• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권2호
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• pp.103-109
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• 2022

To maintain improved image quality in mammography, the quality control process is performed using the ACR (American college of radiology) phantom. In addition, many studied were performed by fabricating the customized breast phantom to provide more information in mammography. Thus, the purpose of this study was to evaluate the image quality by designing the modified ACR phantoms. The five modified acrlylic ACR phantoms were designed by considering insert position and phantom thickness. The phantoms were consisted of 4.5, 3.0, and 1.5 cm in terms of phantom thickness, and 3.0, 2.0, and 0.5 cm in terms of insert position, respectively. The acquired images were evaluated by PSNR (peak signal to noise ratio), RMSE (root mean square error), CC (correlation coefficient), CNR (contrast to noise ratio), and COV (coefficient of variation). Based on the similarity analysis, the result is suitable between conventional and new designed phantoms. In addition, the CNR and COV results in terms of insert position showed that image quality for 0.5 cm was 2.3 and 27.4% improved compared with 2 and 3 cm, respectively. According to phantom thickness results, the CNR result for 1.5 cm and COV result for 4.5 cm were 50.1 and 62.7% improved compared with that those conditions. In conclusion, we confirmed that the image quality depends on the breast size and thickness through modified ACR phantom study.

• 대한방사선치료학회지
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• 제35권
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• pp.41-51
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• 2023

목 적: 본 연구는 폐암 환자의 정위체부방사선치료 시(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT) 기준선(Baseline) 변화에 따른 3D-CBCT(Cone Beam Computed-Tomography)와 Gated-CBCT의 영상 품질(Image quality)을 비교 분석하여 호흡에 따른 움직임의 보정에 유용한 CBCT 촬영 방법을 찾고자 한다. 대상 및 방법: QUASAR^TM(Modus Medical Devices Inc, Canada) 팬텀에 지름이 3 cm인 고체 종양 물질(Solid Tumor)을 삽입하여 팬텀의 속도를 주기 3 sec, 최대 진폭 20 mm 로 4DCT(4-Dimentional Computed-Tomography)를 촬영하였다. 전산화 치료계획시스템 Eclipse^TM을 이용하여 고체 종양 물질에 육안적 종양용적(Gross Target Volume, GTV)을 윤곽 묘사하였다. Truebeam STx^TM을 이용해 4DCT 촬영 시와 동일하게 설정한 후, 기준선 변화가 1 mm, 3 mm, 5 mm인 호흡 패턴을 팬텀에 입력하여 3D-CBCT(Spotlight, Full)와 Gated-CBCT(Spotlight, Full) 영상을 5회 반복하여 획득하였다. 획득된 영상을 4DCT 영상을 기준으로 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR), 대조대잡음비(Contrast-to-Noise Ratio, CNR), 종양 체적 길이(Tumor Volume Length) 및 모션 블러링 비(Motion Blurring Ratio, MBR)를 측정하여 비교하였다. 결 과: Spotlight Gated-CBCT 영상이 기준선 변화에 따른 신호대잡음비가 평균 13.30±0.10%, 대조대잡음비가 평균 7.78±0.16%, 종양 체적 길이가 평균 3.55 ± 0.17%, 모션 블러링 비가 평균 1.18 ± 0.06%로 Spotlight 3D-CBCT보다 우수한 값을 보였다. 또한, Full Gated-CBCT 영상이 기준선 변화에 따른 신호대잡음비가 평균 12.80 ± 0.11%, 대조대잡음비가 평균 7.60 ± 0.11%, 종양 체적 길이가 평균 3.54 ± 0.16%, 모션 블러링 비가 평균 1.18 ± 0.05%로 Full 3D-CBCT보다 우수한 값을 보였다. 결 론: 3D-CBCT 촬영 영상과 비교하여 Gated-CBCT 촬영 영상이 기준선 변화에 따른 영상 품질이 우수한 값을 보였으며, 호흡으로 인한 모션 블러링 인공물(Motion Blurring Artifacts)의 영향이 적은 것을 확인했다. 따라서 단기간에 고선량을 전달하는 폐암의 정위체부방사선치료 시 불규칙한 호흡으로 인한 기준선 변화가 발생하는 경우 Gated-CBCT를 이용해 영상유도(Image Guide)를 하는 것이 유용하다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4313-4319
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• 2013

