• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권4호
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• pp.1418-1425
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• 2014

In ultrasonic medical imaging, spatial compounding of images is a technique where ultrasonic beam is steered to examine patient tissues in multiple angles. In the conventional ultrasonic diagnostic imaging, the steering of the ultrasonic beam is achieved electronically using the phased array transducer elements. In this paper, a spatial compounding approach is presented where the ultrasonic probe element is rotated mechanically and the beam steering is achieved mechanically. In the spatial compounding, target position is computed using the value of the rotation axis and the transducer array angular position. However, in the process of the rotation mechanism construction and the control system there arises the inevitable uncertainties in these values. These geometric parameter errors result in the target position error, and the consequence is a blurry compounded image. In order to reduce these target position errors, we present a spatial compounding scheme where error correcting transformation matrices are computed and applied to the raw images before spatial compounding to reduce the blurriness in the compounded image. The proposed scheme is illustrated using phantom and live scan images of human knee, and it is shown that the blurriness is effectively reduced.

• 동서간호학연구지
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• 제24권2호
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• pp.171-181
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• 2018

Purpose: The study aimed to validate a structural model of self-concept among children and adolescents from multicultural families. Methods: Data were collected from 325 mothers of multicultural families and their 417 children. Confirmatory factor analysis, path analysis and multiple mediation analysis with a phantom variable approach were used to assess construct validity and relations between model variables. Results: Goodness of fit indices of the modified theoretical model, the standardized ${\chi}^2$ (2.75), RMR (.02), RMSEA (.07), NFI (.90), TLI (.92), CFI (.94), GFI (.89), and AGFI (.87), met criteria. Social support and mental health problem had significant direct effects on self-concept, whereas residential environment and school adjustment had significant indirect effects, accounting in combination for 53% of the variance in self-concept. Conclusion: Based on the results, mental health problem mediated the relationships of self-concept and parenting stress.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.14-23
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• 2023

The pressure difference across stenotic blood vessels is a commonly used clinical metric for diagnosing many cardiovascular diseases. At present, most clinical pressure measurements rely solely on invasive catheterization. In this study, we propose a novel method for non-invasive pressure estimation using the incompressible Navier-Stokes equations and a 3D multi-path integration approach. We verify spatio-temporal convergence on an in-silico dataset of a cylindrical straight pipe phantom with steady and pulsatile flow fields. We then evaluate the proposed method on an in vitro dataset of reconstructed control, pre-operative, and post-operative carotid artery cases acquired from 4D flow MRI. The performance of our method is compared to existing approaches based on the pressure Poisson equation and work-energy relative pressure. The results demonstrate the proposed method's high accuracy, robustness to spatio-temporal subsampling, and reduced sensitivity to noise, highlighting its great potential for non-invasive pressure estimation.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.330-338
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• 2015

N-propyl-N,N-dimethylethanolamine의 산란혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장 과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리 공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. Monte Carlo simuation과 실험으로 레이저 광원에서 검출기까지 거리의 함수에 의해 농도가 묽어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있었다. 이는 유지화학, 생의학, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.585-596
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• 2016

본 연구는 청소년의 스트레스 인지, 식생활, 신체활동, 음주, 흡연, 잠으로 피로회복 정도에 따라 주관적 행복감에 미치는 영향을 파악하고, 이를 바탕으로 향후 청소년의 주관적 행복감을 향상시키는 실질적인 방안을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 2015년 제11차 청소년건강행태온라인조사 원시자료의 9,599명을 대상으로 IBM SPSS 20.0과 IBM SPSS AMOS 23 프로그램을 이용하였으며, 빈도분석, 기술통계, 상관분석, 부트스트래핑과 팬텀변수를 이용하였다. 연구결과, 주관적 행복감에 가장 많은 영향을 미치는 직접효과는 스트레스 인지(${\beta}=-.457$, p =. 005), 잠으로 피로회복(${\beta}=.136$, p = .004), 신체활동(${\beta}=.055$, p = .005), 식생활(${\beta}=-.035$, p = .014), 흡연(${\beta}=-.030$, p = .011이었다. 스트레스 인지가 주관적 행복감으로 가는 경로의 간접효과(${\beta}=-.052$, p = .006)가 있었으며, 팬텀변수를 이용하여 다중매개의 간접효과 크기와 유의도를 분석한 결과 스트레스 인지와 주관적 행복감 사이에 간접효과는 잠으로 피로회복(${\beta}=-.041$, p = .001), 신체활동(${\beta}=-.007$, p = .003), 식생활(${\beta}=-.003$, p = .008), 흡연(${\beta}=-.002$, p = .001)순으로 나타났으며, 음주는(${\beta}=000$, p = .636) 간접효과가 없었다. 그러므로 청소년의 주관적 행복감을 증진시키기 위하여 다학제간의 협력이 요구되며 가정, 학교, 지역사회 및 국가차원의 교육환경 개선과 인력 및 재정적 지원이 모색되어야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.23-32
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• 1999

