본 연구에서는 3D 프린팅 기술과 인체공학 순설계를 이용하여 턱관절 자기공명영상 동적 턱관절 검사 보조기구를 개발하고자 하였다. 3D 프린팅 기술 재료는 3D 프린터(Sindo, 3DWOX1, Korea), 3D 모델러 프로그램(Fusion 360, autodesk, USA), PLA(polylactic Acid) 필라멘트 소재를 이용하였고, 영상 검사는 3.0T 자기공명영상 장비 (Magnetom Vida, Siemens, Germany)를 사용하였다. 개발 방법은 성인 30명(남:13명, 여:17명, 평균나이 22.9±2.0세)의 안면뼈 CT(computed tomography) 검사의 단면 영상을 역학적으로 실측하여 상/하악궁의 형상을 모델링하였다. 모델링된 파일은 FDM(fused deposition modeling) 방식으로 3D 프린팅하였다. 출력된 보조기구는 자화 감수성 인공물 실험, 동적 영상 비교, 만족도 평가로 성능을 평가하였다. 그 결과, 자화감수성 인공물 발생은 개발된 개구 보조 장비와 비교하여 모든 영상에서 유의한 차이가 없었다. 동적 비교 영상에서는 TSE 기법이 모든 평가 법에서 가장 우수한 영상 품질을 보였다. 만족도 평가에서는 피검자는 평균 4.3점, 방사선사는 평균 4.4점으로 높은 만족도를 보였다. 결론적으로 인공물 발생이 없는 환자 맞춤형 보조기구에 개구의 동적 기능이 탑재된 보조기구 를 개발하였다.

본 연구에서는 자기공명영상검사실 방사선사의 환자안전 문화 인식을 분석하고자 하였다. 수도권 자기공명영상검사 실에서 근무하는 방사선사 109명을 대상으로 일반적인 특성, 실태조사, 환자안전 문화 인식에 대해 설문 조사하였 다. 의료종사자들을 대상으로 개발된 한국형 환자안전문화 측정 도구에서 최상위 리더십을 경영진으로, 부서장이라 는 단어를 파트장으로 수정하였고 전문가 5인에게 내용 타당도를 검증받았다. 결과적으로 자기공명영상검사실에서 근무하는 방사선사의 환자안전 문화 인식 점수는 평균 3.97로 높았지만, 안전사고경험 비율이 65.1%로 높게 나타났 다. 따라서 정기적으로 이루어지고 있는 자기공명영상검사 안전교육의 효율성 제고를 위한 연구가 필요하며 본 연구 가 기초자료를 제공할 것이라 사료된다.

In response to the expanding landscape of the biotechnology industry and the increasing demand for comprehensive drug development as well as the conduct of preclinical and clinical trials, there is a growing need for employment of diverse animal models, including both small and large animals. The focus of this study was on refining ex vivo culture techniques for bioluminescence imaging following administration of intradermal injections in large animals. To examine the feasibility of our approach, varying concentrations of the rFluc protein were administered to rats and live imaging was employed to validate the corresponding levels of expression. Subsequently, following administration of rFluc to mini-pigs, ex vivo analyses were performed on sample tissues to assess the levels of protein expression across different concentrations. In particular, optimal culturing conditions that facilitated the sustained expression of the protein in samples post-euthanasia were identified. Moreover, by employing small animal imaging devices, we were able to capture clear images of the sample plates, which provided evidence of the successful application of our experimental techniques. The findings from this research represent a significant effort toward refining bioluminescence imaging methods tailored for use with large animal models—an imperative facet of contemporary drug development and biomedical research.

압축센스(Compressed SENSE) 기법은 검사 시간을 획기적으로 단축할 수 있으나, 시간 단축을 위한 기법적용 시 가속계수를 증가시키면 인공물의 발생이 영상에서 증가하는 문제점이 있다. 이에 인공물이 발생하지 않으면서 검사 시간을 최대한 단축할 수 있는 최적의 압축센스 가속계수를 제시하고자 하였다. 연구 방법은 인공물이 발생하지 않는 가속계수 1.0을 기준으로 0.5 간격씩 5.0까지 무릎관절 자기공명영상의 팬텀 실험과 임상실험 영상을 획득한 후, 방사선사 10명이 5점 척도로 영상을 평가하여 유의한 차이가 있는지 판단하였다. 연구 결과 T1 강조영상과 T2 강조 영상 모두 팬텀 실험은 가속계수 2.0 이하로 하였을 때 임상실험은 3.0 이하로 하였을 때 기준이 되는 1.0 영상과 차이가 없었다. 결론적으로 무릎관절 자기공명영상 검사 시 인공물이 발생하지 않으며 검사 시간을 최대로 단축할 수 있는 최적의 압축센스 가속계수는 팬텀 실험의 경우 2.0, 임상실험의 경우 3.0이 적정하리라 판단된다.

