간과 비장의 체적을 구하기 위한 3차원 영역 확장 기반 자동 영상 분할 알고리즘의 동물팬텀을 이용한 성능검증

김진성,조준식,신경숙,김진환,전호상,조규성,Kim, Jin-Sung,Cho, June-Sik,Shin, Kyung-Sook,Kim, Jin-Hwan,Jeon, Ho-Sang,Cho, Gyu-Seong 한국의학물리학회 2008 의학물리 Vol.19 No.3

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. Living donor liver transplantation is increasingly performed as an alternative to cadaveric transplantation. Preoperative screening of the donor candidates is very important. The quality, size, and vascular and biliary anatomy of the liver are best assessed with magnetic resonance (MR) imaging or computed tomography (CT). In particular, the volume of the potential graft must be measured to ensure sufficient liver function after surgery. Preoperative liver segmentation has proved useful for measuring the graft volume before living donor liver transplantations in previous studies. In these studies, the liver segments were manually delineated on each image section. The delineated areas were multiplied by the section thickness to obtain volumes and summed to obtain the total volume of the liver segments. This process is tedious and time consuming. To compensate for this problem, automatic segmentation techniques have been proposed with multiplanar CT images. These methods involve the use of sequences of thresholding, morphologic operations (ie, mathematic operations, such as image dilation, erosion, opening, and closing, that are based on shape), and 3D region growing methods. These techniques are complex but require a few computation times. We made a phantom for volume measurement with pig and evaluated actual volume of spleen and liver of phantom. The results represent that our semiautomatic volume measurement algorithm shows a good accuracy and repeatability with actual volume of phantom and possibility for clinical use to assist physician as a measuring tool.

복부 CT 영상에서 비장의 웨이브 패턴을 이용한 간경변의 자동 진단

성원(Won Seong),조준식(June-Sik Cho),노승무(Seung-Moo Noh),박종원(Jong-Won Park) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.32 No.6

본 연구는 간경변을 보유한 환자의 복부 CT 영상을 이용하여 비장의 웨이브 패턴(wave pattern)을 관찰하였는데 정상간을 보유한 환자의 복부 CT 영상과 차이가 있음을 발견하였다. 간경변을 가지고 있는 환자의 복부 CT 영상에서 비장은 왼쪽 측면에 깊은 웨이브 부분이 존재하였다. 정상간의 경우에도 왼쪽 측면에 웨이브가 존재하기도 하나 깊이가 깊지 않음을 알 수 있다. 그러므로, 간경변을 가진 비장의 웨이브 부분들의 면적의 합이 정상간을 가진 비장의 웨이브 면적보다 크다는 것을 알 수 있다. 나아가, 간경변을 보유한 영상에서 비장의 웨이브 부분을 추출하여 원형성(circularity)을 살펴보았을 때 정상간에 수반된 비장의 웨이브 부분보다 더 원형에 가깝다는 것을 알 수 있었다. 본 논문은 위와 같이 관찰된 원리를 바탕으로 복부 CT 영상에서 비장의 웨이브 패턴을 이용하여 간경변을 효과적으로 진단하는 새로운 방법을 제시한다. 이는 꼬리엽과 우엽의 비율 테스트를 생략하고 비장만으로 간경변 보유 간을 자동 판정해 낼 수 있음을 말해주는 것이다. We examined the wave pattern of the spleen by using abdominal CT images of a patient with liver cirrhosis, and found that they are different from those of a person with a normal liver. In the abdominal CT image of the patient with liver cirrhosis, there is a deep wave part on the left side of the spleen. In the case of the normal liver, there are waves on the left side, but they aren't deep. Therefore, the total area of waving parts of the spleen with liver cirrhosis is found to be greater than that of the spleen with the normal liver. Moreover, when examining circularity by abstracting the waves of the spleen from the image with liver cirrhosis, we found they are more circular than those of the spleen accompanied by a normal liver. This paper suggests an automatic method to diagnose liver cirrhosis by using the wave pattern of the spleen in abdominal CT images on the basis of the two principles. It tells us that we can judge if the liver has liver cirrhosis automatically, without the manual test of the ratio of caudate lobe to right lobe, only with the spleen.

