Virtual surgical planning and patient-specific implant design system for fractured orbital wall reconstruction

Hannah Kim(김한나),Hyun A Kim(김현아),Tae-guen Son(손태근),Hyunchul Cho(조현철),Jerome Charton(샤통 제롬),Woo Shik Jeong(정우식),Jong Woo Choi(최종우),Youngjun Kim(김영준) 대한기계학회 2017 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2017 No.11

Orbital wall is the thinnest bone that surrounds eyeballs. When there is an external force to mid-upper face, it is blown out to protect the eye from the pressure. Orbital fracture is a common traumatic deformity, but it can cause not only functional problems, but also esthetical problems such as exophthalmos or enophthalmus, and diplopia. The surgeon corrects eyeball position by placing plates to the fractured sites, but limited intra-operative view and complex anatomy make it difficult. 3D surgical software systems have been used for seeming the patient safety and getting reliable outcomes. However, these are not specialized for the surgery and time-consuming manual works are needed frequently. Thus, we propose a virtual surgical planning and implant design system. We focus on increasing usability by automated functions and minimized user interaction. There are four main modules in the proposed system. First, 3D patient’s model is automatically reconstructed from CT data, and the next, the fractured region is detected and visualized by registration of both orbits. Based on the detected area, patient-specific implant is designed using template models. After the surgery, pre-and post-operative 3D models can be compared and analyzed by using synchronized dual view, measurement tools and visualization of the difference of both models. We performed visual inspection for 3D modeling and fractured detection. As a result, the orbital wall of 3D facial model is properly reconstructed without unnecessary holes and the detected regions include real fractured sites properly. The average processing time takes about 4 minutes. In comparison with conventional systems, ours covers most functions and has strengths for automated functions such as orbital wall segmentation and fracture detection. We expect that the automated and optimized functions can reduce pre-operation time and improved surgical outcomes can be derived by using patient-specific 3D printed implant.

[우수논문] 기하 보정 및 강체 정합을 통한 4-조각 전립선 병리 영상의 자동 스티칭

김한나(Hannah Kim),이지언(Ji Un Lee),홍헬렌(Helen Hong),이학종(Hak Jong Lee),황성일(Sung Il Hwang) 한국정보과학회 2012 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.39 No.1B

본 논문에서는 4-조각 전립선 병리조직 영상을 기하 보정 및 강체 정합하여 자동 스티칭하는 방법을 제안한다. 4-조각 병리영상에 대하여 총 3번의 스티칭을 수행하는데, 좌, 우 조각영상의 상, 하 영상 간 스티칭을 각각 수행 한 후 좌, 우 조각 영상 간 스티칭을 수행한다. 강체 정합 전 병리 조각의 코너를 이용해 x-축, y-축 방향의 위치보정과 회전보정을 수행하는 기하보정 단계를 거침으로서 지역적 최적해로의 수렴을 방지하며, 강체 정합의 정확성을 높인다. 병리영상은 전체적으로 밝기값이 유사하므로 밝기값이 아닌 외곽선 정보를 이용하여 조각 영상간의 거리를 최소화시켜 강체 정합한다. 실험 결과, 4-조각 전립선 병리조직 영상이 지역적 최적해에 수렴하지 않고, 조각 영상 간 거리를 최소화 하며, 하나로 스티칭 됨을 확인할 수 있었다. 제안 방법의 총 수행 시간은 평균 10.32초로 측정되었다. 본 논문의 제안 방법은 4조각으로 나뉜 전립선 병리조직 영상을 하나로 스티칭 함으로서 해당 조직의 전체 구조 파악 및 조직 내에서의 암의 위치 파악에 사용 될 수 있으며 이를 통한 전립선암의 확진에도 사용 될 수 있다.

