• 한국방사선학회논문지
• /
• 제12권7호
• /
• pp.879-886
• /
• 2018

3-dimensional(D) 프린터는 컴퓨터로 모델링 한 데이터를 바탕으로 3차원의 입체 물체를 출력할 수 있는 장비이다. 이러한 특징을 방사선과학 분야와 융합하여, CT 데이터를 이용한 뼈 모형 X선 팬텀제작 등에 활용되고 있다. 본 연구는 기존의 Pelvis팬텀을 CT 스캔하고 얻어진 데이터로 Fused Filament Fabrication(FFF) 3D 프린터의 소재인 PLA, Wood, XT-CF20, Glow fill, Steel 필라멘트를 이용하여, 뼈 모형 팬텀을 제작하였다. 기존의 Pelvis 팬텀과 3D 프린터로 제작된 5가지 재질의 팬텀을 동일한 조건으로 CT 스캔 하고 얻어진 영상에서 Hounsfield Unit(HU)을 측정하였으며, 진단용X선 발생장치를 이용하여 SI, SNR을 측정하여 각 팬텀을 비교 분석하였다. 그 결과 사지 X선 검사 조건 내에서 X선 팬텀은 glow fill 필라멘트가 가장 적합하다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 기반으로 필라멘트의 특성들을 알 수 있었으며, X선 팬텀 제작에 대한 실용성을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제30권4호
• /
• pp.160-166
• /
• 2019

This study examined the clinical use of two newly installed computed tomography (CT) simulators in the Department of Radiation Oncology. The accreditation procedure was performed by the Korean Institute for Accreditation of Medical Imaging. An Xi R/F dosimeter was used to measure the CT dose index for each plug of the CT dose index phantom. Image qualities such as the Hounsfield unit (HU) value of water, noise level, homogeneity, existence of artifacts, spatial resolution, contrast, and slice thickness were evaluated by scanning a CT performance phantom. All test items were evaluated as to whether they were within the required tolerance level. CT calibration curves-the relationship between CT number and relative electron density-were obtained for dose calculations in the treatment planning system. The positional accuracy of the lasers was also evaluated. The volume CT dose indices for the head phantom were 22.26 mGy and 23.70 mGy, and those for body phantom were 12.30 mGy and 12.99 mGy for the first and second CT simulators, respectively. HU accuracy, noise, and homogeneity for the first CT simulator were -0.2 HU, 4.9 HU, and 0.69 HU, respectively, while those for second CT simulator were 1.9 HU, 4.9 HU, and 0.70 HU, respectively. Five air-filled holes with a diameter of 1.00 mm were used for assessment of spatial resolution and a low contrast object with a diameter of 6.4 mm was clearly discernible by both CT scanners. Both CT simulators exhibited comparable performance and are acceptable for clinical use.

