• 제목/요약/키워드: 방출단층영상

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뇌의 단일 광자 방출 전산화 단층촬영 영상, 양전자 방출 단층 촬영 영상 그리고 핵자기공명 영상의 융합과 등록에 관한 연구 (A study on image registration and fusion of MRI and SPECT/PET)

  • 주라형;최용;권수일;허수진
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권1호
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    • pp.47-53
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    • 1998
  • 방사성 의약품 또는 방사성 동위원소를 이용하여 동적 상태의 변화를 측정하고 핵자기 공명 영상에서 해부학적 기준 정보를 얻어 영상을 융합, 등록하고 같은 대상에서 비슷한 검사를 계속해서 비교하게 되며 해부학적 기준 정보나 다른 검사 기기 종류에서 반복되는 검사의 비교를 위해 영상 합성 연구가 유효하며 기능적 특성 때문에 단일 광자 방출 전산화 단층 촬영과 양전자 방출 단층 촬영은 해부학적 기준 정보가 필요하게 되고 같은 대상에서 이러한 해부학적 기준 정보를 얻고 기능적인 이상과 상관관계를 찾아내고 반복되는 진단에 대한 비교를 위해서 영상등록과 융합을 시행하였다. 해부학적 구조가 같은 특성을 갖는 여러 영상 시스템들을 이용하여 해부학적기준과 동적 정보를 함께 얻고 등록하기 위해 짝을 이루는 점올 이용하여 2 가지 영상 데이터에서 4 점 쌍 이상을 선택하여 등록하였다. 기준 영상과 짝을 이루는 점과 대응한 영상은 다른 색을 선택하여 영상을 구분하였으며 핵자기 공명영상을 기준영상으로 하고 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 영상, 양전자 방출 전산화 단층 촬영 영상을 기준영상에 1:1 대응하여 영상을 등록하기 위해서 변환한다. 핵자기 공명 영상이 기준 영상으로 사용되지만 인터폴레이션 에러는 주어진 영상의 공간 주파수에 따라 달라지므로 낮은 해상도를 갖는 양전자 방출 전산화 단층 촬영 영상과 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 영상의 인터폴레이션 에러는 적다. 따라서 방사성 동위원소를 이용하여 질병의 진단 및 질환의 병태 생리 생화학적 연구를 통한 신체의 동역학적 상태의 변화를 측정할 수 있는 이런 정량적이고 기능적인 정보를 해부학적 기준 정보를 주는 핵자기 공명 영상이나 컴퓨터 단층 촬영에서 반복 시행하여 검사와 진단에 용이하게 이용하고, 비교를 위해서 영상을 등록하고 융합하여 진단에 보다 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하였다.

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다중 모달리티 뇌 영상의 해부학적 분석 및 진단 시뮬레이션을 위한 영상분할 시스템 (The segmentation system for the anatomical analysis and diagnosis simulation of multi-modality brain image)

  • 윤현주;이정민;김명희
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.118-122
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    • 2004
  • 본 논문에서는 인체의 머리 부분을 촬영한 의료 영상에서 뇌 영역만을 분할하는 방법에 대해 제시하고자 한다. 뇌의 해부학적 구조 및 기능적 이상 부위를 파악할 경우에 영상 내에 함께 보여지는 두개골과 뇌척수액 등을 제외한 대뇌피질 영역을 분할하면 보다 효과적인 정보 분석 및 진단이 가능하게 된다. 본 시스템에서는 3단계 알고리즘을 제시한다. 첫 번째 단계에서는 영상 내에 존재하는 잡음을 제거하기 위한 필터링이고, 두 번째 단계에서는 필터링된 결과에 대한 영상분할을 수행하는 것이다 이 때 정확한 결과 도출을 위하여 사용자의 인터렉션이 들어가게 된다. 세번째 단계에서는 형태학적 방법을 이용하여 분할 결과를 보완한다. 본 연구를 위한 실험에는 자기 공명 촬영 영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 단일 광전자 방출 단층 촬영영상(SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography), 양전자 방출 단층 촬영영상(PET: Positron Emission Tomography) 등을 사용하였다. 본 시스템에서는 다양한 모달리티의 뇌 영상에서 대뇌피질 부분을 정확하게 영상 분할함으로써 뇌의 구조적 이상을 판단하기 위한 해부학적 정보 분석을 가능케 하고 있다. 뿐만 아니라 뇌 질환에 대한 정확한 진단 시뮬레이션도 가능하게 하고자 한다.

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양전자방출단층촬영(PET)에서 몬테-칼를로 모사계산에 의한 산란분획 평가

  • 신동휘;최진주;이정림;최창운;임상무;홍성운
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.741-745
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    • 1998
  • 양전자방출단층촬영 영상획득시 수반되는 산란분획의 분포를 Monte-Carlo simulation을 이용하며 평가하고자 하였다. 모사계산에서는 GE Advance PET 스캐너와 NEMA 규정에 의한 팬텀을 모델화하였고 선상선원을 대상으로 평균 산란분획 10.2%와 산란방사선의 축방향 분포를 구하였다. 방사선원 F-18을 사용한 실제 측정의 평균산란 분획 9.16%와 산란방사선 분포를 비교하여 유사한 결과를 얻었다.

