본 연구에서는 호흡동조화기법의 대안으로 딥러닝 자유호흡기법에서 b-value 별 겉보기확산계수 값을 평가하고 확 산강조영상과 겉보기확산계수 지도의 해부학적 일치성을 분석하여 적절한 여기횟수 값을 알아보고자 하였다. 연구 방법은 2023년 7월부터 2024년 1월까지 간 자기공명영상 검사가 의뢰된 성인 남녀 35명을 대상으로 하였고 사용 장비는 Magnetom Skyra 3.0T(Siemens, Germany)를 이용하였다. 자유호흡기법의 비교를 위해 b-value 50, 400, 800(s/mm2)의 여기횟수를 각각 딥러닝 호흡동조화기법에서 2,3,4으로 딥러닝을 이용하지 않은 일반 자유호 흡기법에서 4,6,8으로 검사하였다. 딥러닝을 추가한 일반 자유호흡기법에서는 1,2,3 여기횟수, 2,3,4 여기횟수, 3,5,6 여기횟수, 4,6,8 여기횟수로 변화하였다. 연구 결과 딥러닝 자유호흡기법에서 간의 좌엽과 우엽, 담낭의 평균 겉보기확산계수 값은 딥러닝 호흡동조화기법과 비교하여 모두 통계적 유의성을 확인하였다. 한편 정성적 평가의 해 부학적 일치성을 분석한 결과 딥러닝 자유호흡기법의 3,5,6 여기횟수와 4,6,8 여기횟수에서 가장 높은 점수를 얻었 으며 검사 시간에서는 딥러닝 호흡동조화기법과 비교하여 약 51%, 40% 감소하였다. 따라서 간 진단에 있어 딥러닝 자유호흡기법에서 b-value 별 적절한 여기횟수 값을 이용한다면 겉보기확산계수 지도의 정확도 유지와 함께 검사 시간을 감소시킬 수 있어 임상적으로 유용한 검사가 될 것으로 사료된다.

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.

본 연구에서는 T2 터보 스핀 에코 지방 포화 기법 중 딥러닝 기반 T2 터보 스핀 에코 Dixon 기법에서 지방분율에 대한 분석을 통해 정확한 지방 포화가 이루어지는지 알아보고자 하였다. 이에 미국 방사선학회 인증 팬텀을 기준 팬텀으로 설정 하고, 액체 지방 팬텀을 이용하여 일반 T2 지방 포화 기법들과 딥러닝 기반 T2 Dixon 기법의 지방분율을 정량적으로 분석 하였다. 연구 방법은 기준 팬텀 3시 방향에 지방 함유율이 0, 10, 20, 30%인 액체 지방 팬텀을 고정하고, 기법별 액체 지방 팬텀 중심부의 신호강도 값을 도출하였다. 그리고 측정된 값을 지방분율 공식을 이용하여 수치화하였다. 연구 결과 각각의 액체 지방 팬텀의 지방분율 측정에서 T2 Dixon 딥러닝 기법과 Dixon 기법이 다른 일반 지방 포화 기법들과 비교해 기준 지방분율에 가장 근접하였다. 그리고 두 기법 간 통계적 차이는 없어 딥러닝 영상 재구성이 지방 포화에 영향을 미치 지 않음을 알 수 있었다. 따라서 딥러닝 기반 T2 터보 스핀 에코 Dixon 기법은 정확한 지방분율로 지방 포화를 할 수 있어 그 유용성이 있다고 생각한다.

This paper reports the results of an experimental examination using X-rays to test annealing materials for lapped bearing steel (STB2), to confirm the validity of the weighted averaging analysis method. The distribution behavior for the sin diagram and the presence or absence of differences in the peak method, half-value breadth method, and centroid method were investigated. When lapping the annealed bearing steel (STB2) material, a residual stress state with a non-directional steep gradient appeared in the surface layer, and it was found that the weighted averaging analysis method was effective. If there is a steep stress gradient, the sin diagram is curved and the diffraction intensity distribution curve becomes asymmetric, resulting in a difference between the peak method, half-value breadth method, and centroid method. This phenomenon was evident when the stress gradient was more than 2~3 kg/mm2/μm. In this case, if the position of the diffraction line is determined using the centroid method and the weighted averaging analysis method is applied, the stress value on the surface and the stress gradient under the surface can be obtained more accurately. When the stress gradient becomes a problem, since the curvature of the sin diagram appears clearly in the region of sin > 0.5, it is necessary to increase the inclination angle  as much as possible. In the case of a lapping layer, a more accurate value can be obtained by considering  in the weighted averaging analysis method. In an isotropic biaxial residual stress state, the presence or absence of  can be determined as the presence or absence of strain for sin≈0.4.