• 핵의학기술
• /
• 제18권1호
• /
• pp.127-133
• /
• 2014

PET/CT에서 환자피폭 문제로 인해 저 선량의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되던 CT 데이터를 이용한 감쇠보정법인 CTAC와 새롭게 적용된 Q.AC를 환자실험과 팬텀 실험을 통해 저 선량으로 촬영 시 PET 영상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 실험장비는 GE사의 PET/CT Discovery 710 (GE Healthcare, USA)를 사용하였으며 팬텀실험으로 감쇠보정의 정량적 평가를 위한 NEMA IEC body phantom과 균일성 평가를 위한 Uniform NU2-94 phantom을 사용하였다. 각각의 팬텀 내부에 동위원소 18-F FDG를 70.78 MBq, 22.2 MBq 주입하고 CT조건은 저 선량조건으로 80 kVp, 10 mA로부터 일반선량 조건으로 140 kVp, 120 mA 조건까지 스캔 후 CTAC와 Q.AC 두 감쇠보정법을 적용하여 재구성하였다. PET 영상에서 일반선량 조건을 기준값으로 정하고 horizomtal profile과 vertical profile을 통해 정량평가를 시행하고 기준값과의 상대적 오차를 평가하였다. 또한 환자실험으로 정상체중 환자와 과체중 환자를 구분하여 저 선량과 일반선량으로 비교 촬영한 뒤 CTAC와 Q.AC로 재구성된 PET영상에서 주요장기별 SUV에 대한 상대적 오차와 신호 대 잡음비를 비교분석하였다. 팬텀실험 결과 저선량 조건에서 CTAC와 Q.AC로 각각 재구성한 PET 영상의 profile과 상대적 오차에서 CTAC보다 Q.AC가 기준값과의 오차가 적은 그래프를 얻었다. 환자실험의 경우 일반선량 조건에서는 정상체중 환자와 과체중 환자 모두 감쇠보정법에 따른 상대적 오차값의 변화가 적었으나 저 선량 조건에서는 정상체중 환자보다 과체중 환자에서 감쇠보정법의 변경에 의한 상대적 오차의 감소폭이 커짐으로 기준값과 차이가 감소하였다. 기존의 감쇠보정법인 CTAC는 80 kVp, 10 mA의 저선량 CT를 사용하는데 있어 PET 영상의 선속경화현상이 발생한다. 이로 인해 CTAC를 이용하여 재구성된 PET 데이터는 정량화하는데 문제가 될 수 있음을 확인했다. 반면에 새로운 알고리즘이 적용된 Q.AC는 과체중 환자의 경우 80 kVp, 10 mA 정도까지는 140 kVp, 120 mA 조건으로 촬영하여 재구성한 PET 데이터 결과와 차이가 적음을 확인할 수 있었다. Q.AC를 이용한 경우 기존보다 저 선량의 CT를 이용해 PET의 재구성에 이용할 수 있으므로 환자의 피폭을 줄이는 데 큰 역할을 할 것으로 기대한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제38권3호
• /
• pp.213-220
• /
• 2015

본 연구는 3차원 입체정위 유방생검술의 정확도를 알아보고, 심부침생검을 이용하여 Stereotactic biopsy과 Sonoguided biopsy의 정확도와 정밀도를 평가하고자 한다. Stereotactic QC phantom을 이용하여 실제 5개의 target 위치로 3D sterotactic machine의 정확도를 측정하고, CT장비로 Scan하여 실측을 구해 X, Y, Z의 길이의 정밀도를 비교한다. 유방조직과 유사하게 제작한 Agar power phantom을 이용하여 5개의 각기 다른 needle tip Target을 통해 3D sterotactic machine과 2D ultrasound machine의 정확도를 비교하고, Z축을 장비별로 실측하여 정밀도와 신뢰도를 비교하며, 6개의 모조병소 Target을 심어놓은 Medical application phantom으로 표적하여 육안검사와 Specimen검사를 통해 정확도를 확인하였다. Stereotactic QC phantom으로 측정한 3D sterotactic machine의 정확도는 100%였으며, CT와 비교한 정밀도는 X, Y, Z축이 모두 p>0.05로 나타났다. Agar powder phantom으로 측정한 두 장비의 정확도는 100%의 정확도를 보였으며, CT와 두 장비 사이에는 p > 0.05로 차이가 없었다. 그러나 2명의 방사선사가 측정한 신뢰도분석에서 3D sterotactic machine은 ICC가 0.954였고, 2D ultrasound machine은 0.785로 2D ultrasound machine이 술자에 따라 차이가 있었다. Medical application phantom의 실험에서 3D sterotactic machine은 Sliced boneless ham을, 2D ultrasound machine은 small chalk powder group를 찾을 수 없었다. Phantom을 이용한 3차원 입체정위 유방생검술의 정확성은 우수하게 나타났고, 인체조직과 비슷한 Agar powder phantom과 유방 조직과 비슷한 Medical application phantom을 이용하여 Stereotactic biopsy과 Sonoguided biopsy의 정확도와 정밀도 모두 우수하게 나타났다. 또한 Medical application phantom의 심부침생검의 정확성 평가에서 각 검사에 따라 생검 표본이 병소의 형태에 따라 상이하게 채취되었고, 3차원 입체정위 유방생검술의 재현성이 유방 초음파검사보다 술자의 영향없이 우수하였다.

