• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.65-71
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• 2019

현재 Neck CT의 경우 Thyroid와 같은 표재성 장기의 피폭을 줄이기 위해 Bismuth 차폐체를 많이 사용하고 있다. 그러나 Bismuth 차폐체의 경우 표재성 장기 부근에서 선속 경화현상이 많이 발생하고 CT Number, Noise, Uniformity값의 변동이 심하게 나타난다. 본 연구에서는 주위에서 쉽게 구할 수 있고 가공성이 좋은 Aluminum과 Silicone을 이용하여 기존의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐체로서의 유용성을 알아보았다. Bismuth(0.06 mmPb)와 차폐율이 비슷한 두께의 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm를 제작하였다. 팬텀(RS-108T)의 Thyroid부근에 TLD(TLD-100)을 올려놓고 각각 5회씩 선량을 측정하였다. 화질 비교를 위해 Neck CT 영상에서 Thyroid 부근 axial영상의 CT Number와 Noise의 변화를 비교하였다. 그리고AAPM팬텀의 영상에서 각각 CT Number와 Noise, Uniformity의 변화를 측정하여 비교하였다. 결과에서 Thyroid에 대한 차폐체별 선량 비교에서 Non-Shield에 비해 Bismuth 차폐체가 14%, Silicone 21.5mm 15%, Aluminum 7.3mm 13%가 감소되었다. 통계적으로 Bismuth 차폐체와 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. Thyroid 부근 영상의 CT Number의 변화에서는 Bismuth 차폐체의 변동이 가장 크게 나타났다. AAPM팬텀 영상평가의 Uniformity 평가에서는 Bismuth차폐체는 부적합으로 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 합격기준을 만족하였다. 연구결과 현재 임상에 사용되고 있는 고가의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐율에서 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 비슷한 차폐율을 나타냈으며, 팬텀 영상평가의 항목인 CT Number의 감약 계수 변동, Noise, Uniformity의 비교 실험에서 Bismuth 차폐체보다 우수하게 나타났다. Aluminum과 Silicone을 이용하여 표재성 장기의 크기에 맞게 다양한 차폐체를 만들어 사용한다면 환자 선량을 감쇠시키는데 유용할 것으로 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권4호
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• pp.453-460
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• 2009

슬라이스 두께(slice thickness)와 선속시준(beam collimation, BC)의 변화에 따른 CT gantry aperture 내의 선량 분포와 영상의 질을 알아보고자 하였다. CT장치로는 64-slice MDCT 스캐너(Brilliance 64, Philips, Cleveland, USA)를 사용하였다. 피사체가 없는 경우(air scan)의 선량측정을 위해 CT용 전리함을 gantry aperture내의 회전중심점(isocenter)과 12시, 3시, 6시, 9시 방향에서 회전중심점으로부터 5 cm 간격으로 30 cm까지 BC를 변화시키면서 각각 측정 하였다. 또한 5개의 구멍(팬텀의 중심과 12시, 3시, 6시, 9시 방향)으로 구성된 CT head and body dose phantom을 gantry aperture 내에 위치시키고 각 지점에서 선량을 측정하였다. Gantry aperture 내 피사체의 위치변화에 대한 영상의 노이즈를 비교하기 위해서 AAPM CT용 팬텀의 물통을 회전중심점과 12시 방향으로 5 cm와 10 cm 이동시킨 후 BC를 변화시키면서 스캔한 후 팬텀의 중심과 12시, 3시, 6시, 9시 방향의 지점에서 노이즈를 측정하였다. 이 중에서 몇 군데의 위치는 영상 영역에서 벗어나서 측정 할 수가 없었다. 이때 노이즈 측정을 위해서 영상재구성의 슬라이스 두께는 5 mm로 하였다. 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다: 첫째, CTDIw는 회전중심점으로부터 멀어질수록, BC가 넓어질수록 감소하였다. 둘째, BC의 넓이가 비슷한 경우의 CTDIw는 거의 유사한 값을 보였다. 즉, CTDIw는 검출기 배열의 수나 화소의 크기 보다는 전체적인 BC의 넓이에 의존하고 있음을 알 수 있었다. 셋째, air scan과 phantom scan 경우 모두에서 CTDIw는 BC가 증가될수록 감소하였다. 그러나 air scan의 경우보다 head phantom scan 시 약 30%, body phantom scan 시 약 52% 정도 CTDIw의 값이 감소하였다. 넷째, BC와 팬텀의 위치 변화에 따른 노이즈 값은 $2{\times}0.5\;mm$의 BC을 제외하고는 head phantom scan한 경우 3.9~5.9, body phantom scan한 경우 5.3~7.4로 나타나, BC와 팬텀의 위치변화에 따라서 큰 차이가 없었다. 따라서 피사체의 위치가 gantry aperture 내 SFOV(scan field of view)에 포함될 경우 회전중심점에 정확하게 위치시키지 않아도 영상의 질에는 많은 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제39권3호
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• pp.116-123
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• 2018