유전자 차별 개념의 법제화 연구

김한나 ( Kim Hannah ),조수진 ( Cho Soojin ) 한국의료법학회 2021 한국의료법학회지 Vol.29 No.1

각종 유전자 기술의 등장과 발전은 인간의 삶을 변화시키고 있다. 동시에 유전자 차별은 실증적 문제이자 발생 가능한 문제이므로, 연구자나 의료인, 환자, 사회에 오랫동안 논의되어온 주제이다. 이 논문은 차별의 이유, 형태, 목적 및 효과로 구분하여 국제 인권 규범 상 유전자 차별의 개념 및 범주를 분석하였는데, 아직은 지역적으로나 국가 수준에서 유전자 차별의 개념을 명확하게 제시하는 데에 연구가 필요한 것으로 보인다. 또한 이 논문은 평등권 침해의 차별금지나 국가인권위원회법 등을 통해 우리나라는 차별행위를 금지하도록 법으로 명시하고 있는 장점이 있으나, 유전자 차별에 관해 정확하게 명시되어 있지 않는 한계를 살펴보았다. 유전자 차별은 개인의 프라이버시, 유전 정보 및 정보 제공에 대한 이해와 동의, 교육·보험·고용 등 다양하게 연결되어 있다. 유전자 차별의 범주를 보다 광범위하게, 장기적으로 다루어 유전자 차별의 개념을 발전시키는 것은 유전자 기술 및 유전정보를 건전한 방향으로 활용하도록 기여할 것이다. 또한, 유전자 차별로부터 발생할 수 있는 차별적 대우를 예방하고 국민을 보호하는 범주 개발을 뒷받침하기 위해서는, 다양한 사회 영역에서 유전자 차별이 실제로 발생하는 지에 대해 체계적으로 알아보는 실증 연구가 이어져야 할 것이다. As genomic technologies have changed human life, genetic discrimination becomes a prototypical issue that has discussed by genomic researchers, health professionals, patients and society. Whereas the international human right norms have criticized genetic discrimination, this result shows that it is still far to achieve to prohibit genetic discrimination by clearly suggesting the concept of genetic discrimination in the national legislations. The study shows that the approaches of the equal right and the national human rights commission of Korea law have its benefits and limitations though legislation. Genetic discrimination closely links to privacy, consent, understanding the genome information, data provision or sharing, social protection in education, insurance, and employment. The broad and long-term approach to elaborate the concept of genetic discrimination would promote the applicability of the genomic technologies in a sound way. The various follow-up studies on genetic discrimination in the society should be continued.

여가문화공간에서의 환경색채 분석과 접근방법에 관한 연구

김한나(Kim, Hannah),권영걸(Kwon, Young Gull) 한국색채학회 2003 한국색채학회 학술대회 Vol.2003 No.-

Computer Assisted Instruction 성교육과 강의식 성교육이 여중생의 성지식과 성태도에 미치는 효과비교

김한나(Kim Hannah),김정남(Kim Chungnam),박경민(Park Kyung Min) 한국보건교육건강증진학회 2005 보건교육건강증진학회지 Vol.22 No.2

2009 개정 교육과정 고등학교 「한국지리」 교과서 <탐구활동> 분석: `거주 공간의 변화`를 중심으로

김한나 ( Hannah Kim ),김영호 ( Youngho Kim ) 한국지리학회 2016 한국지리학회지 Vol.5 No.3

본 연구의 목적은 2009 개정 교육과정 「한국지리」 교과서 탐구활동을 구체적으로 분석하여 탐구활동에 대한 비판적 고찰과 향후 교과서 탐구활동의 방향을 제시하는 것이다. 탐구활동이 교과서에서 차지하는 비중, 과제의 유형, 발문의 성격과 구조적 특징, 제시 자료의 조합, 탐구활동의 적절성을 분석하였다. 5종 교과서 분석 결과, 탐구활동의 충분한 비중확보가 부족했고, 고차사고력을 자극하는 과제 유형이 적게 나타났으며 발문의 위계성도 대부분 뚜렷하게 나타나지 않았다. 또한 다양한 형태의 조합을 통한 자료제시가 미흡했으며 부적절한 탐구활동이 제시되기도 하였다. 5종 교과서 간의 분석결과 차이도 크게 나타났다. 분석 결과를 토대로 탐구활동의 비중, 과제 유형, 발문, 구조, 자료 등을 고려한 탐구활동의 개선이 요구된다. This study analyzes `quest activity` chapters in Korean Geography textbooks published under 2009 revised curriculum. As a result, this study presents strengths and weaknesses of current 5 major textbooks and provide future directions. This study analyzes proportion of quest activity in the textbook, problem type, question type and structure, and overall appropriateness. The results show that quest activity does not have enough proportion in the textbooks, and problems do not stimulate high order thinking. In addition, study resource were poor organized, and inappropriate quest activity were observed. This study insists structural improvement on quest activities particularly in problem types, question, structure, resources.

