• 제목/요약/키워드: 핵의학영상

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'Chamfer Matching'과 'Mutual Information Maximization' 알고리즘을 이용한 해부학적 영상과 핵의학 기능영상의 정합 연구 (A study of registration algorithm based on 'Chamfer Matching' and 'Mutual Information Maximization' for anatomical image and nuclear medicine functional image)

  • 양희종;주라형;송주영;서태석
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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    • pp.104-107
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    • 2004
  • 본 연구에서는 다중영상 획득용 두뇌팬텀을 사용하여 CT, MR, 그리고 PET영상을 획득하였으며, 이를 정합대상으로 하여 해부학적 영상과 핵의학 기능영상과의 정합을 실시하였다. 정합 알고리즘으로는 현재 널리 사용되고 있는 'Chamfer Matching' 알고리즘과 Mutual Information Maximization' 알고리즘을 이용하였고, 기존 연구에서 타당성이 검증된 정합 프로그램을 사용하였다. 정합 결과, CT-MR, CT-PET, MR-PET세 가지 정합경우에 대하여 두 알고리즘 모두 효과적인 방법임을 알 수 있었으나, 저해상도의 핵의학 영상인 PET과의 정합에선 Mutual Information Maximization'알고리즘이 더 효과적인 방법임을 확인하였다.

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물리적 보정된 핵의학 영상 평가 : 정규화 보정 (Evaluation of Physical Correction in Nuclear Medicine Imaging : Normalization Correction)

  • 박찬록;윤석환;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제21권1호
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    • pp.29-33
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    • 2017
  • QA 과정을 통해 30개의 정규화 보정값을 얻고, 1개의 기준 데이터 설정 후 29개의 정규화 보정값과 비교하였다. 또한 각 정규화 보정값을 PET raw data 에 적용시켜 재구성된 영상을 동일한 ROI를 그려 SUV 와 count 로 비교평가 하였다. 30개의 정규화 보정값은 차이가 발생하지 않았으며, 각각의 정규화 보정값을 적용시킨 PET 영상도 크게 차이가 없었다. 핵의학 영상은 정량분석을 위해 불감시간 보정 및 광자의 감쇠 및 산란 등 물리적 현상에 대한 보정이 필요하고, 정규화 보정 또한 무시할 수 없는 보정 과정이다. 따라서 이런 과정을 통해 PET 장비의 균일성이 유지되고 여러 디텍터의 효율도 균등해야 영상의 왜곡을 방지할 수 있고, 질 좋은 영상을 만드는데 꼭 필요한 과정이므로 매일 QA 과정이 필요하다고 사료된다.

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핵의학 영상 물리 및 기기의 최신 동향 (Current Status of Imaging Physics & Instrumentation In Nuclear Medicine)

  • 김희중
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권2호
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    • pp.83-87
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    • 2008
  • 지난 몇 년 동안 핵의학 영상 물리 및 기기 관련 융합영상기기 분야에 많은 발전이 있었다. 최근 몇 년 동안 국내 PET/CT 설치의 급속한 증가는 이들의 임상에서의 역할 및 그 중요성을 입증하고 있다. 그러나 PET/CT는 고가이고, 임상적으로 아직도 그 유용성이 입증되는 과정에 있으며, 특히 치료계획을 위한 장비로는, 미국의 경우 다소 많이 설치되었다는 평가가 공존하고 있다. 또한 저가로 해 결할 수 있는 소프트웨어 융합도 가능하기 때문에 PET 대신 반드시 PET/CT가 필요하다는 주장에는 위의 관점에서 그 한계가 있을 수 있다. 그림에도 불구하고 PET/CT 설치는 계속 증가하고 있어 영상획득 또는 영상판독 모두 PET과 CT 분야의 훈련과 교육이 매우 중요하며 이에 대한 지침서가 발간되었다. PET/CT에 비하여 SPECT/CT는 발전속도가 다소 떨어지지만 이에 대한 지침서도 발간되었다. PET/CT와 SPECT/CT 모두 CT는 앞 부분에 PET과 SPECT는 뒷부분에 설치된다. 이는 환자 영상을 얻을 때 동시에 얻는 것이 아니고 CT영상을 얻은 후 PET과 SPECT영상을 얻게되는 단점이 있다. 이와는 달리 MRI/PET경우 뇌영상을 얻을 때 동시에 MRI와 PET영상을 얻을 수 있어 뇌영상 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상하고 있다. 앞으로 기술이 발전함에 따라 전신용 MRI/PET과 유방영상을 위한 PET/US 융합영상장치의 개발 가능성이 매우 높다. 이와 함께 SPECT/CT, PET/CT 및 MRI/PET 기기의 발전도 계속될 것으로 판단된다. 핵의학 영상 물리 및 기기 분야는 최첨단 융합영상 장치의 개발과 함께 하드웨어, 소프트웨어 물리적 특성에 대한 보정기술, 영상 재구성 분야의 다양한 연구도 많은 진전이 필요하다. 또한 영상기기의 설계 및 정량화 기법을 연구하기 위한 몬테카를로 시뮬레이션, 영상장비의 성능평가, 동력학 분석, 선량평가, 움직임 보정 및 융합영상의 정량화 및 분석 기법에 대한 연구도 더욱 활발히 진행될 것으로 예측된다.