본 연구에서는 DWI 적용 시 X축 거리에 따른 신호 손실과 인공물 발생 여부를 SS-EPI 기법과 비교 분석하여, MS-EPI 기법의 특성을 제시하고 임상 적용 관련 기초자료를 제시하고자 하였다. 3.0T 자기공명영상장치와 팬텀을 사용 하여 자기장 중심축과 좌우 끝 지점 ±3cm, 3번씩 움직여 표준 영상인 T2 강조영상과 SS-EPI DWI, MS-EPI DWI(RESOLVE) 축상면 영상을 획득하였다. 각 동일 부위에서의 SS-EPI DWI, MS-EPI DWI 영상을 T2 강조영상과 감산하여 신호 손실 직경을 측정하여 정량적 분석을 하였다. 정성적 평가는 나이퀴스트 허상과 기하학적 왜곡과 신호 손실, 인공물 발생 여부를 방사선사 3명이 비교평가 하였다. 두 기법 모두 오프 센터(off-center)로 이동할수록 신호 손실구간 또는 기하학적 왜곡이 나타나는데, 특히 MS-EPI 기법에서는 좌우 신호 손실 현상이 매우 증가해 –25, +25 cm 구간에서 는 약 50% 길이가 감소하였다. MS-EPI 기법은 근골격계 질환에서 기존에 매우 높은 영상 유용성을 인정받고 있다. 그러 나 k-공간을 분할 하여 채우는 MS-EPI 기법은 오프 센터의 낮은 공간 주파수 획득 시 위상변동 보정이 안 되어 신호 손실구간이 나타나며, 이에 관한 연구는 전혀 없는 실정이다. 이에 따라 본 연구는 기존의 선행 연구에서의 보여주지 못한 임상적 적용 시 MS-EPI 기법의 문제점을 파악하면서 이러한 정보를 공유하고 추가적인 연구에 토대가 될 수 있는 기초를 마련했다는 점에 의의가 있다.

확산강조 자기공명영상은 초급성기 뇌경색 진단과 뇌종양 진단 및 치료에 매우 유용하지만 뇌줄기 주변에 자화 감수성 인공물이 자주 발생하고 있어 이를 최소화하려는 노력이 필요하다. 확산강조영상은 에코평면영상(echo planar image)을 사용하고 서로 다른 자화 감수성을 가진 구조물들이 인접한 경계면에서 영상의 왜곡을 나타낸다. SENSE(sensitivity encoding) 기법은 자화 감수성 인공물을 감소시킬 수 있다. 본 연구는 뇌 줄기의 해부구조를 모방한 팬텀을 만들어서 확산 강조영상 시 자화 감수성 인공물을 감소시키는 최적의 SENSE 인자(factor)를 알아보았다. 산출된 최적의 SENSE 인자와 현재 임상 값으로 만든 영상을 비교 분석하고, 통계적 유의성을 검증하여 유용성을 알아보았다. 팬텀 실험 결과 SENSE 인자의 크기가 증가할수록 자화 감수성 인공물은 감소하였다. SENSE 인자 2.5, 3.0, 3.5, 4.0을 적용한 영상은 기준 영상 과 같은 크기의 왜곡이 발생하였다. 산출된 SENSE 인자 2.5의 실험군과 1.5을 적용한 대조군 각각 40명의 영상을 비교 분석하였다. SENSE 인자 1.5를 적용한 대조군은 SENSE 인자 2.5를 적용한 실험군에 비해서 자화 감수성 인공물이 더 크게 발생하였고, 통계적으로 유의하게 나타났다. 본 연구를 통해서 뇌 확산강조영상 획득 시 SENSE 인자 2.5를 적용한다 면 진단적으로 더욱 가치가 있는 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

We propose a method for developing an in-pipe inspection robot based on multiple inertial sensors. Estimating the position of underground pipelines where satellite signals do not reach remains challenging. High-precision inertial sensors and high-tech mobile robots can be solutions, but their high price limits their general use. We developed an in-pipe inspection robot by combining various low-cost sensors with a microcomputer-based RC car platform. First, we fabricated a multi-inertial sensors module by combining commercial grade low-cost MEMS inertial sensors. The sensor values measured by the multi-inertial sensor are transmitted to the main computer through the MCU, and the attitude angle of the vehicle is finally calculated through the inverse variance weighted average. The travel distance of the robot is estimated by using hall sensors and neodymium magnets attached to the inside of the wheels. Also, we measured the pipe diameter using multiple ultrasonic sensors. We verified the estimation accuracy of each sensor through experiments and consequently estimated the 3D trajectory of the in-pipe robot.

