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dc.contributor.advisor Hwang, Jae Youn -
dc.contributor.author Youn, Se hyo -
dc.date.accessioned 2017-05-10T08:52:33Z -
dc.date.available 2016-02-12T00:00:00Z -
dc.date.issued 2016 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002230059 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/1451 -
dc.description.abstract We built a multimodal endoscopic imaging system capable of fluorescence intensity, reflec-tance/fluorescence multi-spectral, and real-time 3-dimensional (3D) stereoscopic imaging for detection of gastric lesions. The system consists of two fiber bundles where GRIN Lens are attached to the end of them for collection of light from a region of interest, an objective lens for relaying of the collected light into a high sensitive CCD camera, optical bandpass filters included in a filter wheel, a servo-motor for selection of the bandpass filter, a beamsplitter, and etc. Also, a system control program was developed in order to perform fluorescence, multispectral, and 3-D stereoscopic imaging. Moreover, an ultrasound biomicroscopic system was developed for acquisition of a B-mode ultrasound image of a gastric lesion. It will be incorporated with the multimodal endoscopic system we developed. The capability of each imaging modality was here evalu-ated with tissue phantoms and then it was applied to image GI tumors ex-vivo in order to investigate its po-tential to discriminate between tumors and normal regions. The images obtained using each imaging modali-ty showed that the tumor regions were clearly distinguished from the normal regions. Altogether, our devel-oped system here allowed to obtain different but complementary information on lesions of interest such as auto-fluorescence intensity, spectral signatures, 3D surface curvatures and invasion depth of the lesions, thus may enhance the contrast in the early detection of gastric lesions. ⓒ 2016 DGIST -
dc.description.tableofcontents 1. INTRODUCTION 1 --
2. METHOD 5 --
2.1 Configuration of the total system 5 --
2.2 Connection between Optical fiber bundle and GRIN Lens 6 --
2.3 Multi-spectral reflectance imaging system 7 --
2.4 Fluorescence intensity imaging system 8 --
2.5 Multi-spectral fluorescence intensity imaging system 8 --
2.6 3-Dimensional stereoscopic imaging system 8 --
2.7 Software 10 --
2.8 Circuit 11 --
2.9 Ultrasound Biomicroscopy 12 --
3. PHANTOM EXPERIMENT 14 --
3.1 Make a phantom 14 --
3.2 Reflectance imaging 14 --
3.3 Fluorescence and fluorescence spectral imaging 15 --
3.4 Ultrasound Biomicroscopy imaging 16 --
3.5 3-Dimensional stereoscopic imaging 16 --
3.6 GPU speed experiment 17 --
4. TUMOR ex vivo EXPERIMENT 18 --
5. DISCUSSION and CONCLUSIONS 20 --
6. REFERENCE 21 --
7. APPENDIX 26
-
dc.format.extent 27 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.subject Multimodal imaging -
dc.subject auto-fluorescence -
dc.subject multispectral -
dc.subject 3D imaging -
dc.subject high frequency ultrasound imaging -
dc.subject cancer detection -
dc.subject 멀티모달 이미징 -
dc.subject 자기 형광 -
dc.subject 다중 분광 -
dc.subject 3 차원 이미징 -
dc.subject 고주파 초음파 이미징 -
dc.title Development of a Real-Time Multimodal 3D Endoscope for Detection of Various Gastric Lesions -
dc.title.alternative 위암 검출을 위한 실시간 3 차원 다중모드 내시경시스템 개발에 관한 연구 -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/thesis.2230059 -
dc.description.alternativeAbstract 전 세계적으로, 위암은 4 번째로 많이 발생하는 악성 질병일 뿐만 아니라, 2 번째로 그 사망률이 높은 암이다. 위암이 발병한지 3 년이 지나면 환자의 생존율은 2% 이하로 떨어지지만, 6 개월 이내에 치료를 할 경우 환자의 생존율은 67%이상으로 높아지는 것으로 알려져 있다. 그래서, 위암의 조기 진단은 그 생존율이 높이는데 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 위암을 진단하는 방법으로는 상부위장조영술(UGI), 내시경적 초음파검사, 전산화단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 그리고 양전자방출단층촬영(PET)등이 있다. 특히, 위암을 진단하는 방법으로는 내시경 방법을 가장 많이 사용하는데, 그 이유는 신체에 유해하지 않고, 비용이 적게 든다는 장점이 있기 때문이다. 그래서, 지금까지 다양한 내시경 영상을 이용한 위암 부위의 자가형광의 패턴을 분석하여 질병을 진단 하는 방법, 고주파 초음파 검사를 통해 암의 침투 정도를 분석하는 방법, 그리고 다중분광이미징을 통해 정상부위와 위암부위의 스펙트럼 특성의 차이를 분석하는 방법등 다양한 위암 검출 방법이 제시되었으나, 이러한 방법들은 그 진단의 정확도가 높지 않은 것으로 보고되어 왔다. 그래서 진단 정확도를 높이기 위해 동시에 각 이미징 특성들을 획득하는 방법들이 연구되어왔으나, 여전히 획기적인 이미징 시스템 개발이 필요한 것으로 보고되고 있다. 그래서 본 논문에서는 형광, 반사/형광 다중 분광, 실시간 3D 스테레오, 또한 초음파 이미징이 가능한 다중모드 내시경 시스템을 제안한다. 각 이미징 방식의 유효성은 돼지 위의 조직을 이용한 팬텀 이미징으로 검증을 하였다. 위 표면에 형광 염색된 나무조각을 삽입하여 실험용 팬텀을 제작하여 각 이미징 기법의 유효성을 파악 할 수 있었다. 또한, 더욱 정확한 검증을 위해 실제 대장암 모델을 사용하여 정상부위와 암부위의 이미징을 통해 암 영역과 정상영역을 구분하는 실험을 시행하였고, 그 결과 각각의 이미징 기법에서 암영역과 정상영역을 구분 할 수 있다는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 개발된 시스템은 위 병변의 조기진단에 있어서의 자기형광의 강도, 분광지표 및 3 차원 표면 곡률과 같이 위의 병변에서 서로 다르지만 상호보완적인 정보를 얻을 수 있어, 진단하는데 있어서 그 정확도를 높을 수 있는 그 가능성을 보여주었다 ⓒ 2016 DGIST -
dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Information and Communication Engineering -
dc.contributor.coadvisor Song, Cheol -
dc.date.awarded 2016. 2 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.date.accepted 2016-02-12 -
dc.contributor.alternativeDepartment 대학원 정보통신융합공학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Youn, Se hyo -
dc.contributor.affiliatedAuthor Hwang, Jae Youn -
dc.contributor.affiliatedAuthor Song, Cheol -
dc.contributor.alternativeName 윤세효 -
dc.contributor.alternativeName 황재윤 -
dc.contributor.alternativeName 송철 -
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Department of Electrical Engineering and Computer Science Theses Master

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