상부 위암에서 유문보존 근위부 위아전절제술과 공장간치술을 시행한 위전절제술의 비교

노승무,정현용,이병석,조준식,신경숙,송규상,이태용,Noh Seung-Moo,Jeong Hyun-Yong,Lee Byong-Seok,Cho June-Sik,Shin Kyung-Sook,Song Kyu-Sang,Lee Tae-yong 대한위암학회 2002 대한위암학회지 Vol.2 No.3

Purpose: The aim of this study was to evaluate the shortterm outcome of a pylorus-preserving proximal gastrectomy by comparing it with a jejunal interposition after a total gastrectomy in proximal gastric adenocarcinoma. Materials and Methods: For 22 patients (12 men and 10 women) who underwent a pylorus-preserving proximal gastrectomy, several clinical parameters were obtained from the medical records retrospectively. In this study, the data were collected between September 1993 and December 1999 at Chungnam National University Hospital, and the results were compared with those of 25 patients (17 men and 8 women) who underwent an isoperistaltic simple jejunal interposition. Results: The average operative time in the pylorus-preserving proximal gastrectomy group (220 minutes) was shorter than that in the jejunal interposition group (243 minutes) (P<0.05). The hemoglobin and hematocrit levels were significantly higher in the pylorus-preserving proximal gastrectomy group at 2 years after the operation. The body weight ratio (postoperative body weight/preoparative body weight) in patients who had a pylorus-preserving proximal gastrectomy was significantly higher than that in patients with a jejunal interposition at 2 years after the operation. The jejunal interposition procedure had better outcomes in anastomotic site stricture, duration of hospital stay, and number of removed lymph nodes (P<0.05). Conclusions: We think that from the viewpoint of quality of life, a pylorus-preserving proximal gastrectomy, as well as a jejunal interposition, is a useful reconstruction method for early adenocarcinomas of the proximal stomach. However, stricture of the esophagogastrostomy site in the pyloruspreserving proximal gastrectomy is a common problem to be solved in the future.

위전절제시 단순공장간치술의 임상적 의의

배진선,노승무,정현용,이병석,조준식,신경숙,송규상,이태용,Bae Jin-Sun,Noh Seung-Moo,Jeong Hyun-Yong,Lee Byong-Seok,Cho June-Sik,Shin Kyung-Sook,Song Kyu-Sang,Lee Tae-yong 대한위암학회 2001 대한위암학회지 Vol.1 No.4

Purpose: The aim of this study was to evaluate the shortterm outcome of a jejunal interposition, by comparing it with a conventional Roux-en-Y gastrojejunostomy, after a total gastrectomy. Materials and Methods: For 28 patients (20 men and 8 women) with a gastric adenocarcinoma, who underwent an isoperistaltic simple jejunal interposition, weight, hemoglobin, hematocrit, serum protein and albumin, and cholesterol levels were checked before the operation and at 1 year and 2 years after the surgery. Also, endoscopy was performed to confirm reflux esophagitis. In this study, the data were collected between January 1993 and July 1999 at Chungnam National University Hospital, and the results were compared with those of the Roux-en-Y procedure. Results: The body weights at 1 year and 2 years after the surgery had returned to $86.0\%$ and $87.6\%$ of the recent original body weight in the jejunal interposition (JI) group and to $90.8\%,\;87.0\%$, respectively in the Roux-en-Y (RY) group. The levels of hemoglobin (g/dl) were 13.3, 12.5, and 11.9 in the JI group, and 13.8, 12.6, and 12.1 in the RY group at the time of the operation and at 1 year, and 2 years after the surgery, respectively. The total serum protein (g/dl) levels were 7.1, 7.2, and 7.5 in the JI group and 7.1, 7.0, and 7.2 in the RY gropu at the time of the operation and at 1 year and 2 years after the surgery, respectively. The serum albumin (g/dl) levels were 4.2, 4.1, and 4.2 in the JI group and 4.2, 4.2, and 4.2 in the RY group at the time of the operation and at 1 year, and 2 years after the surgery, respectively. The total serum cholesterol (mg/dl) levels were 186.5, 174, and 164 in the JI group and 213.7, 171.1, and 141.0 in the RY group at the time of the operation and at 1 year and 2 years after the surgery, respectively. The endoscopic finding showed that reflux esophagitis occurred in $7.1\%$ of the patients in the JI group and in $3.5\%$ in the RY group. Conclusion: We think that from the view point of quality of life, a jejunal interposition, as well as a Roux-en-Y procedure, is a useful reconstruction methods for a total gastrectomy.