핵의학 팬텀 영상에서 초매개변수 변화에 따른 YOLOv5 모델의 성능평가 (Performance Evaluation of YOLOv5 Model according to Various Hyper-parameters in Nuclear Medicine Phantom Images)

  • 이민관;박찬록
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.21-26
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    • 2024
  • You only look once v5 (YOLOv5)는 객체 검출 과정에 우수한 성능을 보이고 있는 딥러닝 모델 중 하나다. 그러므로 본 연구의 목적은 양전차방출단층촬영 팬텀 영상에서 다양한 하이퍼 파라미터에 따른 YOLOv5 모델의 성능을 평가했다. 데이터 세트는 500장의 QIN PET segmentation challenge로부터 제공되는 오픈 소스를 사용하였으며, LabelImg 소프트웨어를 사용하여 경계박스를 설정했다. 학습의 적용된 하이퍼파라미터는 최적화 함수 SDG, Adam, AdamW, 활성화 함수 SiLu, LeakyRelu, Mish, Hardwish와 YOLOv5 모델 크기에 따라 nano, small, large, xlarge다. 학습성능을 평가하기 위한 정량적 분석방법으로 Intersection of union (IOU)를 사용하였다. 결과적으로, AdmaW의 최적화 함수, Hardwish의 활성화 함수, nano 크기에서 우수한 객체 검출성능을 보였다. 결론적으로 핵의학 영상에서의 객체 검출 성능에 대한 YOLOV5 모델의 유용성을 확인하였다.

분자영상의 적용분야 및 전망 (Application and Prospects of Molecular Imaging)

  • 최규락;이상복
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.123-136
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    • 2014
  • 본 논문에서는 분자영상을 분류하고 적용 분야와 미래를 예측해 보고자 하였다. 분자영상은 생체 내에서 분자수준과 세포수준에서 일어나는 변화를 영상화하는 것으로써 분자세포생물학과 첨단영상기술이 발전하여 접목된 새로운 분야이다. 분자영상은 형광, 생물발광, SPECT, PET, MRI, Ultrasound 등의 영상 기법들을 이용하여 유전자 치료 모니터링, 세포추적, 세포 치료 모니터링, 항체영상, 약제 개발, 분자 상호작용 영상, 근적외선 형광 물질을 이용한 암 형광 영상, Bacteria 를 이용한 종양 표적 영상, 치료효과 조기 평가, 치료 효과 예측 등에 적용되고 있다. 분자 영상의 미래는 분자세포 생물학, 유전학, 화학, 약학, 물리학, 전산학, 의공학, 핵의학, 영상의학, 임상의학 등 여러 학문 분야가 융합되어 상호협조와 공동연구를 통하여 발전해 나갈 것이다. 분자영상의 태동으로 미래의 의료의 모습은 질병의 조기진단과 개인 맞춤형 치료가 가능하게 될 것이다.

