• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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• pp.465-467
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• 2019

본 논문에서는 영상생성이 가능한 딥러닝 네트워크를 이용하여 조영증강 CT 영상을 획득하는 연구를 수행하였다. CT는 고해상도 영상을 바탕으로 환자의 질병 및 암 세포 진단에 사용되는 의료영상 기법 중 하나이다. 특히, 조영제를 투여한 다음 CT 영상을 획득되는 영상을 조영증강 CT 영상이라 한다. 조영증강된 CT 영상은 물질의 구성 성분의 영상대비를 강조하여 임상의로 하여금 진단 및 치료반응 평가의 정확성을 향상시켜준다. 하지많은 수의 환자들이 조영제 부작용을 갖기 때문에 이에 해당되는 환자의 경우 조영증강 CT 영상 획득이 불가능해진다. 따라서 본 연구에서는 조영증강 영상을 얻지 못하는 환자 및 일반 환자의 불필요한 방사선의 노출을 최소화 하기 위하여 영상생성 딥러닝 기법을 이용하여 CT 영상에서 조영증강 CT 영상을 생성하는 연구를 진행하였다. 영상생성 딥러닝 네트워크는 generative adversarial network (GAN) 모델을 사용하였다. 연구결과 아무런 전처리도 거치지 않은 CT 영상을 이용하여 영상을 생성하는 것 보다 히스토그램 균일화 과정을 거친 영상이 더 좋은 결과를 나타냈으며 생성영상이 기존의 실제 영상과 영상의 구조적 유사도가 높음을 확인할 수 있다. 본 연구결과 딥러닝 영상생성 모델을 이용하여 조영증강 CT 영상을 생성할 수 있었으며, 이를 통하여 환자의 불필요한 방사선 피폭을 최소하며, 생성된 조영증강 CT 영상을 바탕으로 정확한 진단 및 치료반응 평가에 기여할 수 있을거라 기대된다.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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• pp.171-171
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• 2001

목적： 뇌 자기공명영상에서 Z-score를 이용한 관류 영상과 조영전후의 감산에 의한 역동 영상의 관류 양상을 비교 관찰 하고자 한다. 대상 및 방법： 뇌 자기공명영상에서 이상 소견이 없는 젊은 환자 1명, Moya moya 환자 1, 중대뇌동맥 폐색 환자 1명, 외상후 증후군 1명, 뇌종양 1예를 대상으로 하여, 뇌의 routine 자기공명 영상과 함께 Gd-DTPA 0.1 mmol/kg를 급속 주사 후 자화율 대조 EPI 영상을 얻었다. 영상 기기는 Magnetom Vision(Siemens Medical Systems, Erlangen, Germany)이며, EPI 영상 지표들은 TR/TE는 0.8/29 msec, slice 두께 6 mm, slice 수 10, 화소수 128 $\times$ 128, FOV 215 $\times$ 215 mm, 영상획득 1 회, 1회 검사시간 1.32 초, 검사수 30 회로서, 총 검사시간은 40 초였다. 검사 후 영상처리(post processing)는 Magnetom Vision의 VB31D 자체 프로그램을 이용하였는데, 2-score를 이용한 관류영상은 조영제 유입전 영상들, 조영제 최대 유입기 영상들, 그리고 조영제 배출기 영상들 4-5 회를 각각 한 군으로 하여, Z-score 1.2에서 2.0 사이에서 여러번 반복하여 영상을 재구성하였다. 감산에 의한 역동영상은 조영제 도달 전의 영상으로부터 조영제 유입 후의 영상을 차례로 빼어서 영상을 재구성하였으며, 이들 영상을 재정리하여 각 단면의 시간 경과에 따른 관류 양상을 연속하여 관찰하였다 두 방법에 의한 영상 재구성은 각각 약 10분 정도가 소요되었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.385-386
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• 2017

진단을 위해 조영제를 연속해서 사용하는 검사는, 첫 번째 주입으로 인해 조영제가 영상에 미치는 효과를 고려해야 한다. 본 연구에서는 mask 영상의 획득 시점을 통해 이를 개선하고자, 관류영상 획득 후 조영영상을 감산하는 새로운 방법을 제시하여, 혈관 겹침의 원인이 정맥의 신호강도를 유의하게 감소시켰다. 따라서, 본 연구의 방법을 이용하면, 복잡한 재구성이나 추가적인 기법 없이도, 효율적으로 정맥신호를 제거 할 수 있어 유용하리라 사료된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.1637-1640
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• 2004