이미지 추출 가속을 통한 고성능 딥러닝 트레이닝 시스템

정희택(Heetaek Jeong),김장우(Jangwoo Kim) 한국정보과학회 2019 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.12

비장의 웨이브 패턴을 이용한 간경변의 자동 진단

성원(Won Seong),조준식(June-Sik Cho),박종원(Jong-Won Park) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.2Ⅱ

본 연구는 간경변을 보유한 환자의 복부 CT 영상을 이용하여 비장의 웨이브 패턴(wave pattern) 을 관찰하였는데 정상간을 보유한 환자의 복부 CT 영상과 차이가 있음을 발견하였다. 본 논문은 관찰된 두 가지 원리를 바탕으로 복부 CT 영상에서 비장의 웨이브 패턴을 이용하여 간경변을 효과적으로 진단하는 새로운 방법을 제시한다. 본 논문에서 실험에 사용한 영상들의 경우에 꼬리엽과 우엽의 비율로써 간경변을 보유한 영상임을 알 수 있는 경우에는 모두 비장의 웨이브 패턴 테스트들로써 간경변 보유 판정 결과를 얻었다. 이는 꼬리엽과 우엽의 비율 테스트를 생략하고 비장만으로 간경변 보유 간을 판정해 낼 수 있음을 말해주는 것이다.

복부 CT 영상에서 비장 비대 탐지를 위한 웨이브 패턴의 자동 분리 및 분석

성원(Won Seong),강동구(Dong-Goo Kang),조준식(June-Sik Cho),박종원(Jong-Won Park),나종범(Jong Beom Ra) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1

간경변을 보유한 환자의 복부 CT 영상을 관찰한 결과 비장의 웨이브 패턴(wave pattern)이 정상간을 보유한 사람의 복부 CT 영상과 차이가 있음이 발견되었다. 한편 간경변에 동반된 비장은 일반적으로 비대한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 두가지 원리를 바탕으로, 복부 CT 영상에서 비장의 웨이브 패턴을 이용하여 비장 비대를 효과적으로 진단하는 새로운 방법을 제시한다. 제안된 방법에서는 단순히 비장의 크기만을 이용하지 않고 비장의 형태 변화를 바탕으로 국소적 비장 비대의 자동 판정을 효과적으로 수행할 수 있음을 입증하였다.

유문보존 근위부 위아전절제술의 임상적 고찰

노승무(Seung-Moo Noh),배진선(Jin-Sun Bae),정현용(Hyun-Yong Jeong),조준식(June-Sik Cho),신경숙(Kyung-Sook Shin),송규상(Kyu-Sang Song),소영(Young So) 대한외과학회 2000 Annals of Surgical Treatment and Research Vol.59 No.6

명암값 분포를 이용한 자동화된 간과 비장의 정교한 추출

유승화(Seung Wha Yoo),성윤창(Yun Chang Sung),조준식(June Sik Cho),노승무(Seung Moo Noh),신경숙(Kyung Suk Shin),박종원(Jong Won Park) 한국정보과학회 2001 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.28 No.1·2

Because each organ has a gray value range of its own and its different ratio, in this study, we segmented the organ from the noise part with this gray value portion. We represented the organ with mesh images and made a template that is the rough outline of the organ. In the location searching process, that is to find the organs location, we traced not only the organ itself but also the separated organ. To represent the outline of the organ, we used the subtraction method from the binary image, so that even the tip of the organ could be represented minutely. With the proposed opening and closing methods in this paper, we reduced the runtime of the process in comparison with the existing algorithm. We computed the volume calculation from the segmented organ size and presented a clinical demonstration with the animal experiment. 각 장기는 고유한 명암값의 범위와 각 명암값에 대한 서로 다른 비율을 지니고 있으므로 제안된 연구에서는 이러한 명암값의 비율을 이용하여 장기의 영역과 노이즈를 구분할 수 있도록 하였다. 장기의 영역을 세 종류의 메쉬영상으로 표현하여 이들의 유니온 영상으로 장기의 전반적인 형태인 템플리트를 생성하였다. 템플리트 방식은 기존의 방식에서 명암값의 범위가 같은 노이즈의 제거가 어려운 단점을 해결하여 장기의 영역만을 분리할 수 있었다. 장기의 위치를 탐색하기 위한 위치탐색과정에서는 장기의 존재여부의 파악과 함께 분리된 장기까지 추적할 수 있도록 하였다. 외곽선 표현을 위해서는 템플리트로 이진영상에서 서브트랙션(subtraction)하는 방법을 사용하여 장기의 말단부위까지 세밀하게 표현하였다. 제안된 연구에서 사용된 오프닝과 클로징 방법으로 기존의 structuring element를 사용하는 방법에 비해 처리 속도를 단축시킬 수 있었다. 추출된 장기의 면적을 토대로 체적계산을 시행하였고 동물실험을 통하여 임상실험치를 제시하였다.

위선암에서 Dynamic CT의 진단적 유용성

송석우(Suk Woo Song),노승무(Seung Moo Noh),배진선(Jin Sun Bae),조준식(June Sik Cho) 대한외과학회 1994 Annals of Surgical Treatment and Research Vol.46 No.1