이 연구는 초분광 영상으로 두 품종의 콩(청자 3호, 대찬)의 들불병을 진단할 수 있는 모델과 다중분광 영상센서를 개발하기 위해 수행되었다. 무처리구와 들불병 처리구에서 5 nm full width at half maximum (FWHM)으로 구성된 원시 초분광 중심파장들의 콩 식물 영역 반사율들을 추출하여 10 nm FWHM으로 병합한 후, t-test로 차이가 나타난 blue, green, red, red edge, NIR1 및 NIR2 각 영역에서 선정된 대표 밴드로 121개의 식생지수를 계산하였다. 식생지수를 입력변수로 support vector machine (SVM), random forest (RF), extra tree (EXT), extreme gradient boosting (XGB)의 머신러닝 기법과 shapley additive explanation 변수 선택 기법을 적용하여 들불병 진단에 가장 적절한 모델을 선정하고 사용된 식생지수와 파라미터를 나타내었다. T-test 결과 품종에 상관없이 blue 1개(420 nm), green 2개(500, 540 nm), red 1개(600 nm), red edge 2개(680, 700 nm), NIR1 2개(780, 840 nm), NIR2 1개(920 nm)의 총 9개 대표 밴드들이 선택되었고, 성능 평가를 통해 선정된 모델에 청자 3호의 경우 SVM모델(OA=0.86, KC=0.72, 10 VIs)이 선정되었으나 혼동행렬 분석 결과 정상오분류가 적은 RF모델이 선택되었다. RF모델(식 생지수 : RE/Blue, NSI, GDVI, Green/Blue, 파라미터 : max_depth=6, n_estimators=100)은 OA=0.81, KC=0.60, precision=0.86, recall=0.81, F1 score=0.80의 성능을 나타내었다. 대찬은 EXT모델(식생지수 : YVI, RE/Green, 2YVI, 파라미터 : max_depth=8, n_estimators=10)이 선정되 었고, OA=0.86, KC=0.72, precision=0.86, recall=0.86, F1 score=0.86의 성능을 나타내었다.

The occurrence of shear failure in a rock mass, resulting from the sliding of joint surfaces, is primarily influenced by the surface roughness and contact area of these joints. Furthermore, since joints serve as crucial conduits for the movement of water, oil, gas, and thermal energy, the aperture and geometric complexity of these joints have a significant impact on the hydraulic properties of the rock mass. This renders them critical factors in related industries. Therefore, to gain insights into the mechanical and hydraulic behavior of a rock mass, it is essential to identify the key morphological characteristics of the joints mentioned above. In this study, we quantified the morphological characteristics of tensile fractures in granitic rocks using X-ray CT imaging. To accomplish this, we prepared a cylindrical sample of Hwang-Deung granite and conducted splitting tests to artificially create tensile fractures that closely resemble rough joint surfaces. Subsequently, we obtained 2D sliced X-ray CT images of the fractured sample with a pixel resolution of approximately 0.06 mm. By analyzing the differences in CT numbers of the rock components (e.g., fractures, voids, and rock matrix), we isolated and reconstructed the geometric information of the tensile fracture in three dimensions. Finally, we derived morphological characteristics, including surface roughness, contact area, aperture, and fracture volume, from the reconstructed fracture.