GATE 시뮬레이션을 이용한 I-131 영상의 산란 및 격벽통과 보정방법 연구 (Investigation of Scatter and Septal Penetration in I-131 Imaging Using GATE Simulation)

  • 정지영;김희중;유아람;조효민;이창래;박혜숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권2호
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    • pp.72-79
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    • 2009
  • I-131은 갑상선에 주로 집적되어 갑상선의 기능을 평가하는데 활용됨은 물론 높은 에너지의 베타선을 방출함으로써 암의 치료에도 널리 사용되고 있는 방사선 핵종이다. 그러나 I-131은 다양한 에너지의 감마선을 방출함으로써 핵의학 영상의 정량화가 어렵다. 특히 고에너지 영역의 감마선에 의한 격벽투과(septal penetration)와 산란선은 핵의학 진단영상에 악 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 격벽투과가 영상에 미치는 영향과 I-131의 산란보정 방법을 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 알아보고자 하였다. 본 실험을 위하여 임상에서 사용되고 있는 범용성 고에너지 조준기를 장착한 핵의학 영상 기기인 FORTE 시스템(Philips, Netherlands)에 대해 모사하였다. 격벽투과가 영상에 미치는 영향을 알아보기 위하여 고에너지 조준기의 격벽을 두 가지 종류로 모사하여 보았다. 한 종류는 실제로 사용하고 있는 납으로 격벽을 모사하였으며, 다른 한 종류는 높은 에너지의 감마선이 투과할 수 없는 밀도와 원자번호가 아주 높은 임의의 물질로 구성하여 모사하였다. 각 각의 조준기를 통해 물팬텀안의 I-131 선 선원의 영상을 획득한 결과 납 격벽에서 획득한 선 선원의 반치폭 (Full Width at Half with Maximum, FWHM)과 십치폭(Full width at Tenth with Maximum, FWTM)은 각 각 41.2 mm, 206.5 mm였으며, 높은 에너지의 감마선이 투과할 수 없는 임의의 물질로 만든 격벽의 조준기에서는 반치폭과 십치폭이 각 각 27.3 mm, 47.6 mm로 측정되었다. 이는 고에너지의 감마선에 의한 격벽투과가 핵의학 영상의 선예도를 나쁘게 한다는 것을 알 수 있다. 또한 I-131을 이용한 핵의학 영상의 산란보정을 위하여 물 팬텀 속의 점 선원을 모사하고 영상을 획득하였다. 산란보정 방법으로는 삼중광봉우리창(Triple Energy Window method, TEW)을 이용하여 획득 영상 내의 산란선을 유추하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 방법은 중심에너지 창의 범위에 따라 유추된 산란선의 양에 영향이 있으므로 더 정확한 산란선 유추를 위해 확장된 삼중광봉우리창(Extended Triple energy Window method, ETEW)을 적용, 기존의 방법과 비교하였다. 실험 결과 시뮬레이션의 데이터 분류를 통한 산란선으로만 획득된 점 선원 영상과 TEW와 ETEW 방법을 통해 유추된 산란선 영상결과, ETEW 방법으로 산란선을 유추한 방법이 기존의 TEW 방법보다 더 정확함을 알 수가 있었다. 본 연구는 시뮬레이션을 통한 I-131의 특성을 평가함으로써 I-131을 이용한 동위원소 치료 및 GATE 프로그램 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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핵의학 검사 시행하는 환자에 의한 병원 종사자 피폭선량 평가 (Evaluation of Radiation Exposure to Medical Staff except Nuclear Medicine Department)