본 연구는 흑혈류영상 획득에서 고속스핀에코기법의 신호소실 현상을 이용하여 검사시간을 최소화시켜 환자의 불편을 줄이고 진단적 가치를 유지하고자 하였다. 연구방법은 흑혈류영상을 획득한 환자 32명을 대상으로, 기존의 이중역전회복기법과 새로운 기법인 고속스핀에코기법을 각각 적용한 후, 기법에 따른 혈류의 신호소거 차이를 알아보기 위해 T1, T2 강조영상에서 내경동맥 내강의 SNR과 CNR을 비교 평가하였다. 연구결과, SNR은 고속스핀에코기법이 이중역전회복기법 보다 T1, T2 강조영상에서 11.49%(4.73), 13.66%(6.03) 낮았으며, CNR은 고속스핀에코기법이 T1 강조영상에서 8.69%(15.04) 높았고, T2 강조영상에서 7.55% (13.17) 낮았으나, 통계적 수준에서 두 기법간의 SNR과 CNR의 차이는 유의하지 않았다. 그러므로 흑혈류영상 획득 시 고속스핀에코기법을 이용한다면 진단적 가치는 유지하면서 검사시간을 최소화하여 환자의 불편을 줄일 수 있다고 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권6호
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• pp.485-491
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• 2023

As an auxiliary tool for fixing the patient's posture when taking an X-ray, sponges with high radiolucencies are laminated in various thicknesses. This study aimed to evaluate the usefulness of an auxiliary tool for hand oblique projection X-ray by manufacturing it with a uniform thickness by 3D printing and comparing it with existing sponge tools. In the auxiliary tool, radiolucency was measured at the stairs where each finger was located, and pixel information values were compared in the digital imaging and communications in medicine(DICOM) image. Contrast to noise ratio(CNR) and signal to noise ratio(SNR) were compared by shooting the hand phantom and the auxiliary tool together. As the thickness of the sponge tool increased, radiolucency decreased by 15.52% and pixel information value increased by 20.61%. The transmittance of the 3D printing tool increased by 0.82%, and the pixel information value differed by 5.66%. CNR and SNR increased by 20.03% and 22.42% in 3D printing compared to existing sponge tools. while taking hand oblique projection, maintaining the thickness of the auxiliary tool uniformly through 3D printing maintains high radiolucency and minimal impact on medical images, and increases CNR and SNR, making it useful as an auxiliary tool for taking hand oblique projection.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5682-5688
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• 2013

본 연구는 고관절의 자기공명관절조영검사 시 가돌리늄 함유량이 높은 1mmol/mL 조영제를 사용함으로써 현재 대다수의 의료기관에서 사용하고 있는 0.5mmol/ml 조영제 대비 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 높여 진단적 가치를 극대화 시키는데 목적을 두었다. 연구방법은 2012년 1월부터 2013년 6월까지 가돌리늄 함유량에 따른 대조도 차이를 알아보기 위하여 0.5mmol/mL 함유량을 가진 기존의 조영제를 사용한 20명과 1mmol/mL 함유량을 가진 새로운 조영제를 사용한 27명 등 총 47명의 환자를 연구대상으로 하였으며, 고관절의 관절공간과 인접한 근육조직인 장요근, 그리고 대퇴골두의 신호강도를 각각 측정한 후 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 비교 평가하였다. 연구 결과, 가돌리늄 함유량이 높은 1mmol/mL 조영제 사용 시 SNR은 관절공간 27.00%(p<.01), 대퇴골두 30.01%(p<.01), 장요근 18.74%(p>.05) 높았고, 대조도대잡음비 또한 신호대잡음비와 같이 관절공간과 장요근, 관절공간과 대퇴골두 모두 28.31%(p<.01)와 26.74%(p<.01)로 높았다. 결론적으로 단위 부피당 가돌리늄 함유량이 높은 1mmol/mL 조영제를 사용하면 높은 T1 단축효과로 인해 신호강도가 커지고 대조도 차이가 큰 영상을 획득 할 수 있어, 진단적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있다. 본 연구는 고관절의 자기공명관절조영검사에 대한 1mmol/mL 조영제의 유용성을 최초로 증명하여 진단적 가치를 높일 수 있는 방안을 제시하였다는 데에 학문적 가치가 크다고 하겠다.

