• 제목/요약/키워드: Spherical image

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In Vitro Formation of Protein Nanoparticle Using Recombinant Human Ferritin H and L Chains Produced from E. coli

  • RO HYEON SU;PARK HYUN KYU;KIM MIN GON;CHUNG BONG HYUN
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권2호
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    • pp.254-258
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    • 2005
  • We have conducted in vitro reconstitution study of ferritin from its subunits FerH and FerL. For the reconstitution, FerH was produced from an expression vector construct in Escherichia coli and was purified from a heat treated cell extract by using one-step column chromatography. FerL was expressed as inclusion bodies. The denatured form of FerL was obtained by a simple washing step of the inclusion bodies with 3 M urea. The reconstitution experiment was conducted with various molar ratios of urea-denatured FerH and FerL to make the ferritin nanoparticle with a controlled composition of FerH and FerL. SDS-PAGE analysis of the reconstituted ferritins revealed that the reconstitution required the presence of more than 40 molar$\%$ of FerH in the reconstitution mixture. The assembly of the subunits into the ferritin nanoparticle was confmned by the presence of spherical particles with diameter of 10 nm by the atomic force microscopic image. Further analysis of the particles by using a transmission electron microscope revealed that the reconstituted particles exhibited different percentages of population with dense iron core. The reconstituted ferritin nanoparticles made with molar ratios of [FerH]/[FerL]=l00/0 and 60/40 showed that 80 to $90\%$ of the particles were apoferritin, devoid of iron core. On the contrary, all the particles formed with [FerH]/[FerL]=85/ 15 were found to contain the iron core. This suggests that although FerH can uptake iron, a minor portion of FerL, not exceeding $40\%$ at most, is required to deposit iron inside the particle.

Accuracy of digital periapical radiography and cone-beam computed tomography in detecting external root resorption

  • Creanga, Adriana Gabriela;Geha, Hassem;Sankar, Vidya;Teixeira, Fabricio B.;McMahan, Clyde Alex;Noujeim, Marcel
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제45권3호
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    • pp.153-158
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    • 2015
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate and compare the efficacy of cone-beam computed tomography (CBCT) and digital intraoral radiography in diagnosing simulated small external root resorption cavities. Materials and Methods: Cavities were drilled in 159 roots using a small spherical bur at different root levels and on all surfaces. The teeth were imaged both with intraoral digital radiography using image plates and with CBCT. Two sets of intraoral images were acquired per tooth: orthogonal (PA) which was the conventional periapical radiograph and mesioangulated (SET). Four readers were asked to rate their confidence level in detecting and locating the lesions. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was performed to assess the accuracy of each modality in detecting the presence of lesions, the affected surface, and the affected level. Analysis of variation was used to compare the results and kappa analysis was used to evaluate interobserver agreement. Results: A significant difference in the area under the ROC curves was found among the three modalities (P=0.0002), with CBCT (0.81) having a significantly higher value than PA (0.71) or SET (0.71). PA was slightly more accurate than SET, but the difference was not statistically significant. CBCT was also superior in locating the affected surface and level. Conclusion: CBCT has already proven its superiority in detecting multiple dental conditions, and this study shows it to likewise be superior in detecting and locating incipient external root resorption.

Passive 3D motion optical data in shaking table tests of a SRG-reinforced masonry wall

  • De Canio, Gerardo;de Felice, Gianmarco;De Santis, Stefano;Giocoli, Alessandro;Mongelli, Marialuisa;Paolacci, Fabrizio;Roselli, Ivan
    • Earthquakes and Structures
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    • 제10권1호
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    • pp.53-71
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    • 2016
  • Unconventional computer vision and image processing techniques offer significant advantages for experimental applications to shaking table testing, as they allow the overcoming of most typical problems of traditional sensors, such as encumbrance, limitations in the number of devices, range restrictions and risk of damage of the instruments in case of specimen failure. In this study, a 3D motion optical system was applied to analyze shake table tests carried out, up to failure, on a natural-scale masonry structure retrofitted with steel reinforced grout (SRG). The system makes use of wireless passive spherical retro-reflecting markers positioned on several points of the specimen, whose spatial displacements are recorded by near-infrared digital cameras. Analyses in the time domain allowed the monitoring of the deformations of the wall and of crack development through a displacement data processing (DDP) procedure implemented ad hoc. Fundamental frequencies and modal shapes were calculated in the frequency domain through an integrated methodology of experimental/operational modal analysis (EMA/OMA) techniques with 3D finite element analysis (FEA). Meaningful information on the structural response (e.g., displacements, damage development, and dynamic properties) were obtained, profitably integrating the results from conventional measurements. Furthermore, the comparison between 3D motion system and traditional instruments (i.e., displacement transducers and accelerometers) permitted a mutual validation of both experimental data and measurement methods.

