• 제목/요약/키워드: 이중 에너지 CT

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이중에너지광자선의 전산화단층촬영술을 이용한 정량적 골무기물함량의 비교분석 (Comparative Analysis of Bone Mineral Contents with Dual-Energy Quantitative Computed Tomography)

  • 최태진;윤선민;김옥배;이성문;서수지
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제15권2호
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    • pp.153-158
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    • 1997
  • 목적 : 이중광자에너지 전산화단층촬영의 정량적골무기물함량(Dual-Energy Quantitative Computed Tomography, DEQCT)의 실험상수를 구하고, DEQCT에 의한 골무기물함량과 동물척추 해면골의 무기물함량과 일치하는지 비교하였다. 대상 및 방법 : 조직의 CT 번호는 주어진 방사선에너지와 조직상분에 따른 방사선 감약계수의 함수로 얻게 되며, 빙사선감약은 에너지에 따라 달라지므로 본 연구는 CT에서 사용되고 있는 80과 $120kV_p$ X선에서 각 조직의 질량감약계수를 구하여 실험적으로 DEQCT에 의한 골무기물함량을 결정하였다. DEQCT에서 골무기물함량결정에 이용되는 실험상수들은 골등가물질의 표준시료 $K_2HPO_4$ 용액과 연부조직의 물 및 지방등가물질로 무수알코올을 이용하여 구하였다. 골무기물함량 비교는 실험적 상수결정에 의한 DEQCT와 제작회사의 DEQCT를 사용하여 각각 구하였으며, 동물척추해면골 시편의 재의 질량과 각각 비교하였다. 결과 : $80kV_p$에서 골둥가물질의 질량흡수계수는 0.5608, 물 0.2409과 지방등가 조직에서 $0.2206cm^2/g$을 얻었으며, $120kV_p$의 방사선에서는 0.3273, 0.2046 및 $0.1971cm^2/g$을 각각 얻었다. 골등가물질 $K_2HPO_4$ 표준시료를 80과 $120kV_p$ X선으로 스켄한 CT 번호를 이용하여 실험상수 $K_1$는 0.3232, $K_2$는 0.2450를 각각 얻펐다. 이중광자에너지에 의한 골무기물함량측정결과는 동물척추해면골 시편의 재의 질량을 골무기물함량으로 정한 값과 비교한 결과 잘 일치하였으며 상관계수 r=0.998을 보였다. 한편, 동물척추골시편의 골무기물에 대하여 CT에 탑재된 DEQCT에 의한 골무기함량의 비교 결과는 상관계수 r=0.996 을 보여 상호 잘 일치함을 알 수 있었다. 결론 :이중광자에너지 전산화단층영상장친에 대한 조직등가물질의 실험적 질량감약계수에 의한 골무기물함량과 제작사의 DEQCT에 의한 정량적 골무기물함량이 실험적 골무기물함량과 잘 일치함을 보였다.

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이중 기능 고분자 전해질 막의 제조 및 탄소 섬유에 니켈, 코발트 기반의 나노와이어/MOF 배열을 통한 고성능 슈퍼커패시터 연구 (Preparation of Dual-functionalized Polymeric Membrane Electrolyte and Ni, Co-based Nanowire/MOF Array on Carbon Cloth for High-performance Supercapacitor)

  • 손혜정;김봉석;권지민;강유빈;이창수
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.211-221
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    • 2023
  • 본 연구는 에너지 저장 응용을 위한 PVI-PGMA/LiTFSI 고분자 막 전해질 및 CxNy-C 유연 전극의 합성 및 특성에 관한 연구이다. 이중 기능을 갖는 PVI-PGMA 공중합체는 우수한 이온 전도성을 나타내었으며, PVI-GMA73/LiTFSI200 막 전해질은 1.0 × 10-3 S cm-1의 최고 전도도를 달성하였다. CxNy-C 전극의 전기화학적 성능을 체계적으로 분석하였으며, C3N2-C는 나노와이어와 다면체로 구성된 높은 연결성을 갖는 하이브리드 구조와 이중 Co/Ni 산화물을 포함하여 풍부한 산화환원 활성 부위와 이온 확산을 용이하게 하는 특징으로 인해 958 F g-1의 최고용량 및 최소한의 전하 전달 저항(Rct)을 달성하였다. 흑연 탄소 껍질의 존재는 충전-방전 동안 높은 전기화학적 안정성에 기여하였다. 이러한 결과들은 고성능 에너지 저장 장치인 슈퍼커패시터 및 리튬 이온 전지와 같은 첨단 에너지 저장 장비에 PVI-PGMA/LiTFSI 고분자 막 전해질과 CxNy-C 전극을 활용하는 잠재력을 보여주었으며, 지속 가능하고 고성능의 에너지 저장 기술을 더욱 발전시키는 길을 열어가고 있다.