간 동적 조영검사에 사용하고 있는 VIBE 시퀀스의 고식적인 방법과 딥러닝 방법에 관한 선행된 연구가 부족하여 영상의 평가와 검사의 방향성 및 타당성을 제시하고자 한다. ACR 팬텀 실험은 30회 반복 실험하였고, 저 대조도 분해능 평가영역 에서 syngo.via View&Go를 이용하여 신호대잡음비와 대조대잡음비를 평가하였고, 공간분해능 평가영역에서 MATLAB 을 통해 신호강도의 높이와 반치폭으로 공간 분해능을 평가했다. 팬텀 실험을 기준으로 Matrix 352를 설정하여 30명의 환자 실험을 했다. 간 실질, 간 문맥, 내림 대동맥에서 대조대잡음비를 평가했고, 공간 분해능은 간 문맥, 내림 대동맥의 경계면을 평가했다. 결과 분석은 이원배치 분산 분석으로 진행하고, 사후 분석은 Duncan을 사용했다. 통계분석은 정량적 으로 p-value 0.05 미만으로 유의한 것으로 판단했다. 팬텀 실험의 신호대잡음비와 대조대잡음비 결과는 Matrix 416 이하에서 유의하였으며, 공간분해능 결과는 고식적인 방법 Matrix 352 이하, 딥러닝 방법 288 이하에서 평가할 수 없었 다. 환자 실험 결과는 신호대잡음비, 대조대잡음비, 공간분해능 모두 유의했다. 본 연구는 고식적인 방법보다 딥러닝 방법 이 영상은 더 향상되었고, 획득 시간은 평균 4초(22.4%)가 단축되었다. 딥러닝 방법에서 Matrix 352를 적용하였을 때 검사 시간의 감소로 재현성과 호흡에 의한 인공물 감소가 있었다. 이에 딥러닝 방법에서 Matrix size 적용의 방향성을 제시할 수 있었다.

DWI 검사 시 인체 조직 및 병변에 근접한 공기는 영상왜곡을 가중해 병변 감별에 어려움을 준다. 이에 본 연구는 팬텀을 제작하 여 기하학적 왜곡을 줄여주는 SMS RESOLVE DWI를 통해 공기 자화율에 의한 왜곡 변화를 정량화하였다. 팬텀은 원통형으로 내부에 공기가 존재하도록 설계하였다. 제한된 환경 속에서 다양한 자화율에 의해 왜곡이 영상에 구현되도록 팬텀 내부에는 증류수, 젤라틴 외 혼합 물질과 공기를 구분되게 채웠다. 팬텀의 정렬을 다르게 하여 공기 있는 상태 실험을 진행 후, 공기 대신 혼합액 넣은 상태 실험을 같은 방식으로 진행하였고 혼합액 대신 증류수 넣은 상태 실험을 진행하였다. 3T MRI 장비로 T2WI, C DWI, SMS-RESOLVE DWI를 촬영하였고 파이썬 OpenCV로 이미지 유사도를 측정 후 비교 분석하였다. 실험 결과 공기 있는 상태 SMS-RESOLVE DWI b0에서 SSIM 평균 0.898, MSE 평균 0.068로 영상왜곡이 가장 적었다. SMS-RESOLVE DWI의 공기 자화율 왜곡 변화는 b0 기준 SSIM, MSE 모두 –0.033~0.003 이미지 유사도 차이를 보였다. SMS-RESOLVE DWI b1000은 수치상 이미지 유사도 차이가 크지 않거나 감쇄되는 때도 있어서 향후 SNR 보완에 초점을 둔다면 보다 개선된 영상진단 성능을 제공할 것으로 기대되고 오픈 소스 라이브러리를 통해 오차를 최소화한 이미지 처리와 유사도를 분석하는 새로운 시도는 앞으로의 연구 방향에 새 모델을 제시한다.

With the increasing number of aging buildings across Korea, emerging maintenance technologies have surged. One such technology is the non-contact detection of concrete cracks via thermal images. This study aims to develop a technique that can accurately predict the depth of a crack by analyzing the temperature difference between the crack part and the normal part in the thermal image of the concrete. The research obtained temperature data through thermal imaging experiments and constructed a big data set including outdoor variables such as air temperature, illumination, and humidity that can influence temperature differences. Based on the collected data, the team designed an algorithm for learning and predicting the crack depth using machine learning. Initially, standardized crack specimens were used in experiments, and the big data was updated by specimens similar to actual cracks. Finally, a crack depth prediction technology was implemented using five regression analysis algorithms for approximately 24,000 data points. To confirm the practicality of the development technique, crack simulators with various shapes were added to the study.

Metaverse blends the physical and virtual worlds, transforming the customer's shopping experience. This study aims to identify the psychological mechanism in the metaverse environment and the relationship between metaverse experience and consumer happiness. To identify metaverse experiences, both behavioral and functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies were conducted. In a behavioral study, we found that consumers' happiness increased when participants were in an immersive metaverse space. In the fMRI study, we found greater activation in the medial prefrontal cortex (MPFC) and lateral occipital cortex (LOC) regions in the high level of the immersive metaverse and found a positive relationship with consumers' happiness. This paper is the first attempt in marketing to provide an integrative brain map for the metaverse experience. This brain map helps marketers better understand the consumer experience. This study suggests that only in the immersive metaverse space where virtual and physical experiences interact can consumers become one with the virtual space and maximize customer experience values.

