• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권3호
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• pp.257-263
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• 2011

Sparse-view CT imaging is considered to be a solution to reduce x-ray dose of CT. Sparse-view CT imaging may have severe streak artifacts that could compromise the image qualities. We have compared quality of sparseview images reconstructed with two representative iterative reconstruction techniques, SIRT and TV-minimization, in terms of image error and edge preservation. In the comparison study, we have used the Shepp-Logan phantom image and real CT images obtained with a micro-CT. In both phantom image and real CT image tests, TV-minimization technique shows the best performance in error reduction and preserving edges. However, the excessive computation time of TV-minimization is a technical challenge for the practical use.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.819-825
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• 2023

흉부 CT 검사 조건 중 관전압을 100, 80 kVp, 재구성 알고리즘을 FBP, ASIR-V, DLIR로 변화 적용하여 검사 선량과 화질 변화를 비교 분석해 보았다. 그 결과 기존 관전압 보다 낮은 관전압인 100 kVp 에서 ASIR-V, DLIR 적용 시 선량을 낮추면서 120 kVp, FBP 적용 시와 가장 유사한 화질로 구현. 특히, DLIR 재구성 영상은 모든 관전압에서 SNR, CNR이 우수하였다. 또한, SSIM 지수가 1에 가장 근사하게 분석되어 원본 영상과 가장 유사도가 높은 것을 알 수 있었다. 따라서 반복적으로 흉부 CT 검사를 시행하는 경우 DLIR 적용은 검사 선량을 약 29.7% 감소시킬 수 있어 CT 검사의 가장 큰 문제점인 검사로 인한 피폭을 일부 해결하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.141-148
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• 2023

CT에서 대수적재구성기법은 잡음에 강점을 가지는 재구성기법으로 알려져 있다. 대수적재구성기법에서 반복 횟수는 계산 시간을 결정하는 중요한 인자 중의 하나이다. 그러나 반복 횟수에 대한 기준이 연구되어 있지만 수백 번 이상의 반복을 수행하게 되어 현실적으로 사용하기에는 무리가 있었다. 본 연구에서는 반복 횟수를 결정할 수 있는 현실적인 방법을 제시하였다. 반복 횟수에 따라 단면 영상의 품질이 천천히 개선된다는 것을 이용하였다. 반복 횟수를 절대치 평균 오차의 차이 𝜖 < 0.001 로 선택하였다. 잡음이 없는 경우는 Shepp-Logan 두부 팬텀을 이용하였고 잡음이 있는 경우는 Geant4를 이용하여 다양한 입사광자에 대해 360, 720, 1,440개의 투영을 얻었다. 정지 조건에서 10회 내외의 반복으로 우수한 단면 영상을 획득하였다. 수 백회 이상을 반복하는 최적 영상기반의 방법에 비해 현실적으로 적용 가능성이 높은 방법이 될 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.217-226
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• 2012

본 연구는 PACS에서 JPEG200을 이용하여 AAPM CT Performance Phantom 영상을 다양한 비율로 압축 한 후 영상의 질 변화를 알아보았다. 원 영상을 기준으로 압축된 영상을 비교했을 때 물의 CT 계수 측정에서는 압축률 15:1에서 1.93%의 변화, 절편 두께 측정에서는 15:1에서 0.81% 의 변화를 보였다. 균일도는 규칙적인 변화나 통계적으로 유의한 차이가 나타나지는 않았다. 노이즈 측정의 경우 10:1에서 1.47%의 변화를 보이나 15:1에서 10.99%로 증가한 후 변화율 증가 폭이 확대되어 40:1에서 81.68%의 변화율을 보였다. CT 계수, 균일도, 절편 두께, 공간 분해능, 대조도 분해능의 경우 압축률 증가에 따라 영상의 화질 변화율도 증가하나 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 상대적으로 노이즈는 압축에 따른 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. JPEG2000 압축 기법으로 AAPM CT Performance Phantom 영상을 평가한 결과 CT영상의 압축을 시행하는 경우 10:1정도의 압축률이 적정한 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.461-463
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• 2002