관상동맥 폐색증 환자들에 대해서 시술되는 stent 삽입 시술이나 관상동맥 우회로 시술 중에는 X-ray 등의 조영 영상이 시술의 기준이 되고 있다. 따라서 조영 영상에서 혈관을 빠르게 인식하는 것은 정확하고 효과적인 시술의 필수 조건이다. 이러한 시술 중 빠르고 정확한 혈관 인식을 위하여 본 논문에서는 심혈관 조영 영상으로부터 관상동맥의 형태를 자동적으로 영상분할하기 위한 방법을 제안한다. 우선 조영 영상에서 혈관을 분명하게 인식하기 위해서는 잡음을 제거하기 위한 필터링이 필요한 데, Anisotropic diffusion을 이용한 필터링은 이미지 내 물체의 경계선을 보존하고, 영역 내의 잡음을 제거하는 데 효과적이다. 정확한 영상분할을 수행하기 위해서는 대부분의 경우 사용자가 영상 내에 관심 영역을 지정하는 인터렉션이 필요하지만 이는 사용자에게 불편함을 줄 수 있다. 따라서 이러한 번거로움을 최소화하고, 정확한 결과를 유도하기 위해서 자동 씨드 영역 추출 알고리즘을 제안한다. 따라서 조영 영상에 필터링을 적용한 후 추출된 씨드 영역과 추출된 에지와 Adaptive region-growing을 복합적으로 사용하는 영상분할을 수행하게 되면 보다 효과적인 관상동맥 영상 분할의 결과를 얻을 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.130-134
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• 1997

목적: 역동적 자기공명영상에서 위암의 조영증강양상을 분석하여, 병변의 평가에 조영증강검사의 필요성을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 병리조직학적으로 증명된 12명의 환자를 대상으로 하였다. 1.0T 자기공명영상장치를 이용하였고, FLASH T1 강조영상기법으로 조영제 주입전, 30초 후, 60초 후, 90초 후에 각각 횡단스캔을 얻었다. 검사 전 환자에게 1리터의 물을 마시게 하였고 장진경제인 Buscopan을 근육주사 하였다. 각 시기에서 병변의 신호 대 잡음비를 측정하였고, 병변과 췌장, 병변과 위장내 물과의 신호차이 대 잡음비를 측정하였다. 또한 각 시기의 영상에서 병변의 두으러짐을 0-3등급으로 나누어 두 명의 방사선과 의사가 합의하에 평가하였다. 결과: 병변의 신호 대 잡음비는 조영증강 전, 조영증강 후 30초, 60초, 90초의 시간경과에 따라 점차 증가하였다(38.7,42.5,57.4,65.7). 병변과 췌장과의 신호차이 대 잡음비는 10.5, 9.33, 9.99, 10.66으로 유의하게 증가하였다. 병변과 위장내 물과의 신호차이 대 잡음비도 1.24, 25.01, 39.30, 45.89로 유의하게 증가하였다. 그러나 정성적 분석에서는 조영 전 영상이 조영 후 영상에 비하여 병변의 두드러짐이 컸다(평균등급:2.8, 1.8, 1.6, 1.5). 병변의 신호강도는 조영증강 후 90초 지연영상에서 가장 높은 신호강도를 보여 병변의 위강쪽은 뚜렷하게 보였다. 그러나 병변과 위 주위 지방조직의 신호강도 차이가 줄어들어 전체적으로는 조영증강 전 영상에서 조영증강 후 영상보다 병변이 분명하게 보였다. 결론: 위암의 역동적 자기공명영상의 조영 전 영상에서 조영 후 영상보다 병변이 분명하게 보이므로 조영증강은 필요 없다고 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.15-22
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• 2002

