• 한국방사선학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.85-91
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• 2018

전산화단층촬영기법은 투영 영상을 재구성하여 단면 영상을 획득하는 기법으로 다양한 분야에 적용되고 있다. 재구성된 영상의 공간분해능은 장치, 대상, 재구성 과정에 의존한다. 본 논문은 평행빔 구조에서 투영 영상의 개수 및 검출기의 픽셀 크기가 재구성된 영상의 공간분해능에 미치는 영향을 조사하였다. 재구성 프로그램은 Visual C++로 작성하였으며 단면 영상은 $512{\times}512$ 크기로 하였다. 공간분해능의 특성을 평가하기 위해 수학적 막대 팬텀을 구성하였고, Min-Max 방법을 도입하였다. 재구성에 사용되는 투영의 개수가 작은 경우 허상이 나타났으며 Min-Max도 낮았다. 투영의 개수를 지속적으로 증가시키면 재구성된 영상의 공간분해능을 나타내는 Min-Max는 상향 포화되었다. 검출기의 픽셀 크기를 재구성되는 단면 영상의 픽셀 크기의 50%로 줄이면 영상은 거의 완벽하게 복원되고, 검출기픽셀 크기가 증가할수록 Min-Max는 감소하였다. 본 연구는 CT장치 설계 시 요구되는 공간분해능을 달성하기 위해 필요한 검출기 및 회전 스테이지의 정밀도를 결정하는데 도움이 될 것이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.119-127
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• 2000

금속판/형과스크린 계측기와 CCD 카메라를 이용한 방사선영상장치가 현재 전자포탈영상에 널리 쓰이고 있다. 이 장치의 효율적인 영상획득을 위해 계측효율이 좋고, 공간분해능력이 뛰어난 금속판/ 형과스크린 계측기의 두께를 최적화할 필요가 있었다. 이 논문에서는 금속판과 형광스크린의 두께가 계측효율과 공간분해능에 미치는 영향이 연구되었다. 이 결과는 치료 엑스선 영상장치에 쓰일 수 있는 금속판/형과스크린 계측기의 최적화된 두께를 결정하는데 쓰일 수 있다. 몬테칼로 방법을 이용하여 계산한6 MV 선형가속기에서 발생되는 엑시선의 에너지 스펙트럼을 바탕으로, 여러 가지 두께의 금속판/형광스크린에 대하여 계측효율과 공간분해능을 계산하였고, 이를 실험을 통해 검증하였다. 계측효율은 입사된 엑스선의 에너지가 형광스크린에 흡수된 비율로 계산되며, 공간분해능은 흡수된 에너지의 공간 분포를 통해 계산되었다. 계측효율은 금속판의 두께에 의해, 공간분해능은 형광스크린의 두께에 의해 결정될 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린의 두께에 대한 서로 보상 (trade-off) 관계에 있음을 계산과 측정결과를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린 계측기의 최적화된 두께를 산출할 수 있게 되었다. 계산을 바탕으로 CCD를 이용한 전자포탈영상장치의 시작품을 설계 및 제작하였고 팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 단일 프레임 영상은 노이즈가 많으나, 프레임 평균 방법을 이용하여 영상의 질을 향상시킬 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권11호
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• pp.407-414
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• 2014

본 연구의 목적은 컴퓨터 방사선영상에서 X-선 초점 크기와 디지털영상후처리에 따른 공간분해능을 정량적으로 분석하고자 하였다. 초점의 크기는 소초점(0.6 mm)와 대초점(1.2 mm)을 이용하였다. 공간분해능의 정량적 분석은 엣지 측정법의 변조전달함수(MTF)를 이용하였다. 디지털영상후처리는 다단계 이미지 대비 증폭 알고리즘을 이용하여 경계면 증강과 대조도 증강에 따른 50%와 10%의 MTF를 평가하였다. 그 결과 모든 초점에서 MTF 50%의 공간분해능이 대조도 증강보다 경계면 증강에서 유의하게 높았다. 또한 대초점에서 획득된 영상은 디지털영상처리를 통해 공간분해능이 향상되었다. 결론적으로 이러한 결과는 컴퓨터 방사선영상에서 골격계 및 흉부영상과 같은 고 공간분해능 임상영상을 얻기 위한 기초자료로 활용할 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.631-636
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• 2016

