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Quasi-breath-hold (QBH) Biofeedback in Gated 3D Thoracic MRI: Feasibility Study
김태호,이레나,김시용,Kim, Taeho,Pooley, Robert,Lee, Danny,Keall, Paul,Lee, Rena,Kim, Siyong Korean Society of Medical Physics 2014 의학물리 Vol.25 No.2
연구의 목적은 의사호흡정지(QBH) 바이오 피드백이 의료영상획득 시간의 큰변화 없이 잔류 호흡 운동을 조절함으로써 호흡 운동에 의한 영상 오류를 줄이고, 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상을 향상시킬 수 있다는 가설을 실험하는 것이다. 가설을 확인하기 위해 건강한 다섯 사람을 대상으로 3T 지멘스 엠알아이의 호흡 탐색기가 포함된 T2 가중 스페이스 엠알 펄스 시퀀스를 이용해 두번의 게이트 자기공명 영상 연구를 시행 하였다: 자유 호흡 상태와 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡상태, 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템은 알피엠(RPM) 시스템(실시간 위치 관리시스템, 베리안)을 사용하여, 복부의 외부 위치를 측정하고, 음향과 시각적으로 각각의 호흡주기의 90% 위치에서 2초 숨을 정지하도록 안내하는 방법을 사용했다. 평가방법은 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템을 이용시 간 상부의 호흡정지모습의 재현성이 게이팅 영역 내에서 향상되는지를 지원자의 실험을 통해 평가하였다. 자유호흡상태와 의사호흡정지 바이오 피드백상태에서 3차 흉부자기공명영상내에 호흡 운동에 의한 영상 오류와 게이팅영역 내에서의 잔류 호흡 운동 조절여부도 함께 평가했다. 또한, 복부 변위의 RMSE도 (제곱근오차) 조사되었다. 의사호흡정지 바이오 피드백방법을 사용함으로 자유호흡의 경우보다 게이트 3차 흉부 엠알 영상에서 폐와 간에서 호흡운동에 의한 영상오류의 감소 결과를 획득했다(영상획득시간: ~6분). 이는 의사호흡정지 바이오 피드백사용시, 게이팅 영역에서 복부 운동 감소와 횡경막의 잔류 움직임 감소가 일치함을 의미한다. 따라서, 알피엠을 통해 얻은 복부 변위의 전체 자료에서평균 RMSE는 (제곱근오차) 자유 호흡의 2.0 mm에 비해 7 mm (67% 감소, p값=0.02)로 감소하였으며, 게이팅영역만을 고려했을때는 자유 호흡의 1.7 mm가 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡을 사용함으로써 0.7 mm (58 % 감소, p값=0.14) 로 개선되었다. 선형 피팅을 사용하여 얻은 평균 기준 이동값은 의사호흡정지 바이오 피드백 을 사용하면 자유 호흡 5.5 mm/분보다 0.6 mm/분(89% 감소, p값=0.017)으로 감소되었다. 이 연구는 의사호흡정지 바이오 피드백을 이용해 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상 중에 간 상부의 호흡정지 재현성이 향상되는 것을 보여 주었다. 이 시스템은 내부 해부학의 운동을 조절함으로써 게이트 의료 영상과 방사선 치료에 임상적으로 적용 할 수 있다. The aim of the study is to test a hypothesis that quasi-breath-hold (QBH) biofeedback improves the residual respiratory motion management in gated 3D thoracic MR imaging, reducing respiratory motion artifacts with insignificant acquisition time alteration. To test the hypothesis five healthy human subjects underwent two gated MR imaging studies based on a T2 weighted SPACE MR pulse sequence using a respiratory navigator of a 3T Siemens MRI: one under free breathing and the other under QBH biofeedback breathing. The QBH biofeedback system utilized the external marker position on the abdomen obtained with an RPM system (Real-time Position Management, Varian) to audio-visually guide a human subject for 2s breath-hold at 90% exhalation position in each respiratory cycle. The improvement in the upper liver breath-hold motion reproducibility within the gating window using the QBH biofeedback system has been assessed for a group of volunteers. We assessed the residual respiratory motion management within the gating window and respiratory motion artifacts in 3D thoracic MRI both with/without QBH biofeedback. In addition, the RMSE (root mean square error) of abdominal displacement has been investigated. The QBH biofeedback reduced the residual upper liver motion within the gating window during MR acquisitions (~6 minutes) compared to that for free breathing, resulting in the reduction of respiratory motion artifacts in lung and liver of gated 3D thoracic MR images. The abdominal motion reduction in the gated window was consistent with the residual motion reduction of the diaphragm with QBH biofeedback. Consequently, average RMSE (root mean square error) of abdominal displacement obtained from the RPM has been also reduced from 2.0 mm of free breathing to 0.7 mm of QBH biofeedback breathing over the entire cycle (67% reduction, p-value=0.02) and from 1.7 mm of free breathing to 0.7 mm of QBH biofeedback breathing in the gated window (58% reduction, p-value=0.14). The average baseline drift obtained using a linear fit was reduced from 5.5 mm/min with free breathing to 0.6 mm/min (89% reduction, p-value=0.017) with QBH biofeedback. The study demonstrated that the QBH biofeedback improved the upper liver breath-hold motion reproducibility during the gated 3D thoracic MR imaging. This system can provide clinically applicable motion management of the internal anatomy for gated medical imaging as well as gated radiotherapy.