We introduce the Transformable Reflective Telescope (TRT) kit that applies an aluminum profile as a base plate for precise, stable, and lightweight optical system. It has been utilized for optical surface measurements, developing alignment and baffle systems, observing celestial objects, and various educational purposes through Research & Education projects. We upgraded the TRT kit using the aluminum profile and truss and isogrid structures for a high-end optical test device that can be used for prototyping of precision telescopes or satellite optical systems. Thanks to the substantial aluminum profile and lightweight design, mechanical deformation by self-weight is reduced to maximum 67.5 μm, which is an acceptable misalignment error compared to its tolerance limits. From the analysis results of non-linear vibration simulations, we have verified that the kit survives in harsh vibration environments. The primary mirror and secondary mirror modules are precisely aligned within 50 μm positioning error using the high accuracy surface finished aluminum profile and optomechanical parts. The cross laser module helps to align the secondary mirror to fine-tune the optical system. The TRT kit with the precision aluminum mirror guarantees high quality optical performance of 5.53 μm Full Width at Half Maximum (FWHM) at the field center.

최근 자기공명영상 획득을 위한 시뮬레이션 도구가 개발되어 오랜 시간이 소요되는 임상 연구를 대체할 수 있게 되었다. 이에 본 연구에서는 MRiLab 시뮬레이션을 사용하여 부가인자인 에코 시간의 변화에 따라 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하여 영상의 신호 및 노이즈의 변화를 정량적으로 평가하고 경향성을 파악하고자 한다. 이를 위해 실제 MRI 장비를 기반으로 새롭게 개발된 MRiLab simulation tool을 사용하여 모든 파라미터를 같게 고정한 후 TE만을 20~95 ms범위에서 5 ms 간격으로 각각 설정하여 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하였다. 획득된 영상들의 신호 및 노이즈 특성 변화를 정량적으로 평가하기 위해 신호대잡음비 및 대조대잡음비를 측정하였다. 결과적으로, TE가 증가할수록 SNR은 감소하고 CNR은 증가하는 경향을 보였다. 이는 TE가 증가할수록 관심 영역으로 설정된 뇌척 수액 신호는 일정하게 유지되는 반면 노이즈는 증가하였으며, 백그라운드로 설정된 백질의 경우 신호가 감소함과 동시에 노이즈가 증가한 것이 원인으로 분석된다. 결론적으로, 진단에 용이한 경사에코 펄스 시퀀스가 적용된 뇌 T2 강조 영상을 획득하기 위해서는 그 목적에 따라 적합한 TE를 설정하는 것이 중요함을 확인하였다.

본 연구는 고속 스핀에코 기법의 T2 강조영상 획득에 있어 온도 상승을 최적화하기 위한 에코 개수(echo train length, ETL) 25를 기반으로 재자화 펄스의 범위에 따른 온도 변화와 이에 따른 신호대잡음비(signal to noise ratio, SNR) 분석을 통한 합리적인 영상 파라미터를 제시하고자 하였다. 온도 변화측정은 수소원자 공명주파수(proton resonance frequency shift. PRF) 기법을 활용했으며, 재자화 펄스의 각도(flip angle, FA)에 따른 온도 상승을 측정하였다. 온도 변화는 재자화 펄스 90도 인가 시에 약 0.202±0.023°C로 증가했으며, 이는 최소 FA인 60도(약 0.196±0.024°C)와 가장 유사하게 나타났다. 또한, 그 영상의 SNR은 FA 120도과 150도에 비해 FA 90도에서 약간 감소하는 경향이 나타났지만(약 12.5%), FA 180도와 비교하여 큰 차이는 발생하지 않았다 (FA 90도=349.66±3.68; FA 180도=357.68±3.21). 이 결과들은 고속스핀에코 기법에서 ETL 25를 사용한 빠른 영상획득 시간을 기반으로 합리적인 영상신호와 재자화 펄스에 의한 최소 온도 상승을 나타내며, 이는 인체 MR 안전기준을 충분히 보장하는데 기여할 수 있다. 특히, ETL 25와 결합된 90도 FA 사용은 가속화된 영상획득 시간, 합당한 T2 영상의 SNR, 그리고 최적의 인체 온도 증가를 위한 고속스핀에코 기법에서의 최적화된 영상 파라미터가 될 수 있을 것으로 사료된다.