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동적 양전자방출단층 영상 분석을 위한 소프트웨어 개발: DIA Tool (Software Development for Dynamic Positron Emission Tomography : Dynamic Image Analysis (DIA) Tool)

  • 편도영;김정수;정영진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권3호
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    • pp.369-376
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    • 2016
  • 양전자방출단영상(Positron Emission Tomography, PET)은 여러 화합물과 방사성 동위원소를 결합하여 인체 내에 주입하여 인체 내의 대사율을 정량적으로 측정할 수 있는 핵의학적 검사이다. 특히, 암 조직에서 포도당 대사가 증가되는 현상을 $^{18}F$-FDG(Fluorodeoxyglucose)를 사용하여 널리 암 진단에 활용하며, 현대에서 발병 빈도가 높은 뇌질환 중 치매 및 파킨슨 진단에도 높은 유용성을 보인다는 연구가 다수 진행되었다. 이러한 현재의 정적 정보에 시간의 동적 정보를 포함하는 동적 양전자방출단층영상(dynamic PET, dPET)을 이용할 경우, 진단을 위한 추가적인 정보가 제공되므로 진단의 정확도 향상에 기여할 수 있다. 이러한 이유로 임상 연구자 및 방사선사의 큰 관심을 받고 있으나 연구를 진행하기 위해 손쉽게 사용 가능한 도구가 부족한 실정이며, 다양하고 복잡한 수학적 알고리즘(algorithm)이나 프로그래밍(programming) 기술이 부족할 경우 연구의 활성화를 방해하는 높은 진입장벽으로 존재하게 되므로, 본 연구에서는 dPET 연구의 활성화와 손쉬운 사용을 위해서 MATLAB을 이용하여 그래픽 유저(GUI) 기반으로 하여 무료 소프트웨어를 개발하였으며, 개발된 소프트웨어인 DIA-Tool(Dynamic Image analysis-Tool)은 복잡한 수학적 영상 분석 알고리즘을 누구나 손쉽게 사용할 수 있도록 설계되었다. 향후, 많은 임상 연구자들이 DIA-Tool을 이용하여 국내의 dPET 연구 발전에 큰 도움이 될 것이라 기대된다.

Gibbs 선행치를 사용한 배열된부분집합 기대값최대화 방출단층영상 재구성방법에 관한 연구 (A Study on the Ordered Subsets Expectation Maximization Reconstruction Method Using Gibbs Priors for Emission Computed Tomography)

  • 임기천;최용;김종호;이수진;우상근;서현관;이경현;감상흔;최연성;박장춘;김병태
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.441-448
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    • 2000
  • 방출단층영상 재구성을 위한 최대우도 기대값최대화(maximum likelihood expectation maximization, MLEM) 방법은 영상 획득과정을 통계학적으로 모델링하여 영상을 재구성한다. MLEM은 일반적으로 사용하여 여과후역투사(filtered backprojection)방법에 비해 많은 장점을 가지고 있으나 반복횟수 증가에 따른 발산과 재구성 시간이 오래 걸리는 단점을 가지고 있다. 이 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 계산시간을 현저히 단축시킨 배열된부분집합 기대값최대화(ordered subsets expectation maximization. OSEM)에 Gibbs 선행치인 membrance (MM) 또는 thin plate(TP)을 첨가한 OSEM-MAP (maximum a posteriori)을 구현함으로써 알고리즘의 안정성 및 재구성된 영상의 질을 향상시키고자 g나다. 실험에서 알고리즘의 수렴시간을 가속화하기 위해 투사 데이터를 16개의 부분집합으로 분할하여 반복연산을 수행하였으며, 알고리즘의 성능을 비교하기 위해 소프트웨어 모형(원숭이 뇌 자가방사선, 수학적심장흉부)을 사용한 영상재구성 결과를 제곱오차로 비교하였다. 또한 알고리즘의 사용 가능성을 평가하기 위해 물리모형을 사용하여 PET 기기로부터 획득한 실제 투사 데이터를 사용하였다.

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부갑상선: 부갑상선 영상에 익숙하지 않은 영상의학과 의사들을 위한 전반적인 검토 (The Parathyroid Gland: An Overall Review of the Hidden Organ for Radiologists)

  • 김수호;신정희;한수연;김해정;김명경
    • 대한영상의학회지
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    • 제85권2호
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    • pp.327-344
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    • 2024
  • 부갑상선은 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone; 이하 PTH)을 생성하여 칼슘 대사를 조절하는 작은 내분비선으로 구성되어 있다. 일반적으로 갑상선 뒤에 4개의 부갑상선이 위치해 있으나 개수 또는 위치는 개인차가 있으며 4개보다 많거나 적은 경우들이 있다. 부갑상선 질환은 부갑상선 기능 장애와 관련이 있으며, 부갑상선 자체의 문제 또는 신장질환으로 인한 비정상적인 혈청 칼슘 수치로 인해 발생할 수 있다. 최근 건강검진이 보편화되면서 우연히 비정상적으로 높은 혈청 칼슘 값이 발견되어 PTH 검사, 초음파, 테크네튬-99m 세스타 미비 부갑상선 스캔, 단일광자방출단층촬영/컴퓨터단층촬영(SPECT/CT), 4차원 컴퓨터단층촬영(4D-CT), 그리고 양전자방출단층촬영/컴퓨터단층촬영(PET/CT) 등의 추가적인 검사가 시행된다. 그러나 부갑상선은 여전히 영상의학과 의사에게 익숙하지 않은 기관이다. 이 종설에서 부갑상선의 해부학, 병태생리, 영상 및 임상 소견에 대해 알아보고자 한다.