본 연구는 조현병으로 진단된 환자들과 정상 대조군 간의 자기공명영상을 사용하여 대뇌 피질 하부 영역의 부피를 측정 하여 대뇌의 구조적 이상을 비교하였다. 자기공명영상 검사 후 획득된 3D T1-MPRAGE 영상과 FreeSurfer 소프트웨어 를 사용하여 대뇌 피질 하의 31개 영역의 부피를 측정하였다. 연구 결과는 조현병 환자군에서 양측 측뇌실, 양측 맥락얼기, 제3뇌실, 뇌척수액 영역의 부피가 정상 대조군보다 유의하게 증가했으며, 좌 우반구 피질, 좌측 시상, 좌측 해마 영역의 부피는 정상 대조군보다 유의하게 감소하였다. 또한, 측정된 대뇌의 부피값과 PANSS 총점수는 약한 음의 상관관계를 나타 내었다. 따라서, 본 연구에서는 자기공명영상과 FreeSurfer를 이용하여 조현병 환자의 대뇌 피질 하 부피를 측정하고 이를 정상 대조군과 비교하여 유의한 증가와 감소를 확인하였다.

복부 MRI 검사에서 높은 수준의 병렬기법을 적용 시 영상의 질을 떨어뜨리는 둘러겹침인공물을 빈번히 생성한다. 이것 은 구조물이 겹쳐서 나타나는 현상으로 복부 인체 구조상 양쪽 팔이 맞닿아 있어서 FOV를 벗어난 양쪽 팔이 영상의 반대 방향 인공물을 발생하는 문제를 초래한다. 이러한 제한점으로 복부 MRI 검사에서는 두경부 및 근골격 검사 부위와 비교하 여 낮은 수준의 병렬기법을 적용하여 검사 시간을 증가시키는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 팔을 위로 올리는 자세를 활용하여 환자의 간단한 자세의 변화를 통하여 병렬기법을 극대화하여 검사 시간을 최소화하면서 영상의 인공물을 제거하 는 데 목적을 두었다. T2, T1 강조 영상을 관상면으로 획득하였다. 연구의 재현성을 높이기 위하여 작은 팬텀을 나란히 놓고(팔 내리는 자세), 한번은 작은 팬텀을 제거하고 영상을 (팔 올리는 자세) 각각 병렬기법인 SENSE 가속인자를 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0까지 10번씩 획득한 후 영상의 불균일도를 측정하였다. 팬텀으로 확인하기 어려운 인체 부위 의 영상을 확인하기 위하여 정상인 자원자 1명을 대상으로 팬텀 연구와 같은 매개변수 조건으로 영상을 획득하였다. SENSE 가속인자가 높아질수록 팔을 올리는 자세에서 영상의 불균일도가 낮게 측정이 되었고 통계학적으로 유의하게 나타 났다. 본 연구는 간단한 자세 변화만으로 병렬기법을 극대화하며 영상획득 시간 단축 및 인공물을 개선방안을 제시하는 데 의의가 있다.

자기공명영상은 영상 의학 분야에서 다른 진단 장비에 비해 연부 조직에 대한 높은 대조도를 지니고 있고 인대의 손상, 주변 조직의 염증, 골염 등의 병변을 진단하는 데 유용하여 연골 및 관절 병변의 진단에 널리 이용되고 있다. 또한, 기존 고식적 TSE 기법 외에도 SMS 기법, DL 기법, CS 기법, 병렬 영상 기법 등 다양한 펄스 시퀀스들이 개발되고 임상에서 사용되고 있다. 본 연구는 무릎 관절 자기공명영상 검사에서 얇은 절편 검사 시 고식적 TSE 기법, SMS TSE 기법, DL TSE 기법에서 영상을 획득하여 각 각의 영상의 비교를 통해 무릎 관절 영상 획득에 최적의 기법에 대하여 알아보고자 한다. 무릎 관절 질환의 진단을 위해 본원에 내원한 환자를 대상으로 고식적 TSE 기법, SMS TSE 기법, DL TSE 기법을 적용하여 시상면 T2 강조 영상을 획득한 후 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비, 검사 시간, 영상의 질 평가를 정량적, 정성 적 방법으로 비교 분석하였다. 연구 결과 세 가지 기법으로 획득한 영상 비교 시 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 환자 의 상태와 임상의 상황을 종합적으로 고려하여 적절한 기법을 선택한다면, 최적의 영상을 제공할 수 있다고 생각된다.

