• 한국방사선학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.21-28
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• 2021

전산화단층촬영장치 (computed tomography, CT)는 다른 방사선 촬영 장치와 비교하면 피폭이 많다는 문제점이 있다. 이러한 피폭을 감소하기 위하여 저선량 촬영을 하게 되면 영상에 잡음이 증가하게 된다. 이를 보완하기 위해 환자의 피폭선량은 감소시키면서 영상의 화질을 향상하는 다양한 잡음 제거 알고리즘이 개발되었으며, 그 중 우수한 시간 분해능을 가진 CT 장치에 효과적으로 적용할 수 있는 median modified Wiener filter (MMWF) 알고리즘이 제시되었다. 본 연구의 목적은 MMWF 알고리즘의 마스크 크기를 최적화하고, 기존의 알고리즘들에 대한 MMWF 알고리즘의 잡음 제거의 우수성을 보는 것이다. MATLAB 프로그램을 이용하여 획득한 Gaussian 잡음이 부가된 MASH 팬텀 복부 영상들로부터 각각의 마스크 크기가 설정된 MMWF 알고리즘을 적용한 후 root mean square error (RMSE), peak signal-to-noise ratio (PSNR), coefficient correlation (CC) 그리고 universal image quality index (UQI) 값을 비교하였다. 그 결과 5 × 5 마스크 크기에서 RMSE 값이 가장 낮고, PSNR, CC, UQI 값이 가장 높았다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 최적화된 마스크 크기로 Gaussian 필터, median 필터, Wiener 필터에 대한 MMWF의 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 비교하였으며 그 결과 MMWF 알고리즘에서 가장 개선된 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 얻을 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.37-44
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• 2013

본 연구는 최근 자동노출제어장치에 의한 X선질 보정 및 다양한 수학적 보정 알고리즘 적용이 가능한 전산화단층촬영 장치를 이용하여 견부 강제 견인용 밴드의 사용 유 무에 따라 영상의 질과 환자의 편의성 및 안정성 측면에서 견부 강제 견인법에 대한 임상적 유용성을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 경부 통증을 호소하는 환자 79명을 대상으로 견부 강제 견인용 밴드를 사용하기 전 후의 측면 투영 scout 영상과 횡단면 영상을 획득하여 횡단면 영상의 일정 크기의 관심영역 내의 화소 및 평균 HU 값을 비교하여 정량적 분석을 하였고 인공물과 해상도 및 분해능에 대한 임상 영상평가를 정성적으로 분석하였으며 환자가 느끼는 불편 정도를 자가 진단 설문 평가하였다. 결과적으로 측면 투영 scout 영상에서 견부 강제 견인용 밴드를 사용한 경우 묘출되는 경추의 수가 증가되었으나 횡단면 영상의 관심영역 내에서 견부 강제 견인용 밴드를 사용하기 전 후에 대한 화소 및 평균 HU 값의 변화는 거의 없는 것으로 판단되었으며 인공물과 해상도 및 대조도와 관련된 정성적 분석 결과에서 관찰자간 특이한 결과는 보이지 않았다. 따라서 견부 강제 견인용 밴드의 사용에 대한 자가 진단 설문 평가에서 환자의 82.27%는 불편함을 호소하였으며 정량적 및 정성적으로 영상의 질을 분석한 결과에서 사용에 따른 영상의학적 이점은 없는 것으로 판단되었다. 최근 다양한 수학적 보정 알고리즘에 의한 전처리 필터 과정의 적용과 더불어 절편 두께의 감소 및 자동노출제어장치 등에 의한 선질 보정 등이 가능한 전산화단층촬영 장치가 보급되면서 선속 경화에 의한 영상의 잡음은 문제가 되지 않을 것으로 판단되어 영상의 질에 영향을 주지 않으면서 환자에게 불편함을 주거나 추가적 위험성이 있는 견부 강제 견인용 밴드의 사용은 더 이상 임상적 유용성이 없는 것으로 판단되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.337-344
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• 2016

