• 제목/요약/키워드: CNR (Contrast to Noise ratio)

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관상동맥 조영술(Coronary Angiography)의 씨네(cine) 촬영조건 변화에 따른 입사표면선량(ESD)과 흡수선량(DAP) 및 영상의 SNR·CNR 유용성 분석: 관전류 변화를 중점으로 (Analysis of the ESD and DAP According to the Change of the Cine Imaging Condition of Coronary Angiography and Usefulness of SNR and CNR of the Images: Focusing on the Change of Tube Current)

  • 서영현;송종남
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.371-379
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    • 2019
  • 관상동맥 조영술(CAG)의 씨네(Cine) 촬영에서 엑스선 촬영 조건의 변화가 입사 표면 선량(ESD)과 흡수선량(DAP)에 미치는 관계를 알아보고자 하였고 image J 프로그램을 통해 촬영된 혈관 조영 영상의 SNR과 CNR을 측정 분석하여 조건 변화가 선량관계 및 영상의 질에 미치는 유용성을 분석하고자 하였다. 2017년 11월부터 2018년 3월까지 본원에서 CAG를 시행한 33명(남24, 여9)의 데이터를 대상으로 하였고, 연령대는 37-76세(평균 $59{\pm}10$세), 몸무게53-104kg (평균 $72{\pm}10kg$), 키150-185cm (평균 $166.82{\pm}9.5kg$), BMI 18.3-33.2(평균 $25.8{\pm}3.2$)이었다. 촬영조건 및 데이터 획득은 관전류(mA)를 높게 한 A그룹(397.2mA)과 mA를 낮게 한 B그룹(370.7mA)의 ESD와 DAP를 후향적으로 획득하여 비교 분석 하였고 Image J를 통한 SNR과 CNR 측정 분석은 획득한 데이터를 공식에 대입하여 결과 값을 도출하였다. 통계프로그램은 SPSS (PASW)를 사용하여 촬영조건 변화에 따른 ESD와 DAP 및 SNR CNR의 상관관계 등을 분석하였다. 촬영조건의 mA에 변화를 주어 촬영한 A그룹과 B그룹의 ESD($A:483.5{\pm}60.1$, $B: 464.4{\pm}39.9$)와 DAP($A:84.3{\pm}10.7$, $B:81.5{\pm}7$)간의 관계는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0,05). Image J를 통한 SNR과 CNR의 관계에선 B그룹의 좌심장동맥(LCA)을 촬영해 얻은 영상의 SNR($5.451{\pm}0.529$), CNR($0.411{\pm}0.0432$)이 A그룹 좌심장동맥(LCA)의 SNR($4.976{\pm}0.433$), CNR($0.459{\pm}0.0431$)보다 SNR $0.475{\pm}0.096$, CNR $-0.048{\pm}0.0$로 차이가 있었으나 통계적으로 유의하지는 않았다(p<0.05). 우심장동맥(RCA)을 촬영해 획득한 SNR과 CNR에선 A그룹의 SNR($4.731{\pm}0.773$)과 CNR($0.354{\pm}0.083$)이 B그룹의 SNR($3.24{\pm}0.368$), CNR($0.166{\pm}0.033$)보다 SNR $1.491{\pm}0.405$, CNR $0.188{\pm}0.005$로 증가된 수치를 나타냈으며 그 중 CNR이 통계적으로 유의했다(p<0.05). 상관관계 분석 결과에서는 SNR (LCA) & CNR (LCA), SNR (RCA) & CNR (RCA), ESD & DAP, ESD & sec, DAP & CNR (RCA), DAP & sec간에 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05). SNR과 CNR이 높을수록 선명하고 좋은 화질을 나타냄을 의미하는데 화질평가 및 선량변화 유용성에 관한 분석 연구를 진행한 결과 mA를 증가시켜 촬영 한 CAG의 RCA영상에서 SNR과 CNR이 증가된 수치를 보였다. 특히, CNR이 통계적으로 유의한 차이를 나타낸 것을 보았을 때 RCA촬영 시 mA를 향상시켜 촬영 할 경우 영상의 질 중 대조도가 한층 더 향상 될 수 있을 것으로 사료된다.