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김태호(Taeho Kim),김종현(Jonghyeon Kim),김성준(Sungjun Kim),김광호(Kwangho Kim),푸보(Bo Pu),나완수(Wansoo Nah) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.5
본 논문에서는 4-포트 수평/수직 프로브 스테이션을 사용하여 수직 커넥터 핀의 특성 측정 시 사용되는 회로망 분석기의 교정용 키트(calibration kit)를 제안한다. 기존의 수평면에서 사용되는 교정키트를 사용하면, 교정 후 프로브 암의 변경 및 추가적인 장치가 필요하며, 이로 인한 시간 소요뿐 아니라, 주변 상황에 민감한 프로브 팁의 위치 변동에 기인한 정밀도 훼손의 위험이 있다. 본 논문에서는 이를 보완할 수 있는 4-포트 수평/수직 겸용 교정키트를 제시한다. 교정은 SOLT 방법을 이용하였으며, Short, Open, Load는 수평면에서 교정하며, Thru는 프로브의 위치에 따라서 교정기판의 같은 수평면에서 교정하거나 또는 교정기판의 위쪽, 아래쪽을 수직으로 연결하여 사용할 수 있도록 설계/제작하였다. 즉, 기판에 수직한 Thru를 교정할 때에는 교정키트를 수직으로 세워 키트 양면을 사용하여 교정할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 교정키트에서의 SOLT 회로 반사/전달 특성을 기존 교정키트의 SOLT 회로의 반사/전달 특성과 비교 분석하였으며, 두 교정키트의 전달 특성은 길이 보정 후, 300 kHz부터 8.5 GHz까지 약 ±0.1 dB의 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 이와 같이 설계/제작된 4-포트 수평/수직 교정키트의 유용성을 입증하기 위하여 각각 수평 측정의 경우와 수직 측정의 경우의 두 가지 경우 사례 연구를 수행하였으며, 그 결과를 기존의 교정키트를 사용한 후 측정된 결과 데이터와 비교 분석하였다. In this paper, we propose a horizontal/vertical calibration kit for calibrating a vector network analyzer(VNA) to measure the vertical connector pin. If the conventional calibration kit is used, we should change the arm for a probe or need an assistant device and it takes a long time. In addition there is a risk of precision degradation caused by the position change of the probe tip sensitive to the surroundings. We suggest a 4-port vertical calibration kit to make up for the aforementioned shortcomings. The calibration kit was manufactured for the SOLT calibration method. ‘Short’, ‘Open’, and ‘Load’ are available in the horizontal plane, ‘Thru’ is available not only in the horizontal plane on the two planes of a PCB, but in the vertical plane between the two planes according to the positions of the probes. We complemented the conventional calibration kit to make a vertical calibration kit to be used for the vertical measurement method. We compared and analysed their reflection/transfer characteristics of the SOLT calibration standards of the proposed calibration kit and conventional one, we get a ±0.1 dB differences of transfer characteristics in the range from 300 kHz to 8.5 GHz. In order to demonstrate usefulness, and we performed a case study for horizontal and vertical cases, and compared the results of the proposed calibration kit and conventional one.
