This paper works on development of an algorithm for mapping of cerebral perfusion parameters using the gamma-variate curve fitting. The signal intensity variate curve according to time measured in each pixel of perfusion MRI is nonlinear, and various hemodynamic parameters are not computed accurately. Levenberg-Marquardt algorithm(LMA), nonlinear optimum algorithm with high convergent speed and stability, is used to compute them. That is, the signal intensity variate curve is fitted by the gamma-variate function. Various hemodynamic parameters - Cerebral Blood Volume(C.B.V), Mean Transit Time(M.T.T), Cerebral Blood Flow(C.B.F), Time-to-Peak(T.T.P), Bolus Arrival Time(B.A.T), Maximum Slope(M.S) - are computed using LMA.
본 연구는 유방암 환자를 대상으로 MR Breast perfusion 영상과 시간-신호강도 곡선의 진단적 유용성을 평가하고자 하였다. 2009년 3월부터 2010년 12월까지 조직학적으로 관상피 내암으로 진단 받은 환자 20명을 대상으로 하였다. 우선 역동적 조영 증강 영상을 획득한 후 Breast perfusion 영상을 재구성 하였다. 재구성 된 영상은 시간 강도 그래프를 획득 한 후 병변 부위, 정상 부위, 백그라운드 부위 등 세부위에서 기울기, 최대 상대 조영증강, 최대 조영 증강 시간을 측정 하였다. 실험에 대한 정량적 분석방법으로 병변 부위와 정상 부위, 백그라운드 부위의 기울기를 측정하여 평균값을 비교 분석 하였다. 정성적 분석에서는 육안적으로 각 픽셀의 신호 강도를 분석 하였고 높음(3점), 중간(2점), 낮음(1점)의 구분을 3점 척도로 실시하여 평균값을 측정하였다. 정량적 분석 결과 기울기와 최대 상대 조영증강은 병변 부위에서 가장 높았으며 최대 조영 증강 시간은 백그라운드 부위에서 가장 높았다. 정성적 분석에서는 Breast perfusion 영상은 진단적 가치가 높았다.
Background: The aim of this study was to evaluate and compare the accuracy of diffusion-weighted imaging (DWI), apparent diffusion coefficient (ADC) value, and time-intensity curve (TIC) type analysis derived from dynamic contrast-enhanced MR imaging (DCE-MRI) in differentiating benign from malignant adnexal masses. Materials and Methods: 47 patients with 56 adnexal masses (27 malignant and 29 benign) underwent DWI and DCE-MRI examinations, prior to surgery. DWI signal intensity, mean ADC value, and TIC type were determined for all the masses. Results: High signal intensity on DWI and type 3 TIC were helpful in differentiating benign from malignant adnexal masses (p<0.001). The mean ADC value was significantly lower in malignant adnexal masses (p<0.001). An ADC value< $1.20{\times}10^{-3}mm^2/s$ may be the optimal cutoff for differentiating between benign and malignant tumors. The negative predictive value for low signal intensity on DWI, and type 1 TIC were 100%. The pairwise comparison among the receiver operating characteristic (ROC) curves showed that the area under the curve (AUC) of TIC was significantly larger than the AUCs of DWI and ADC (p<0.001 for comparison of TIC and DWI, p<0.02 for comparison of TIC and ADC value). Conclusions: DWI, ADC value and TIC type derived from DCE-MRI are all sensitive and relatively specific methods for differentiating benign from malignant adnexal masses. By comparing these functional MR techniques, TIC was found to be more accurate than DWI and ADC.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권9호
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pp.836-841
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2016
Wi-Fi를 이용한 실내 위치인식 시스템은 2차원 이상의 실내 공간 정보와 노드 위치정보 등이 결합된 무선 신호 지도의 제작이 필수적이다. 이를 구성하기 위한 과정인 Wi-Fi 노드의 RSSI 측정 및 배치 정보 확인에 시간 비용이 크게 발생한다. 특히 기존의 무선 환경이 변하거나 새로운 공간이 만들어질 경우 실내 위치기반의 서비스를 제공하기 위해 노드의 재설치 및 새로운 실내 무선 지도 제작이 필요하다. 이러한 문제로 인해 발생되는 시간 소비를 줄이기 위하여 본 논문에서는 3 m 간격으로 설치된 Cable형 Wi-Fi를 사용하여 정확한 노드의 배치 위치를 판별 및 공간 분석이 가능한 RSSI 가시화 및 Sobel 필터 기반 경계선 검출을 통해 복도 구간의 직선과 곡선을 구분하는 알고리즘을 제안한다. Cable형 Wi-Fi는 동일한 전력선으로 연결되어 있으므로 노드가 일정한 간격으로 설치된 순서를 알 수 있다는 장점이 있다. 이를 기반으로, 공간의 특정 구간을 분석이 가능하도록 측정된 RSSI 기반 가시화과정을 통해 신호의 분포를 확인하고 이를 Sobel 필터 기반 경계선 검출 및 Total RSSI Distribution(TRD) 연산을 통하여 분석한다. Raw data와 제안하는 알고리즘 신호강도를 비교해본 결과 제안하는 알고리즘의 신호 세기는 곡선 구간에서 경계선 특성이 평균 13.73 % 증가하였다. 또한 직선 구간 신호의 세기를 평균 34.16 % 감소시켜 직선구간과 곡선구간의 특성이 개선되었다.