맘모패드의 새로운 재질에 관한 평가 (Evaluation of New Material Mammopad)

  • 문영주;김상현
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제42권4호
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    • pp.265-270
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    • 2019
  • Mammography is the most useful test for the early diagnosis of breast cancer. The MammoPad can be used for the purpose of reducing the pain felt by the patient due to the pressure of the breast. MammoPad cushion the pressure between the breasts and the equipment and reduce the patient's discomfort. A new material pad was fabricated to solve the problem of the H-pad which is currently in circulation. Quantitative evaluation of SNR and CNR and qualitative evaluation of imitation lesion using ACR Phantom were performed. In the quantitative evaluation, SNR and CNR of Non pad and Filter pad were not statistically significant.(p>0.05) In the qualitative evaluation, Fiber and Imitation lesion of H-pad and Filter pad were statistically significant(p<0.05), and all values of Calcification and Mass were not statistically significant. (p>0.05) In addition, Fiber, calcification, mass, and imitation lesion were not statistically significant in both Non pad and Filter pad.(p>0.05) Through this study, it was confirmed that the newly created Filter pad minimizes image quality degradation and can replace existing products.

Evaluation of TlBr semiconductor detector in gamma camera imaging: Monte Carlo simulation study

  • Youngjin Lee;Chanrok Park
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권12호
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    • pp.4652-4659
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    • 2022
  • Among the detector materials available at room temperature, thallium bromide (TlBr), which has a relatively high atomic number and density, is widely used for gamma camera imaging. This study aimed to verify the usefulness of TlBr through quantitative evaluation by modeling detectors of various compound types using Monte Carlo simulations. The Geant4 application for tomographic emission was used for simulation, and detectors based on cadmium zinc telluride and cadmium telluride materials were selected as a comparison group. A pixel-matched parallel-hole collimator with proven excellent performance was modeled, and phantoms used for quality control in nuclear medicine were used. The signal-to-noise ratio (SNR), contrast to noise ratio (CNR), sensitivity, and full width at half maximum (FWHM) were used for quantitative analysis to evaluate the image quality. The SNR, CNR, sensitivity, and FWHM for the TlBr detector material were approximately 1.05, 1.04, 1.41, and 1.02 times, respectively, higher than those of the other detector materials. The SNR, CNR and sensitivity increased with increasing detector thickness, but the spatial resolution in terms of FWHM decreased. Thus, we demonstrated the feasibility and possibility of using the TlBr detector material in comparison with commercial detector materials.

An Assessment of the Usefulness of Time of Flight in Magnetic Resonance Angiography Covering the Aortic Arch