• 핵의학기술
• /
• 제16권2호
• /
• pp.68-80
• /
• 2012

감쇠 보정법과 산란 보정법은 정량적인 PET검사를 하기 위한 필수적인 방법이다. PET/CT에서는 PET에서 사용하는 소멸방사선과 CT의 X선이 같은 전리 방사선이기 때문에 측정에 의한 CT의 Hounsfield Units를 감쇠 계수로 전환해서 감쇠보정, 산란보정이 가능하다. 그러나 PET/MR에서 MR는 강한 자기장을 걸어 수소밀도와 조직의 이완률차이로 되돌아오는 변화로 신호를 획득하기 때문에 CT처럼 전환하는 것은 불가능하다. Ingenuity TF PET/MR장비는 soft tissue, lung, air로 3구역을 segment하여 MR 감쇠지도를 얻는다. 이에 신호획득원리가 완전히 상이한 PET/MR과 PET/CT에 대한 정량적 평가를 하고자 한다. Phantom study로 uniform cylinder phantom에 증류수 9293 ml와 $^{18}F$-FDG 199.8 MBq를 넣고 magnetic stirrer를 이용하여 균일하게 교반한 후 60 min부터 15분 간격으로 Ingenuity TF PET/MR, Gemini TF 64, Biograph Truepoint 40를 이용하여 각각 single-bed로 2 min씩으로 영상을 얻었다. phantom의 중심부분 10개의 slice에 대한 동일한 관심영역을 그려 SUVs를 측정하고 평균, 표준편차를 구하였다. 그리고 임상적용을 위한 평가로 $^{18}F$-FDG 섭취가 정상인 환자를 대상으로 90 sec/bed씩 Ingenuity TF PET/MR을 시행한 후 Gemini TF 64 PET/CT 검사를 실시하였다. 각각의 data에서 lung, liver, spleen, bone 위치에 동일한 관심영역을 그려 SUVs 최대값과 평균값을 측정하고, %Difference를 구하였다. 또한, PET 장비들 사이에서의 일치도를 평가하기 위해 Bland-Altman plot 분석을 하였다. Phantom study에서 3가지 장비에서 측정한 SUVs 최대값과 평균값은 Biograph Truepoint 40, Gemini TF 64, Ingenuity TF PET/MR 순으로 높은 것을 확인할 수 있었다. patients study에서는 MR과 CT로 감쇠 보정한 PET장비의 SUVs 최대값과 평균값이 서로 유의미한 차이가 없었다.(p<0.05) Lung에서 left middle lobe과 transverse bone을 제외하고는 MR로 감쇠 보정한 PET의 SUVs가 대체로 낮았다. Bland Altman Plot으로 분석한 결과 대부분의 항목에서 95% 신뢰구간의 일치한계선내에서 측정되었다. PET/CT에서는 time of flight 기능을 가진 PET이 SUVs가 낮게 측정되었다. PET/MR과 PET/CT에서 알아본 SUVs차이는 MR을 이용한 분할 감쇠 보정방법이 CT를 사용한 측정 감쇠보정방법보다 SUVs가 낮게 측정되었다. 이러한 다른 감쇠 보정법에 의한 SUVs의 차이는 임상적으로는 용인할 수준에 있었지만, 향후 PET/MR와 PET/CT의 정량적인 값을 비교 분석할 때 PET 장비들간의 특성은 고려할 필요가 있다.