1. 목적 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 조영제 주입율에 따른 CT 값(hounsfield unit, H.U) 변화를 정량적으로 평가하여 최적의 영상증강효과 및 방사선치료계획을 위한 기초 프로토콜을 제시하고자 한다. 2. 대상 및 방법: 연세암센터 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영을 시행한 상복부(폐암)환자 20명을 대상으로 하였다. 조영제 양(130mL)은 일정하게 고정하였고, 조영제주입율을 1.2, 1.5, 2.0 mL/sec로 변화시켜가며 조영제를 주입하면서 3차원 방사선치료계획영상에 적합한 조영제주입율(contrast flow rate)과 지연시간(delay time)을 도출하였고, CT 값을 측정하여 정량적 평가를 시행하였다. 관심부위는 폐동맥과 폐정맥으로 하였다. 그리고, 환자 기본정보, 조영제주입율, H.U 등 영상증강에 영향을 미치는 인자들을 통계처리 프로그램인 SPSS를 이용하여 최적의 영상을 획득할 수 있는 기초 프로토콜을 작성하였다. 3. 결과 : 폐암환자의 전산화단층촬영영상 획득 시 3차원 방사선치료계획에 적합한 영상을 얻을 수 있는 조건중 조영제주입율은 1.5 mL/sec 이었고, 지연시간은 $60{\sim}70$초이었다. 통계처리를 수행한 결과 환자의 기본정보 및 조영제주입율 등이 영상증강에 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 본 연구에서 작성한 기초 프로토콜을 이용하여 3차원 방사선치료계획 시 정확한 종양 및 정상조직 설정이 용이하게 되어 방사선치료 효율을 극대화 할 수 있었다. 4. 결론 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 사용할 수 있는 기초적인 영상획득 프로토콜을 도출하였고, 향후 더 많은 임상경험과 정량적 평가가 수반된다면 임상에 적극 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제9권2호
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• pp.69-76
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• 2020

본 연구에서는 조영증강 초음파 영상에서 조영효과 확산 패턴과 동적 혈류 패턴을 가시화 하는 방법론을 제시한다. 세부적으로 조영증강 초음파 데이터에서 조영제의 전이시간, 최대 명도변화, 조영효과의 감쇄 시간 등과 같은 진단 파라미터를 영상으로 생성하는 기법을 제안한다. 간병변 진단과 같은 의료 진단에서 조영제의 전이와 확산 속도는 매우 중요한 요소가 된다. 이에 본 연구에서는 조영효과의 확산 패턴을 하나의 영상으로 표현하는 방법을 제시하였다. 이 과정에서 호흡에 의한 흔들림으로 인하여 영상의 정확도가 저하시키는 현상을 개선하기 위하여 호흡주기에 따른 동적 가중치와 모멘텀 요소를 사용하는 영상추적 기법을 제안하였다. 총 72개의 조영증강 데이터를 사용한 실험을 통하여, 제안된 기법이 초음파진단에서 육안 판별의 한계를 극복할 수 있게 하고, 호흡에 의한 흔들림을 보정함으로써 진단 파라미터의 신뢰도를 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권4호
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• pp.889-902
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• 2021

목적 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소에 대한 조영증강 초음파의 진단능력을 평가하고 조영증강 초음파의 정량 분석을 사용하여 유방 동적 조영증강 자기공명영상과 유사한 운동 패턴 결과를 얻을 수 있는지 분석하였다. 대상과 방법 단일 센터 전향적 연구로 진행하였고, 총 71개의 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소가 포함되었다. 이러한 병소에 대해 조영증강 초음파를 시행하였고 Breast Imaging-Reporting and Data System (이하 BI-RADS)에 따라 분류하였다. 그리고 모든 병소의 BI-RADS 분류를 조직학적 결과와 비교하여 조영증강 초음파의 민감도, 특이도 및 진단 정확도를 계산하였다. 조영증강 초음파와 동적 조영증강 자기공명영상의 운동 패턴사이의 일치도는 가중 카파 분석을 사용하여 평가되었다. 결과 조영증강 초음파에서 총 46개의 병소가 BI-RADS 4B, 4C, 5로 분류되었고, 25개의 병소가 BI-RADS 3, 4A로 분류되었다. 자기공명영상에서 추가적으로 발견된 조영증강 병소에 대한 조영증강 초음파의 진단 능력은 84.9%의 민감도, 94.4%의 특이도 및 97.8%의 긍정적 예측값으로 우수하였다. 총 57/71 (80%) 병소는 조영증강 초음파와 동적 조영증강 자기공명영상 운동 패턴 결과가 일치하였고 가중 카파 값 0.66으로 좋은 일치도를 나타냈다. 부분 군 분석에서 양성 병소는 우수한 일치를 보였고(가중 카파 값 = 0.84), 관내암종은 좋은 일치를 보였다(가중 카파 값 = 0.69). 결론 MRI에서 추가 검출된 유방 결절에 대한 조영증강 초음파의 진단 능력은 우수했다. 양성 및 관내암종 병소에서 동적 조영증강 자기공명영상과 조영증강 초음파의 운동 패턴 결과는 좋은 일치도를 보였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제5권1호
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• pp.49-56
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• 2001