  • Yoo, Yeong-Jun;Choi, Sung-Hyun;Dong, Kyung-Rae;Ji, Yun-Sang;Choi, Ji-Won;Ryu, Jae-Kwang
    • 방사선산업학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.325-332
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    • 2018
  • Carotid angiography covering the aortic arch includes contrast-enhanced magnetic resonance angiography (CEA), which is applied to a large region and usually employs contrast media. However, the use of contrast media can be dangerous in infants, pregnant women, and patients with chronic renal failure (CRF). Follow-up patients informed of a lesion may also want to avoid constant exposure to contrast media. We aimed to apply time-of-flight (TOF) angiography to a large region and compare its usefulness with that of CEA. Ten patients (mean age, 58 years; range, 45~75 years) who visited our hospital for magnetic resonance angiography (MRA) participated in this study. A 3.0 Tesla Achieva magnetic resonance imaging (MRI) system (Philips, Netherland) and the SENSE NeuroVascular 16-channel coil were employed for both methods. Both methods were applied simultaneously to the same patient. Three TOF stacks were connected to cover the aortic arch through the circle of Willis, and CEA was applied in the same manner. For the quantitative assessment, the acquired images were used to set the regions of interest (ROIs) in the common carotid artery (CCA) bifurcation, internal carotid artery, external carotid artery, middle cerebral artery, and vertebral artery, and to obtain the signal-to-noise ratio (SNR) and the contrast-to-noise ratio (CNR) for the soft tissues. Three radiologists and one radiological resident performed the qualitative assessment on a 5-point scale - 1 point, "very bad"; 2 points, "bad"; 3 points, "average"; 4 points, "good"; and 5 points, "very good" - with regard to 4 items: (1) sharpness, (2) distortion, (3) vein contamination, and (4) expression of peripheral vessels. For the quantitative assessment, we estimated the mean SNR and CNR in each of the 5 ROIs. In general, the mean SNR was higher in TOF angiography (166.1, 205.2, 154.39, 172.23, and 161.95) than in CEA(92.05, 95.43, 84.76, 73.69, and 88.3). Both methods had a similar mean CNR: 67.62, 106.71, 55.9, 73.74, and 63.46 for TOF angiography, and 67.82, 71.19, 60.52, 49.45, and 64.07 for CEA. In all ROIs, the mean SNR was statistically significant (p<0.05), whereas the mean CNR was insignificant (p>0.05). The mean values of TOF angiography and CEA for each item in the qualitative assessment were 4.2 and 4.28, respectively for item 1; 2.93 and 4.55, respectively, for item 2; 4.6 and 3.13, respectively, for item 3; and 2.88 and 4.65, respectively, for item 4. Therefore, TOF angiography had a higher mean for item 3, and CEA had a higher mean for items 2 and 4; there was no significant difference between the two methods for item 1. The results for item 1 were statistically insignificant (p>0.05), whereas the results for items 2~4 were statistically significant (p<0.05). Both methods have advantages and disadvantages and they complement each other. However, CEA is usually applied to a large region covering the aortic arch. Time-of-flight angiography may be useful for people such as infants, pregnant women, CRF patients, and followup patients for whom the use of contrast media can be dangerous or unnecessary, depending on the circumstance.

Fast non-local means noise reduction algorithm with acceleration function for improvement of image quality in gamma camera system: A phantom study

  • Park, Chan Rok;Lee, Youngjin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권3호
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    • pp.719-722
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    • 2019
  • Gamma-ray images generally suffer from a lot of noise because of low photon detection in the gamma camera system. The purpose of this study is to improve the image quality in gamma-ray images using a gamma camera system with a fast nonlocal means (FNLM) noise reduction algorithm with an acceleration function. The designed FNLM algorithm is based on local region considerations, including the Euclidean distance in the gamma-ray image and use of the encoded information. To evaluate the noise characteristics, the normalized noise power spectrum (NNPS), contrast-to-noise ratio (CNR), and coefficient of variation (COV) were used. According to the NNPS result, the lowest values can be obtained using the FNLM noise reduction algorithm. In addition, when the conventional methods and the FNLM noise reduction algorithm were compared, the average CNR and COV using the proposed algorithm were approximately 2.23 and 7.95 times better than those of the noisy image, respectively. In particular, the image-processing time of the FNLM noise reduction algorithm can achieve the fastest time compared with conventional noise reduction methods. The results of the image qualities related to noise characteristics demonstrated the superiority of the proposed FNLM noise reduction algorithm in a gamma camera system.

Digital Radiography(DR)에서 검출기의 X선 조건에 따른 흡수선량 및 영상화질 변화에 관한 연구 (Study on the Change of Absorbed Dose and Image Quality according to X-ray Condition of Detector in Digital Radiography(DR))

