• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.592-600
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• 2016

AAPM CT 성능 평가용 표준 팬텀을 이용한 특수의료장비 품질관리 검사 시, 평가자의 주관적인 평가로 인한 오류를 최소화 하고자 전산화된 평가 프로그램을 이용하여 유용성을 평가하고자 한다. 평가 팬텀으로 AAPM CT Performance Phantom을 사용하였고, 기본 촬영 조건은 품질관리검사와 동일하며, 평가프로그램으로 IMAGE J를 사용하였다. 정량적인 평가로 CT 감약계수와 노이즈측정, 균일도측정, 슬라이스 두께 측정, 대조도 분해능 측정, 공간 분해능 측정의 팬텀 영상을 평가프로그램을 이용하여 영상처리를 한 후 자동추출 된 결과로 평가 하였으며, CT 감약계수, 노이즈, 균일도 측정은 영상처리를 한 영상의 표준편차가 작아 더 균일하다고 평가하였고, 슬라이스 두께 측정은 팬텀영상의 측정값과의 비율 차로 인해 평가에 어려움이 있었다. 대조도 분해능은 원통형의 지름을 6회 측정하여 지름의 평균값과 표준편차를 구해 원의 형태를 평가하였으며, 공간 분해능은 합격기준을 포함하는 원의 그룹을 자동 추출한 결과 원의 개수를 모두 추출한 결과로 나타났다. 정성적인 평가로 원본영상과 영상 처리한 영상을 육안적으로 비교 평가 하였는데 영상처리 된 영상이 우수한 결과를 나타내었다. 위의 결과 등을 바탕으로 평가자의 주관적인 판단의 오류를 최소화하기 위해서는 정량적인 평가와 정성적인 평가가 함께 이루어져야 하고 전산화된 평가프로그램을 활용한다면 보다 더 효율적인 평가가 이루어 질 것이라고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.211-220
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• 2020

고화질의 전산화단층촬영상을 통해 정확한 병변 검출과 진단을 할 수 있다. 이와 같은 장점 때문에 전산화단층촬영 시 방사선량을 줄이면서 영상 화질을 개선하기 위해 많은 연구가 수행되었다. 최근 전산화단층촬영상 화질을 향상시키기 위한 딥러닝 기반 기술이 개발되었고, 기존의 기술에 비해 우수한 성능을 보이고 있다. 본 연구에서는 전산화단층촬영상의 공간분해능을 향상시키기 위해 초고해상도 합성곱 신경망 모델을 사용하였으며, 초고해상도 합성곱 신경망 모델의 성능을 결정하는 초 매개 변수 변화에 따른 영상 화질을 평가하여 초고해상도 합성곱 신경망 모델에 대한 초 매개 변수의 효과를 검증하였다. Profile, 구조적 유사성 지수, 최대신호 대 잡음비 및 반치폭을 측정하여 초 매개 변수 변화에 따른 초고해상도 합성곱 신경망 모델의 성능을 평가하였다. 연구결과, 초고해상도 합성곱 신경망 모델의 성능은 epoch와 training set이 증가함에 따라 향상되었으며, 전산화단층촬영상 화질을 향상시키기 위해 learning rate 최적화가 필요하다는 사실을 확인하였다. 따라서 최적의 초 매개 변수와 함께 구현된 초고해상도 합성곱 신경망 모델은 전산화단층촬영상의 품질을 향상시킬 수 있다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권8호
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• pp.1341-1351
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• 2021