본 연구는 신생아 검사 중 포수클로랄(chloral hydrate)을 투여 후 진행되는 신생아 진정 검사 대비 진정 대체 방식 중 하나인 피드 및 랩(feed and wrap) 방식의 유용성을 평가한 연구이다. 본 연구에선 진정으로 진행한 신생아의 두뇌 T2 축면 영상과 피드 및 랩 방식으로 진행한 같은 영상 각 30개의 운동 허상(motion artifact)과 백질과 회백질의 구분 정도를 두 명의 영상의학과 전문의가 정성적으로 평가하였고, 운동 허상을 측정하기 위해서 위상부호화(phase encoding) 방향의 배경 영역(background area)의 평균 신호 강도(mean signal intensity)를 구하여서 정량적 방식으로 평가하였다. 또한 총검사 시간을 정리한 뒤 정량적 방식으로 평가하였고 투약 기록의 여부와 간호일지를 토대로 피드 및 랩 방식의 총 39건의 검사 건수 대비 성공률을 측정하였다. 운동 허상의 정량적 평가와 영상 품질의 정성적 평가 모두에서 두 집단은 유의미한 차이가 없었으나, 검사 시간의 정량적 평가에선 p값이 0.001로 유의한 차이가 있었다. 피드 및 랩 방식의 총검사 건수 대비 성공률은 100%였다. 결론적으로 본 논문에선 피드 및 랩 방식과 진정 방식의 영상 품질이 유의한 차이가 없고 성공률이 높기에 유용하다고 판단하였으나, 검사 시간이 더 지연되는 한계가 있다는 사실을 확인하였다.

Gamma imaging devices that can accurately localize the radioactive contamination could be effectively used during nuclear decommissioning or radioactive waste management. While several hand-held devices have been proposed, their low efficiency due to small sensors have severely limited their application. To overcome this limitation, a high-speed gamma imaging system is under development which comprises two quad-type detectors and a tungsten coded aperture mask. Each quad-type detector consists of four rectangular NaI(Tl) crystals with dimensions of 146×146 mm2 and 72 square-type photomultiplier tubes (PMTs). The detectors are placed in front and back to serve as scatter and absorber, respectively, for Compton imaging. In addition, a coded aperture mask was fabricated in rank 19 modified uniformly redundant array pattern and placed in front of the scatter for coded aperture imaging. The system offers several advanced features including 1) high efficiency achieved by employing large-area NaI(Tl) crystals and 2) broad energy range of imaging by employing a hybrid imaging combining Compton and coded aperture imaging. The imaging performance of the system was evaluated through experiments in various conditions with different gamma energies and source positions. The imaging system provides clear images of the source locations for gamma energies ranging from as low as 59.5 keV (241Am) to as high as 1,330 keV (60Co). The imaging resolution was within the range of 7.5–9.4°, depending on gamma energies, when a hybrid maximum likelihood estimation maximization (MLEM) algorithm was used. The developed system showed high sensitivity, as the 137Cs source at distance, incurring dose rate lower than background level (0.03 μSv/h above background dose rate), could be imaged in approximately 2 seconds. Even under lower dose rate condition (i.e., 0.003 μSv/h above background dose rate), the system was able to image the source within 30 seconds. The system developed in the present study broadens the applicable conditions of the gamma ray imaging in terms of gamma ray energy, dose rate, and imaging speed. The performance demonstrated here suggests a new perspective on radiation imaging in the nuclear decontamination and radioactive waste management field.

The swimming behavior of pacific bluefin tuna (Thunnus orientalis) in the offshore sea cage of the brass fishing net was observed and analyzed by imaging sonar techniques. The cultured fish spent most of the time swimming a circular path along the circular cage wall and continued to swim only clockwise direction without completely changing the swimming direction during the 23-hour observation time. In addition, changed swimming behaviors were divided into four categories: (a) the behavior of a large group temporarily swimming in the opposite (counter clockwise) direction, (b) the behavior of a small group temporarily swimming in a small circular path, (c) the behavior swimming small circular path in the center of the cage, and (d) the behavior of a large group swimming across the center of the cage. The maximum swimming speed of the cultured fish was from 3.5 to 3.8 TL/s, the mode was from 1.2 to 1.4 TL/s and the swimming speed during the day time was faster than at night time. It was confirmed the cultured fish swam not only on the surface but also near the bottom net of the cage during the day, but swam mainly at the upper part of the cage at night.