  • 황준호;정재호;김현수;이경배
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.99-106
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    • 2017
  • 본 연구는 진단용 검출기가 결함이 발생하는 경우 환자의 방사선 피폭과 영상의 화질에 영향을 줄 수 있다는 점에 착안하여 실험을 진행하였고 선량분석을 통해 검출기 성능을 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비로 평가하였다. 선량계, 조직등가팬텀을 이용해 흡수선량과 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하였다. 실험방법은 팬텀 후면에 부착하여 나온 선량 값과 검출기 뒤에 부착한 선량 값이 일치하는지를 비교하였고 두개부 흉부 복부의 조건을 각각 75 kVp 25 mAs, 110 kVp에 8 mAs, 80 kVp에 20mAs로 설정하고 검사하였다. 그 결과 검출기의 뒤쪽에 부착한 선량값은 0.004 mGy, 0.006 mGy, 0.003 mGy로 나타났고, 팬텀 후면은 0.006 mGy, 0.016 mGy, 0.017 mGy로 차이가 있었다. 두 값을 일치시키기 위해서 조건이 증가하였고 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비는 88.32, 88.10, 4.09, 1.63, 87.94, 79.97에서 93.87, 93.75, 4.91, 4.03, 92.02, 84.92로 증가하였다. 본 연구를 통해 검출기가 노후화 되는 경우 기기의 수명단축과 환자의 선량증가의 원인이 되었으며 또한 영상화질의 개선효과도 미비하다는 것을 알 수 있었다.

The Effects of Total Variation (TV) Technique for Noise Reduction in Radio-Magnetic X-ray Image: Quantitative Study

  • Seo, Kanghyen;Kim, Seung Hun;Kang, Seong Hyeon;Park, Jongwoon;Lee, Chang Lae;Lee, Youngjin
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권4호
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    • pp.593-598
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    • 2016
  • In order to reduce the amount of noise component in X-ray imaging system, various reduction techniques were frequently used in the field of diagnostic imaging. Although the previous techniques -such as median, Wiener filters and Anscombe noise reduction technique - were able to reduce the noise, the edge information was still damaged. In order to cope with this problem, total variation (TV) noise reduction technique has been developed and researched. The purpose of this study was to evaluate and compare the image quality using normalized noise power spectrum (NNPS) and contrast-to-noise ratio (CNR) through simulations and experiments with respect to the above-mentioned noise reduction techniques. As a result, not only lowest NNPS value but also highest CNR values were acquired using a TV noise reduction technique. In conclusion, the results demonstrated that TV noise reduction technique is proved as the most practical method to ensure accurate denoising in X-ray imaging system.

조영증강을 보이는 뇌종양의 평가에 있어 T1강조 FLAIR 영상과 스핀에코 MR 영상의 비교 (T1-weighted FLAIR MR Imaging for the Evaluation of Enhancing Brain Tumors: Comparison with Spin Echo Imaging)

  • 정보슬;최대섭;신화선;최혜영;박미정;전경녀;나재범;정성훈
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제18권2호
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    • pp.151-156
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    • 2014
  • 목적: T1강조 MR영상은 뇌의 해부학적 구조와 병리학적 이상을 보여 주는 기본적인 영상기법의 하나로, 전통적으로 스핀에코(SE) 기법을 이용하여 획득하고 있다. 최근 FLAIR 기법을 이용하여 T1강조영상을 얻을 수 있게 되었으며, SE보다 높은 대조도의 영상을 제공한다고 알려져 있다. 그러나 조영증강을 보이는 뇌종양의 평가에 있어 T1 FLAIR 영상의 유용성에 대해서는 논란이 있다. 본 연구의 목적은 조영증강을 보이는 두개 내 종양의 평가에 있어 SE T1강조영상과 비교하여 T1 FLAIR영상의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 총 52명 환자의 79개 병변을 대상으로 하였다. 각 환자에서 조영증강 후 SE T1강조영상과 T1 FLAIR 영상을 획득하였다. 정량적 분석으로 각각의 영상에서 병변, 뇌회색질(GM), 뇌백질(WM), 뇌척수액(CSF), 배경(background)의 신호강도를 측정하였고, 이를 바탕으로 병변과 WM, 병변과 GM, 병변과 CSF, WM와 GM의 contrast ratio(CR), contrast-to-noise(CNR)를 계산하였다. 정성적 분석으로 두 명의 영상의학과 의사가 각 영상에서 병변의 명확도(lesion conspicuity)를 비교 하였다. 결과: 정량적 분석 결과에서 T1 FLAIR영상의 병변과 GM, 병변과 CSF, WM와 GM의 CR, CNR 모두 SE T1강조영상보다 우월하였으며 이는 통계적으로 유의하였다. 그러나 병변과 WM의 CR, CNR은 비슷하였으며 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 정성적 분석에서 두 영상의학과 의사 모두 병변의 명확도에 있어 T1 FLAIR영상이 SE영상보다 우월하다고 평가하였다. 결론: 조영증강을 보이는 뇌종양의 평가에 있어 T1 FLAIR영상은 SE T1강조영상보다 우수하거나 필적한 결과를 보였다.