Objective: To compare the quality of various polychromatic and monochromatic images with or without using an iterative metal artifact reduction algorithm (iMAR) obtained from a dual-energy computed tomography (CT) to evaluate total knee arthroplasty. Materials and Methods: We included 58 patients (28 male and 30 female; mean age [range], 71.4 [61-83] years) who underwent 74 knee examinations after total knee arthroplasty using dual-energy CT. CT image sets consisted of polychromatic image sets that linearly blended 80 kVp and tin-filtered 140 kVp using weighting factors of 0.4, 0, and -0.3, and monochromatic images at 130, 150, 170, and 190 keV. These image sets were obtained with and without applying iMAR, creating a total of 14 image sets. Two readers qualitatively ranked the image quality (1 [lowest quality] through 14 [highest quality]). Volumes of high- and low-density artifacts and contrast-to-noise ratios (CNRs) between the bone and fat tissue were quantitatively measured in a subset of 25 knees unaffected by metal artifacts. Results: iMAR-applied, polychromatic images using weighting factors of -0.3 and 0.0 (P_-0.3i and P_0.0i, respectively) showed the highest image-quality rank scores (median of 14 for both by one reader and 13 and 14, respectively, by the other reader; p < 0.001). All iMAR-applied image series showed higher rank scores than the iMAR-unapplied ones. The smallest volumes of low-density artifacts were found in P_-0.3i, P_0.0i, and iMAR-applied monochromatic images at 130 keV. The smallest volumes of high-density artifacts were noted in P_-0.3i. The CNRs were best in polychromatic images using a weighting factor of 0.4 with or without iMAR application, followed by polychromatic images using a weighting factor of 0.0 with or without iMAR application. Conclusion: Polychromatic images combined with iMAR application, P_-0.3i and P_0.0i, provided better image qualities and substantial metal artifact reduction compared with other image sets.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권2호
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• pp.101-107
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• 2021

The purpose of this study was to evaluate optimal CT scan parameters to minimize patient dose to the irradiation and maintain satisfactory image quality in low-dose chest computed tomography (CT) scans. In a chest anthropomorphic phantom, chest CT scans were performed at different kVp and mA within reference of 3.4mGy in volume CT Dose Index (CTDI_vol). The following quantitative parameters had been statistically evaluated: image noise, signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise ratio (CNR), and figure of merit (FOM). Nine radiographers conducted the blind test to select the optimal kVp-mA combination. Results indicated that the kVp-mA combination of 80kVp-90mA, 100kVp-50mA, 120kVp-30mA and 140kVp-30mA were obtained high SNR and CNR. The 120kVp-30mA combination offered good compromise in the FOM, which showed the quality and dose performance. In the blind test, an image of 80kVp-90mA obtained a high score with 4.7 points, and 120kVp-10mA or 140kVp-10mA with a low tube current were observed severe noise and poor image quality, thus resulting in decreased diagnostic accuracy. On the other hand, in the combination of high kVp and high mA(140kVp-90mA), the image quality was improved, but the radiation dose was also increased. the FOM value of 140kVp-90mA was lower than 120kVp-30mA. The application of appropriate scan parameters in low-dose chest CT scans produced satisfactory results in dose and image quality for the accuracy of the clinical diagnosis.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권5호통권133호
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• pp.21-28
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• 2005

For the proper conservation of wooden cultural properties, non-destructive evaluation (NDE) method, which can be used to quantitatively evaluate the internal state of wood members, are needed. In this study, an ultrasonic CT system composed of portable devices was attempted, and the capacity of this system was verified by reconstructing the CT images for two phantoms and two artificially defected specimens. Results from this study showed that the sizes of detected defects were enlarged and the shapes were distorted on the CT images. Also, the positions were shifted somewhat toward the surface of specimen, which is regarded due to the anisotropic property of wood. Compared to the filtered back-projection method, SIRT (simultaneous iterative reconstruction technique) method was determined to be more efficient as the algorithm of image reconstruction for wood. A new ultrasonic CT system is thought to be used as a NDE method for wood. However wood characteristics and wave diffraction within wood made it difficult to accurately evaluate the size, shape and position of defects. To improve the quality of CT image of wood, more research including the relationship between wood and ultrasound is needed, and wood properties should be taken into consideration on the image reconstruction algorithm.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.81-86
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• 1998

