• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.576-579
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• 2008

Electrical impedance(EIT) for the multi-phase flow visualization is an imaging modality in which the resistivity distribution of the unknown object is estimated based on the known sets of injected currents and measured voltages on the surface of the object. In this paper, an EIT reconstruction algorithm based on the extended Kalman filter(EKF) is proposed. The EIT reconstruction problem is formulated as a dynamic model which is composed of the state equation and the observation equation, and the unknown resistivity distribution is estimated recursively with the aid of the EKF. To verify the reconstruction performance of the proposed algorithm, experiments with simulated multi-phase flow are performed.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권4호
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• pp.2627-2630
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• 2013

Background: Ovarian cancer continues to pose a major challenge to physicians and radiologists. It is the third most common gynecologic malignancy and estimated to be fifth leading cancer cause of death in women, constituting 23% of all gynecological malignancies. Multi-detector computed tomography (MDCT) appears to offer an excellent modality in diagnosing ovarian cancer based on combination of its availability, meticulous technique, efficacy and familiarity of radiologists and physicians. The aim of this study was to compute sensitivity, specificity, positive and negative predictive values and diagnostic accuracy of 64-slice MDCT in classifying ovarian masses; 95% confidence intervals were reported. Materials and Methods: We prospectively designed a cross-sectional analytical study to collect data from July 2010 to August 2011 from a tertiary care hospital in Karachi, Pakistan. A sample of 105 women aged between 15-80 years referred for 64-MDCT of abdomen and pelvis with clinical suspicion of malignant ovarian cancer, irrespective of stage of disease, were enrolled by non-probability purposive sampling. All patients who were already known cases of histologically proven ovarian carcinoma and having some contraindication to radiation or iodinated contrast media were excluded. Results: Our prospective study reports sensitivity, specificity; positive and negative predictive values with 95%CI and accuracy were computed. Kappa was calculated to report agreement among the two radiologists. For reader A, MDCT was found to have 92% (0.83, 0.97) sensitivity and 86.7% (0.68, 0.96) specificity, while PPV and NPV were 94.5% (0.86, 0.98) and 86.7% (0.63, 0.92), respectively. Accuracy reported by reader A was 90.5%. For reader B, sensitivity, specificity, PPV and NPV were 94.6% (0.86, 0.98) 90% (0.72, 0.97) 96% (0.88, 0.99) and 87.1% (0.69, 0.95) respectively. Accuracy computed by reader B was 93.3%. Excellent agreement was found between the two radiologists with a significant kappa value of 0.887. Conclusion: Based on our study results, we conclude MDCT is a reliable imaging modality in diagnosis of ovarian masses accurately with insignificant interobserver variability.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.401-409
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• 2008

목적: 최근 들어, 분자 영상에서 다중 영상 기법이 널리 보급되고 있다. 우리는 PET/MR 융합 영상을 얻기 위해 쉽게 이용 가능한 점토와 순간 고형제를 이용하여 동물 특이적 자세 고정 틀을 제작하였다. 동물 특이적 자세 고정 틀은 동물의 고정과 재현성 있는 자세 연출이 가능하도록 한다. 여기에서 우리는 실험 동물의 틀을 제작하는데 있어 점토와 순간 고형제를 비교해 보았다. 재료 및 방법: MicroPET의 받침대와 잘 맞는 바닥이 둥근 아크릴 받침대를 먼저 제작하였다. 실험 동물은 마취 후, 자세 고정을 위해서 틀 위에 올려놓았다. 틀 제작을 위하여 순간 고형제와 점토가 사용되었다. 순간 고형제와 점토를 사용한 두 가지 경우 모두, 실험 동물의 자세 고정을 위하여 부드럽게 실험 동물을 눌러 위치를 잡았다. 위치가 잡혔으면, 쥐를 들어내고, 점토로 뜬 틀은 $60^{\circ}C$ 건조기에 넣어 두어 완전히 경화시켰다. 그리고 $[^{18}F]FDG$용액이 든 밀봉된 4개의 파이펫 팁을 기준 마커로 사용하였다. 실험 동물의 꼬리에 $[^{18}F]FDG$를 정맥 주사하여 microPET 스캔을 실시한 후, 동일한 실험동물을 순차적으로 MRI 스캔하였다. 결과: 다중 영상을 위하여 점토와 순간 고형제로 동물 특이적 자세 고정 틀을 제작하였다. MicroPET과 MRI를 통하여 기능적이고 해부학적인 영상을 얻었다. PET/MR 융합 영상은 무료로 이용 가능한 AMIDE 프로그램을 사용하여 획득할 수 있었다. 결론: 쉽게 이용 가능한 점토, 순간 고형제와 일회용 파이펫 팁을 사용하여 성공적으로 동물 특이적 자세 고정 틀을 제작할 수 있었다. 동물 특이적 자세 고정 틀 덕택으로, 적은 오차 범위 내에서 PET/MR 융합 영상을 얻을 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권3_4호
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• pp.224-238
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• 2004

