인 치과 수술기법인 매복 사랑니 발치 수술의 현실적인 훈련 경험을 제공한다.

VRML을 이용한 융합 영상에서 간질환자 발작 진원지의 3차원적 가시화와 위치 측정 구현 (Visualization and Localization of Fusion Image Using VRML for Three-dimensional Modeling of Epileptic Seizure Focus)

  • 이상호;김동현;유선국;정해조;윤미진;손혜경;강원석;이종두;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권1호
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    • pp.34-42
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    • 2003
  • World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtractionictal SPECT coregistered to MRI (SISCOM)을 수행하였다 SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel들의 평균값 위로 1-표준편차와 2-표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y축의 길이를 획득하고 z축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다 간질 발작 진원지는 뇌의 오른쪽 측두엽에서 나타났고 공간적으로 발작 진원지의 실제 위치를 VRML 거리 측정 도구에 의해 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.

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병원의 물리적 환경이 고객만족과 구전, 재방문 의도에 미치는 영향 (Effect of Physical Environment of Hospital on Customer' Satisfaction and Worth of Mouth, Revisit Intention)

  • 김진세
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4645-4652
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    • 2012
  • 최근 병원은 의료에 대한 수요가 점차 증가하면서 신설과 확장을 통해 다양한 경쟁 상황에 직면하고 있는 실정이다. 이러한 현실에서 병원의 물리적 환경요인에 대한 중요성은 곧 병원의 생존과 발전을 위해 병원 본래의 기능뿐만 아니라 경쟁력을 확보하기 위한 핵심 요인으로 평가되고 있다. 따라서 본 연구는 병원의 의료외적인 서비스라 할 수 있는 물리적 환경요인이 방문환자의 만족과 구전, 재방문의도에 미치는 영향을 분석하여 병원 관계자에게 시사점을 제공하고 환경에 대한 속성을 측정하고자 한다. 연구대상은 병 의원 내원환자 324명을 자기기입식 현장 설문조사의 방법으로 실시하였으며, AMOS를 이용하여 확인적 요인분석과 공분산 분석을 실시하였다. 연구결과를 요약하면, 첫째, 의료기관의 지각된 물리적 환경에 대한 요인분석을 실시한 결과 접근성, 매력성, 청결성, 편의성으로 나뉘어졌다. 둘째, 의료기관의 지각된 물리적 환경은 방문환자에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 방문환자의 고객만족이 높게 지각될수록 구전은 높아지는 것으로 나타났다. 넷째, 방문환자의 고객만족이 높게 지각될수록 재방문 의도는 높아지는 것으로 나타났다. 특히, 물리적 환경의 편의성은 내원환자의 대기시간 예측 어려움을 반증하는 중요한 요인이며, 고객만족을 높게 지각할수록 구전의 심화는 새로운 정보원천의 심리상태로 예측된다.

3차원 의료영상을 이용한 인체 외이도 특징에 관한 연구 (A Study of the Characteristics of the Human External Auditory Canal Using 3-Dimensional Medical Imaging)

  • 김형균
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.467-473
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    • 2017
  • 의료용 디지털 영상 및 통신 표준과 3차원 의료 영상 프로그램을 이용하여 외이도의 해부학적 특징들을 비교하였다. 실험은 연령과 성별이 다른 63귀의 영상을 이용하여 외이도의 횡축 길이, 내부 직경 둘레, 상하부 굴곡 각도를 측정한 후 비교하였다. 실험 결과 외이도 형태는 연령과 성별 뿐 만 아니라 동일인의 좌.우 에서도 다르게 나타났다. 성별 비교에서 남자 35귀, 여자 28귀에 대한 평균 길이는 남자가 4.75mm 길게 나타났다. 외이도 직경 둘레는 하부 굴곡 각도를 중심으로 내측이 외측 보다 평균 37.2% 감소된 형태로 나타났다. 상하부 굴곡 각도는 상부가 평균적으로 $25.7^{\circ}$ 높았으나 4귀에서 하부 각도가 높고, 연령이 낮은(4~14세) 8귀에서 상하부 굴곡 각도 차이가 크게 나타났다. 이는 성장하면서 외이도 굴곡 모양이 변화됨을 나타냈다. 본 연구는 기존 귀본 채취를 통한 간접 측정과 물리적 방법에 의한 직접 측정과 비교하여 안전성과 정밀성을 높일 수 있는 방법이다. 이는 3차원 의료 영상 표현 기술이 실제에 가깝게 표현할 수 있는 기술 향상 때문이며 더 발전하여 외이도 형태의 표준화 연구에도 활용될 수 있는 측정 방법이라 판단된다.