목적 : Broad-beam Simulator-CT 개발을 위한 예비연구로서 통상의 모의 치료 영상에서 축상면, 시상면, 관상면 영상을 구현하려 하였다. 대상 및 방법 : 120kVp, 2mAs 동일 조건에서 갠트리 각도를 $4^{\circ}$ 간격으로 90장의 필름을 얻어 입체적인 Filtered back-projection을 시도하였다 외곽선을 찾아 제거하였고, 산란선 성분을 Deconvolution 방법으로 제거하여 좋은 영상을 얻도록 하였다. 결과 : 이 방법으로 축상면, 시상면, 관상면 영상을 얻었으며 각 방향에 대해 동일한 분해능을 갖았다. 그러나 영상의 질은 대단히 나빴다. 결론 : Broad-beam으로 된 CT 영상을 구현할 수 있었다. 이를 위하여 산란선 성분의 Deconvolution이 필요하였으며, 입체적인 back-projection을 실시하였으므로 축상, 시상, 관상 모든 방향에 대해 동일한 분해능을 갖고 있어서 DRR 등 Simulator-CT에 응용할 수 있음을 알 수 있었다. 그러나 실용적인 임상응용을 위해서는 영상의 질 개선이 필요하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.295-302
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• 2022

희박뷰 전산화단층촬영(computed tomography; CT) 영상화 기술은 피폭 방사선량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 획득한 투영상의 균일성을 유지하고 잡음을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 재구성 영상 내 인공물 발생으로 인하여 화질 및 피사체 구조가 왜곡되는 단점이 있다. 본 연구에서는 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소를 위해 wavelet 변환과 잔차 학습(residual learning)을 적용한 콘볼루션 신경망(convolutional neural network; CNN) 기반 영상화 모델을 개발하고, 개발한 모델을 통한 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소 정도를 정량적으로 분석하였다. CNN은 wavelet 변환 층, 콘볼루션 층 및 역 wavelet 변환 층으로 구성하였으며, 희박뷰 CT 영상과 잔차 영상을 각각 입출력 영상으로 설정하여 영상화 모델 학습을 진행하였다. 영상화 모델 학습을 위해 평균제곱오차(mean squared error; MSE)를 손실함수로, Adam 함수를 최적화 함수로 사용하였다. 학습된 모델을 통해 입력 희박뷰 CT 영상에 대한 예측 잔차 영상을 획득하고, 두 영상간의 감산을 통해 최종 결과 영상을 획득하였다. 또한 최종 결과 영상에 대한 시각적 특성, 최대신호대잡음비(peak signal-to- noise ratio; PSNR) 및 구조적유사성지수(structural similarity; SSIM)를 측정하였다. 연구결과 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 통해 희박뷰 CT 영상의 인공물이 효과적으로 제거되며, 공간분해능이 향상되는 결과를 확인하였다. 또한 wavelet 변환과 잔차 학습을 미적용한 영상화 모델에 비해 본 연구에서 개발한 영상화 모델은 결과 영상의 PSNR 및 SSIM을 각각 8.18% 및 19.71% 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 이용하여 희박뷰 CT 영상의 인공물 제거는 물론 공간분해능 향상 및 정량적 정확도 향상 효과를 획득할 수 있다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권8호
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• pp.1018-1023
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• 2020

The coronavirus disease (COVID-19) outbreak has reached global pandemic status as announced by the World Health Organization, which currently recommends reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) as the standard diagnostic tool. However, although the RT-PCR test results may be found negative, there are cases that are found positive for COVID-19 pneumonia on computed tomography (CT) scan. CT is also useful in assessing the severity of COVID-19 pneumonia. When clinicians desire a CT scan of a patient with COVID-19 to monitor treatment response, a safe method for patient transport is necessary. To address the engagement of medical resources necessary to transport a patient with COVID-19, our institution has implemented the use of mobile CT. Therefore, we report two cases of COVID-19 pneumonia evaluated by using mobile cone-beam CT. Although mobile cone-beam CT had some limitations regarding its image quality such as scatter noise, motion and streak artifacts, and limited field of view compared with conventional multi-detector CT, both cases had acceptable image quality to establish the diagnosis of COVID-19 pneumonia. We report the usefulness of mobile cone-beam CT in patients with COVID-19 pneumonia.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.819-825
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• 2020