목적 자기공명 담관췌장조영술(MR Cholangiopancreatography, 이하 MRCP)에서 음성 경구 조영제로 사용한 초상자성 산화철 (Superparamagnetic iron oxide, SPIO) 제제의 유용성을 영상 질의 향상 효과를 통하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 임상소견, 이학적 검사 및 초음파 검사에서 담도와 췌장질환이 의심되었던 48명의 환자와 자원자 6명을 대상으로 하였다 음성 경구 조영제로 사용한 SPIO 제재의 적정 농도의 선택을 위해 정주용 SPIO제재 0.5ml, 0.75m1, 1 ml, 1.5 ml 및 2ml을 500m1 물에 희석시켜 가상 실험을 통하여 72강조영상에서 물의 신호강도가 완전히 소실되는 최소농도를 산출하였다. MRCP영상은 1.57를 이용하여 지방억제 HASTE (half-courier acquisition single-shot turbo spin echo) 와 터보스핀에코(Turbo spin echo) 기법을 이용하여 얻었다. 조영 후 영상은 음성 경구 조영제 300m1를 경구 섭취하고 10분 후에 얻었고, 조영 전 후 영상을 최대 신호 투영법으로 재구성하였다. 영상 분석은 조영 전 영상에 비교하여 위 십이지장내의 액체의 고신호강도에 따른 총수담판 및 췌관의 묘출의 방해 정도 및 진단의 향상 정도를 두 명의 방사선과 의사가 합의하여 정성적으로 분석하였다. 결과: 가상 실험에서, 22.4 ugFe/ml 농도의 혼합액 (Feridex I ml 용액을 자유수 500m1에 희석하여 만든 농도)에서의 신호강도 소실 백분율의 증가가 가장 현저한 변화를 보였다. 영상분석에서는, 조영 후 영상이 조영 전 영상에 비해 영상의 질이 향상되었다. 또한 환자의 25% (12/48)에서 조영 전 영상에 비하여 더 정화한 진단을 가능하게 하였다. 결론. MRCP영상 획득 시 음성 경구 조명제로서 사용된 초상자성 산화철 (SPIO) 제재는 영상질의 향상시켜 담도 및 췌장질환을 평가하는데 유용할 것으로 사료된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.369-372
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• 2012

조영증강 의료 초음파 영상에서 조영제의 확산효과에 대한 분석은 간질환과 연관된 각종 병변을 검출하고 분석하는 과정에서 매우 유용한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 초음파 영상에서 조영제의 확산 패턴을 분석하고 이를 영상화하는 방법을 제안한다. 이 과정에서 부수적으로 호흡에 의한 흔들림 현상을 보정하고 노이즈의 영향을 극복할 수 있는 방법론을 고찰한다. 호흡주기에 따른 모멘텀 요소를 고려한 ROI 추적 기법은 측정과정에서의 흔들림과 노이즈에 의한 오류를 최소화 할 수 있게 한다. 조영제의 확산 단계에 따라 서로 다른 노이즈 비율을 고려하여 동적 가중치를 할당하는 방법으로써 흔들림을 보정하였으며, 조영제의 전이 시간과 패턴을 분석하고 그 특성을 분류함으로써 간 병변 분석을 위한 효과적인 영상화기법을 구현하였다. 또한 생성된 영상에서 노이즈를 제거하고 영상을 개선하는 방법으로서 MRF 기반의 최적화 알고리즘을 적용하는 영상 개선 기법을 제시한다.