재귀적 수치 계산법을 적용한 모바일 폰용 광각 광학계 설계 (Wide-angle Optical Module Design for Mobile Phone Camera Using Recursive Numerical Computation Method)

  • 이규행;박성민;전계진
    • 한국광학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.164-169
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    • 2024
  • 재귀적 수치 계산법을 적용하여 모바일 폰용 카메라 광학 모듈의 기초 설계를 진행하였다. 38도의 반각 필드에 대한 결상 성능을 높이기 위하여 6개의 비구면 렌즈로 광학계를 구성하였으며, 소형 기기인 모바일 폰에서의 적용성을 높이기 위하여 전체 길이는 5 mm로 제한하였다. 기초설계에서 얻은 데이터를 바탕으로 Zemax 설계 툴을 사용하여 최적화 설계를 진행하였으며, 최적화된 광학계의 결상 성능은 280 lines/mm 패턴에 대한 modulation transfer function (MTF) 값이 19% 이상이고 다파장 광선에 대한 상 왜곡도는 최대 1.0% 이내임을 확인할 수 있었다. 본 논문을 통하여 재귀적 수치 계산법을 사용한 소형 모바일 폰 카메라의 기초설계가 가능함을 검증할 수 있었다.

3.0 Tesla 자기공명영상시스템에서 고 해상도 나선주사영상 (High-resolution Spiral-scan Imaging at 3 Tesla MRI)

  • 김판기;임종우;강승원;조상흠;전수열;임헌진;박호종;오승준;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.108-116
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    • 2006
  • 목적 : 3.0 Tesla 고 자장에서 고 해상도 나선주사영상을 수행하였다. 나선주사영상은 초고속 영상기법의 하나로서, Echo Planar Imaging(EPI)에 비하여 eddy current 가 작게 발생하고, 경사자계 파형의 기울기가 완만하여 상대적으로 낮은 slew rate 를 가진 경사자계시스템으로 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 고 자장 영상에서 고속스핀에코(Fast Spin Echo: FSE) 등의 rf 에코 기반의 고속영상방법에서 심각하게 대두되는 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않는 장점이 있어 고 자장에서의 초고속영상방법으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3.0 Tesla 에서 나선주사방식으로 고 해상도 영상을 얻어 고 자장 MRI에서 나선주사영상기법의 다양한 응용 가능성을 살펴보고자 한다. 대상 및 방법 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 다양한 해상도의 나선주사영상 방법을 개발하였다. 고차(higher-order) shimming 을 통하여 영상의 화질을 개선하였고, 해상도에 맞게 interleaves 수를 조절하였다. 스핀에코 와 gradient에코 기반 나선주사영상방법을 구현하였고, 에코 time 과 repetition time, rf 회전 각도를 조절하여 영상의 대조도(contrast)와 신호대잡음비를 조절하였다. 결과 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 나선 주사 방법을 이용하여 다양한 해상도의 영상을 얻었다. 고 자장에서 주 자장의 불균일도(inhomogeneity) 의 절대 크기가 커지기 때문에 이를 줄이기 위한 shimming 이 더욱 중요해진다. 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구하여 spherical harmonics 분석으로 고차 shimming을 하였다. 팬텀과 in-vivo 두부 영상에서 single shot 나선주사 영상으로 $100{\times}100$ 정도의 영상과 6-12 정도의 interleaves 를 적용하여 $256{\times}256$ 의 고 해상도 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 신호대잡음비의 향상과 스펙트럼의 분리, 뇌기능영상에서 BOLD 효과 향상 등으로 고자장 영상에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다.

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난시안의 최소착락원과 교정시력과의 관계 연구 (A Study on the Relationship between the Disc of Least Confusion and Corrected Vision of Astigmatism)