전산화단층촬영장비 테이블로 인한 화질 저하의 경감을 위하여 개발한 에어 매트리스(Air mattress)의 유용성을 평가하고자 하였다. 5, 10 cm 두께의 에어 매트리스(Air mattress)를 개발하여 적용 유무와 두께에 따른 AAPM 팬텀을 스캔한 영상을 통하여 화질을 측정하였으며 일원배치 분산분석으로 통계적 유의성을 확인하였다. AAPM 팬텀을 표준 방식으로 스캔한 영상과 비교했을 때 에어 매트리스를 적용한 영상은 차이가 나타나지 않았으나, 에어 매트리스를 적용하지 않았을 때의 영상은 CT Number와 균일도가 낮아지고 노이즈가 높게 나타났으며 공간분해능이 낮아지는 것으로 나타났다. 개발된 에어 매트리스는 진단 영상에 아무런 해가 없을 뿐만 아니라, 화질을 높이는 데에 매우 효과적이며 최신, 고가 장비에 적용되는 기술을 이용하지 않고도 기존의 장비에 단순히 에어 매트리스를 적용함으로써 화질을 증가시킬 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권4호
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• pp.135-141
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• 2010

목적 : 추적검사를 위해 흉부질환을 주소로 내원한 CT 검사자를 대상으로 CT 파라미터 중 관전압의 변화에 따른 CT value의 변화와 화질평가, 피폭선량의 변화를 실험을 통하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 장비는 Somatom Sensation 16 (Siemens, Erlangen, Germany)을 이용하였으며 관전압의 변화에 따른 CT value 측정은 100 kVp를 이용한 동맥기 영상에서 갑상선, 대동맥궁과 우폐동맥의 높이에 위치한 관심영역에 직경 1cm의 관심부위를 설정하여 3회씩 측정한 후 평균치를 기록하였다. 실험을 위하여 자체 제작한 팬텀(시험관)의 CT value 측정은 시험관에 조영제를 생리식염수에 여러 가지 비율로 희석하여 관전압 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp, 140 kVp로 스캔하여 팬텀 영상의 중심부에서 CT value를 총 3회에 걸쳐 구한 후 평균값을 기록하였다. 피폭선량 분석에서는 관전류를 100 mAs로 고정하여 가장 최근에 시행한 120 kVp 동맥기 영상과 본 연구에서 설정한 100 kVp 동맥기영상에서의 CTDIVOL 값을 비교, 분석하였다. 흉부 영상의 화질평가는 관찰자 2명이 5단계로(Unacceptable, Suboptimal, Adequate, Good, Excellent diagnostic quality)구분하여 평가하였다. 결과 : 흉부영상의 CT value는 각 관심부위 별로 120 kVp 보다 100 kVp에서 14.06%~27.26%까지 증가하였다. 팬텀의 CT value 측정 결과 여러 종류의 조영제 농도에서 관전압이 낮아질수록 CT value 가 증가하였다. 피폭선량 분석에서 CTDIVOL 값은 관전압 100 kVp(5.00 mGy) 일때 120 kVp(7.80 mGy) 보다 약 36%가 감소하였다. 영상의 화질평가는 총 20명의 영상 중 Unacceptable 0명, Suboptimal 1명, Adequate 3명, Good 10명, Excellent 6명으로 평가되었다. 결론 : 반복적으로 CT 검사를 위해 내원한 검사자를 대상으로 저 관전압을 적용한 흉부 CT검사 시 영상의 질적 저하없이 진단 가치가 있는 영상의 획득과 피폭선량 감소효과를 얻을 수 있다고 사료된다.