  • 임정진;김하균;김종필;조성욱;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제20권2호
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    • pp.32-35
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    • 2016
  • 최근 핵의학 영상검사의 증가로 인하여 핵의학 검사를 시행하는 방사선 작업 종사자의 피폭도 증가하게 되었다. 더불어 핵의학 영상검사와 같은 날에 여러 가지 검사를 시행하는 환자도 증가하여 병원 종사자도 불가항력적인 방사선 피폭에 노출되고 있는 것이 현실이다. 하지만 핵의학 검사를 진행하는 과정에서 검사를 받는 환자 또는 검사를 시행하는 방사선 작업 종사자의 피폭에 대한 연구와 논문은 많이 발표되고 있으나 핵의학 검사를 시행하는 환자로 인하여 핵의학 검사에 관여하지 않는 병원 종사자가 받는 방사선 피폭에 대한 논문과 연구는 부족한 것이 사실이다. 이에 핵의학 검사로 인한 핵의학과 이외의 병원 작업 종사자가 받게 될 피폭선량에 대하여 알아보고자 한다. 2015년 7월부터 10월까지 서울대병원 핵의학과에 방사성의약품을 투여한 환자 250명(Bone scan 100명, Myocardial SPECT 100명, PET/CT 50명)을 대상으로 방사성의약품을 투여 직후와 핵의학 검사가 완전히 종료된 후의 방사선량률을 50cm 거리에서 측정하였다. 측정장비는 검교정이 완료된 Victoreen (FLUKE Inc., USA)과 Inspector(S.E. International, USA)를 사용하였다. 핵의학과 검사를 시행하는 환자로부터 발생하는 방사선량률을 측정한 결과, Bone scan은 방사성의약품 투여 직후에 $0.0278{\pm}0.0036mSv/h$, 검사 종료 후(투여 후 평균 3시간 52분 경과)에 $0.0060{\pm}0.0023mSv/h$, Myocardial SPECT는 투여 직후에 $0.0245{\pm}0.0027mSv/h$, 검사 종료 후(투여 후 평균 2시간 09분 경과)에 $0.0123{\pm}0.0041mSv/h$, PET/CT는 투여 직후는 이동이 없기 때문에 측정하지 않았고 검사 종료 후(투여 후 평균 68분 경과)에 $0.0439{\pm}0.0087mSv/h$로 측정되었다. 이와 같은 결과로 병원종사자가 핵의학 검사를 시행하는 환자와의 체류 시간이 5분간일 때 투여된 방사성의약품으로 인해 받는 방사선 피폭량은 Bone scan은 방사성의약품 투여 직후가 0.0023 mSv이고 검사가 종료된 후는 0.00049 mSv, Myocardial SPECT는 투여 직후가 0.002 mSv이고 검사가 종료된 후는 0.001 mSv, PET/CT는 검사가 종료된 후에 0.001 mSv정도임을 알 수 있었다. 연구 결과 핵의학검사를 시행하는 환자에 의한 병원 종사자의 방사선피폭은 원자력법에서 정한 선량한도와 비교하여 아주 미미하다고 볼 수 있었다. 하지만 방사선방호의 대원칙인 ALALA (As Low As Reasonably Achievable)에 의거하여 불필요한 방사성피폭은 가능한 줄이고자 하는 노력이 필요할 것이다. 이에 병원의 의료정보시스템을 개선하여 핵의학 검사 시행 여부 및 검사 진행사항을 확인 할 수 있게 하여 병원 종사사가 그 사실을 사전에 인지 가능하게 된다면 방사선 보호 장구를 착용하여 불필요한 방사선 피폭의 최소화 할 수 있을 것으로 사료된다.

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세포고사의 핵의학영상 (In Vivo Nuclear Imaging of Apoptosis)

  • 이태섭;천기정
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.190-197
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    • 2004
  • Apoptosis plays a role in the pathophysiology of many kinds of diseases and in the response of treatment. Compared to the necrosis, the apoptosis is a genetically controlled and energy-dependent process which removes the unwanted cells from the body; programmed cell death or cell suicide. During the apoptosis, phosphatidylserine is expressed in the cytoplasmic outer membrane in the early phase. Annexin V, an endogenous human protein (MW=35 kD), has an affinity of about $10^{-9}\;M$ for the phosphatidylserine exposed on the outer membrane of apoptotic cells. Annexin V can be radiolabeled with $^{99m}Tc$ by HYNIC or EC chelators, which can be used as an radiotracer for the in vivo imaging of apoptosis. In this article, we reviewed the apoptosis, radiolabeling of annexin V, and the experimental and clinical data using annexin V imaging.

핵의학분야(核醫學分野)에서의 Gamma Camera의 품질관리(品質管理)에 관(關)한 연구(硏究) (The Quality Control of Gamma Camera in Nuclear Medicine)

  • 김장휘;홍성운
    • 대한핵의학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.79-84
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    • 1983
  • 우리나라에 방사성동위원소가 진단 및 치료에 이용된지 20여년이 되였으며 특히 80년대에 들어와서는 Scintillation Camera의 급격한 증가가 이뤄지게 되었다. 그러나 많은 기기의 증가로 품질관리가 필요하게 되었다. 핵의학장비의 품질관리 목적은 장비기능의 정상여부를 조기에 발견하여 항상 균등한 질의 영상을 재현시켜 진단을 보다 정확하게 하는데 있다. 따라서 Scintillation Camera를 사용할 때 사용자는 기계의 기능과 성능을 항상 정확하게 파악하여 적절한 대책을 세워 보다 정확한 영상을 얻을 수 있도록 해야 한다. 저자들은 이러한 점을 고러하여 Scintillation Camera의 품질관리에 대한 원칙과 기술적인 문제점을 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.

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