폐암 환자의 정위적방사선 치료 시 이중 에너지를 이용한 치료 방법의 유용성 평가 (Evaluation of useful treatment which uses dual-energy when curing lung-cancer patient with stereotactic body radiation therapy)

  • 장형준;이영규;김영재;박영규
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.87-99
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    • 2016
  • 목 적 : 종양의 위치에 따라 단일에너지를 이용한 치료계획과 이중에너지를 사용하는 치료계획을 정위적방사선 치료에 적용하여 실제 종양에 부여되는 선량의 변화와 종양과 인접한 부분에 위치하는 정상조직의 선량을 비교하여 임상적 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 총 10명의 환자 CT 영상을 획득한 후 각각 단일에너지, 이중 에너지에 대한 체적변조회전치료 기법에 대한 치료 계획을 수립하였다. 종양 측 변화 요인을 분석하기 위하여 조형계수(CI)와 균질성 지수(HI), 최대 선량을 각각 계산했으며, 정상 조직에 대한 선량 분포를 비교하기 위하여 $V_{10}$$V_5$, 종양에 가장 근접한 첫 번째 ~ 네 번째 갈비뼈($1^{st}{\sim}4^{th}$ Rib), 척수(Spinal Cord), 식도(Esophagus)와 기관(Trachea)를 선정하였다. 또한 계획한 선량 분포가 실제 전달되는 정확성을 확인하기 위하여 2차원 이온전리함 배열을 이용하여 선량 측정을 시행하였다. 결 과 : 종양 측 인자의 경우 조형계수와 균질성 지수는 두 에너지를 사용했을 경우가 1에 가까운 값을 나타냈다. 최대 선량의 경우 앞쪽 흉벽은 약 2%, 등쪽 종양의 경우는 동등한 값을 나타냈다. 정상 조직의 경우 앞쪽 흉벽 종양은 인접한 갈비뼈에서 두 에너지를 동시에 사용한 경우 각각 4%, 5% 감소하였고, 기관지의 경우 11%, 17% 감소하였다. 폐의 선량 분포의 경우 $V_{10}$의 경우 1.5%, $V_5$의 경우 1%로 감소함을 나타냈다. 뒤쪽 흉벽의 경우 종양에 인접한 갈비뼈는 두 에너지를 이용한 경우에서 각각 6%, 1%, 4%, 12% 감소하였고, 폐의 선량 분포에서는 $V_{10}$ 3%, $V_5$ 3.1% 감소됨을 나타내었다. 선량 측정의 경우 모든 에너지에서 감마지표 3mm/3%의 결과에 부합하였다. 결 론 : 단일 에너지를 이용한 치료 계획 보다 두 에너지를 동시에 사용하는 경우가 표재성 종양에 대해 보다 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

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직접메탄올 연료전지의 운전 조건이 성능에 미치는 영향 (Effects of the Operating Conditions on the Performance of Direct Methanol Fuel Cells)