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

대사성 골 질환인 골다공증(Osteoporosis)의 조기 진단을 위한 골 밀도를 측정하는 방법이 최근 연구되고 있다. 골 밀도 영상은 이중 에너지 X 선 흡수법에 의해 측정되는데, 영상에 존재하는 잡음은 뼈 영역 추출과 골 밀도 계산에 어려움을 주고 있다. 따라서 본 논문에서는 최근 신호처리 분야에서 폭넓게 사용되고 있는 sparse 표현을 도입하여 X 선 영상의 잡음을 제거하는 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안한 잡음 제거 방법의 결과가 기존의 방법에 비해 개선됨을 MSR(Mean to Standard deviation Ratio)과 CNR(Contrast to Noise Ratio)을 통해 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2328-2333
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• 2020

The filter technique was applied to noise images, as noise is the significant factor that cause poor image quality due to lower photon counting. The purpose of this study is to confirm that image quality can be improved using the median modified Wiener filter (MMWF) technique; this is achieved via a National Electrical Manufacturers Association International Electrotechnical Commission body phantom with four large spheres that are filled with the ^99mTc radioisotope when evaluating the image quality. Conventional filters such as Wiener, Gaussian, and median filters were designed, and signal to noise ratio, coefficient of variation, and contrast to noise ratio were used as the evaluation parameters. The improvement in the image quality was in the following order, from the least to the highest improvement, in all cases: Wiener filter, Gaussian filter, median filter, and the MMWF technique. The results show that the image quality was improved from 20.6 to 65.5%, 7.4-40.3%, and 12.7-44.7% for the SNR, COV, and CNR values, respectively, when using the MMWF technique, compared with the use of conventional filters. In conclusion, our results demonstrated that the MMWF technique is useful for reducing the noise distribution in gamma camera images.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권2호
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• pp.161-170
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• 2009

목적 : 평행영상(Parallel imaging)기법의 개발로 긴 촬영시간 때문에 종종 사용되지 못하던 삼차원 영상기법이 최근 들어 환자 병을 진단하는데 새로이 사용되고 있다. 이 연구의 목적은 최근에 뇌 영상에서 개발되어 이용되고 있는 삼차원 자기공명영상을 사람의 뇌에서 짧은 시간 내에 얻을 수 있도록 2차원 평행영상 기법을 사용한 최적화 방법을 연구하는데 있다. 대상 및 방법 : 검사 장비는 3.0T 자기공명영상장치를 이용하였으며 8-채널 SENSE(sensitivity encoding) 머리 코일을 이용하였다. 팬텀 및 3명의 사람 머리에서 영상을 얻었다. 세 가지의 삼차원 영상법인 3D T1WI, 3D T2WI 및 3D FLAIR 영상 방법에 대하여 평행인자(SENSE factor)의 변화에 따른 팬텀 영상을 얻었다. 각각의 영상법에서 영상획득에 적당한 SENSE 인자를 찾기 위해 Phase encoding 방향과 Slice encoding 방향을 조합한 SENSE 인자를 변화시키면서 영상을 얻었다. 영상분석을 위하여 특정영역(ROI)를 설정한 후에 신호대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR), 감소분율(Percent Signal Reduction Rate, %R), 대조도(contrast-to-noise ratio, CNR)를 계산하였다. 결과 : 팬텀을 이용한 SENSE 인자 변화에 따른 SNR 및 %R 값의 변화 결과 3D T1WI 방법에서 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우 약 0.2%의 신호 감소가 나타났고 영상시간은 5분 이내였다. 3D T2WI 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우에 약 1.0% 신호 감소가 나타났고 영상 시간은 약 5분 이내였다. 3D FLAIR 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 4를 사용한 경우에 약 0.2% 신호 감소가 나타났고 영상시간은 약 6분이었다. 사람을 대상으로 할 경우 3D T1W 및 3D T2W영상에서 SNR 및 CNR은 SENSE 인자를 3으로 한 경우에서 SENSE 인자를 4로 한 경우 보다 높게 나타났다. 3D FALIR 영상의 경우 CNR은 SENSE 4에서는 SENSE 3에 비하여 낮았다. 결론 : 본 연구에서는 3가지 3차원 영상법을 실제 임상적용이 가능한 시간 영역에서 SENSE 인자를 변화 시키면서 치적의 영상을 얻도록 하는 연구를 실시한 결과 SNR 감소를 최소화 하면서 영상획득 시간을 약 5분에서 6분 정도 소요되는 2차원 SENSE 인자를 찾았다. 이를 뇌 영상에 적용하였을 경우 SENSE 인자를 적용하지 않은 경우와 비교하면 신호 감소는 최소화 하면서 영상의 질은 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 3D T1W및 3D T2W는 SENSE 인자를 3으로 3D FLAIR인자는 SENSE 인자를 4로 하는 것이 환자를 대상으로 한 뇌 영상에 적합하다고 생각된다. 앞으로는 이들 영상법이 뇌 영상뿐만 아니라 다른 영역의 영상에 적용을 위한 최적화가 필요하다고 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1025-1031
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• 2023

