목적 : 4차 산업혁명이 진행됨에 따라 타각적 굴절검사값, 수차 및 동공크기 등을 이용하여 최적의 안경처방값 을 도출해주는 머신러닝(machine learning)을 개발하고자 하였다. 방법: 시력에 영향을 줄 수 있는 안질환 및 전신질환이 없고 안구 수술 이력이 없는 근시안(1,000안)을 대상으로 진행하였다. I-Profilerplus(Zeiss, Berlin, Germany)를 사용하여 타각적 굴절이상도(objective-refraction) 및 안구수차(ocular wavefront-aberration), 동공 크기를 측정하였고, 자각적 굴절이상도(subjective-refraction)는 Visuphor500(Zeiss, Berlin, Germany)를 사용하여 구면 굴절력(S, Diopter), 원주 굴절력(C, Diopter), 난시 축(Ax, °)을 측정하였다. 측정 후, 파이썬(Python, version 3.10)을 이용하여 머신러닝 모델 생성 및 예측 성능을 확인하였다. 결과: 자각적 굴절이상도에서 구면 굴절력에 영향을 미치는 요인은 타각적 구면 굴절력, defocus aberration, spherical aberration, trefoil aberration 순으로 높았고, 원주 굴절력에 영향을 미치는 요인은 타각적 원주 굴 절력, defocus aberration, coma aberration, trefoil aberration 순으로 높았으며, 난시 축은 타각적 난시축만 영향을 미치는 것으로 나타났다. 구면 굴절력, 원주 굴절력, 난시 축의 자각적 굴절이상도와 머신러닝 예상값은 차이가 없는 것으로 나타났다(p=0.976, 0.948, and 0.349, respectively). 결론 : 자각적 굴절이상도를 예측하는 머신러닝 모델을 생성하였고, 해당 모델의 예측된 값과 자각적 굴절이상 도와 유의한 차이가 없는 것을 통해 예측 정확도를 확인하였으며 앞으로 개인 맞춤형 처방을 위한 정확한 안경처 방값을 도출하는데 기초자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구의 목적은 컴퓨터단층 혈관조영술에서 혈관 직경을 정확하게 측정할 수 있는 새로운 측정 방법 인 상대적 측정법의 기초연구 자료를 제공하고자 한다. 비이온성 요오드 조영제를 자체 제작한 관류 팬텀에 일정한 속도로 흐르게 한 후 컴퓨터단층 혈관조영술 검사를 시행하였다. 원시 데이터를 얻은 후 다중평 면재구성 및 최대강도투사법으로 영상을 재구성하였고 장비사에서 제공하는 거리측정 장치를 사용하여 팬텀의 직경을 측정하였다. 측정법은 고식적 측정법과 본 연구에서 제안하는 상대적 측정법을 사용하였다. 관류팬텀의 평균 직경은 다중평면재구성기법과 최대강도투사법 모두에서 상대적 측정법이 기존 측정법 보다 실측에 더 가깝게 나타났다(34% VS 24%, p<0.05). 하지만 두 가지 측정법 모두 실측보다 여전히 확대된 결과를 나타내고 있음을 확인하였다. 따라서 상대적 측정 방법에 대한 추가 연구가 필요한 실정이며, 이에 본 연구가 기초 자료를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

X-선 영상에서 필터를 통한 여과의 역할은 영상 형성에 유용한 광자를 이용해 환자의 피폭량을 낮춤과 동시에 영상의 대조도를 높이는 것이다. 영상을 형성하는 데 있어서 저에너지 X-선은 환자 조직의 최초 몇 cm 부위에서 흡수되고 고에너지 부분만을 통과하여 형성되므로, 방사선 여과는 여과물질을 삽입하여 저에 너지 X-선을 여과물질로 하여금 흡수시켜 환자의 피폭량을 낮추고 영상의 질을 높인다. 본 연구의 목적은 시뮬레이션을 통해 이상적인 환경에서 부가 필터가 방사선 영상 촬영 시 영상의 화질에 미치는 영향을 확 인하고, 실제 방사선 영상을 촬영할 경우와 비교하는 것이다. 이를 위해 시뮬레이션 프로그램인 Geant4 Ap plication for Tomographic Emission (GATE)를 이용해 Polymethylmethacrylate (PMMA) Phantom의 실제 크기, 모양과 재질을 모사하고 부가 필터의 사용유무 및 필터의 두께에 따른 촬영 조건을 설정하여 시뮬레이션 결과 영상을 얻어냈다. 또한, Digital Radiography (DR)장비로 실제 PMMA Phantom을 필터가 없는 경우와 필터가 있을 때 그 두께를 변화시키며 촬영했다. 시뮬레이션의 결과 영상과 실제 실험을 통해 얻은 영상을 각각 Image J 프로그램을 이용해 Contrast-to-noise ratio (CNR) 평가를 실행한 뒤, 시뮬레이션 결과 영상과 최종적으로 도출된 두 영상의 변화 추이를 비교 측정했다. 실험 결과 DR장비와 시뮬레이션 영상 모두 CN R이 감소하는 추세를 보였으며, 이는 결국 영상에서의 대조도 감소로 인해 나타난 결과였다. 이론적으로 관전압 (kVp)이 증가하면 대조도가 감소하고, 이를 통해보았을 때 필터는 저에너지부의 X-선을 흡수하면서 전체적인 선량을 감소시키지만, X-선의 평균에너지를 증가시키는 역할을 한다는 것을 알아볼 수 있었다.