공간 분해능을 평가하기 위해서 이제까지는 일정하게 두 물체의 간격(이중 표적)을 근접한 것부터 점점 떨어진 간격으로 만들어진 테스트 패턴이나 팬텀을 이용하였다. 이러한 방법으로 공간분해능을 평가하면 분해능은 테스트용으로 제작된 팬텀에 있는 표적 간격으로 제한된다. 본 연구는 이러한 문제를 극복하고자 1개의 단일 표적으로 공간 분해능을 간편하게 측정할 수 있는 새로운 방법을 제안하고 검증한 것이다. 이를 위해 PSF 및 JND를 이용하여 공간 분해능을 추정하는 개념을 제시하였다. 이렇게 유도된 공간 분해능 추정 이론을 검증하기 위해, 상용 팬텀을 이용하여 실험하였다. 실험으로 얻어진 디지털 영상에서 라인 픽셀 프로파일을 구하기 위해 만든 LabVIEW 프로그램을 이용하여 분석한 결과, 본 연구에서 유도한 단일 표적을 이용한 공간 분해능 추정 이론과 실험적으로 일치하는 것을 알 수 있었다. 실험 결과로 디지털 영상에서 공간분해능의 상대적 평가는 단일 표적을 가지고도 충분하다는 것을 증명할 수 있었다. 따라서 단일 표적 공간분해능 평가법을 이용하면 이제까지 사용되어 왔던 이중 표적을 이용한 공간분해능 평가의 한계를 극복할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.681-688
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• 2016

본 논문은 IEC 61267에서 제시하는 RQA3, 5, 7, 9의 선질 조건과 임상검사 조건을 조합한 선질들을 사용하여 공간분해능과 선예도를 평가하고 선질들의 스펙트럼을 분석하고자 하였다. 실험방법으로 첫째, 부가필터와 SID에 따른 공간해상력 평가에 사용된 영상은 IEC 62220-1 에 제시된 edge method을 이용하여, 영상을 획득하였으며 Matlab 프로그램을 사용하여 영상에 대한 해상력 평가는 MTF 측정값 10%(0.1)에서, 선예도 평가는 MTF 측정값 50%(0.5)에서 평가하였다. 둘째, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들의 입자플루언스율과 에너지대별 스펙트럼 분석을 하였다. 실험결과 부가필터 사용과 SID에 따른 영상품질평가에서는 RQA3 선질 조합조건에서 공간분해능과 선예도는 부가필터 미사용과 SID 100 cm에서 높게 나타났다. RQA5 선질 조합조건에서 공간분해능과 선예도는 부가필터를 사용하고 SID 100 cm에서 높게 나타났다. RQA7 선질 조합조건에서 공간분해능은 부가필터 미사용과 SID 150 cm에서 높게 나타났다. 선예도는 부가필터를 사용하고 SID 150 cm에서 높게 나타났다. RQA9 선질 조합조건에서는 공간분해능과 선예도는 부가필터 사용하고 SID 180 cm에서 높게 나타났다. 선질들의 스펙트럼 분석은 X선관의 재현성에 따른 오차, 검출기의 보정에 따른 오차 등 실험에서 발생하는 필연적인 오차를 줄여 가장 이상적인 조건을 제공하는 MCNPX 시뮬레이션을 통해 스펙트럼을 분석하였다. 결론적으로 다양한 선질들에 대한 공간분해능과 선예도 결과를 제시함으로써 임상에서 사용 중인 검출기의 평가에 있어 선질조건과 검사실 환경에 맞는 정량적인 평가방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.499-504
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• 2022

양전자방출단층촬영기기(positron emission tomography, PET)는우수한 공간분해능을 달성하기 위해 매우 작은 섬광체를 사용한다. 이에 본 연구에서는 0.8 mm 크기의 섬광체를 사용한 PET 시스템을 설계하여 성능을 평가하였다. 관심 시야(field of view, FOV) 중심에서부터 10 mm 간격으로 외곽에 이르는 위치에서 소멸방사선을 발생시켜 동시계수하였다. 획득한 데이터를 사용하여 영상을 재구성하였으며, 프로파일을 통해 반치폭을 획득하여 공간분해능을 계산하였다. FOV 중심에서 공간분해능은 1.02 mm로 매우 우수한 결과를 보였으며, 외곽에 위치할수록 공간분해능은 저하되는 특징을 보였다. 팬텀 영상을 평가하기 위해 Derenzo 팬텀을 구성하여 영상을 획득하였으며, 프로파일 분석을 통해 선원간 구분 정도를 평가하였다. 각 위치별 선원의 공간분해능에 비해 선원간의 간격이 더 큰 결과를 보였으며, 이를 통해 모든 위치의 선원들이 구분되는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 설계한 PET 시스템을 소동물용 PET에 적용할 경우 매우 우수한 공간분해능을 특성을 통해 우수한 성능을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.27-31
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• 2010

엑스선 영상의 공간분해능은 영상획득 장치에 사용되는 광학소자의 성능에 의해 결정된다. 8.5keV에서 높은 공간분해능 달성이 가능한 존 플레이트를 설계하였다. 방사광을 이용하는 대신 엑스선 튜브를 사용하는 영상시스템에서는 80nm의 공간분해능을 달성할 수 있음을 광선추적 기법을 이용하여 예측하였다. 전자빔 석판인쇄술을 이용하여 최외곽 폭 40nm를 갖는 존 플레이트가 제작하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권8호
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• pp.273-279
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• 2013