본 연구에서는 3차원(3-dimensional, 3D) 프린팅 기술로 출력된 팬톰에 대한 X선 투과성을 평가하고자 하였다. 3D 프린팅 방식은 용융적층조형(fused deposition modeling, FDM) 방식을 이용했으며 소재는 아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 스타이렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS)을 사용하였다. 팬톰은 원통 모양으로 설계하였으며 전산화단층영상장비(computed tomography, CT)에서 획득한 단면영상으로 균일도를 측정하였다. X선 투과성 평가는 3D 출력된 팬톰 내부에 이온챔버를 삽입하여 실시하였다. 그 결과, 평균 균일도가 2.70 HU이었으며 기존 폴리메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) CT 팬톰과 3D 프린터로 출력된 팬톰에서 측정된 X선 투과성의 상관관계는 0.976로 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 향후 3D 프린팅 기술을 이용한 방사선정도관리 팬톰 제작에 기초자료로 활용할 수 있으리라 기대한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권4호
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• pp.367-373
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• 2021

A quality assurance of computed tomography(CT) have done seven items that were water attenuation coefficient, noise, homogeneity, spatial resolution, contrast resolution, slice thickness, artifact using by standard phantom. But there is no quality assurance items and methods for CT simulator at domestic institutions yet. Therefore the study aimed to access the CT dose index(CTDI), table tilting, image distortion, laser accuracy, table movement accuracy and CT seven items for CT simulator quality assurance. The CTDI at the center of the head phantom was 0.81 for 80 kVp, 1.55 for 100 kVp, 2.50 for 120 mm, 0.22 for 80 kVp at the center of the body phantom, 0.469 for 100 kVp, and 0.81 for 120 kVp. The table tilting was within the tolerance range of ±1.0° or less. Image distortion had 1 mm distortion in the left and right images based on the center, and the laser accuracy was measured within ±2 mm tolerance. The purpose of this study is to improve the quality assurance items suitable for the current situation in Korea in order to protect the normal tissues during the radiation treatment process and manage the CT simulator that is implemented to find the location of the tumor more clearly. In order to improve the accuracy of the CT simulator when looking at the results, the error range of each item should be small. It is hoped that the quality assurance items of the CT simulator will be improved by suggesting the quality assurance direction of the CT simulator in this study, and the results of radiation therapy will also improve.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권2호
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• pp.85-91
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• 2013

초고압 전산화단층촬영(megavoltage computed tomography, MVCT)이 단층치료(Tomotherapy) 환자의 치료 자세 교정 방법으로 사용되고 있다. MVCT는 부가적인 방사선 피폭뿐만 아니라 전체 치료 시간이 길어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점 해결을 위해 비디오 영상기반 환자 치료 자세 교정 시스템(video image-guided setup system, VIGS)을 개발했다. 단층치료 장치내 갠트리에 직각으로 2대의 비디오 카메라를 장착하고 이로부터 얻은 영상을 이용하여 환자의 자세 오차를 측정하는 프로그램을 자체 개발했다. 개발된 시스템은 사용자에 의해 정의된 관심 영역에서의 에지 검출(edge detection) 결과를 기반으로 자동 정합을 통해 자세 오차를 찾도록 고안되었다. 두경부 환자를 묘사하기 위해 휴먼 팬톰을 이용하여 컴퓨터 단층 치료계획 영상을 획득한 후 전산화 치료계획을 수행했다. 실제 치료 상태를 재현하기 위해 고정 용구를 이용하여 팬톰을 고정했으며 전산화치료계획 결과로 부터 팬톰 자세 검증을 위한 기준 MVCT 영상을 획득했다. 팬톰을 치료 위치에 위치시킨 후 MVCT 영상을 얻고 이를 기준 MVCT영상과 비교하여 치료계획시와 동일환 자세가 되도록 위치를 교정했다. 교정된 자세에서 VGIS를 이용하여 기준 비디오 영상을 획득했다. 10회 걸쳐 MVCT 영상을 이용한 자세 교정과 VIGS를 이용한 비디오 영상기반 자세 교정을 각각 수행하여 두 방법간의 교정 값 차이(상관 분석)와 분석 시간을 비교했다. 팬톰 위치 교정 시간은 VIGS 시스템($41.7{\pm}11.2$ seconds)이 MVCT 방법($420{\pm}6$ seconds)에 비해 현저히 적게 조사됐다(p<0.05). 하지만 두 방법간의 위치 오차 분석 결과 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(x=0.11 mm, y=0.27 mm, z=0.58 mm, p>0.05). VIGS시스템이 짧은 시간에 정확한 위치 오차 감지 능력을 보여 이의 개발이 단층치료의 절차를 효율적으로 개선하는데 효과적일 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.123-129
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• 2007