다중 모달리티 영상정합은 서로 다른 성격의 두 영상의 중요정보를 결합하여 복합적 정보를 얻기 위해 널리 사용되는 영상처리 기법이다. 본 연구에서는 정합 대상 객체의 초기위치 및 방향에 종속적이지 않고, 낮은 정합오차 범위 내에서의 안정적인 정합을 지원하기 위하여 기존의 표면기반 정합 기법을 개선한 모멘트 정보 및 표면거리 기반의 정합 기법을 제시한다. 제안방법에서는 우선 정합대상객체의 표면 윤곽 점을 추출하고, 이를 기반으로 대상객체의 모멘트 정보를 추출하여, 표면거리 기반 상세 정합 이전에 모멘트 정보를 일치시키는 변환을 수행함으로써, 정합이전 대상객체의 위치 및 방향이 상이한 경우에 있어서도 정합이 안정적으로 수행되도록 한다. 또한 테스트 영상에 대한 표면 대표점 추출 시, 표면 코너추출법을 적용함으로써, 기존 표면 정보 기반 정합기법에서 일반적으로 사용하고 있는 무작위 샘플링 및 일정간격 샘플링에 의한 취약점을 보완한다. 본 논문에서 제안기법의 검증을 위하여 뇌 부위 자기공명단층영상(MRI)과 양자 방출 단층 촬영 영상(PET)을 적용하고, 정합오류율과 정합결과에 대한 2,3차원 가시화 영상의 육안평가를 통하여 정확성 및 안정성 측면을 검증한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.118-122
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• 2004

본 논문에서는 인체의 머리 부분을 촬영한 의료 영상에서 뇌 영역만을 분할하는 방법에 대해 제시하고자 한다. 뇌의 해부학적 구조 및 기능적 이상 부위를 파악할 경우에 영상 내에 함께 보여지는 두개골과 뇌척수액 등을 제외한 대뇌피질 영역을 분할하면 보다 효과적인 정보 분석 및 진단이 가능하게 된다. 본 시스템에서는 3단계 알고리즘을 제시한다. 첫 번째 단계에서는 영상 내에 존재하는 잡음을 제거하기 위한 필터링이고, 두 번째 단계에서는 필터링된 결과에 대한 영상분할을 수행하는 것이다 이 때 정확한 결과 도출을 위하여 사용자의 인터렉션이 들어가게 된다. 세번째 단계에서는 형태학적 방법을 이용하여 분할 결과를 보완한다. 본 연구를 위한 실험에는 자기 공명 촬영 영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 단일 광전자 방출 단층 촬영영상(SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography), 양전자 방출 단층 촬영영상(PET: Positron Emission Tomography) 등을 사용하였다. 본 시스템에서는 다양한 모달리티의 뇌 영상에서 대뇌피질 부분을 정확하게 영상 분할함으로써 뇌의 구조적 이상을 판단하기 위한 해부학적 정보 분석을 가능케 하고 있다. 뿐만 아니라 뇌 질환에 대한 정확한 진단 시뮬레이션도 가능하게 하고자 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권2호
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• pp.185-191
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• 2016

조영증강을 위해 조영제를 정맥내 카테터로 주입하는 과정에서 정맥태 카테터 조각을 검출하고 제거하기 위해 식염수와 18 게이지 테프론 IV 카테터의 1cm 조각을 삽입하여 팬텀을 제작하여 엑스선, 초음파 및 CT 영상을 비교하고자 한다. 엑스선, 초음파 및 CT에서 정맥내 카테터 조각을 임상적으로 유용하게 보였고, 조각의 묘출 능력에는 차이가 유의한 차이가 없었다.(p >.05). 방사선 선량은 엑스선에서 DAP ($0.93{\mu}Gy{\cdot}m^2$) 및 유효선량 ($0.2139mSv{\cdot}Gy^{-1}{\cdot}cm^{-2}$), CT의 DLP ($201mGy{\cdot}cm$), 유효선량은 0.483 mSv로 산출되었다. 엑스선, 초음파 및 CT에서 정맥내 카테터 조각을 임상적으로 검출하였고, 조각의 묘출 능력에는 CT가 우수하였다. 그러나 엑스선 및 CT는 방사선 피폭을 수반하여 정맥내 카테터 조각의 위치 및 정보를 확인하는 데는 초음파 검사를 추천한다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.104-107
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• 2004