Image quality and selection of optimized window for good quality reconstruction in coronary angiography using multi-detector row CT (MDCT) have not been studied by heart rate and its variation. Therefore, the effect of heart rate and its variation was systemically analyzed. Eighty-three patients were undergone contrast-enhanced coronary angiography using MDCT. In this study, sixty cases were enrolled. Two radiologists graded image quality as follows: 4, excellent; 3, good; 2, fair; l, bad. The starting points of the reconstruction window were chosen at seventy and forty percent of R wave interval. Optimized window was scored as 1 when 40% reconstruction was better quality than 70%, as 2 when 40% reconstruction is same as 70%, and as 3 when 70% reconstruction was better than 40%. Regression analysis was performed. The range of variation of beats per minute (BPM) was well correlated with image quality (r=-0.55, p=0.000), however correlation with optimized window percentage was not statistically significant (p=0.969). By contraries, median value of BPM was comparatively well correlated with optimized window grade (r=-0.24, p=0.086). Median value of BPM was not well correlated with image quality (r=0.l70, p=0.l97). Image quality is more affected by variation of heart rate (VHR) than by higher heart rate. Selection of optimized reconstruction window for good image quality is mainly affected by heart rate and there is a tendency that systolic phase reconstruction is better in image quality than diastolic reconstruction in higher heart rate.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.595-603
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• 2017

본 연구는 파킨슨질환의 진행 정도를 평가할 수 있는 선조체를 모사한 brain 팬텀을 직접 제작하여, PET-CT검사 시 최적의 영상의 질을 유지하면서 CT 스캔에 의한 brain 선량 저감을 위한 가능성을 평가하였다. 팬텀의 hot sphere와 background (radi oacti vi ty rati o 3:1)에 $^{18}F$ FP-CIT를 주입하고, 관전압(100, 120 kVp)과 관전류(80, 140, 200 mAs)의 조건을 변화시키며 CT 스캔을 실험하였다(기준조건; 120 kVp, 140 mAs). 각 조건에 따라 예상유효선량을 conversion factor를 적용해 계산하였고, SNR과 CRChot의 영상평가 인자를 설정하여 영상의 질을 평가하였다. 실험결과 CT 촬영 기준조건 이하에서의 예상유효선량은 최소 10%에서 최고 60% 정도 감소하였고, 기준조건 이상에서의 예상유효선량은 40% 증가하였다. 또한 PET 영상의 SNR과 CRChot의 유의한 차이는 없었으므로, 관전압과 관전류의 감소에 따라 brain 선량이 감소함을 확인하였다. 이와 동시에 스캔 조건의 변화에도 불구하고 SNR과 CRChot 측면에서의 영상의 질에는 유의한 변화가 없었다. 이러한 사실은 낮은 선량 조건으로도 기존의 선량 조건으로 획득한 영상의 질 수준을 얻을 수 있었으므로, 추후 brain PET-CT 스캔의 선량감소와 동시에 영상의 질 향상에 관한 연구의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한영상의학회지
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• 제84권4호
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• pp.891-899
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• 2023

목적 급성호흡기질환인 코로나바이러스감염증-19 (coronavirus disease 2019; 이하 COVID-19) 환자를 대상으로 한 음압격리들것(negative presurre isolation stretcher; 이하 NPIS)을 이용한 흉부 전산화단층촬영(이하 CT) 방식에 대해 전문의들의 경험과 의견을 확인하고자 하였다. 대상과 방법 격리입원 중인 COVID-19 환자에게 NPIS를 이용한 흉부 CT 검사를 시행했던 9개 의료기관 소속 27명의 전문의들을 대상으로 1) 조영증강 흉부 CT가 필요한 경우, 2) NPIS를 이용한 흉부 CT의 영상품질, 그리고 3) CT 조영제주사를 위한 NPIS 개방과 CT 검사실의 오염을 주제로 설문조사를 진행하였다 결과 조사대상인 9개의 의료기관들은 기관당 한 해 평균 116건의 COVID-19관련 흉부 CT 검사를 NPIS와 함께 진행했으며. 전체 검사 건수 중 평균 24건(21%)이 조영증강 흉부 CT였다. 설문에 참여한 호흡기내과 전문의 9명 중 5명(56%)은 환자의 혈중 D-dimer 이상이 확인되면 조영증강 CT가 필요하다고 의견을 밝혔다. 한편 영상의학과 전문의 9명 모두는 NPIS로 인한 흉부 CT 영상의 품질은 폐렴 또는 폐혈전 진단이 가능한 수준이라 답하였다. 또한 감염내과 전문의 9명 중 5명(56%)은 NPIS의 개방으로 인한 CT 검사실의 이차감염은 소독을 통해 예방할 수 있는 수준으로 생각하고 있었다. 결론 격리입원 중인 COVID-19 환자에서 NPIS와 함께 흉부 CT를 진행하더라도 CT의 품질은 진단이 가능한 수준이며 NPIS가 CT 검사실 내에서 잠시 개방되더라도 CT 검사실의 감염확산 위험은 높지 않은 것으로 전문의들은 인식하고 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권5호통권133호
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• pp.29-37
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• 2005