  • 한창화;김남훈;이중희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.292-298
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    • 2011
  • This study examines the effects of the ambient temperature (AT), methanol feeding temperature (MFT), methanol concentration (MC) and methanol flow rate (MFR) on the performance and cell temperature (CT) of a 5-stacked direct methanol fuel cell (DMFC). The AT, MFT, MC, and MFR are varied from $-10^{\circ}C$ to $+40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ to $90^{\circ}C$, 0.5M to 3.0M and 11.7 mL $min^{-1}$ to 46.8 mL $min^{-1}$, respectively. The performance of the DMFC under various operating conditions is analyzed from the I-V polarization curve, and the methanol crossover is estimated by gas chromatography (GC). The performance of the DMFC improves significantly with increasing AT. The open circuit voltage (OCV) decreases with increasing MC due to the enhanced likelihood of methanol crossover. The cell performance is improved significantly when the MFR is increased from 11.7 mL $min^{-1}$ to 28.08 mL $min^{-1}$. The change in cell performance is marginal with further increases in MFR. The CT increases significantly with increasing AT. The effect of the MFT and MFR is moderate, and the effect of MC is marginal on the CT of the DMFC.

전산화단층영상검사에서 단일에너지와 이중에너지를 이용한 뼈 부피측정의 비교 (Comparison of Bone Volume Measurements Using Conventional Single and Dual Energy Computed Tomography)

  • 김영균;박상훈;김연민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.253-259
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    • 2017
  • 이중에너지 전산화단층촬영으로 뼈를 검사하여 다양한 keV와 조영제 물질 억제(material suppression iodine; MSI), 물질구분(material decomposition; MD)기법을 적용하였을 때, 단일에너지 전산화단층촬영과 비교 평가함으로써 칼슘 부피의 변화를 파악하고자 하였다. 인체유사 팬톰을 이용하여 단일에너지 전산화단층촬영의 영상을 기준으로 이중에너지 전산화단층촬영의 각각 70 keV, 100 keV, 140 keV 및 70 keV-MSI와 MD 칼슘강조-물제거(material calcium weighting; MCW)와 MD 요오드강조-물제거(material iodine weighting; MIW)기법을 적용한 후, 칼슘의 부피를 Agatston score 값으로 비교 평가하였다. 인체유사 팬톰의 칼슘 부피는 keV가 증가할수록 감소하였다(p<0.05). 가장 유사한 이중에너지 전산화단층촬영 집단은 70 keV로 그 차이는 각각 갈비뼈 $35.8{\pm}12.2$, 대퇴골 $16.1{\pm}24.1$, 골반 $13.7{\pm}18.8$, 척추 $179.0{\pm}61.8$이었다. 그러나 MSI의 부피는 부위별로 각각 갈비뼈 5.55%, 대퇴골 76.34%, 골반 55.16%, 척추 87.58%가 감소하였고, MD(MCW)는 각각 갈비뼈 55.96%, 대퇴골 80.78%, 골반 69.64%, 척추 54.23%가 줄었으며, MD(MIW)는 각각 갈비뼈 83.51%, 대퇴골 87.68%, 골반 86.64%, 척추 82.62%의 차이로 감소되었다(p<0.05). 이중에너지 전산화단층촬영으로 검사 시, 뼈의 부피는 keV의 증가에 따라서 감소하게 되고 약 70 keV의 에너지 영역에서 CSCT 집단과 유사한 부피로 측정할 수 있다. 그리고 MSI와 MD의 임상기법을 적용한 부피측정은 상당한 오차가 발생하므로 유의하여 사용하여야 한다.

Dual-energy 컴퓨터단층촬영에서 장비 제공선량과 측정선량 비교 (Comparison of Estimated and Measured Doses of Dual-energy Computed Tomography)

  • 김영균;김연민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제41권5호
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    • pp.405-411
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    • 2018
  • We will provide basic data on the evaluation of patient dose in terms of DECT quality control by comparing the equipment-provided dose with the measured dose according to the configuration method of the X-ray generator by the manufacturer of the dual-energy CT unit. For computed tomography (CT) equipment, Discovery 750HD, Aquilion ONE GENESIS Edition, and Somatom Definition Flash were used. The $CTDI_{vol}$ value was measured by inserting the Unfors Xi ion chamber into a 32 cm PMMA acryl Phantom. The results of estimated $CTDI_{vol}$ DECT and measured $CTDI_{vol}$ showed that the dose difference between DECT 80 + 140 kVp of G company was at least 0.51% and -1.90% max, and measured $CTDI_{vol}$ was slightly lower (p<0.05). The difference of 80 + 140 kVp of S company was the minimum of 5.84% and the maximum of 7.52% (p<0.05). The measured $CTDI_{vol}$ was less than estimated $CTDI_{vol}$. The C company's 80 + 135 kVp showed a difference of at least 7.58% and a maximum of 13.58% (P<0.05), and all of measured $CTDI_{vol}$ was less. The linearity of exposure dose for all DECT equipment was very linearly reflected with $R^2$ being 0.97 or above, and the measured dose of the ionization chamber was less than the predicted dose of the monitor.