저선량흉부 CT (Low Dose chest CT, LDCT)에서 Scout 관전압을 변화시키고 scan parameter인 자동노출제어장치(Auto Exposure Control, AEC)와 적응식 반복재구성기법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)등을 적용하여 최적의 프로토콜을 찾음으로써 방사선 피폭선량과 화질을 평가하고자 하였다. Scout 관전압을 80, 100, 120, 140 kV로 변화시키며 LDCT 프로토콜로 5회 반복 측정 후 선량을 비교하기 위해 장비에서 제공된 Dose report를 이용하여 연구 목적에 적합한 관전압을 선택하였다. 120 kV, 30 mAs의 조건으로 기본 LDCT 촬영한 후, 이 조건에 ASIR 50%를 적용하였으며 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 평가하기 위해 배경의 노이즈를 측정하였다. 선량 비교를 위해 장비에서 제공되는 CTDI_vol과 선량길이곱(Dose length product, DLP)를 식을 이용하여 비교 분석하였다. 그 결과 S140 + LDCT + ASIR 50 + AEC를 적용한 프로토콜에서 고식적인 LCDT보다 방사선 피폭선량을 감소시키고 영상의 질을 향상시켰으며 최적의 프로토콜을 얻을 수 있었으며 LDCT는 매 검사 시 필요 이상의 피폭선량이 우려되기 때문에 적절한 Parameter를 적용하는 것이 중요하며, 향후 LDCT를 이용한 건강검진에서 국민의 건강에 이바지 하는데 긍정적인 요인으로 작용될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.217-225
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• 2019

본 연구의 목적은 CT와 3.0T MRI 기기를 이용하여 간문맥을 묘출하는데 있어서 신호대 잡음비와 대조 도대 잡음비의 정량적인 수치를 비교 분석 하여 최적의 영상장치를 알아보고자 하였다. 2018년 2월부터 2018년 4월까지 C대학교병원에서 CT와 3.0T MRI 간 검사를 시행한 20명의 환자를 대상으로 의료영상저장전송시스템로 전송된 데이터를 무작위로 선정하였다. 정량적 평가를 위하여 간문맥의 4부위(주문맥, 우문맥, 좌문맥, 중간문맥)의 동일한 관심영역을 선정 후 신호평균값과 표준편차를 측정하여 SNR과 CNR값을 평가하였다. 평가결과 SNR은 CT에서 우문맥 : $9.18{\pm}0.72$, 좌문맥 : $9.41{\pm}0.84$, 중간문맥 : $9.54{\pm}0.59$, 주문맥 : $9.55{\pm}0.75$이고 3.0T MRI에서 우문맥 : $22.29{\pm}2.03$, 좌문맥 : $25.89{\pm}3.19$, 중간문맥 : $24.39{\pm}2.87$, 주문맥 : $26.64{\pm}2.30$으로 측정되었다(p<0.05). CNR은 CT에서 우문맥 : $3.75{\pm}0.66$, 좌문맥 : $3.44{\pm}0.65$, 중간문맥 : $3.71{\pm}0.39$, 주문맥 : $3.79{\pm}0.68$이고 3.0T MRI에서 우문맥 : $9.49{\pm}0.65$, 좌문맥 : $11.00{\pm}01.90$, 중간문맥 : $12.70{\pm}1.75$, 주문맥 : $10.01{\pm}0.98$으로 3.0T MRI가 CT보다 높은 수치로 측정되었다(p<0.05). 결론적으로 4부위의 간문맥을 분석한 결과 SNR과 CNR값이 3.0T MRI에서 높은 것으로 나타났다. 따라서 CT와 3.0T MRI에서 간문맥을 묘출하기 위한 최적의 영상장비는 비전리 방사선을 이용하는 3.0T MRI가 우위로 나타났다.