  • 김정희;김인숙
    • 한국안광학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.51-57
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    • 2008
  • 목적: 본 연구는 난시안의 교정 시 안정피로를 최소화하고 선명한 시생활 제공을 위한 적정 처방을 위해 최소착락원의 크기와 위치가 시력에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 방법: 경기도에 재학 중인 20대에서 40대 사이의 근시성 난시를 가지고 있는 남, 녀 대학생 68명(136 eye)을 대상으로 난시안의 최소착락원 크기와 위치에 따른 교정시력의 변화를 알아보기 위하여 난시를 완전교정한 후의 교정시력과 난시축은 변화를 주지 않고 난시량 만을 0.25D, 0.50D 감소한 상태의 시력, 난시량을 0.50D 저교정 함과 동시에 구면렌즈 -0.25D를 추가 장입했을 때의 시력을 측정하였다. 결과: 난시량의 교정상태에 따른 평균시력은 난시량을 완전교정했을 때 1.047이었고, 0.25D 저 교정 했을 때는 0.914, 0.50D 저교정했을 때는 0.772로 최소착락원이 클수록 시력감소폭이 컸으며, 난시안에서 교정시력은 최소착락원의 크기와 상관관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 난시안에서 최소락원의 위치에 따른 평균시력은 난시량이 완전교정되어 점(point) 상태로 상이 망막위에 형성되었을 때는 1.047이었고, 난시량이 0.50D 저교정 상태 즉, 최소착락원이 망막 앞에 형성되었을 때는 0.772, 난시량이 0.50D를 저교정하고 최소착락원이 망막 위에 형성되었을 때는 0.828로 조사되었다. 즉, 난시량의 저교정 상태가 같을 경우 최소착락원 형태의 상이 망막 위에 형성 되었을 때가 망막 앞에 형성되었을 때 보다 시력감소가 적은 것으로 조사되었다. 결론: 난시안의 장용검사에서 원주렌즈 굴절력을 감소할 경우 최소착락원을 망막 위에 위치시키는 구면렌즈의 조정이 반드시 필요하다.

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디지털 영상 기반 정량적인 사시각 측정을 위한 새로운 소프트웨어 (A New Software for Quantitative Measurement of Strabismus based on Digital Image)

  • 김태윤;서상신;김영재;양희경;황정민;김광기
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.595-605
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    • 2012
  • 사시 진단을 위해 임상에서는 다양한 사시각 측정 방법들이 개발되어 이용되어 왔다. 그러나 기존 방법들은 대부분 육안 검사에 의해 이루어지므로 사용자의 주관적인 판단이 개입할 가능성이 크며 협조적인 대상에 대해서만 측정이 용이하다는 단점이 있다. 따라서 보다 이를 보완할 수 있는 객관적이고 신뢰성 있는 사시각 측정 방법의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 임상 측정 방법의 문제점들을 보완할 수 있는 컴퓨터 기반의 새로운 자동 사시각 측정 소프트웨어의 개발을 소개한다. 먼저 간단하게 촬영된 환자의 전안부 영상을 획득하고 구형 RGB 모델을 이용하여 전처리를 수행하였다. 이후 새롭게 개발된 3차원 안구모델과 수학적인 측정 알고리즘을 이용하여 사시각 측정이 자동적으로 이루어지도록 하였다. 유효성 평가를 위해 10명의 환자 데이터를 대상으로 두 명의 검사자가 임상 측정 방법 중의 하나인 크림스키 테스트 방법을 통해 측정한 결과와 개발 소프트웨어를 이용하여 측정한 결과를 비교하였다. 그 결과, 두 명의 검사자의 상관계수는 각각 0.955, 0.969로 나타났으며, 두 검사자 간의 상관계수는 0.968로 나타나 객관성과 재현성이 매우 높음을 확인하였다. 향후 기존 사시진단 검사 방법들의 보조 수단이나 새로운 대안으로써 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

대륙붕 2광구 서해분지 북부지역의 3D전산처리 최적화 방안시 고려점 (The Consideration for Optimum 3D Seismic Processing Procedures in Block II, Northern Part of South Yellow Sea Basin)

  • 고승원;신국선;정현영
    • 한국석유지질학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.9-17
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    • 2005
  • 2광구의 주요 탐사지역에는 심도 1 km 내외의 부정합면 하부에 대규모 단층이 발달되어 있다. 통상 이 부정합 인근의 탄성파 속도차는 매우 큰 편으로서 강한 다중반사파가 흔하게 발달되었고 탄성파 단면도는 왜곡되어 중합단면의 질적 저하가 예상되었다. 구조 인근의 다중반사파를 제거하고 해상력을 제고하기 위해 15가지 이상의 다양한 전산처리 기법이 적용되었다. 진폭 감소보정, 미약한 F/K 적용으로 일관성 잡음을 감쇠시켰다. 중합전 예측디콘볼루션으로 페그레그 다중반사파를 제거하였고 중합속도를 구하기 위해 매 2 km 간격으로 분석되었다. 잔여 다중반사파도 parabolic 라돈 변형절차를 거쳐 제거되었다. 중합자료를 얻기 위해 곡선파 curved ray Kirchhoff형 알고리즘이 적용되었으며, MVA (migration velocity analysis)가 이용되었다. 결과적으로 자료 취득기간의 기상변화 등 취득시의 문제점으로 지적된 불량한 잡음이 섞인 트레이스는 최초로 CDP gathers에서 제거되었다. 이후 다수의 전산처리 기법을 써서 최적의 전산처리 변수가 구해졌으며 그 결과 서해대륙붕 2광구의 구조 및 층서 해석에 적합한 탄성파 단면도 획득을 위한 인자들을 얻을 수 있었다.