뇌 3차원 T1 관상면 검사 시 ENCASE를 적용했을 때 CS 계수의 증가 시 영상획득 시간 변화와 영상의 질의 변화에 따른 유용성에 관하여 알아보고자 한다. 연구 대상은 본원을 내원한 30명의 환자를 대상으로 하였고, 1.5T MRI 장치로 진행하였으며, 24채널 두경부 코일을 사용하였다. 획득한 영상의 상대적신호강도비(rSI)와 상대적대조도비(rC)를 구하였으 며, MIPAV로 뇌실질과 뇌실의 체적을 측정하여 One-way Anova를 사용하여 정량적 분석을 하였고, p<0.05일 때 통계 적으로 유의한 것으로 해석하였다. 또한, 5점 리커트 척도를 이용하여 영상의 질에 대하여 정성적 분석을 하였고, 측정자 내 신뢰도를 확인하기 위해 ICC가 0.75 이상 나오면 측정자간 신뢰성이 높은 것으로 간주하였다. rSI와 rC 모두 p<0.05로 통계적으로 유의미한 차이를 보였고, 급내 상관계수가 0.75이상(p<0.05)으로 통계적으로 매우 높은 신뢰도를 나타냈다. MIPAV를 이용한 체적측정에서는 뇌실질과 뇌실의 체적의 차이는 p=1.000으로 통계학적으로 유의미한 차이는 없었고, 사후분석결과 또한 유의미한 차이를 보이지 않았으며. 급내 상관계수가 0.75이상(p<0.05)으로 통계적으로 매우 높은 신뢰도를 나타냈다. 또한, 정성적 평가에서는 CS 계수가 증가함에 따라 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.001). 따라 서 ENCASE 기법을 이용한 3차원 T1 TFE 관상면 검사 시 CS 계수를 증가시킨다면 뇌의 체적 변화 없이 3차원 T1 시상면 영상보다 짧은 150초로 기존의 뇌 3차원 시상면 T1 기본 검사시간 260초 보다 짧은 영상획득 시간으로 진단적 가치가 높은 영상을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

This study examined the spatial autocorrelation of the 2016 foot and mouth disease (FMD) outbreaks in South Chungcheong to determine the association between the disease epidemics and pig farm vehicle movements. Two spatial autocorrelation testing methods were used: Moran’s I and Getis-Ord G statistics. The Moran’s I statistic for the FMD outbreak areas was -0.239, and its p-value was less than 0.007. The median Getis-Ord G statistic for the FMD outbreak areas was -0.323. The results indicated that the geographical distribution of the FMD outbreak areas was not spatially homogeneous. The spatial autocorrelation of the 2016 FMD epidemics was considered by applying a geographical weighted Poisson regression (GWPR) model in the analysis, in which pig farm vehicle movements were used as risk factors for the 2016 FMD epidemics. The number of FMD-infected farms per second-level administrative province (si or gun) was used as a dependent variable. The number of farm vehicle movements within the province (within variable), from one province to other provinces (outbound variable), or from other provinces to one province (inbound variable), were included as independent variables in the GWPR model. The results of the GWPR model were as follows. The estimated median coefficient of the log-transformed within variable, the log-transformed outbound variable, and log-transformed inbound variable were -0.000, 0.010, and -0.009, respectively. The optimal bandwidth for the GWPR model was 80.49, and the AIC score was 89.35. The results showed that the GWPR model would provide an understanding of the relationship between the 2016 FMD epidemics and pig farm vehicle movements