A previous study verified that the SIRT (simultaneous iterative reconstruction technique) method is more efficient than the back-projection method as a CT algorithm for wood. However, it was expected that the determination of the initial model function of the SIRT method would influence the quality of CT image. Therefore, in this study, we intended to develop a technique that could be used to determine an adequate initial model function. For this purpose, we proposed several techniques, and for each technique we examined the effects of the initial model function on the average errors and the CT image at each iteration. Through this study, it was shown that the average error was decreased and the image quality was improved using the proposed techniques. This tendency was most pronounced when the back-projection method was used to determine the initial model function. From the results of this study, we drew the following conclusions: 1) The initial model function of the SIRT method should be determined with careful attention, and 2) the back-projection method efficiently determines the initial model function of the SIRT method.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.252-260
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• 2012

최근 Computed tomography (CT) 조사선량의 인체에 대한 부정적 영향이 부각됨에 따라 선량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있고, 이로 인하여 소 동물에 관한 연구는 점점 임상전의 연구로서 필수적으로 여겨지고 있다. 최근에는 피폭 선량을 줄일 수 있는 방법으로서 이론적으로 투영 데이터가 충분하지 않을 때 정확하게 영상을 재구성 하는 것이 가능한 Total Variation (TV) minimization 알고리즘이 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 micro-CT (DRGem, Harmony80H series, Korea) 시스템에서 획득한 적은 수의 투영 데이터를 가지고 TV minimization에 기초한 반복적 영상 재구성 알고리즘과 기존의 Feldkamp-Davis-Kress (FDK) 알고리즘을 사용하여 영상을 재구성하고 두 알고리즘의 영상 화질을 비교 및 평가하였다. TV minimization 알고리즘의 효과를 평가하기 위해서, 먼저 서로 다른 농도의 조영제, 물, 공기가 들어있는 원통형 팬톰을 제작하였고, micro-CT를 사용하여 영상을 획득하였다. Tube와 검출기 일회전 당 최대 400개의 투영 데이터를 획득할 수 있으며, TV minimization 알고리즘의 영상 복원의 정도를 평가하기 위해서 20, 50, 90, 180장의 적은 투영 데이터를 추출하였다. 영상 비교평가를 위한 참고 영상(FDK-reference 영상)은 마찬가지로 400개의 투영데이터를 이용하여 FDK 알고리즘으로 재구성하였고, 20, 50, 90, 180장의 투영데이터를 가지고 TV minimization 알고리즘, FDK 알고리즘을 이용하여 재구성한 영상과 FDK-reference 영상의 프로파일, Contrast-to-noise ratio (CNR), Universal quality index(UQI)를 각각 비교평가 하였다. 또한, 소 동물에 관한 연구를 위하여 mouse 영상에 관하여 프로파일과 UQI를 분석하여 비교평가 하였다. 결과적으로 90개의 투영데이터를 사용하여 재구성한 원통형 팬톰 영상을 분석하였을 때, TV minimization 영상(TV-90) 및 FDK 영상(FDK-90)의 CNR과 UQI를 비교하였을 때 FDK-90보다 TV-90에서 CNR이 0.21, UQI가 0.18 증가하였다. 원통형 팬톰 영상과 같은 조건에서 mouse 영상을 사용하였을 때, UQI는 FDK-90보다 TV-90에서 0.08 증가하였다. 결론적으로 본 연구결과는 기존의 micro-CT의 투영 데이터의 사분의 일이 되는 투영데이터를 사용하여 영상을 재구성하여 비교평가 한 결과 투영영상 데이터의 수가 제한되는 경우에 FDK 알고리즘보다 TV minimization 알고리즘이 X-ray 조사시간을 줄임으로서 피폭선량을 줄이는데 효과적으로 기여할 것으로 기대된다. 특히, 조사시간의 단축은 물체의 움직임으로 인한 영상 화질의 저하를 감소시키는데 기여할 것으로 사려된다.

• 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.