본 연구에서는 변조전달함수(Modulation transfer function, MTF)를 이용한 컴퓨터 방사선영상의 감도 노출 분류에 따른 공간분해능을 평가하여 컴퓨터 방사선영상 획득의 기초자료로 제시하고자 하였다. 본 실험에서는 $100{\mu}mm$ 픽셀의 영상판을 이용하여 엣지법의 MTF를 측정하였다. 방사선 선질은 IEC 61267에서 권고하고 있는 RQA5를 이용하였다. X-선이 조사된 영상판은 감도 노출 분류를 50, 100, 200, 300, 400, 600, 800, 1200으로 각각 설정한 후 디지털 영상화하였다. 최종 획득된 영상들은 공인된 영상분석 프로그램인 image J와 Origin 8.0을 이용하여 MTF 50%와 10%를 구하여 평가하였다. 그 결과 감도 노출 분류 200에서 가장 우수한 MTF 50%($1.979{\pm}0.114lp/mm$)와 MTF 10%($3.932{\pm}0.041$)의 공간주파수를 구하였다. 따라서 골절 등과 같이 높은 공간분해능을 요구하는 질병진단에 유용할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.477-486
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• 2020

본 연구는 디지털 단층영상합성장치에서 재구성 필터, X-선원 이동궤적 및 이동간격이 화질에 미치는 영향을 평가하고 임상적 검증을 수행하는 것을 목적으로 한다. 필터링후역투영법 재구성 시 Ramp, Shepp-Logan, Cosine, Hamming, Hann 및 Blackman 필터를 사용하였고, X-선원 이동궤적의 변화를 위해 1 × 36, 2 × 18, 3 × 12, 4 × 9 및 6 × 6 배열 형태의 이동궤적을 모사하였다. X-선원 이동간격에 따른 영향을 평가하기 위해 X-선원간 거리를 5, 10, 20, 30 및 40 mm로 변화시켰다. 재구성 영상의 깊이분해능, 공간분해능 및 잡음을 평가하기 위해 인공물확산함수, 반치폭 및 신호대잡음비를 측정하였다. 연구결과 Ramp 및 Blackman 필터를 사용하였을 때 각각 공간분해능 및 잡음 특성이 최대화 되었으며, X-선원 이동궤적의 형태가 1 × 36일 때 깊이분해능과 잡음 특성이 가장 우수하였다. 또한 X-선원 이동간격이 증가함에 따라 깊이분해능 및 잡음 특성은 향상되었고, 공간분해능은 저하되었다. 따라서 디지털 단층영상합성장치를 통한 3차원 영상획득 시 재구성 필터, X-선원 이동궤적 및 이동간격이 화질에 미치는 영향은 각기 다르며, 진단 목적에 부합하는 조건 설정이 필요하다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.65-71
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• 2024

소동물용 양전자방출단층촬영기기(positron emission tomography, PET)의 고분해능과 고민감도를 달성하기 위해 매우 가늘고 긴 섬광 픽셀을 사용하여 검출기를 구성한다. 이러한 섬광 픽셀의 구조로 인해 시스템의 관심 시야 외곽에서 공간분해능 저하 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 반응 깊이를 측정하여 공간분해능을 향상시키고, 준블록 섬광체를 사용하여 민감도를 향상시킬 수 있는 검출기를 설계하였다. 12.6 mm x 12.6 mm x 3 mm 크기의 준블록 섬광체를 네 층으로 배열하고, 모든 옆면에 광센서를 배치하여 감마선과 섬광체가 상호작용하여 발생된 빛을 수집하도록 설계하였다. 설계한 검출기의 성능 평가를 위해 DETECT2000 시뮬레이션을 수행하였다. 각 층별 섬광체 내에서 1.3 mm부터 11.3 mm까지 1 mm 간격으로 감마선 이벤트를 발생시켜 평면 영상을 획득하였다. 11 x 11 배열의 평면 영상에서 각 위치별 공간분해능과 피크 간 거리를 측정하였다. 측정된 공간분해능의 평균은 0.25 mm였으며, 피크 간 거리의 평균은 1.0 mm였다. 이를 통해 모든 위치가 서로 분리됨을 확인할 수 있었다. 또한 모든 층은 빛의 신호가 서로 분리되어 측정되므로 감마선과 상호작용한 섬광체의 층을 완벽히 분리해낼 수 있었다. 설계한 검출기를 소동물용 PET 시스템의 검출기로 사용할 경우, 우수한 공간분해능과 민감도를 달성하여 영상의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.