Dual Energy CT를 이용한 금속물질 인공물 감소방법 : Dual Energy와 MAR알고리즘의 임상적 응용 (A Study of the Metal Artifact Reduction using Dual Energy CT : Clinical Applications of Dual Energy and MAR Algorithm)

  • 박기석;최우전;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.273-279
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    • 2021
  • 전산화단층촬영 검사 시 인체 내에 삽입되어 있는 금속물질은 금속주위에 있는 인체조직이나 뼈와 큰 밀도차이가 있어 인공물을 발생시킨다. 이 실험을 통해 Single source Dual energy CT에서 Dual energy검사 및 MAR 알고리즘의 특성을 비교분석하여 임상적으로 적용방법에 대한 기초자료를 제시하려 한다. MAR 알고리즘을 적용하거나 Dual Energy를 이용하여 검사하였을 때 금속 인공물이 감소하였는데 MAR알고리즘을 적용한 영상은 세부적인 부분을 왜곡시키는 단점이 있다. Dual Energy로 검사한 영상은 MAR알고리즘을 적용한 영상보다 세부적인 부분까지 구현해 낼 수 있다는 장점이 있으나 재구성에 소요되는 시간이 길며 피폭선량이 MAR알고리즘을 적용한 영상보다 약 4배 가량 높았다. 수술 후 Follow up 및 금속물질의 위치를 파악하기 위해서는 MAR알고리즘을 적용하여 영상을 획득하는 것이 검사적 측면에서 유용하며 미세 병변 확인 및 수술계획을 세우거나 진단적인 측면에서 검사를 시행하였을 때는 Dual Energy로 검사하는 것이 더 유용하다.

조영증강 $^{18}F$-FDG PET/CT가 이중에너지 X-선 흡수 계측법을 이용한 골밀도 및 체성분 측정에 미치는 영향 (Effect of Contrast-Enhanced $^{18}F$-FDG PET/CT on Measurements of Whole Body Bone Mineral Density and Body Composition by Dual-Energy X-Ray Absorptiometry)

  • 김성수;이선도;이남주;신용철;모은희;이춘호
    • 핵의학기술
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    • 제16권2호
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    • pp.7-11
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    • 2012
  • PET/CT에 사용되는 방사성의약품 FDG와 CT 조영제가 DXA를 이용하여 측정하는 BMC, BMD, TFM, LBM 등의 결과에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 2011년 12월부터 2012년 3월까지 본원 PET/CT를 시행한 환자 중 본 연구에 참여를 동의한 환자 총 22명을 대상으로 하였다. 실험은 두 집단으로 나누어 실험을 진행하였는데 첫 번째 집단은 17명으로 PET/CT 용 방사성의약품인 FDG 정맥 주사 전에 WB DXA를 시행한 다음 FDG 정맥주사 1시간 후 CT 조영제 사용 없이 PET/CT (Non-Contrast Enhancement $^{18}F$-FDG PET/CT)시행 후 즉시 다시 WB DXA를 진행하였다. 두 번째 집단은 총 5명으로 첫 번째 집단과 마찬가지로 FDG 정맥 주사 전 WB DXA를 시행한 다음 FDG 정맥 주사 1시간 후 CT 조영제 사용하여 PET/CT (Contrast Enhancement $^{18}F$-FDG PET/CT)시행 후 즉시 다시 WB DXA 진행하였다. 결과는 PET/CT 전 후 DXA에서 WB-BMC, WB-BMD, TFM 그리고 LBM 등을 측정하였고 각 항목의 변화율을 산출하여 비교하였다. Non-Contrast Enhancement $^{18}F$-FDG PET/CT 전 후의 골밀도 및 체성분의 변화율은 WB-BMC, +2.4%; WB-BMD, +1.8%; TFM, -6.8%; LBM, +2.2%였고 각 항목의 변화는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. Contrast Enhancement $^{18}F$-FDG PET/CT 전 후의 변화율은 WB-BMC, +13.7%; WB-BMD, +9.3%; TFM, -34.1%; LBM, +13.6%였고 Contrast Enhancement $^{18}F$-FDG PET/CT 전과 후의 골밀도 및 체성분 측정치의 변화는 통계적으로 유의하였다. 본 연구에서 Non-Contrast Enhancement $^{18}F$ PET/CT 후에는 DXA 시행은 결과에 영향이 없어 가능할 것이라 생각되어지나 Contrast Enhancement $^{18}F$-FDG PET/CT검사 후에 시행한 DXA 검사의 결과는 신뢰도가 감소될 것으로 사료된다.

