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비원형 궤도에서의 검출에 의한 SPECT 영상 왜곡 보정
이남용,Lee, Nam-Yong 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.3
평행 빔 SPECT는 조준기와 광자 검출기를 결합하여 프로젝션 데이터를 얻는다. 그러나, 프로젝션 데이터는 광자가 검출되어 지는 방향의 범위를 제한하는데 사용하는 조준기의 점광원 반응 함수에 의해 흐트러지게 된다. 단위 면적당 많은 수의 평행 구멍을 대응시키는 방법으로 이러한 흐트러짐 현상을 어느 정도 줄일 수 있다. 그러나, 이 방법도 대상체로부터 조준기까지의 거리가 먼 경우에는 흐트러짐이 역시 문제가 된다. 이 논문에서는 하나의 검출기 선에 여러 개의 평행 구멍을 대응시키는 평행 빔 SPECT가 비원형 회진할 때 야기하는 인위적 오류의 제거방법에 대해 다루고자 한다. 그러기 위해, 재구성하고자 하는 영상과 관측된 프로젝션 데이터와의 관계를 선형 시스템으로 모델화하고, 반복법을 이용하여 왜곡보정을 포함한 영상재구성을 제안한다. 특히, 반복법에 필요한 투사기와 역투사기를 하나의 함수를 이용하여 해석적으로 계산 가능한 거리 의존적 점광원 대응 함수들의 콘볼류선의 합으로 계산하려다. 그렇게 함으로써, 투사기와 역투사기를 표현하는데 필요한 계산 시간 및 메모리를 획기적으로 줄였다. 제안된 방법의 성능을 기존의 푸리에 방법과 비교하기 위해 여러 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 기존의 푸리에 방법에 비해 더 우수한 결과를 제공함을 보여준다. The parallel beam SPECT system acquires projection data by using collimators in conjunction with photon detectors. The projection data of the parallel beam SPECT system is, however, blurred by the point response function of the collimator that is used to define the range of directions where photons can be detected. By increasing the number of parallel holes per unit area in collimator, one can reduce such blurring effect. This approach also, however, has the blurring problem if the distance between the object and the collimator becomes large. In this paper we consider correction methods for artifacts caused by non-circular orbit of parallel beam SPECT with many parallel holes per detector cell. To do so, we model the relationship between the object and its projection data as a linear system, and propose an iterative reconstruction method including artifacts correction. We compute the projector and the backprojector, which are required in iterative method, as a sum of convolutions with distance-dependent point response functions instead of matrix form, where those functions are analytically computed from a single function. By doing so, we dramatically reduce the computation time and memory required for the generation of the projector and the backprojector. We conducted several simulation studies to compare the performance of the proposed method with that of conventional Fourier method. The result shows that the proposed method outperforms Fourier methods objectively and subjectively.
만성 역학적 목 통증을 가진 환자에게 도수치료만 적용할 때와 도수치료와 안정화운동을 함께 적용할 때 목 통증과 신체기능에 미치는 효과 비교
이남용 대한물리의학회 2022 대한물리의학회지 Vol.17 No.1
PURPOSE: This study aimed to compare the effects of manual therapy with stabilization exercises to manual therapy alone, on neck pain and body functions in patients with chronic mechanical neck pain. METHODS: Twenty patients with chronic mechanical neck pain were recruited and randomly allocated into two groups. A control group(n = 10) was given the manual therapy alone and an experimental group(n = 10) was given the manual therapy with stabilization exercises. The intervention was carried out 3 days per week for 4 weeks. The cervical resting pain, the most painful motion pain, craniocervical flexor endurance, forward head posture and neck disability index were used to assess participants at baseline and after 4 weeks. RESULTS: A comparison of the parameters before and after the intervention showed that both groups experienced significant improvements in the resting pain, the most painful motion pain, craniocervical flexor endurance, and forward head posture except for the forward head posture in the control group. A comparison of the parameters between the groups did not show a significant difference. CONCLUSION: The results of this study suggest that the combined intervention of manual therapy with stabilization exercise does not seem to be more effective than manual therapy alone for improving neck pain, craniocervical flexor endurance, forward head posture, and the neck disability index in patients with chronic mechanical neck pain.
잡음이 있는 X선 프로젝션에 적합한 웨이블렛 기반 영상재구성
이남용,문종익,Lee, Nam-Yong,Moon, Jong-Ik 한국융합신호처리학회 2006 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.7 No.4
이 논문의 목적은 X선의 감쇠를 이용한 측정에서 발생하는 여러 종류의 잡음을 효과적으로 제거하는데 적합한 영상재구성 방법을 제안하는 것이다. 구체적으로, X선의 방출기와 검출기의 필연적인 기계적 오류에 의해 발생하는 원형모양 오류와 전반적인 관측오차와 푸리에 변환기반 재구성 과정에서 나타나는 줄무늬 모양 잡음을 효과적으로 제거하기 위해 웨이블렛 방법을 제안한다. 원형모양 오류를 프로젝션에서 제거하기 위해 해당 잡음이 각도방향으로 강한 상관관계를 가지고 있음을 이용하여, 평균화된 정보에서 해당 잡음의 강도를 추정하고 이를 웨이블렛 축소법을 통해 제거하는 방법을 제안한다. 또한, 전반적인 잡음 제거와 영상재구성을 위해 웨이블렛-배규렛 분해법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 푸리에 변환을 기반으로 하는 방법에 비해 원형모양 오류와 영상재구성에 있어서 우수한 영상을 제공함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. In this paper, we present an efficient image reconstruction method which is suited to remove various noise generated from measurement using X-ray attenuation. To be specific, we present a wavelet method to efficiently remove ring artifacts, which are caused by inevitable mechanical error in X-ray emitters and detectors. and streak artifacts, which are caused by general observation errors and Fourier transform-based reconstruction process. To remove ring artifacts related noise from projections, we suggest to estimate the noise intensity by using the fact that the noise related to ring artifacts has a strong correlation in the angle direction, and remove them by using wavelet shrinkage. We also suggest to use wavelet-vaguelette decomposition for general-purpose noise removal and image reconstruction. Through simulation studies. we show that the proposed method provides a better result in ring artifact removal and image reconstruction over the traditional Fourier transform-based methods.