This study is a model experimental study using a phantom to propose an optimized brain CT scan protocol that can reduce the radiation dose of a patient and remain quality of image. We investigate the CT scan parameters of brain CT in clinical medical institutions and to measure the important parameters that determine the quality of CT images. We used 52 multislice spiral CT (SOMATOM Definition AS+, Siemens Healthcare, Germany). The scan parameters were tube voltage (kVp), tube current (mAs), scan time, slice thickness, pitch, and scan field of view (SFOV) directly related to the patient's exposure dose. The CT dose indicators were CTDIvol and DLP. The CT images were obtained while increasing the imaging conditions constantly from the phantom limit value (Q1) to the maximum value (Q4) for AAPM CT performance evaluation. And statistics analyzed with Pearson's correlation coefficients. The result of tube voltage that the increase in tube voltage proportionally increases the variation range of the CT number. And similar results were obtained in the qualitative evaluation of the CT image compared to the tube voltage of 120 kVp, which was applied clinically at 100 kVp. Also, the scan conditions were appropriate in the tube current range of 250 mAs to 350 mAs when the tube voltage was 100 kVp. Therefore, by applying the proposed brain CT scanning parameters can be reduced the radiation dose of the patient while maintaining quality of image.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제44권3호
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• pp.182-189
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• 2023

CT is a medical device that acquires medical images based on Attenuation coefficient of human organs related to X-rays. In addition, using this theory, it can acquire sagittal and coronal planes and 3D images of the human body. Then, CT is essential device for universal diagnostic test. But Exposure of CT scan is so high that it is regulated and managed with special medical equipment. As the special medical equipment, CT must implement quality control. In detail of quality control, Spatial resolution of existing phantom imaging tests, Contrast resolution and clinical image evaluation are qualitative tests. These tests are not objective, so the reliability of the CT undermine trust. Therefore, by applying an artificial intelligence classification model, we wanted to confirm the possibility of quantitative evaluation of the qualitative evaluation part of the phantom test. We used intelligence classification models (VGG19, DenseNet201, EfficientNet B2, inception_resnet_v2, ResNet50V2, and Xception). And the fine-tuning process used for learning was additionally performed. As a result, in all classification models, the accuracy of spatial resolution was 0.9562 or higher, the precision was 0.9535, the recall was 1, the loss value was 0.1774, and the learning time was from a maximum of 14 minutes to a minimum of 8 minutes and 10 seconds. Through the experimental results, it was concluded that the artificial intelligence model can be applied to CT implements quality control in spatial resolution and contrast resolution.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권2호
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• pp.129-138
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• 2007