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김태호 ( Taeho Kim ),이현경 ( Hyeon Kyeong Lee ) 국군의무사령부 2015 대한군진의학학술지 Vol.46 No.1
Malaria is a protozoan disease transmitted by the bite of infected Anopheles mosquitoes. Since Plasmodium vivax malaria reemerged in the north areas of South Korea, various manifestations related to malaria have been reported. During malarian infection, combined splenic complications such as hematoma formation, rupture, splenomegaly, and splenic infarction should be carefully identified. Splenic infarction is a rare complication and it is probably undiagnosed. We described the case of a 20-year-old male soldier who had acute Plasmodium vivax malaria complicated with splenic infarction. The patient were successfully treated with anti-malarial medications.
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공급 체인 내 갑-을 관계에서 정보 비대칭이 초래하는 사회적 후생 손실의 추정에 관한 연구
김태호(Taeho Kim),김상현(Sang-Hyun Kim),채병찬(Byeong-Chan Chae),이상훈(Sang-Hoon Lee) 한국SCM학회 2017 한국SCM학회지 Vol.17 No.1
Agent tries to get some extra profit or utility by utilizing its own asymmetric information of the level of its effort in the actions with principal in the Principal-agent relationship within a supply chain. However, though this trial from agent may increases its own profit or utility it may generate the loss in social welfare decrease because it decrease the profit of principal by more amount than the increase in the profit or utility of agent. This paper deals with the estimation of this loss in social welfare. In order to do it, we calculate the profit or utility of agent and principal under both case of information symmetry and information asymmetry of the level of agent°Øs effort and compare them under a simple contract context. In conclusion, we can observe the existence of the loss in social welfare and estimate the size of it.
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김태호(Taeho Kim) 경북대학교 인문학술원 2016 동서인문 Vol.0 No.6
본 연구의 목적은 대학의 본질인 교육과 연구가 원활히 수행될 수 있도록 국가 권력은 대학의 자율을 구속하는 것이 아닌 보존하는 것에 초점을 맞춰야 한다는 것을 주장하는 것이다. 자율적 의사결정과 독립된 재정회계구조가 보장되지 않는 국내 국립대학의 현실에 대한 문제제기와 현실적 대안 제시를 위해 핀란드 국립대학의 의사결정 및 재정회계구조를 헬싱키대학의 경우를 중심으로 비교 고찰하였다. 연구 결과 다음 사항을 확인하였다. 첫째, 국내 국립대학의 경우와 달리 헬싱키대학의 의사결정구조는 총장 1인이나 특정 기구에 의해 독단적으로 이루어지지 않도록 대학내 설치된 여러 의사결정기구에 분산되어 이루어진다. 둘째, 헬싱키대학은 재정의 대부분을 정부의 지원과 대학이 보유한 자산의 운용 수익을 통해 충당하는데, 어떠한 경우에도 정부가 재정지원을 미끼로 대학 운영에 직접 개입하지 않는다. 셋째, 핀란드의 모든 대학은 매년 대학 평가를 받는데 이때 정부는 평가가 원활히 진행될 수 있도록 지원을 하고, 평가결과를 대학 간 등급을 매기거나, 대학을 통제하기 위한 수단으로 사용하지 않는다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 국내 국립대학이 교육과 연구의 목적을 수행할 수 있도록 대학의 자율성이 보장되어야 한다고 제안하였다. The purpose of this study is to claim that autonomous rights of Korean national universities should be ensured in any circumstances, so they may successfully carry out their educational and research goals. For its purpose, this study compares the governance and finance structures of Korean national universities with those of Finland universities. The comparative analysis of public universities in Finland and Korea has revealed the followings: First, unlike that of national universities in Korea, the governance structure of national universities in Finland is distributed to internal boards and committees such as the board or the university collegium, not to the particular personnel like a rector only. Second, for universities in Finland, the financial resources come mostly from the government, as well as from profits of university properties, yet the government does not regulate the universities under their supervision at all. Third, all universities in Finland are evaluated primarily for the purpose of maintaining and improving their educational and research qualities, not for the sake of rating among the universities. Based on this study, we may suggest that we need to ensure the autonomous rights of Korean national universities so that they may continuously function as a higher education system.
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