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영상 화소 밝기 특징강화를 통한 딥러닝 기반 의료영상 분할성능 개선
우동원,정성문 대한전자공학회 2022 전자공학회논문지 Vol.59 No.2
영상판독을 통한 임상 의사결정 지원시스템 개발에 있어서, 분석하고자 하는 병변 또는 장기만을 효과적으로 추출할 수 있는 영상 분할 기술은 활발한 연구가 진행되어 왔다. 특히, 영상내의 형태특징정보를 효과적으로 추출할 수 있는 딥러닝 계열의 Convolutional Neural Network (CNN) 모델을 기반으로 한 U-net 모델은 의료 영상 분할 연구에서 가장 중요한 모델중 하나로 사용되어지고 있다. 하지만, 특정 병변 및 장기의 경우 형태특징정보뿐만 아니라 병변 및 장기의 물리적 특성에 따른 영상에서의 화소 밝기 특징정보 또한 중요한 역할을 하지만 형태특징정보에 더욱 의존적인 U-net 모델의 경우에는 모델 학습과정에서 밝기 특징 정보가 누락될 수 있는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는, 세밀한 영상 분할을 위해 특정 병변 및 장기가 가지고 있는 밝기 특징 정보를 가우시안 혼합모델(Gaussian Mixture Model: GMM)을 통해 모델링 및 강화하여 영상분할에 필요한 사전지식으로 사용할 수 있도록 기존 U-net 모델을 개선하였다. 제안한 알고리즘의 성능 검증을 위해 구강X-ray 영상에서의 치아 분할, 뇌 CT영상에서의 뇌출혈 분할 및 뇌MR 영상에서의 뇌종양 분할 실험을 진행하였으며, 영상의 밝기정보를 강화한 제안 모델이 기존의 U-net에 비해 더욱 세밀한 영상분할이 가능한 것을 확인하였다. 제안한 영상 화소 밝기 특징강화 접근방법은 영상분할외에도 영상분류, 예측 등 다양한 영상분석 방법에 적용되어 영상전처리로써 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.
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대화 문맥을 이해할 수 있는 다층의 Differentiable Neural Computer
우동원(Dongwon Woo),이민호(Minho Lee) 대한전자공학회 2018 대한전자공학회 학술대회 Vol.2018 No.6
With the tremendous success of deep learning techniques, a lot of deep learning researchers have been interested in dialogue system called chat-bot Recurrent neural network(RNN) based chat-bot model such as seq-to-seq[1] does not have conversation history. In this paper, we take differentiable neural computer(DNC)[2] which has a external memory to solve this problem. We implemented consecutive DNC. First layer processes first turn, second layer process second turn and so on. Conversation is proceed in this way. Since each of the layers has previous conversation’s information, our model can generate various sentences even if the input is same.
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정신분열병 입원 환자에서 단축형 증상관리 훈련의 효과:예비적 연구
최충식,채정호,우동원,최영희,함웅,이규항,장미화 대한신경정신의학회 2001 신경정신의학 Vol.40 No.1
연구목적: 정신분열병 환자에서의 재활치료는 개인의 극복 기술과 능력을 향상시키고 재발을 유발시킬 수 있는 스트레스의 부정적인 영향을 중화시킴으로써 질병의 만성화를 막고 사회기능을 호전시킬 수 있기에 점차 그 중요성이 대두되고 있다. 본 연구는 만성 정신분열병 입원 환자에서 재활치료의 하나인 단축형 증상관리 훈련이 정신장애에 대한 자기 인식에 미치는 효능을 알아보기 위하여 시행되었다. 방법: 정신분열병으로 진단받고 입원 중인 환자들에게 재발경고징후를 규명하는 것, 재발경고징후를 관리하는 것, 지속증상을 극복하는 것, 술과 불법 약물을 피하는 것 등으로 구성된 승인-UCLA 사회기술 및 독립적인 생활기술훈련 단위 중 증상관리단위를 기초로 한국실정에 맞게 축약한 증산관리 훈련을 주 1회, 60분씩, 4∼5주간 실시하였고 실시 전후에 전신장애 비인식 평가 척도(Scale to Assess Unawareness ofMental Disorder; 이하 SUMD)로 자신의 정신장애에 대한 인식을 평가하였으며 임상적 전반적 인상(Clinical Global Impression;이하 CGI)로 임상 상태를 조사하였고 각 인구학적 변인들을 조사하였다. 결과: 환자 30명이 훈련을 완수하였으며 이들의 평균 연령은 36.6±7.6세였고 남자가 14명(46.7%), 여자가16명(53.3%)이었다. SUMD 점수는 훈련 전 16.9±4.0점에서 훈련 후 12.9±4.2점으로 유의하게 줄어 정신장애에 대한 자기 인식 정도가 향상되었으며(p<0.01), CGI도 훈련전의 3.7±0.9점에서 훈련 후 2.8±0.8점으로 유의하게 호전되었다(p<0.01). 환자의 연령, 발병시 연령, 유병 기간, 입원 기간, 항정신병약물 사용 용량, 교육 정도, CGI로 평가한 임상 상태등은 정신장애의 자기 인식 정도와는 관련성이 없었다. 결론: 정신분열병 입원 환자에서 단축형 증상관리 훈련은 정신장애에 대한 자기 인식을 증가시킬 수 있는 방법이 될 가능성을 확인하였으며 이 방법이 정신분열병 재활치료의 중요한 요소가 될 수 있음을 알 수 있었다. Objectives : The purpose of this study was to examine whether Symptom Management Module-Korean Brief Version(SMM-B) is effective as a psychosocial treatment of the inpat-ients with chronic schizophrenia. We also questioned which of demographic and clinical characteristics could be predictors of differential treatment response. Methods : The subjects were composed of 30 inpatients with chronic schizophrenia, who were trained with weekly session of SMM-B for 5 weeks. Before and after the training, the level of psychopathology, knowledge about schizophrenia were assessed as dependent variables by using Clinical Global Impression(CGI) and Scale to Assess Unawareness of Mental Disorder(SUMD). Results : Overall, patients showed improvement over the treatment period on psychopath-ology as well as knowledge about psychosis. Total scores of SUMD were changed from 16.9±4.0 before training to 12.9±4.2 after training(p<0.01) and scores of CGI were improved from 3.7±0.9 to 2.8±0.8<p<0.01). Howver age, gender, years of education, age of onset, duration of illness, duration of admission, numbers of psychiatric admission, and clinical status evaluated by CGI were not correlated with unawareness of psychosis. Conclusion : These results suggest that SMM-B could be a reliable method to improve self-aw-areness of psychosis in patients whth chronic schizophrenia and one of important elements in rehabilitation.
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