• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.199-215
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• 2020

잘피는 연안해역에 서식하는 해양수생관속식물로 해양생태계의 중요한 역할을 하고 있어, 주기적인 잘피 서식지의 모니터링이 이루어지고 있다. 최근 효율적인 잘피 서식지의 모니터링을 위해 고해상도의 영상 획득이 가능한 드론의 활용도가 높아지고 있다. 그리고 의미론적 분할에 있어 합성곱 신경망 기반의 딥러닝이 뛰어난 성능을 보임에 따라, 원격탐사 분야에 이를 적용한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 다양한 딥러닝 모델, 영상, 그리고 하이퍼파라미터에 의해 의미론적 분할의 정확도가 다르게 나타나고, 영상의 정규화와 타일과 배치 크기에서도 정형화되어 있지 않은 상태이다. 이에 따라 본 연구에서는 우수한 성능을 보여주는 딥러닝 모델을 이용하여 드론의 광학 영상에서 잘피 서식지를 분할하였다. 그리고 학습 자료의 정규화 및 타일의 크기를 중점으로 결과를 비교 및 분석하였다. 먼저 정규화와 타일, 배치 크기에 따른 결과 비교를 위해 흑백 영상을 만들고 흑백 영상을 Z-score 정규화 및 Min-Max 정규화 방법으로 변환한 영상을 사용하였다. 그리고 타일 크기를 특정 간격으로 증가시키면서 배치 크기는 메모리 크기를 최대한 사용할 수 있도록 하였다. 그 결과, Z-score 정규화가 적용된 영상이 다른 영상보다 IoU가 0.26 ~ 0.4 정도 높게 나타났다. 또한, 타일과 배치 크기에 따라 최대 0.09까지 차이가 나타나는 것을 확인하였다. 딥러닝을 이용한 의미론적 분할에 있어 정규화, 타일의 배치 크기의 변화에 따른 결과가 다르게 나타났다. 그러므로 실험을 통해 이들 요소에 대한 적합한 결정 과정이 있어야 함을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권3호
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• pp.178-185
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• 2008

간경변 및간암 환자의 증가로 간이식술의 필요성이 점점 증가되고 있고, 특히 공여자의 생체 간이식은 간이식술의 주된 분야를 차지하고 있으며 간이식 수술 전 공여자에서 간체적의 정확한 측정은 수술 후 공여자와 수여자의 간기능을 예측하는데 있어 중요한 자료가 되며, 성공적인 수술과 환자의 예후에 밀접한 영향을 미친다. 그러나 현재 환자의 간체적을 구하는 과정은 환자의 모든 CT 영상위의 간을 수작업을 통해 영상분할한 후에 3차원 간체적을 구하고 있으며 많은 시간과 노력이 필요한 작업이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 자동으로 간과 비장을 문턱값처리, 형태학적 영상처리, 3차원 영역확장법등의 기법을 이용하여 분할하는 알고리즘을 개발하여 체적을 구하는 시간을 단축하였다. 이러한 알고리즘의 정확성을 평가하기 위해서 동물의 실제 간과 비장을 팬텀으로 제작하여 실제 측정한 체적과 알고리즘으로 분할된 영상의 결과를 비교 평가하였다. 문턱치값의 설정에 따라 다른 결과를 보이는 특성이 있지만 자동으로 문턱치를 결정했을 때 비장과 간의 체적측정 오차는 9.27%, -4.52%이었으며, 수동으로 문턱치를 결정했을 때 최소 오차가 각각 0.2%, 0.17%의 결과를 보였다. 이러한 팬텀 연구를 통해 자동 분할 알고리즘으로 얻은 체적의 결과가 정확성과 재현성을 보여주어 추후 간체적을 구하는 보조수단으로 활용될 수 있을 것이라 예상된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권7호
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• pp.1152-1162
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• 2021

Objective: This study aimed to determine whether there are regional differences in the blood-brain barrier (BBB) permeability of cognitively normal elderly participants and to identify factors influencing BBB permeability with a clinically feasible, 10-minute dynamic contrast-enhanced (DCE) MRI protocol. Materials and Methods: This IRB-approved prospective study recruited 35 cognitively normal adults (26 women; mean age, 64.5 ± 5.6 years) who underwent DCE T1-weighted imaging. Permeability maps (K_trans) were coregistered with masks to calculate the mean regional values. The paired t test and Friedman test were used to compare Ktrans between different regions. The relationships between K_trans and the factors of age, sex, education, cognition score, vascular risk burden, vascular factors on imaging, and medial temporal lobar atrophy were assessed using Pearson correlation and the Spearman rank test. Results: The mean permeability rates of the right and left hippocampi, as assessed with automatic segmentation, were 0.529 ± 0.472 and 0.585 ± 0.515 (K_trans, x 10^-3 min^-1), respectively. Concerning the deep gray matter, the K_trans of the thalamus was significantly greater than those of the putamen and hippocampus (p = 0.007, p = 0.041). Regarding the white matter, the K_trans value of the occipital white matter was significantly greater than those of the frontal, cingulate, and temporal white matter (p < 0.0001, p = 0.0007, p = 0.0002). The variations in K_trans across brain regions were not related to age, cognitive score, vascular risk burden, vascular risk factors on imaging, or medial temporal lobar atrophy in the study group. Conclusion: Our study demonstrated regional differences in BBB permeability (K_trans) in cognitively normal elderly adults using a clinically acceptable 10-minutes DCE imaging protocol. The regional differences suggest that the integrity of the BBB varies across the brains of cognitively normal elderly adults. We recommend considering regional differences in K_trans values when evaluating BBB permeability in patients with neurodegenerative diseases.

• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.173-181
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• 2014

본 논문은 흉부 CT에서 폐, 기관지 및 폐혈관을 자동으로 분할 할 수 있는 알고리즘을 제안 하였다. 제안된 방법은 3단계로 진행된다. 첫째는 최적 임계값과 3차원 레이블링을 통한 영역성장법으로 폐 및 기관지를 분할한다. 둘째는 기관지의 형태학적 정보를 활용하여 기관지의 첫 번째 분기점(용골)까지는 차감연산으로, 이후부터는 가변적 임계값 기법을 적용하여 기관지를 분할한다. 셋째는 폐에 대한 복원 과정으로 좌/우측 폐를 분리하고, 개선된 롤링 볼 알고리즘을 적용하여 폐 외곽의 이상 유무를 확인하며, 이상이 발견되면 그 부분을 제거하고, 2차 다항식 형태로 폐 외곽을 연결시킴으로서 정상적인 폐로 복원한다. 마지막으로 폐혈관은 임계 값 기법의 3 차원 레이블링과 3 차원 영역성장법을 적용하여 분할하였다. 시뮬레이션 결과 폐 주변조직의 손실 없이 정확하게 분할됨을 확인 할 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제39권5호
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• pp.662-671
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• 2017

Coronary artery disease (CAD) is a major cause of death in the world. As a non-invasive imaging modality, computed tomography angiography (CTA) is now usually used in clinical practice for CAD diagnosis. Precise quantification of coronary stenosis is of great interest for diagnosis and treatment planning. In this paper, a novel cluster method based on a Modified Student's t-Mixture Model is applied to separate the region of vessel lumen from other tissues. Then, the area of the vessel lumen in each slice is computed and the estimated value of it is fitted with a curve. Finally, the location and the level of the most stenoses are captured by comparing the calculated and fitted areas of the vessel. The proposed method has been applied to 17 clinical CTA datasets and the results have been compared with reference standard degrees of stenosis defined by an expert. The results of the experiment indicate that the proposed method can accurately quantify the stenosis of the coronary artery in CTA.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권5호
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• pp.3045-3050
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• 2013

Purpose: Hepatic resection is arguably the preferred treatment for huge hepatocellular carcinoma (H-HCC). Estimating the remnant liver volume is therefore essential. This study aimed to evaluate the feasibility of using computer-assisted volumetric analysis for this purpose. Methods: The study involved 40 patients with H-HCC. Laboratory examinations were conducted, and a contrast CT-scan revealed that 30 cases out of the participating 40 had single-lesion tumors. The remaining 10 had less than three satellite tumors. With the consensus of the team, two physicians conducted computer-assisted 3D segmentation of the liver, tumor, and vessels in each case. Volume was automatically computed from each segmented/labeled anatomical field. To estimate the resection volume, virtual lobectomy was applied to the main tumor. A margin greater than 1 cm was applied to the satellite tumors. Resectability was predicted by computing a ratio of functional liver resection (R) as (Vresected-Vtumor)/(Vtotal-Vtumor) x 100%, applying a threshold of 50% and 60% for cirrhotic and non-cirrhotic cases, respectively. This estimation was then compared with surgical findings. Results: Out of the 22 patients who had undergone hepatectomies, only one had an R that exceeded the threshold. Among the remaining 18 patients with non-resectable H-HCC, 12 had Rs that exceeded the specified ratio and the remaining 6 had Rs that were < 50%. Four of the patients who had Rs less than 50% underwent incomplete surgery due to operative findings of more extensive satellite tumors, vascular invasion, or metastasis. The other two cases did not undergo surgery because of the high risk involved in removing the tumor. Overall, the ratio of functional liver resection for estimating resectability correlated well with the other surgical findings. Conclusion: Efficient pre-operative resectability assessment of H-HCC using computer-assisted volumetric analysis is feasible.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.435-441
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• 2018

본 연구에서는 집속초음파에 의한 하지정맥류 치료에서 치료의 효율과 안전성을 높이기 위한 영상유도 알고리즘을 제안하고자 하였다. 하지정맥류가 발생한 위치에 따라 영상 유도 기법을 달리하여 알고리즘을 수립 하였다. 심부성 하지정맥류의 경우는 획득된 초음파영상에서 혈관의 가로 단면 영상을 추출하고 혈관 중심부의 목표영역을 표시하도록 하였으며, 표재성 하지정맥류의 경우에는 인체의 표재정맥에서 획득한 CCD 카메라 영상에서 혈관 영역을 분리한 영상을 기반으로 한 영상 유도 시스템을 제작하고 하지정맥류 진행 정도에 따라 각기 다른 알고리즘을 설계 하였다. 실험결과 초음파 영상 기반의 알고리즘은 전체적으로 최대 $830{\mu}m$ 정도의 낮은 오차를 보였으나 CCD 영상 기반의 알고리즘은 일부 데이터에서 최대 8.3 mm 정도의 오차를 보였다. 이에 표재성 하지정맥류 영상 유도 알고리즘에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 예상되며 이후 간단한 시스템을 구성함으로써 혈관 추적의 정확도를 평가할 필요성이 있을 것으로 예상된다.