원자력 산업의 변환공정에서 발생하는 폐수용액중의 우라늄 농도를 레이저 유발형광법을 사용하여 쉽게 측정할 수 있는 새로운 분석방법을 개발하였다. 실험 결과 시료의 약 10배 이상의 부피로 4M-인산용액을 첨가함으로써 효율적으로 형광 quencher의 영향을 배제시킬 수 있었으며, 폐액 시료에서의 우라늄 농도 3.0$\times$$10^{-6}$-6.0$\times$$10^{-5}$ M U $O_2$$^{2+}$의 범위에서 농도에 대한 형광강도의 직선성이 우수하였다.
자기공명 관류영상기법을 이용하여 고양이 뇌 지방색전증 유발한 후 대뇌혈류량을 정량적으로 분석하고 동적특성 변화를 구현하고자 하였다. 고양이 44마리를 대상으로 일측 내경동맥에 트리올레인 (n=15), 올레익 (n=9) 및 리노레익 (n=11)을 주입하여 뇌 지방색전을 유발시켰고, 대조군으로는 이바론 입자 (n=9)를 주입하여 색전이 유발되게 하였다. 그 후 30분과 2시간에 각각 T2강조, 확산강조영상을 획득하고 가장 색전이 많이 일어난 부위에서 관류강조영상을 얻었다. 획득한 데이터는 자체 개발한 영상처리 프로그램과 IDL 소프트웨어를 이용하여 신호강도 곡선을 ΔR$_2$* 곡선으로 변환한 후 적분하여 뇌혈류량을 측정하였다. 모든 군에서 병변부위의 뇌혈류량은 정상부위에 비해 감소하였다. 실험 각 군별 뇌혈류량 비는 시간경과에 따라 유의한 차이가 있었으며 (P<0.005), 2시간에서는 30분에 비해 뇌혈류량이 다소 회복되었다. 뇌 지방색전증의 초기에는 혈류량이 감소하였다. 뇌경색 발생시 조기에 DWI와 PWI을 획득하여 뇌 혈류량의 다양한 동적변화 특성 및 혈류역학적 변화에 대한 정보를 임상적으로 제공 할 수 있으리라 여겨진다.
고양이 뇌 지방색전증을 유발한 후 자기공명 관류영상기법을 이용하여 대뇌혈류량을 정량적으로 분석하고 동적특성 변화를 구현 할 수 있는 기법을 제안한다. 고양이 20마리를 대상으로 한쪽 내경동맥에 리노레익 (n=11)을 주입하여 뇌 지방색전을 유발시켰고, 대조군으로는 이바론 입자 (n=9)를 주입하여 색전이 유발되게 하였다. 그 후 30분과 2시간에 각각 T2강조, 확산강조영상을 획득하고 가장 색전이 많이 일어난 부위에서 관류강조영상을 획득하였다. 획득한 데이터는 IDL 소프트웨어와 자체 개발한 영상처리 알고리즘을 이용하여 신호강도 곡선을 ${\Delta}R_2^*$ 곡선으로 변환한 후 적분하여 뇌혈류량을 측정하였다. 실험군에서 병변부위의 뇌혈류량은 정상부위에 비해 감소하였으며, 뇌혈류량 비는 시간경과에 따라 유의한 차이가 있었다 (P<0.005). 뇌 지방색전증의 초기에는 혈류량이 감소하였으나, 2시간에서는 30분에 비해 뇌혈류량이 다소 증가됨을 관찰 할 수 있었다. 뇌경색 발생시 조기에 자기공명확산 및 관류강조영상을 획득하여 개발한 영상처리 알고리즘을 적용하여 뇌 혈류량의 다양한 동적변화 특성 및 혈류역학적 변화를 상대적 관류도 맵으로 얻을 수 있었다.