• 핵의학기술
• /
• 제27권1호
• /
• pp.47-54
• /
• 2023

Purpose PET-CT imaging require an appropriate quality assurance system to achieve high efficiency and reliability. Quality control is essential for improving the quality of care and patient safety. Currently, there are performance evaluation methods of UN2-1994 and UN2-2001 proposed by NEMA and IEC for PET-CT image evaluation. In this study, we compare phantom images with the same experiments before and after PET-CT 3D normalization and well counter correction and evaluate the usefulness of quality control. Materials and methods Discovery 690 (General Electric Healthcare, USA) PET-CT equiptment was used to perform 3D normalization and well counter correction as recommended by GE Healthcare. Based on the recovery coefficients for the six spheres of the NEMA IEC Body Phantom recommended by the EARL. 20kBq/㎖ of ¹⁸F was injected into the sphere of the phantom and 2kBq/㎖ of ¹⁸F was injected into the body of phantom. PET-CT scan was performed with a radioacitivity ratio of 10:1. Images were reconstructed by appliying TOF+PSF+TOF, OSEM+PSF, OSEM and Gaussian filter 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6,5 mm with matrix size 128×128, slice thickness 3.75 mm, iteration 2, subset 16 conditions. The PET image was attenuation corrected using the CT images and analyzed using software program AW 4.7 (General Electric Healthcare, USA). The ROI was set to fit 6 spheres in the CT image, RC (Recovery Coefficient) was measured after fusion of PET and CT. Statistical analysis was performed wilcoxon signed rank test using R. Results Overall, after the quality control items were performed, the recovery coefficient of the phantom image increased and measured. Recovery coefficient according to the image reconstruction increased in the order TOF+PSF, TOF, OSEM+PSF, before and after quality control, RCmax increased by OSEM 0.13, OSEM+PSF 0.16, TOF 0.16, TOF+PSF 0.15 and RCmean increased by OSEM 0.09, OSEM+PSF 0.09, TOF 0.106, TOF+PSF 0.10. Both groups showed a statistically significant difference in Wilcoxon signed rank test results (P value<0.001). Conclusion PET-CT system require quality assurance to achieve high efficiency and reliability. Standardized intervals and procedures should be followed for quality control. We hope that this study will be a good opportunity to think about the importance of quality control in PET-CT

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제15권2호
• /
• pp.63-69
• /
• 2004

고선량률 근접치료는 저선량률 근접치료와 비교하여 짧은 시간에 많은 선량이 조사되며, 치료를 위한 최적화가 물리적 요인, 방사선 파라미터, 최적화 알고리즘 같은 여러 복잡한 요인들과 연관되어 있으므로 정확한 선량 전달을 위해서는 정확한 검증 과정을 필요로 한다. 본 연구에서는 앞선 연구에서 제작하였던 선량 검증용 팬톰의 단점을 보완하고 CT나 MRI 시스템에서도 이용할 수 있는 구조를 추가시켜 고선량률 근접 치료의 위치 및 선량 검증을 위한 새로운 자궁경부암용 팬톰을 개발하였다. 또한, 개발된 팬톰을 이용하여 고선량률 근접치료에서의 기존의 필름에 기반한 orthogonal 방법의 위치 확인에 대한 점증을 수행하였다. 위치 확인에 대한 철증은 CT 시스템에서의 좌표를 비교, 분석함으로써 수행되었다. 제작된 팬톰은 자궁경부암 환자를 대상으로 환자의 해부학적 구조를 모사하여 제작하였기 때문에 방광과 직장을 모사한 구와 원기둥의 구조물을 포함하고 있으며, C-arm과 CT 영상을 정확하게 획득하기 위한 localizer를 포함하고 있다. 또한, C-arm 및 CT 좌표 비교 수행을 위하여 알고리즘에 기반한 재구성 프로그램을 직접 IDL 5.5를 이용, window 환경에서 개발하였다. 좌표 비교를 수행한 결과, CT의 좌표가 정확한 좌표라고 가정했을 때 필름에 기반한 방법은 모든 점에서 1.0 mm 이내에서 일치함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 바탕으로 우리는 현재 사용하고 있는 Plato (Nucletron, Netherlands) 근접치료 기기의 위치 확인 알고리즘에 대한 검증을 자체적으로 수행할 수 있었다. 이번 연구에서 새롭게 제작된 팬톰과 소프트웨어는 근접치료의 Qual Assurance (OA) 분야에서 효율적이고 강력한 QA 도구로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.169-174
• /
• 2019