Gd-EOB-DTPA를 사용해 시간별로 3차원 T1강조 자기공명 담도조영술(T1W MRC)을 얻어 담즙 내로 배설되는 적절한 지연 시간을 알아보고, 이를 3차원 T2강조 자기공명 담도조영술(T2W MRC)과 비교하여 간담도 영상의 유용성을 평가하고자 한다. 본원을 내원하여 간 자기공명 영상을 검사한 30명의 간공여자를 대상으로 실시하였다. T2W MRC와 T1W MRC를 비교 평가하였으며, T1W MRC는 조영제 주입 후 10, 15, 20, 25분에 획득하였다. 정량적 평가는 T1W MRC 영상의 right hepatic duct(RHD), intra hepatic duct(IHD), common bile duct(CBD)1, CBD2, CBD3에서 시간 변화에 따른 상대적 신호강도 비와 상대적 대조도 비를 산출하였고, 최대투사강도 영상에서 직경과 길이를 측정하였다. 정성적 평가는 T1W MRC 에서의 시간변화에 따라 리커트 5점 척도로 평가하였고 그 중 T1W MRC 15분 지연 영상을 선택하여 T2W MRC와 해부학적 구조를 리커트 5점 척도로 평가하였다. 정량적 평가에서 T1W MRC의 상대적 신호강도 비와 상대적 대조도 비의 경우 CBD3 은 조영제 주입 20분, 나머지 4곳의 측정 부위에서는 조영제 주입 15분 이후 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 직경은 15분 이후, 길이는 20분 이후 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 정성적 평가에서 T1W MRC의 조영제 주입 15분 이후, T1W MRC 와 T2W MRC를 비교한 결과 CBD와 인공물은 유의한 차이가 없었고, RHD, IHD, pancreatic duct(PD)는 통계적으로 유의하였다. 해부학적 정보만을 제공하는 T2W MRC 영상과 더불어 조영제를 주입한 T1W MRC 영상으로 간담도의 기능도 평가하는 데 도움을 줄 수 있다. 따라서 15분 이후에 얻은 T1W MRC는 임상적인 가치가 있는 영상으로 나타났다.

목적：본 연구에서는 간세포암 환자들을 대상으로 직접 얻은 2000 s/㎟의 높은 b-value의 확산강조영상(diffusion weighted image, DWI)과 낮은 b-value들을 외삽(外揷, extrapolation) 하여 재구성한 2000 s/㎟의 같은 b-value의 확산강조영상 (computed diffusion weighted image, cDWI)을 비교하여 cDWI의 유용성을 평가해보고자 한다. 대상 및 방법：총 30명의 간세포암(hepatocellular carcinoma, HCC) 환자를 대상으로 실험하였다. b-value 0, 50, 800, 2000 s/㎟을 이용한 DWI를 획득하고, b-value 0, 50, 800 s/㎟의 DWI만을 외삽하여 b-value 2000 s/㎟의 cDWI를 재구성하였다. 직접 얻은 b-value 2000 s/㎟의 DWI와 재구성으로 얻은 b-value 2000 s/㎟의 cDWI의 신호 대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR), 대조도 대 잡음비(Contrast-to-noise ratio, CNR)를 정량평가하였다. 또한 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 검사 경력이 서로 다른 방사선사 2 명이 각각 시각적인 영상의 질에 대해 정성평가를 하였다. 정량평가는 대응표본 t-검정을 통해 통계적 유의성을 검정하였다. 정성평가는 대응표본 t-검정과 함께, 각 평가자 간 평가 점수의 일치도 분석을 위해 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient, ICC)를 실시하였다. 결과：정량평가 결과는 DWI의 SNR이 각각 간실질에서 40.68±1.94, HCC에서 90.8±6.12, 문맥에서 62.69±5.08이었다. cDWI의 SNR은 각각 간실질에서 38.36±4.55, HCC에서 100.52±9.33, 문맥에서 3.6±0.43이었다. DWI의 CNR은 각각 간실질과 HCC 사이에서 48.31±5.72, 간 실질과 문맥 사이에서 22.01±3.2, HCC와 문맥 사이에서 49.71±5.14이었다. cDWI의 CNR은 각각 간실질과 HCC 사이에서 57.66±6.16, 간 실질과 문맥 사이에서 34.76±4.18, HCC와 문맥 사이에서 96.2±8.87이었다. 정성평가 결과, 방사선사1이 DWI를 1.14±0.36, cDWI을 3.36±0.49로 평가하였다. 방사선 사2는 DWI를 1.18±0.39, cDWI를 3.43±0.5로 평가하였다. 정량평가와 정성평가 모두에서 대응표본 t-검정은 통계적 유의성을 나타냈다(p<0.05). 정성평가에서 급내상관계수는 DWI에서 0.932 (95% CI 0.852-0.968, p=0.000), cDWI에서 0.925 (95% CI 0.838-0.965, p=0.000)으로 매우 높은 일치도를 보였다. 결론：병소 외의 간의 구조물에서는 고식적인 b-value 2000 s/㎟의 DWI의 SNR이 높았다. 하지만 간세포암의 SNR과 모든 경우의 CNR, 시각적 평가는 b-value 2000 s/㎟의 cDWI에서 더 높았다. 특히 혈관 등 구조물들의 경계에서 cDWI의 구별 능력이 뛰어났다. 따라서 2000 s/㎟의 높은 b-value의 cDWI은 기존의 DWI 방식을 대체하여, 간에서 구조물 간에 더 나은 분해능을 제공하고, 검사시간 단축을 실현할 수 있다.