목 적: 전산화 단층촬영방법(Computed Tomography, CT)에 따라 고식적(Axial), 나선식(Helical), 연속(Cine) 주사방법으로 획득되어진 영상은 주사방법이 다르므로 각각의 재현되는 이미지 상에서 차이가 존재한다. 각각의 전산화 단층촬영 주사방법(scan type)이 움직임을 얼마나 정확히 묘사하는지 알아보고자 구동 팬톰을 이용하여 재현성에 대해 고찰해 보고자 한다. 대상 및 방법: 상 하 방향, 위 아래 방향 움직임을 재현하기 위해 자체 제작한 구동 팬톰과 호흡동조 구동 motor를 이용한다. 구동 motor 위에 표지자를 올려놓고 전산화 단층촬영 시 움직임을 구별하기 위해 표지자에 위치 표시를 위한 방사선 비투과성 물질(Localizer)을 부착한다. 자체 제작한 구동 팬톰을 이용하여 위 아래 움직임은 1.3 cm (16회/1분당)으로 고정 시키고, 호흡동조 구동 motor을 이용하여 상 하 움직임은 0.2 cm (8 rot/1분당)으로 고정 한다. 각각의 움직임을 고정 시키고 난 후, 전산화 단층 촬영 방법에 따라 고식적(Axial), 나선식(Helical), 연속(Cine) 주사방법으로 촬영한다. RPT 장비를 이용하여 움직임을 나타내는 표지자에 부착한 방사선 비투과성 물질과 볼륨 재현성이 정확한지 비교, 분석 한다. 결 과: 표지자의 전체 체적은 88.2 $cm^3$로 위 아래 방향 3 cm, 상 하 방향 0.3 cm 이동을 고려했을 때는 전체 체적이 184.3 $cm^3$이었다. 각각의 전산화 단층촬영방법에 따른 전체 체적은 고식적 주사방법에서는 135 $cm^3$, 나선식 주사방법에서는 164.9 $cm^3$, 연속 주사방법에서는 181.7 $cm^3$였다. 움직임에 대한 재현성을 나타내는 데 있어 연속 주사방법에서 가장 근접하게 표지자를 묘출하였다. 또한, 표지자에 부착한 방사선 비투과성 물질의 재현성에서도 연속 주사방법에서 가장 근접하게 나타내었다. 결 론: 전산화 단층촬영방법에 따른 고식적, 나선식, 연속 주사방법은 움직임에 영향을 많이 받는 장기를 촬영할 때, 움직임에 따른 정확한 장기 묘사 및 종양 조직의 움직임을 재현해야 한다. 본 실험에서 사용한 구동 팬톰을 이용한 표지자를 재현하는데 있어 전산화 단층촬영 시 연속 주사방법에서 촬영 할 때 가장 재현성이 높았다. 하지만, 임상 적용 시 환자의 호흡이나 움직임이 팬톰처럼 일정하지 않기 때문에 이를 위한 환자 교육 및 호흡을 일정하게 해줄 수 있는 장치의 사용 및 개발이 필요하며, 각각의 전산화 단층촬영방법에 대한 피폭선량에 대해서도 고려해야 할 것이라 사료 된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.308-315
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• 2015

본 연구는 3D 프린터를 이용하여 통풍이 원활하고 위생적이며 선명한 방사선영상을 구할 수 있는 그물형 손목 부목을 제작하고자 하였다. 스캐너는 의료용 다중단층영상장치(MDCT)를 이용했으며, 3D 프린터 기기는 용융 적층 조형술(fused deposition modeling, FDM)의 프린팅 방식을 이용했다. 소재는 분해성 플라스틱 (poly lactic acid, PLA)을 사용하였다. 손목의 3 차원 볼륨렌더링은 MDCT에서 획득된 단층영상으로 구현하였다. 구현된 손목 3 차원 영상을 바탕으로 가상의 그물형 부목 모형을 디자인하고 출력하였다. 그 결과 3D 프린터로 출력된 부목이 기존 부목보다도 우수한 방사선 손목영상을 획득할 수 있었으며 가려움증 및 비위생적인 단점을 개선하고 부목 해체 작업이 용이하였다. 결론적으로 본 연구에서 모델링된 3D 부목 모형은 향후 3D 프린팅 부목 제작에 기초자료로 활용할 수 있으며 환자들의 실생활에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.45-50
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• 2013