본 연구에서는 다중영상 획득용 두뇌팬텀을 사용하여 CT, MR, 그리고 PET영상을 획득하였으며, 이를 정합대상으로 하여 해부학적 영상과 핵의학 기능영상과의 정합을 실시하였다. 정합 알고리즘으로는 현재 널리 사용되고 있는 'Chamfer Matching' 알고리즘과 Mutual Information Maximization' 알고리즘을 이용하였고, 기존 연구에서 타당성이 검증된 정합 프로그램을 사용하였다. 정합 결과, CT-MR, CT-PET, MR-PET세 가지 정합경우에 대하여 두 알고리즘 모두 효과적인 방법임을 알 수 있었으나, 저해상도의 핵의학 영상인 PET과의 정합에선 Mutual Information Maximization'알고리즘이 더 효과적인 방법임을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권2호
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• pp.195-203
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• 2009

영상정합 기술은 두 개 이상의 영상을 서로 맞추어, 각각의 영상이 가지고 있는 단점을 보완하여, 새로운 정보를 획득하게 하는 기술이다. 본 논문은 의료 영상간의 2D 영상 정합을 통해 환자의 점진적 병세파악에 도움을 주는 것을 목적으로 하고 있다. 서로 다른 시점과 장비로부터 얻어진 CT와 PET/CT영상을 정합하기 위하여 정확한 해부학적 정보를 제공하는 CT영상간의 정합을 먼저 수행하고 이를 통하여 얻어진 기하학적 정합파라미터들을 PET 영상에 적용하여, 독립 CT영상 위에 PET영상을 중첩하였다. 정합작업을 위해 먼저 각각의 CT영상에 대해 전처리 작업을 실시하였고, 영상의 변형은 affine 좌표변환을 이용하였다. 정합할 영상간의 유사도 평가를 위해 mutual information을 이용하였으며, 빠르고 정확한 정합을 위하여 최적화 알고 리듬인 particle swarm optimization 방법을 이용하였다. 이를 통해 실제 환자의 독립 CT와 PET/CT영상을 이용하여 실험하였고, PET/CT의 영상에서 확인할 수 있었던 병소에 대한 해부학적 위치 정보가 영상정합 과정을 통해 독립 CT 영상에서도 동일한 위치에 표시됨을 확인하였다. 제안된 알고리듬은 PET/CT 뿐만 아니라 향후 도입될 SPECT/CT, MRI/PET 등 다중영상기기와 기존의 독립 CT 영상기기와의 정합에도 폭넓게 사용될 것으로 기대된다.

• Journal of Cardiovascular Imaging
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• 제31권1호
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• pp.18-23
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• 2023

BACKGROUND: Three-dimensional (3D) transesophageal echocardiogram (TEE) is the gold standard for the diagnosis of degenerative mitral regurgitation (dMR) and preoperative planning for transcatheter mitral valve repair (TMVr). TEE is an invasive modality requiring anesthesia and esophageal intubation. The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 pandemic has limited the number of elective invasive procedures. Multi-detector computed tomographic angiography (MDCT) provides high-resolution images and 3D reconstructions to assess complex mitral anatomy. We hypothesized that MDCT would reveal similar information to TEE relevant to TMVr, thus deferring the need for a preoperative TEE in certain situations like during a pandemic. METHODS: We retrospectively analyzed data on patients who underwent or were evaluated for TMVr for dMR with preoperative MDCT and TEE between 2017 and 2019. Two TEE and 2 MDCT readers, blinded to patient outcome, analyzed: leaflet pathology (flail, degenerative, mixed), leaflet location, mitral valve area (MVA), flail width/gap, anterior-posterior (AP) and commissural diameters, posterior leaflet length, leaflet thickness, presence of mitral valve cleft and degree of mitral annular calcification (MAC). RESULTS: A total of 22 (out of 87) patients had preoperative MDCT. MDCT correctly identified the leaflet pathology in 77% (17/22), flail leaflet in 91% (10/11), MAC degree in 91% (10/11) and the dysfunctional leaflet location in 95% (21/22) of patients. There were no differences in the measurements for MVA, flail width, commissural or AP diameter, posterior leaflet length, and leaflet thickness. MDCT overestimated the measurements of flail gap. CONCLUSIONS: For preoperative TMVr planning, MDCT provided similar measurements to TEE in our study.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.53-65
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• 2001