본 연구는 MDCT장치에 있어 화질평가와 선량평가 방법을 통하여 장치의 항상성을 유지하며 양질의 의료영상을 제공하는 기초자료로 사용함과 더불어, MDCT의 각 장비에 따른 선량을 평가하고 제시하고자 서울소재 14대의 MDCT장치를 대상으로 시행하여 그 기준을 정량화 하였다. MDCT를 이용한 화질측정 즉, CT number와 노이즈, 균일도, 공간분해능, 대조도 분해능과 선량 측정 즉, CTDI와 CTDIw, CTDIw/100 mAs의 결과는 다음과 같았다. CT number는 평균 $0.56{\pm}0.70\;HU$, 노이즈는 평균 $0.39{\pm}0.09\;HU$, 균일도는 평균 $1.08{\pm}0.52\;HU$이었다. 그리고 공간분해능은 평균 $0.48{\pm}0.05\;mm$, 대조도 분해능은 평균 $3.65{\pm}1.1\;6mm$이었다. CTDI는 head phantom을 이용한 경우 중앙부는 평균 $43.2{\pm}15.4\;mGy$, 주변부는 $45.6{\pm}17.5\;mGy$이었다, 그리고 body phantom에 있어 중앙부 평균은 $13.5{\pm}4.5\;mGy$, 주변부는 $29.2{\pm}10.2\;mGy$이었다. 주변부가 중앙부에 비해 2.16배 증가되어 나타났다. head phantom을 이용한 경우 CTDIw는 평균 $44.8{\pm}16.8\;mGy$, CTDIw/100\;mAs는 평균 $18.8{\pm}5.3\;mGy$, body phantom을 이용한 경우 CTDIw는 평균 $24.0{\pm}8.3\;mGy$이고, CTDIw/100 mAs는 평균 $10.1{\pm}2.5\;mGy$이었다. 위에서 알 수 있듯 MDCT의 CT number와 노이즈, 균일도, 공간분해능, 대조도 분해능과 CTDI와 CTDIw, CTDIw/100 mAs는 전체 장치에서 모두 우수하게 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.436-443
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• 2015

본 연구는 요오드 함량이 다른 조영제를 증류수로 희석한 비율과 관전압의 조건별로 CT number를 측정하여 전산화단층촬영장치의 자가진단 직선성 정도관리 기술을 개발하고자 하였다. 사용된 장비는 4-채널 MDCT를 이용하였고, 요오드 조영제는 300 mgI/ml, 350 mgI/ml, 370 mgI/ml, 400 mgI/ml를 사용했다. 증류수에 대한 조영제 희석비율은 최대 농도값이 측정될 때까지 5%씩 증가하였다. 관전압은 90 kVp, 120 kVp, 140 kVp를 적용하였다. 그 결과, 90 kVp에서 400 mgI/ml 조영제가 5% ~ 25%에서 희석된 비율 구간과 CT number들 간의 상관계수가 0.993으로 가장 근사한 직선성을 구하였다. 본 연구에서 제시한 요오드 조영제를 이용한 자가진단 직선성 평가는 AAPM CT 성능평가용 팬톰을 대체할 수 있는 정도관리 방법으로 이용할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.271-274
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• 2016

CT 정도관리 영상평가는 팬텀 영상평가를 통한 정량적인 평가로 시행하며, 평가 항목으로는 물의 감약 계수, 균일도, 노이즈, 대조도 분해능, 공간분해능, 10mm 슬라이스 두께 평가 등이 있으며, 대조도 분해능, 공간 분해능, 슬라이스 두께 평가의 경우, 검사자의 주관적인 판단에 의한 평가로 인한 오류를 예상할 수 있으므로, 주관적인 오류를 최소화 하고자 전산화된 영상처리 프로그램을 이용하여 객관적인 평가를 하고자 한다. CT 정도관리 영상평가의 기본 촬영 조건은 특수의료장비 품질관리검사와 동일하며, IMAGE J를 이용하여 영상을 정량적으로 평가하였다. CT 감약계수, 균일도, 노이즈 평가의 경우, CT 정도 관리 영상에 비하여 디지털 처리 영상의 측정값의 표준편차가 더 작아 잡음이 적고 균일한 영상이라고 평가하였으며, 대조도 분해능 평가는 원의 직경의 크기가 큰 1인치, 0.75인치, 0.5인치의 경우 원형, 원의 직경이 작아질수록 타원에 가까운 원형으로 평가되었다. 공간분해능 평가는 영상처리 프로그램의 자동추출 기능을 이용하여, 합격기준을 포함하는 원의 그룹을 모두 자동으로 추출하여, 정량적인 평가에 매우 유용하다고 평가하였다. 위의 결과 등을 바탕으로 CT 정도관리 영상 평가 시, 영상처리 프로그램을 이용한다면 평가자의 주관적인 판단 오류를 최소화하고, 보다 더 효율적인 정량적평가가 이루어 질 것이라고 판단된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제40권1호
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• pp.15-23
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• 2010