자기공명영상과 relaxogram 기법을 통합적으로 운용하는 새로운 기법을 도입하여 인체나 생체에서의 지방성분을 연구하는데 매우 우수한 기법을 개발하고자 하였다. 본 기법을 검증하기 위하여 미리 성분비를 알고 있는 phantom들을 제작하여 자기공명영상과 역 라플라스 변환에 기초한 CONTIN 기법을 적용하였다. phantom 들은 근육내에 미세한 형태로 존재하는 지질을 모방하도록 제작하였으며 정확한 분석을 위해 400 MHz NMR 장비를 이용하여 혼합된 두 물질의 양성자 스핀 밀도의 차이를 먼저 분석하여 성분비 계산시 보정인자로 사용하였다. 자기공명영상은 스핀반향기법을 사용하여 반복시간 (TR)을 달리하며 45개의 영상을 획득하였고 얻어진 영상들은 CONTIN 기법을 사용하여 분석하였다. 분석 결과로 얻어진 relaxogram 으로부터 스핀이완시간의 분포 및 상대적인 성분비를 계산하였다. 스핀밀도의 차이를 보정한 후의 실제 성분비와 본 기법으로부터 계산된 성분비는 $\pm$7% 오차내에서 서로 잘 일치하는 결과를 보였다. 결론적으로 자기공명영상과 relaxogram 기법을 통합적으로 운용하는 경우 자기공명영상의 대조도만으로는 분석이 불가능한 미 세 지질의 함량 및 분포를 매우 우수한 정확도를 가지고 분석할 수 있을 것으로 사료된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권4호
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• pp.1738-1756
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• 2020

To improve the accuracy and realism of the virtual surgical simulation system, this paper proposes an optimized mass-spring model with shape restoration ability based on volume conservation to simulate soft tissue deformation. The proposed method constructs a soft tissue surface model that adopts a new flexion spring for resisting bending and incorporates it into the mass-spring model (MSM) to restore the original shape. Then, we employ the particle swarm optimization algorithm to achieve the optimal solution of the model parameters. Besides, the volume conservation constraint is applied to the position-based dynamics (PBD) approach to maintain the volume of the deformable object for constructing the soft tissue volumetric model base on tetrahedrons. Finally, we built a simulation system on the PHANTOM OMNI force tactile interaction device to realize the deformation simulation of the virtual liver. Experimental results show that the proposed model has a good shape restoration ability and incompressibility, which can enhance the deformation accuracy and interactive realism.

• Radiation Oncology Journal
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• 제33권1호
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• pp.42-49
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• 2015

Purpose: In order to keep the acceptable level of the radiation oncology linear accelerators, it is necessary to apply a reliable quality assurance (QA) program. Materials and Methods: The QA protocols, published by authoritative organizations, such as the American Association of Physicists in Medicine (AAPM), determine the quality control (QC) tests which should be performed on the medical linear accelerators and the threshold levels for each test. The purpose of this study is to increase the accuracy and precision of the selected QC tests in order to increase the quality of treatment and also increase the speed of the tests to convince the crowded centers to start a reliable QA program. A new method has been developed for two of the QC tests; optical distance indicator (ODI) QC test as a daily test and gantry angle QC test as a monthly test. This method uses an image processing approach utilizing the snapshots taken by the CCD camera to measure the source to surface distance (SSD) and gantry angle. Results: The new method of ODI QC test has an accuracy of 99.95% with a standard deviation of 0.061 cm and the new method for gantry angle QC has a precision of $0.43^{\circ}$. The automated proposed method which is used for both ODI and gantry angle QC tests, contains highly accurate and precise results which are objective and the human-caused errors have no effect on the results. Conclusion: The results show that they are in the acceptable range for both of the QC tests, according to AAPM task group 142.

• Journal of Magnetics
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• 제20권3호
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• pp.308-311
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• 2015

We design a crisscrossed double-layer birdcage (DLBC) coil by modifying the coil geometry of a standard single-layer BC (SLBC) coil to enhance the homogeneity of transmitting magnetic flux density ($B_1{^+}$) along the main magnetic field ($B_0$)-direction for small-animal magnetic resonance imaging (MRI) at 300 MHz. The performance assessment of the crisscrossed DLBC coil is conducted by computational analysis with the finite-difference time domain method (FDTD) and compared with SLBC coil in terms of the $B_1$ and the $B_1{^+}$ distribution. As per the computational calculation studies, the mean value in the two-dimensional $B_1{^+}$ map obtained at the mid-axial slice with the proposed DLBC coil is slightly lower than that obtained with the SLBC coil, but the $B_1{^+}$ value of the DLBC coil in the outermost plane (40 mm away from the central plane) shows improvements of 19.3% and 24.8% over the SLBC coil $B_1{^+}$ value when simulating a spherical phantom and realistic mouse body modeling. These simulation results indicate that, the $B_1{^+}$ homogeneity along the z-direction was improved by using DLBC configuration. Our approach enables $B_1{^+}$ homogeneity improvement along the zdirection, and it can also be applied to ultra-high field (UHF) MRI systems.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.572-575
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• 2006

사회적 관심이 되고 있는 전력선과 휴대폰의 전자파 영향에 의한 인체 유해성 문제에 대한 상대적 개념으로 암 치료에 있어서 보조요법의 일환으로 제시될 수 있는 전자파를 이용한 온열치료법 개발을 위한 기초연구로서 고분자계의 젤리팬텀을 제작하였다. 폴리에틸렌을 비롯한 다양한 구성비를 가지는 팬텀 재료의 조합을 통해 CDMA와 PCS 대역에 적용되는 인체 두뇌의 젤리팬텀을 제작한 후 전기적 특성을 분석하였다. 본 연구는 향후 제조된 젤리팬텀을 비롯한 각종 장기의 모의인체에 대한 전기적 특성 값을 분석한 다음, 자성유체를 젤리팬텀에 주입시킨 후 실제 온도상승을 온도감지 적외선 카메라로 촬영하여 확인, 젤리팬텀의 전자기적 특성 분석을 통한 암 치료에 있어서의 새로운 방법론을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.