KISTI에 있어서 한국인 인체정보의 생산과 활용 (Production and Usage of Korean Human Information in KISTI)

  • 이상호;이승복
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.416-421
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    • 2010
  • 한국과학기술정보연구원(KISTI)는 2000년부터 한국인의 고유한 인체 특징을 나타낼 수 있는 디지털코리언, 비저블 코리언이라는 한국인 인체정보 구축사업을 시작하였다. 비저블 코리언 사업은 한국인 시신에 대해 CT, MRI 영상을 촬영한 다음 연속 절단하여 절단면 영상을 얻고 이 절단면 영상에서 인체장기를 구역화하여 구역화 영상을 제작하였다. 남성 및 여성 전신과 남성 머리 및 여성 골반의 절단면영상 제작을 마쳤으며 현재 구역화 영상을 이용한 3D 영상 제작이 진행 중이다. 디지털 코리언 사업은약 100여명의 한국인 시신에 대해 촬영한 CT 영상으로 구성되어 있는데 CT 영상으로부터 개별 뼈를 구역화하여 3D 골격 모델을 제작하였고 피부 모델도 추가하였다. 또한 개별 뼈들의 기계적 물성값도 측정하여 제공하고 있다. 이러한 인체정보들은 2001년부터 국내외 연구자들에게 제공되어 왔는데 지금까지 국내 약 70여개 기관, 해외 약 20여개 기관들이 한국인의 인체 데이터를 제공받아 연구 활동을 진행하고 있으며 지금까지 약 160여 논문이 발표되었다. 향후에도 이러한 한국인의 인체정보는 의료 교육, 생체공학, 가상현실 등의 다양한 분야에 활용될 의료정보 인프라의 역할을 담당할 것으로 기대하고 있다.

우울증(憂鬱症)에 대한 형상의학적 고찰 (Inquiry on Post Surgery Induced Consumption in HyungSang Medicine View)

  • 김종원;지규용;김경철;이인선;은종원;김규곤;이용태
    • 동의생리병리학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.1035-1046
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    • 2008
  • I looked into hypochondria, an increasing social problem, in psychological and Korean medical aspects and these conclusions were made through 16 clinical cases based on HyungSang medicine. Hypochondria is a disorder that is caused when feeble minded person could not fight the reality. It is caused by deficiency and stagnation of Ki which connects body and mind. In Korean medical view point mind and body is the same. Particularly, in HyungSang medicine believes that everyone's way of life and how to deal with situation differs according to the characteristics and traits. HyungSang medical treatment in hypochondria Mind and body is in line with each other, so manifestation of mental activity is caused by deficiency of combining action of vital Ki. Medication that helps combining force of vital Ki is needed. As the way people handle situation is different, according to characteristics and trait it is valid to differ counselling and treatment according to the criteria. Looking at 16 case studies of hypochondria patients, in gender wise, woman with astriction quality and engaging in much mental activities are more vulnerable. In view of vital substances, more cases were found in Jung type and Ki type. In animal type, bird and reptile type were, and in six meridian type, Tae yang, Yang Myong, Tae Eum and Kwolum type were more susceptible. Especially, cases of Indang being stagnant was noticeable. Moreover, the pulse activated parallel with the Heart which is a leading organ that manifests mental activity and controls seven emotions, so many cases were found that was far from Heart-Small intestine and Heart-Gall Bladder relationship.

확장 베이지안망을 적용한 고위험성 HRCT 영상 분류 (Classification of Very High Concerns HRCT Images using Extended Bayesian Networks)

  • 임채균;정용규
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제49권2호
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    • pp.7-12
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    • 2012
  • 최근 의료분야에서는 방대한 양의 정보를 효과적으로 처리하기 위하여 의사결정트리, 신경망, 베이지안망 등을 비롯한 각종 데이터마이닝 기법의 적용 방안을 연구하고 있다. 또한 환자의 기본적인 신상정보나 과거력, 가족력과 같은 정보 이외에도 MRI, HRCT 등의 영상정보를 추가적으로 수집하고 진단에 활용함으로써 질병진단의 정확도 향상을 도모하는 것이 일반적인 현황이다. 하지만 실제 상황에서는 결과에 영향을 미치는 다량의 변수가 존재하므로 특정 데이터마이닝 기법을 통하여 얻을 수 있는 정보가 상당히 제한적이라고 볼 수 있다. 그뿐만 아니라 촬영된 의료영상도 부수적으로 진단에 긍정적인 영향을 줄 수는 있지만, 주관적인 판단 비중이 높아 자동화된 시스템으로 처리하기가 난해한 문제이다. 이에 따라 현실의 복잡한 상황에서 상대적으로 대처가 유리하고 다변량 확률적인 모델을 기반으로 하는 베이지안망에서 K2나 TAN 등으로 탐색 알고리즘을 개선한 확장 모델이 제안되었다. 이 때, 적용되는 탐색 알고리즘의 종류에 따라 그 성능이 크게 좌우되는 확장 베이지안망의 특성상, 각 기법에 대한 성능과 적합성의 사실적인 평가가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 확장 베이지안망에서 질병 진단에 대한 동일한 데이터를 이용하여 실험을 수행하였으며, K2, TAN과 같은 탐색 알고리즘에 변화를 주며 분류 정확도를 측정하였다. 실험에서는 10-fold 교차검증을 수행한 결과분석을 기반으로 성능을 비교평가하고, 발병 위험성이 높은 환자에 대한 HRCT 영상을 분류하여 고위험성의 데이터를 식별 가능하도록 하였다.