Purpose : This study was designed to compare the effective doses from low-dose and standard-dose multi-detector CT (MDCT) scanning protocols and evaluate the image quality and the spatial resolution of the low-dose MDCT protocols for clinical use. Materials and Methods : 6-channel MDCT scanner (Siemens Medical System, Forschheim, Germany), was used for this study. Protocol of the standard-dose MDCT for the orthodontic analysis was 130 kV, 35 mAs, 1.25 mm slice width, 0.8 pitch. Those of the low-dose MDCT for orthodontic analysis and orthodontic surgery were 110 kV, 30 mAs, 1.25 mm slice width, 0.85 pitch and 110 kV, 45 mAs, 2.5 mm slice width, 0.85 pitch. Thermoluminescent dosimeters (TLDs) were placed at 31 sites throughout the levels of adult female ART head and neck phantom. Effective doses were calculated according to ICRP 1990 and 2007 recommendations. A formalin-fixed cadaver and AAPM CT performance phantom were scanned for the evaluation of subjective image quality and spatial resolution. Results : Effective doses in ${\mu}Sv$ ($E_{2007}$) were 699.1, 429.4 and 603.1 for standard-dose CT of orthodontic treatment, low-dose CT of orthodontic analysis, and low-dose CT of orthodontic surgery, respectively. The image quality from the low-dose protocol were not worse than those from the standard-dose protocol. The spatial resolutions of both standard-dose and low-dose CT images were acceptable. Conclusion : From the above results, it can be concluded that the low-dose MDCT protocol is preferable in obtaining CT images for orthodontic analysis and orthodontic surgery.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제39권3호
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• pp.115-120
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• 2009

Purpose : The purpose of this study was to determine a conversion coefficient for Hounsfield Units(HU) to material density ($g\;cm^{-3}$) obtained from cone-beam computed tomography ($CBMercuRay^{TM}$) data and to measure the hard tissue density based on the Hounsfield scale on dental head phantom. Materials and Methods : CT Scanner Phantom (AAPM) equipped with CT Number Insert consists of five cylindrical pins of materials with different densities and teflon ring was scanned by using the $CBMercuRay^{TM}$ (Hitachi, Tokyo, Japan) volume scanner. The raw data were converted into DICOM format and the HU of different areas of CT number insert measured by using $CBWorks^{TM}$. Linear regression analysis and Student t-test were performed statistically. Results : There was no significant difference (P > 0.54) between real densities and measured densities. A linear regression was performed using the density, $\rho$($g\;cm^{-3}$), as the dependent variable in terms of the HU (H). The regression equation obtained was $\rho=0.00072H-0.01588$ with an $R^2$ value of 0.9968. Density values based on the Hounsfield scale was $1697.1{\pm}24.9\;HU$ in cortical bone, $526.5{\pm}44.4\;HU$ in trabecular bone, $2639.1{\pm}48.7\;HU$ in enamel, $1246.1{\pm}39.4\;HU$ in dentin of dental head phantom. Conclusion : CBCT provides an effective option for determination of material density expressed as Hounsfield Units.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권4호
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• pp.279-284
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• 2019

The purpose of this study was to find the best protocol for balance of image quality and dose in brain CT scan. Images were acquired using dual-source CT and AAPM water phantom, noise and dose were measured, and effective dose was calculated using computer simulation program ALARA(S/W). In order to determine the ratio of image quality and dose by each protocol, FOM (figure of merits) equation with normalized DLP was presented and the result was calculated. judged that the ratio of image quality and dose was excellent when the FOM maximized. Experimental results showed that protocol No. 21(120 kVp, 10 mm, 1.5 pitch) was the best, the organ with the highest effective dose was the brain(33.61 mGy). Among organs with high radiosensitivity, the thyroid gland was 0.78 mGy and breast 0.05 mGy. In conclusion, the optimal parameters and the organ dose in the protocol were also presented from the experiment, It may be helpful to clinicians who want to know the protocol about the optimum state of image quality and dose.