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가상의 단일 에너지 영상 재구성 기법을 이용한 하지 단층촬영 혈관조영술에서 말초 동맥 질환 영상 소견 (Imaging Findings of Peripheral Arterial Disease on Lower-Extremity CT Angiography Using a Virtual Monoenergetic Imaging Algorithm)

  • 김준성;박소현;박수영;황정한;김정호;박성용;이기현
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권5호
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    • pp.1032-1045
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    • 2022
  • 말초동맥질환은 고령의 환자들에게서 흔하게 발생하며, 하지 동맥 단층촬영 혈관조영술은 말초동맥질환을 발견하고 치료 계획을 세우는데 유용하다. 특히, 이중에너지 단층 촬영을 통해 낮은 kiloelectron volt (이하 KeV) 영상부터 높은 KeV 영상까지 단일 에너지 영상을 재구성하면, 말초동맥질환을 정확하게 평가하는데 도움이 된다. 일반적으로 낮은 KeV 영상은 높은 대조도를 제공해 주지만, 낮은 KeV 영상은 높은 KeV 영상보다 더 심한 잡음을 제공한다는 단점도 있다. 최근에 낮은 KeV 영상에서 잡음을 극복하기 위해 Mono+ 기술이 도입되었다. 따라서, 본 임상 화보에서는 Mono+ 기법으로 시행한 하지동맥 단층촬영 혈관조영술에서의 말초동맥질환의 영상 소견을 보여주며 낮은 KeV 영상과 높은 KeV 영상의 특성이 어떻게 다른지 비교하여 보여주고자 한다. 많은 사례에서, 전체적인 영상의 질과 말초동맥질환을 평가하고자 하는 구간에서의 영상의 질은 모두 높은 KeV에서 더 좋았고, 금속 인공물과 정맥 오염은 높은 KeV 영상에서 감소했다.

DECT의 VNC 적용으로 조영제와 석회화의 식별 에너지 영역 분석 (Discrimination Energy Range Analysis of Contrast Agents and Calcification using by VNC Application of DECT)

  • 김현주
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.179-185
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    • 2024
  • DECT의 다양한 에너지 스펙트럼 영상 구현기능을 적용하여 조영제와 석회화의 정량적 구분 가능성을 알아보기 위해 CNR과 SNR을 비교하여 화질의 변화를 분석하고, 기존 방법인 2회 스캔 적용 시와 실험에서 적용한 VNC 영상 구현 1회 스캔 시 선량 감소수준을 알아보았다. 그 결과 70 keV 영역에서 조영제와 석회화가 가장 잘 구분되었고, CNR, SNR도 우수하였으며 스캔 선량은 약 26.5% 감소효과가 있었다. 따라서 DECT 적용은 에너지별 가상 분광 영상 구현으로 석회화의 명암을 형성하여 시각적 그리고 정량적 구분에 매우 유의미한 결과를 도출할 수 있었다. 향후 환자의 나이, 성별 및 체형 등을 고려한 임상 연구를 시행하여 결과를 도출한다면 혈관 내 조영제가 유입된 상태에서도 석회화 정량 분석이 가능하여 환자의 검사 선량과 다 회 검사에 대한 부담감 감소에 큰 효과가 있을 것으로 사료된다.