산업혁신체제 관점에서의 중국의 원격의료 산업 분석과 국내로의 함의점 연구 (A Study on the Analysis of China's Telemedicine Industry from the Perspective of the Industrial Innovation System and its Implications for Korea)

  • 김미경;장이
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.441-453
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    • 2021
  • 최근 코로나19로 인한 비대면 헬스케어 산업이 주목받게 되며 의료정보를 기반으로 한 원격의료 산업이 주목받는 헬스케어 산업의 분야가 되었다. 하지만 우리나라는 법제도의 걸림돌에 가로막혀 원격의료는 의사와 환자 간에 있어 아직까지 불법인 상황이다. 이웃국가인 중국의 경우, 원격의료 산업이 정부주도 아래 최근 급성장을 이루고 있는 것과는 정반대의 현실이다. 본 연구는 국내와 중국의 원격의료 산업의 차이를 규명하기 위해 원격의료가 하나의 산업이며, 혁신적인 기술의 변화가 필요하다는 점을 이유로 산업혁신체제적 관점에서 이를 조망한다. 수요 조건, 혁신주체, 네트워크 등 일곱 가지 세부 부문에 대해 중국의 원격의료 산업을 분석한 결과 수요 견인효과에 대한 적절한 기회의 포착, 경제주체의 적절한 소통과 융합, 기술-제품-서비스의 다자간 네트워크 플로우의 확립 등이 주요한 성공요소로 도출되었다. 이를 통해 국내 원격의료의 활성화를 위해서는 첫째, 현재 시행되는 디지털 뉴딜정책의 흐름에 부합하고, 4차 산업혁명 및 언택트 시대의 의료서비스에 대한 수요 변화에 대한 요구조사를 시행하여 원격의료의 본격적 도입에 대해 대국민 수요조사를 시행하는 방안과 둘째, 둘째, 디지털 첨단의료를 신산업으로 성장하여 집중적으로 육성하는 방안을 제시하였다.

비대면진료 실행을 위한 법적 쟁점 (Legal Issues for the Implementation of Non-Face-to-Face Treatment)

  • 권오탁
    • 의료법학
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    • 제23권3호
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    • pp.47-87
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    • 2022
  • 코로나19 감염병 확산으로 인해 비대면진료가 일시적으로 허용되었고 지속 필요성에 대한 공감대가 커지고 있다. 그러나 현행 「의료법」은 의사와 의료인 간의 원격의료만 허용하고 있다. 비록 법률해석을 통해 의사와 환자 간의 비대면진료가 허용된다는 의견도 있지만 전체적인 법률체계를 고려할 때 허용되지 않는 것으로 보는 것이 타당하다. 그럼에도 불구하고 과학기술의 발달과 감염병 출현 시기의 단축 등을 종합적으로 고려할 때 앞으로 대면진료만을 고집하는 것은 바람직하지 않다. 따라서 안전하고 효과적인 비대면진료가 이뤄질 수 있는 방안을 고민하고 제도화하는 것이 전략적으로 필요하며, 또 중요하다. 이를 위해 앞으로 논의되어야 할 법률적 쟁점들을 미리 살펴보는 것이 이 글의 목적이다. 비대면진료를 구체적으로 규율하기 위해서는 우선 비대면진료의 범위와 대상 질환 그리고 시행 주체가 명확해야 한다. 또한 비대면진료가 시행되기 위해서는 구조적으로 시설과 장비 기준이 마련되어야 하고 기능적으로는 해당 시설과 장비를 통해 의사와 환자가 적극적으로 소통하고 정보를 실시간 교환할 수 있어야 하고 비대면진료 과정에서 발생하는 정보를 보호하기 위한 관리체계가 구체적으로 마련되어야 한다. 이처럼 비대면진료를 시행하기 위해 새롭게 정비되어야 할 내용뿐만 아니라 비대면진료를 통해 발생할 수 있는 책임의 문제와 비용의 문제도 구체적으로 정리될 필요가 있는 법적 쟁점이다.