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Software development for the visualization of brain fiber tract by using 24-bit color coding in diffusion tensor image

  • Oh, Jung-Su;Song, In-Chan;Ik hwan Cho;Kim, Jong-Hyo;Chang, Kee-Hyun;Park, Kwang-Suk
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.133-133
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    • 2002
  • Purpose: The purpose of paper is to implement software to visualize brain fiber tract using a 24-bit color coding scheme and to test its feasibility. Materials and Methods: MR imaging was performed on GE 1.5 T Signa scanner. For diffusion tensor image, we used a single shot spin-echo EPI sequence with 7 non-colinear pulsed-field gradient directions: (x, y, z):(1,1,0),(-1,1,0),(1,0,1),(-1,0,1),(0,1,1),(0,1,-1) and without diffusion gradient. B-factor was 500 sec/$\textrm{mm}^2$. Acquisition parameters are as follows: TUTE=10000ms/99ms, FOV=240mm, matrix=128${\times}$128, slice thickness/gap=6mm/0mm, total slice number=30. Subjects consisted of 10 normal young volunteers (age:21∼26 yrs, 5 men, 5 women). All DTI images were smoothed with Gaussian kernel with the FWHM of 2 pixels. Color coding schemes for visualization of directional information was as follows. HSV(Hue, Saturation, Value) color system is appropriate for assigning RGB(Red, Green, and Blue) value for every different directions because of its volumetric directional expression. Each of HSV are assigned due to (r,$\theta$,${\Phi}$) in spherical coordinate. HSV calculated by this way can be transformed into RGB color system by general HSV to RGB conversion formula. Symmetry schemes: It is natural to code the antipodal direction to be same color(antipodal symmetry). So even with no symmetry scheme, the antipodal symmetry must be included. With no symmetry scheme, we can assign every different colors for every different orientation.(H =${\Phi}$, S=2$\theta$/$\pi$, V=λw, where λw is anisotropy). But that may assign very discontinuous color even between adjacent yokels. On the other hand, Full symmetry or absolute value scheme includes symmetry for 180$^{\circ}$ rotation about xy-plane of color coordinate (rotational symmetry) and for both hemisphere (mirror symmetry). In absolute value scheme, each of RGB value can be expressed as follows. R=λw|Vx|, G=λw|Vy|, B=λw|Vz|, where (Vx, Vy, Vz) is eigenvector corresponding to the largest eigenvalue of diffusion tensor. With applying full symmetry or absolute value scheme, we can get more continuous color coding at the expense of coding same color for symmetric direction. For better visualization of fiber tract directions, Gamma and brightness correction had done. All of these implementations were done on the IDL 5.4 platform.

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Structural Similarity Index 인자를 이용한 방사선 분할 조사간 환자 체위 변화의 자동화 검출능 평가: 초기 보고 (Feasibility of Automated Detection of Inter-fractional Deviation in Patient Positioning Using Structural Similarity Index: Preliminary Results)

  • 윤한빈;전호상;이자영;이주혜;남지호;박달;김원택;기용간;김동현
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권4호
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    • pp.258-266
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    • 2015
  • 현대 방사선치료는 고선명 X선 투사영상을 이용하여 환자 및 종양의 위치를 확인하는 기술이 요구되지만, 3차원 영상 촬영을 위한 피폭량 및 영상정보의 급격한 증가는 환자에게 추가적인 부담이 될 수 있다. 본 연구에서는 영상의 구조 정보를 효과적으로 추출할 수 있는 Structural similarity (SSIM) 인자를 도입하여 매일 촬영하는 환자의 2차원 X선 영상간 차이를 자동 분석하여 환자의 위치 정확성의 검증 가능성을 제시하였다. 먼저 종양을 모사하기 위하여 구형 전산 팬텀의 크기와 위치를 변화시키면서 각각의 투사 영상을 시뮬레이션하고, SSIM 인자를 통해 영상 간 차이를 검출하여 분석하였다. 또한 12일간 매일 촬영한 방사선 치료 환자의 2차원 X선 영상들 간 차이를 동일한 방법으로 검출하였다. 그 결과 산출된 팬텀 변화에 따른 SSIM 값은 0.85~1 범위로, 관심영역(ROI)을 영상 전체가 아닌 팬텀으로 한정하였을 때는 0.006~1 범위로 나타나서 ROI 적용 시 민감도가 크게 상승하는 것을 확인하였다. 또한 임상 영상의 SSIM은 0.799~0.853 범위의 값을 나타냈으며 영상 간 차이가 SSIM 분포 상에 검출되는 것을 확인하였다. 본 연구결과는 소요 시간 및 피폭 등의 우려로 매일 사용하기 어려운 3차원 영상기법 대신 간단한 2차원 영상만을 이용하여 객관적이고 정량적인 환자 위치 정확성의 자동 평가 기법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.