유전자 편집 기술의 응용과 인간 배아의 14일 연구 규정

김한나(Hannah Kim) 국가생명윤리정책원 2018 생명, 윤리와 정책 Vol.2 No.2

우리나라는 2004년 생명윤리 및 안전에 관한 법률의 제정 이후로 인간 배아 연구를 원시선 형성 이전까지만 연구한다는 기본 원칙, 즉 “14일 규정”을 도입해왔다. 그런데 최근 들어 유전자 편집 기술을 적용한 인간 배아 연구와 연계된 광범위한 과학적 성과를 통하여 이 규정의 문제점을 지적하는 윤리적, 법적 논의가 활발하다. 유전자 편집 기술 자체의 진보 뿐 아니라 인간 배아의 체외 배양에 대한 연구, 동물 배아 및 인간 줄기세포의 혼합 연구와 관련된 유전자 편집 연구, 인간 오가노이드 연구는 기존의 “14일 규정”의 논리를 반박하는 근거를 제시한다. 이 논문은 “14일 규정”과 유전자 편집 기술이 응용되는 다양한 과학 분야의 발전을 고찰하고, 과학적 성과로 인하여 기존 규정에 제기되는 쟁점을 분석하며, 향후 해당 제도를 개선하기 위하여 고려해야 할 사항을 제안하는 것을 목적으로 한다. The Bioethics and Safety Act have adopted the “14-day rule” which refers to the basic research principle to limit human embryo research before appearing primitive streak since 2004. However, current broader scientific achievements regarding human genome editing research have re-emerged active discussion for the “14-day rule.” In particular, research on self-organization of human embryo in vitro, genome editing research regarding the animal or chimeric embryo, human organoid research and human organoid research shows evidences that justifies to extend the “14-day rule.” This article explores recent ethical and legal issues between scientific application on genome editing technology and the “14-day rule” and suggests possible considerations to discuss the revision of the “14-day rule” in the Bioethics and Safety Act for further studies.

영아기 자녀를 둔 어머니의 애착과 영아 발달간의 관계 연구: 어머니의 양육효능감 매개효과 검증

김한나 ( Hannah Kim ),서소정 ( So Jung Seo ) 미래유아교육학회 2012 미래유아교육학회지 Vol.19 No.1

본 연구는 어머니의 영아에 대한 애착과 양육효능감이 영아의 발달에 미치는 영향력을 알아보고, 어머니의 영아에 대한 애착과 영아의 발달의 관계에서 어머니의 양육 효능감의 매개효과를 알아보고자 하였다. 이를 위해 서울 지역의 어린이집에 재원하는 15~36개월의 영아와 그의 어머니 400명을 대상으로 하였다. 연구결과를 살펴보면, 첫째, 영아의 성별, 어머니의 취업 상태를 통제하였을 때 발달 지원에 대한 어머니의 양육효능감이 영아 발달에 영향을 미쳤다. 특히 어머니의 영아에 대한 애착은 양육효능감 변인을 투입하기 전에 영아 발달에 영향을 미쳤으나 양육효능감 관련 변인을 투입하면서 영향력이 사라졌다. 둘째, 양육효능감은 어머니의 영아에 대한 애착과 영아의 발달과의 관계에서 매개적 역할을 하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 어머니의 영아에 대한 애착과 같은 정서적인 특성 또한 양육효능감을 매개로 긍정적 발달 결과를 이끌어낼 수 있다는 것을 규명하여 후속 연구 및 부모교육프로그램 개발 적용에 매우 중요한 시사점을 제공한다. The purpose of this study was to investigate the effect of mother-infant attachment and maternal parenting efficacy on infant`s development. Furthermore, the mother`s parenting efficacy was included in the analysis as a mediator between mother-infant attachment and infant`s development. The subjects of this study included 400 infant-mother pairs who were using infant child care facilities in Seoul. Data on the mother-infant attachment and maternal parenting efficacy were gathered through maternal self-reported questionnaires. Also, infant development was assessed by head teachers of this study. The data were analyzed by descriptive statistics, correlation and regression analyses. The main results of this study were as follows. The primary results demonstrated that parenting efficacy which is mother`s perceived levels of confidence in supporting infant`s development significantly predicted the infant`s development. In addition, parenting efficacy mediated between mother-infant attachment and infant`s development. Implication for research and practice were discussed along with the results of study.