목적 : 비인강암 환자의 국소제어율을 향상시키기 위한 목적으로 보상 여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료방법(intensity modulated radiation therapy : IMRT)을 계획하고 기존 3차원 입체조형치료방법과 비교하여 최적의 방사선치료방법을 모색하고자 한다. 대상 및 방법 : 3-차원 입체조형치료계획으로 치료받았던 비강암환자(T4N0M0) 1예를 선택하여 치료면의 굴곡과 뼈, 공동 등 불균질 조직으로 인하여 발생되는 표적체적의 선량분포를 균일하게 만들고 주변 정상장기의 손상을 최소화하기 위한 일차 입사선량의 강도 조절을 보상여과판으로 시행 하였다. 환자는 열변성 plastic mask로 고정시킨 후 치료조준용 CT Scan (PQ5000)을 이용하여 3 mm 간격으로 scan 하고 가상조준장치(virtual simulator)와 3차원 방사선치료계획 컴퓨터$(ADAC-Pinnacle^3)$를 이용하여 보상여과판을 제작하였다. 각 조사면을 세분한 소조사선(beamlet)의 강도 가중치(weighting)를 계산하고 가중치에 따른 선량 감약을 보상여과판의 두께로 환산하여 판별이 쉽도록 도표화하였다. 방사선 치료성과의 기준은 정량적으로 평가할 수 있는 선량체적표(dose volume histogram : DVH)와 종양억제확율(tumor control probability : TCP)및 정상조직 손상확율(normal tissue complication probability : NTCP)의 수학적 관계식을 이용하여 치료효과를 평가하였다. 결과 : 전방위 IMRT에서 계획용표적체적(planning target volume: PTV)내의 최소선량과 최대선량의 차이가 입체조형치료계획보다 약간 증가하였으며 평균선량은 강도조절치료계획에서 약 $10\%$, 더 높았고 전체 방사선량의 $95\%$가 포함되는 체적(V95)은 비교적 양쪽 설계방법에서 비슷한 양상을 보이고 있었다. 주위 건강장기들의 DVH에서 방사선에 민감한 장기인 시신경, 측두엽, 이하선, 뇌간, 척수, 측두하악골관절 등은 강도조절치료계획에서 많이 보호되었다. PTV의 종양제어확율은 입체조형치료계획과 강도변조치료계획에서 모두 비교적 균일하였으며 계획선량이 50 Gy에서 80 Gy로 증가함에 따라 TCP가 0.45에서 0.56으로 완만하게 증가하였다. 척수, 측두하악골 관절, 뇌간, 측두엽, 이하선, 시신경교차, 시신경 등 정상장기의 손상확율은 입체조형치료계획보다 강도조절치료계획에서 월등히 감소되었으며 특히 뇌간(brain stem)의 NTCP는 입체조형치료계획에서 보다 강도조절치료계획에서 훨씬 적은 값(0.3에서 0.15)으로 감소되었다. 계획선량의 증가에 따른 TCP와 NTCP를 입체조형치료계획과 강도조절치료계획에서 TCP는 공히 완만한 증가를 보였으나 NTCP값은 선량증가에 비례적으로 증가하였고 입체조형치료계획이 강도조절치료계획보다 월등히 증가하였다. 결론 : 보상여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료에서 PTV내의 선량 균일도의 개선은 없었지만 뇌간, 척수강 등 정상장기의 피폭을 줄일 수 있었다. 특히 인체표면의 굴곡이 심하거나 뼈, 동공 등으로 종양에 도달하는 방사선량분포가 균일하지 않을 경우 매우 유리한 치료방법이였다. 방사선치료성적을 평가함에 있어 DVH와 TCP, NTCP 등 수학적 척도를 이용함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적 상황을 정량적 수치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여할 수 있다고 생각한다.