뇌혈관조영검사 시 단일에너지 CT와 이중에너지 CT의 비교평가 : 화질 및 유효선량평가 (Comparative Evaluation of Single-Energy CT and Dual-Energy CT in Brain Angiography : Using a Rando Phantom and OSLD)

  • 신병근;안성민
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.809-817
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    • 2023
  • 뇌출혈 진단 방법 중 CT는 비침습적으로 피사체의 3차원 영상을 제공할 수 있다. 그래서 응급실에서 급성인 환자 상대로 많이 사용되고 중요한 역할을 담당하고 있다. 뇌혈관 CT는 다른 혈관 CT에 비해 비교적 촬영 빈도가 높으며 뇌혈관 CT 검사 시 적절한 SNR, 합리적인 유효선량으로 검사를 해야한다. 뇌혈관 CT 검사 시 이중에너지와 단일에너지를 이용하였을 때 실질적으로 어느 것이 유효선량이 적으며, SNR이 차이가 없는지 환자영상과 Phantom영상을 같이 비교하였다. SNR과 CNR의 P값이 0.05이상일 때 통계적으로 차이가 없다고 보았고, 유효선량은 0.05미만일 경우 통계적으로 차이가 있다고 보았다. 실험에서는 병원영상의 환자선량을 비교하였을 때 이중에너지의 유효선량이 53.53% 적게, Phantom의 OLSD 이중에너지 유효선량이 57.94% 적게, Phantom의 Dose Report의 이중에너지 유효선량이 56.04% 적었다. 그래서 뇌혈관조영 CT는 이중에너지를 권장한다.

고급 모델 반복 재구성법 (ADMIRE)을 사용한 CT 영상에서의 노이즈 레벨 및 블라인드 화질 평가 (Evaluation of Noise Level and Blind Quality in CT Images using Advanced Modeled Iterative Reconstruction (ADMIRE))

  • 심지나;강성현;이영진
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.203-209
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    • 2022
  • 전산화단층촬영장치 (Computed Tomography, CT)의 화질을 유지하면서 방사선량을 낮추기 위한 대표적인 방법 중에 하나는 모델기반 반복 재구성법 (Model-Based Iterative Reconstruction, MBIR)을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 MBIR의 대표적인 모델로 잘 알려진 고급 모델 반복 재구성법 (Advanced Modeled Iterative Reconstruction, ADMIRE)의 강도를 조절하여 영상의 화질을 평가하고자 하였다. 연구는 팬텀을 사용하여 수행되었고, ADMIRE의 강도를 1에서부터 5까지 1 단위로 조절하면서 CT 영상을 획득하였다. 정량적 평가는 변동 계수 (coefficient of variation, COV)와 대조도 대 잡음비 (contrast to noise ratio, CNR)를 활용한 노이즈 레벨과 natural image quality evaluator (NIQE)와 blind/referenceless image spatial quality evaluator (BRISQUE)의 블라인드 품질 평가를 수행하였다. 결과적으로 노이즈 레벨 및 블라인드 품질 평가 결과에서 모두 ADMIRE의 강도가 높아질수록 우수한 결과가 도출되었다. 특히, COV와 CNR은 ADMIRE 1에 비하여 5에서 각각 1.89 및 1.75배 향상됨을 확인하였고, NIQE와 BRISQUE는 재구성 강도 1에 비하여 5에서 각각 1.35 및 1.22배 향상됨이 증명되었다. 결론적으로 ADMIRE의 재구성 강도는 CT 영상의 노이즈 레벨 및 전체적인 화질 평가에 큰 영향을 끼친다는 것을 증명하였다.