전산화단층촬영장치(Computed Tomography:CT)등장은 인체의 검사 시에 비 침습적인 검사로서 환자의 병변을 발견하는데 사용된다. 전산화단층촬영장치가 주는 정보는 3차원 영상구현에 중요한 역할을 하고 있다. 과학이 발전함에 따라 최근에는 전산화단층촬영장치를 사용하여 물리학적인 또한 생물학적 연구에 적용할 수 있는 장비가 필요하게 되었다. 따라서 좀 더 세밀하고 구체적인 정보를 제공해주는 마이크로 시티(Micro-CT)가 등장하였다. 마이크로 시티가 주는 영상정보는 더욱 더 세밀하고 구체적인 영상 정보이며 따라서 생명공학과 고분자 재료공학 발전에 크게 기여하고 있다. 그러나 아직까지 마이크로 시티의 사용자에 관한 피폭선량의 한도에 관한 공간선량 측정 정보가 정확하게 보고된바 없다. 또한 마이크로 시티를 사용함으로써 원치 않게 발생 할 수 있는 산란선에 관하여 공간 피폭 선량이 보고되지 않았다. 마이크로 시티는 장비의 외관은 피폭 산란선 제거용 납으로 구성되어 있다. 따라서 산란선에 의한 피폭을 충분히 예방할 수 있지만 시간이 흐르고 장비가 노후되어짐에 따라 꾸준한 장비의 관리가 필요 할 것이다. 우리는 우연치 않게 발생 될 수 있는 마이크로 시티를 직접적으로 사용하고 있는 운영자의 산란선 피폭에 관해 공간선량을 측정하였다. 결론적으로 마이크로 시티의 사용자로 하여금 원치 않게 발생되는 산란선에 관하여 피폭 관리가 필요하다고 알리고 싶다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.184-189
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• 2011

본 연구는 뇌동맥류로 진단받은 환자 중 디지털 감산 혈관조영술(DSA)과 다중검출기 전산화단층촬영 혈관조영술(MDCT Angiography)의 영상을 비교하여 MDCT 혈관조영술에 대한 뇌동맥류의 선별검사로써 그 유영성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 대학병원에서 DSA을 시행한 후 뇌동맥류로 진단 받은 환자 중 MDCT 혈관조영술을 함께 시행한 194명의 환자를 대상으로 DSA과 MDCT 혈관조영 장치의 영상에서 뇌동맥류의 유무를 분석하였고, 동맥류의 길이를 경부의 크기로 나누어 1보다 크면 경부가 좁은 협경 동맥류, 1보다 작으면 경부가 넓은 광경 동맥류로 분류하여 협경, 혹은 광경 동맥류인지 비교 분석하였다. 본 연구 결과 DSA과 비교한 MDCT 혈관조영술의 뇌동맥류에 대한 민감도는 97.4%로 분석되었고, 협경 혹은 광경 동맥류의 일치도는 90.2%, MDCT 혈관조영술에서 뇌동맥류를 발견하지 못한 경우가 2.5%로 경부의 평균 크기는 2.4 mm였다. 이를 통해 뇌동맥류 선별검사를 위하여 비침습적인 MDCT 혈관조영술은 침습적인 DSA에 비하여 높은 민감도를 보여 매우 유용한 검사로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권1호
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• pp.20-30
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• 2010

본 논문에서는 평행빔, 팬빔, 콘빔 등 기존의 정형화된 전산화 영상촬영장치로 측정이 불가능한 산업 공정에 전산화 단층 촬영기술을 적용하기 위하여 개별 검출기 설치, 감마선 조사기 및 선원유도관을 통한 단면계측방법을 제안하였다. 단면 복원을 위해 검출기 볼륨을 고려한 가중치 함수를 제안하고 통계적 기반의 반복적 알고리즘을 적용하였다. 그리고 이와 같은 검출 구조에 따른 측정 결과물을 예측하고 본 방법의 타당성을 검증하기 위하여 두 종류의 팬텀에 대해 Monte Carlo 전산모사를 수행하였으며 이중 한개의 모델에 대하여 동일 계측조건을 갖는 Lab. 규모 측정 실험을 수행하였다. 전산 모사 결과 photopeak 에너지만 선별하여 계측한 경우가 전에너지에 대해 계측한 경우에 비해 높은 통계적 오차에도 불구하고 보다 참값에 근접한 결과를 보였다. 또한 동일 모형에 대한 전산 모사 및 측정 실험의 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이를 통하여 제안된 측정 기법의 유용성을 검증하였으며, 향후 석유화학시설의 설비 진단에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.