Coumarine이 부착된 인산결합 단백질 (PBP-MDCC)의 형광변화가 뉴클레오사이드 삼인산 가수분해과정에서 배출된 무기 인산의 양을 측정하기 위해 관찰되었다. PBP-MDCC 정제후, 형광 방출 스펙트럼은 형광세기가 PBP-MDCC의 몰비을로 약 $70\%$까지 직선형태로 증가하는 것을 보였다. 형광 신호와 인산 기준물질과의 상호관계 측정이 인산 농도-형광세기 표준곡선을 구하기 위하여 stopped-flow 기구에서 행하여졌다. dTTP 가수분해로 부터 나오는 에너지를 이용하여 이중나선 DNA를 풀어주는 단백질인 T7박테리오파지 나선효소를 dPTT라 반응 시켰을 때, 형광변화를 배출된 인산의 양으로 전환할 수 있었다. 인산 배출 결과는 단일가닥 Ml3 DNA가 T7나선 효소에 의한 dTTP가수분해반응을 여러배 증가시키는 것을 보인다. 뉴클레오타이드 삼인산 가수분해 반응에 있어서 종말점 분석 대신에, PBP-MDCC에 의한 연속적인 인산 배출 분석이 배출된 인산을 측정하는데 있어서 쉽고 편리한 방법임을 보였다.
본 연구에서는 전자상자성공명(electron paramagnetic resonance, EPR) 장치를 사용한 휴대전화 부품들의 EPR 특성 측정을 통해 방사선사고시 회구적 선량평가용 선량계로써 활용가능성에 대하여 확인하였다. 화면표시 방식이 다른 두 스마트폰에서 12개의 시료를 선정하여 실험에 사용하였고, 시료의 방사선조사에는 $^{137}Cs$ 감마선 그리고 EPR 측정은 실온에서 Bruker사의 ELEXSYS E500 X-Band EPR spectrometer를 사용하여 수행하였다. 먼저 각 시료에 대하여 비조사시료와 조사시료의 EPR 스펙트럼을 측정하여 방사선에 의한 라디칼 생성 여부를 확인하였고, 그 후 선량반응곡선과 시간에 따른 시그널 크기 변화를 측정하였다. 측정결과 유심 플라스틱과 IC 칩을 제외한 모든 시료에서 방사선에 의한 EPR 시그널 증가를 확인할 수 있었다. 시료 중에서 덮개유리, 카메라렌즈, 도광판, 확산시트는 결정계수 $R^2=0.93$이상의 좋은 선형상관관계를 보였다. 특히 도광판은 선량에 따른 시그널 증가량이 가장 크고 백그라운드 시그널이 없기 때문에 선량평가에 이상적인 특성을 가지고 있었지만, 72 시간 이내에 시그널이 약 50% 감소하는 약점이 있었다. 확산시트 또한 도광판과 유사한 페이딩 특성을 나타내었고, 덮개유리와 카메라렌즈는 단기간 동안에는 시그널이 안정적으로 보존되었다. 휴대전화 부품을 이용한 EPR 선량평가를 실제 대규모 방사선 사고에서 신속하게 적용하기 위해서는 더 많은 휴대전화 기종의 같은 부품에 대한 시그널 차이, 페이딩, 시료 전처리 방법 등에 대한 추가연구가 진행될 필요가 있다. 그러나 현재 결과를 바탕으로 소규모 방사선사고시 피폭환자가 소지하고 있던 휴대전화와 동일한 제품을 구입하여 비교하는 방법 또는 추가조사법을 이용한 선량평가는 가능할 것으로 판단된다.
In the previous paper (Hyun et al.,2002), we have investigated the shape of storage modulus (G') and loss modulus (G") of complex fluids under large amplitude oscillatory shear (LAOS) flow. As the strain amplitude increases, owever, the stress curve becomes distorted and some important information may be smothered during data processing. Thus we need to investigate the stress data more precisely and systematically. In this work, we have obtained the stress data using high performance ADC (analog digital converting) card, and investigated the nonlinear response of complex fluids, 4wt% xanthan gum (XG), 2 wt% PVA/ 1 wt% Borax, and 1 wt% hyaluronic acid (HA) solutions, using Fourier transformation (FT) rheology. Comparing the strain signals in time domain with FT parameters in frequency domain, we could illustrate the sensitivity and importance of FT rheology. Diverse and unique stress patterns were observed depending on the material system as well as flow environment. It was found that they are not the outcome of experimental deficiency like wall slip but characteristics of the material system. When nonlinear response of complex fluids is analyzed, the intensity and phase angle of higher harmonic contributions should be considered together, and the shape of the stress signal was found to be strongly dependent upon phase angle.ngle.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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