$^{99m}Tc$을 이용하는 검사를 받고 CT 검사를 진행했을 때 CT 영상에 $^{99m}Tc$이 미치는 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. Resolution phantom과 Water phantom에 $^{99m}Tc$ 740 MBq를 주입 전 후 80 kVp와 120 kVp로 관전압을 변화시켜 CT Scan하였다. 연구결과 $^{99m}Tc$ 주입 전 후 신호강도는 각각 0.173, 0.241의 감소하였으며, 공간분해능은 각각 0.090, 0.109로 증가하였다. CT 촬영을 $^{99m}Tc$의 유효 반감기를 고려하여 $^{99m}Tc$의 감마선이 CT에 영향을 미치지 않도록 일정한 시간 후 진행함으로 영상의 변화를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제46권4호
• /
• pp.295-301
• /
• 2023

In addition to protocol adjustments during CT examinations, the height of the CT table can also affect image quality. Therefore, this study aimed to investigate the change in image quality depending on the height of the table in brain CT, which accounts for a large proportion of CT examinations, by measuring signal to contrast to noise ratio (CNR) and noise power spectrum (NPS) using the head phantom and evaluating them. The head phantom images were acquired using Philips Brilliance iCT 256. When the image was acquired, the table height was adjusted to 815, 865, 915, 965, 1015, and 1030 mm, respectively, and each scan was performed 3 times for each height. The CNR result showed the highest value at 965 mm, which is the height adjacent to the center of the head phantom. NPS showed the lowest NPS at 915 mm, the center of the head phantom in the low frequency region. From these results, it can be seen that the height of the table in CT examination is closely related to the image quality, and it can be seen the characteristics of image quality according to CT table through quantitative evaluation methods such as CNR and NPS.

• 핵의학기술
• /
• 제16권2호
• /
• pp.29-34
• /
• 2012

Siemens사의 CT 선량 감소 소프트웨어인 IRIS의 적용을 통하여 CT 선량 감소 시 노이즈 감소 효과와 해상력의 보존 그리고 ACCT에 IRIS 각 kernel의 적용 시 SUV 변화를 확인하는데 목적을 두었다. Biograph mCT 40 slice 스캐너를 이용하여 AAPM CT performance phantom, Anthropomorphic chest phantom을 관전압 120 kVp로 고정하고 100-10 mAs까지 15%감소하여 스캔 후 FBP, IRIS 각 kernel을 적용하여 재구성 하여 영상의 노이즈, 해상력, 영상 평가를 시행하였다. NEMA IEC body phantom을 이용하여 55.5 MBq를 background에 주입하고 열소와 배후 방사의 비를 8:1이 되도록 모형을 제작하였다. 120 kVp, 50 mAs 조건으로 1분, 2분, 3분, 4분 스캔하여 영상을 획득한 후 ACCT에 IRIS 각 kernel을 적용하여 기존 FBP 방식을 적용한 SUV와의 평가를 시행하였다. IRIS의 적용 시 기존 FBP 방식에 비하여 45% 선량을 감소하였음에도 불구하고 해상력 저하 없는 노이즈 감소 효과가 확인 되었으며 SUV 평가 실험에서 IRIS의 I70f kernel을 제외하고는 기존 FBP 방식을 통하여 획득된 SUV와 유의한 차이가 나타나지 않았다. 본 연구를 통하여 IRIS 적용 시 기존 FBP 방식에 비하여 CT 피폭선량 감소와 해상력 저하 없는 노이즈 감소 효과를 입증하였으며 IRIS kernel의 적절한 적용을 통하여 PET/CT 검사 시 환자 피폭선량 감소는 물론 FBP 방식에 비하여 우수한 영상의 획득이 가능할 것이라 사료된다.