3D 자동 유방 초음파 영상에서 관상면 슬랩-평균투영과 확률누적맵을 이용한 유두 자동 검출

김한나(Hannah Kim),홍헬렌(Helen Hong) 한국정보과학회 2014 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.41 No.2

본 논문에서는 3D 자동 유방 초음파 영상에서 관상면 슬랩-평균투영과 확률누적맵을 이용한 유두 검출 방법을 제안한다. 첫째, 유두 검출에 적합한 영상 슬라이스를 자동으로 선별하기 위해 영상의 왜도를 분석한다. 둘째, 영상 슬라이스에 따른 유두-유륜 영역의 크기 및 형태 변화에 대한 영향력을 감소시키고, 유두-유륜 영역 검출 시 기타 조직으로의 번짐을 방지하기 위해, 선별한 영상 슬라이스들로 관상면 슬랩-평균투영 영상을 생성한다. 셋째, 정면촬영 영상과 측면촬영 영상 모두에서 견고하게 유두의 위치를 검출하기 위해, 관상면 슬랩-평균투영 영상에서 허프 변환을 통해 유두-유륜 영역을 구하고, 유두 확률 누적맵을 생성해 가장 높은 확률을 갖는 유두 영역만 추출해 중심점을 구함으로서 유두의 위치를 검출한다. 제안 방법을 이용하여 유두를 검출함으로서 유방암 진단 시 암의 위치를 설명하기 위한 기준으로 사용할 수 있고, 유방암 진단 및 추적을 위한 영상 정합 시 특징점으로 활용할 수 있다. In this paper, we propose an automatic detection of nipple using coronal slap-average projection and cumulative probability map in 3D ABUS(Automated Breast Ultrasound) images. First, to automatically select slice images suitable for nipple detection, image skewness is analyzed. Second, to prevent leakage to non-nipple-areola region and to decrease influence from changes in the shape and size of nipple-areola region, coronal slap-average projection image is generated from the selected slice images. Third, to robustly detect nipple position in not only AP(anterior-posterior) images but also LAT(lateral) images that have weak nipple shadow, a nipple-areola region is detected to ellipse by applying Hough transform in coronal slab-average projection image. To extract only nipple region, nipple cumulative map is generated in the nipple-areola region and the most highest probability pixels are selected to the nipple region. Then final nipple position is defined by calculating a center point of the nipple region. Proposed method can be used as an landmark for comparing symmetry between left and right breasts and as a reference point for measuring tumor location in breast CAD (Computer-Aided Diagnosis).

백신 접종의 정치심리학: 코로나19 음모론, 정부 대응 평가, 그리고 백신 접종 의사

김한나(Hannah Kim),장한일(Han Il Chang),장승진(Seung-Jin Jang) 한국정당학회 2021 한국정당학회보 Vol.20 No.3

이 논문은 코로나19 음모론에 대한 믿음이 백신 접종 의사에 끼치는 영향력을 알아보기 위하여 2021년 3월에 실시된 설문조사 자료를 분석한 결과를 보고한다. 분석 결과에 따르면 코로나19 음모론을 믿는 사람일수록 백신 접종 의사가 유의미하게 하락하였다. 이와 동시에 코로나19에 대한 정부의 대처에 대해서 긍정적으로 평가할수록 백신 접종 의사가 높아지며, 특히 정부 대응에 대한 긍정적 평가는 코로나19 음모론에 대한 믿음이 백신 접종 의사에 끼치는 부정적 영향력을 상쇄하였다. 이러한 연구 결과들은 코로나19와 같은 감염병에 대한 대응에 있어서 정부의 효과적인 대응이 왜 결정적인지에 대한 우리의 이해를 넓힌다는 점에서 중요한 의미를 갖는다. In order to understand how the belief in COVID-19 conspiracy theories affect vaccination intention, this paper analyzes survey data conducted in March 2021. Results show that the belief in COVID-19 conspiracy theories significantly reduces intentions to be vaccinated against COVID-19. At the same time, positive evaluations of government’s handling COVID-19 not only increase vaccination intentions but also offset negative effects of the belief in conspiracy theories on vaccination intentions. Our findings provide important implications in understanding how crucial government’s effective management is in managing a pandemic caused by infectious disease such as COVID-19.