• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.143-147
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• 2016

최근 디지털 단층영상합성 시스템 (digital tomosynthesis system, DTS)은 일반 X-ray의 영상 중첩현상과 전산화단층촬영장치 (computed tomography, CT)의 높은 선량의 문제점을 해결하기 위하여 개발되었다. 본 연구의 목적은 흉부 촬영용 디지털 단층영상합성 시스템 (chest digital tomosynthesis, CDT)의 재구성 알고리즘 개발 및 화질과 선량 평가를 수행하는 것이다. 영상의 재구성은 필터 후 역투영 (filtered back-projection, FBP)을 모델링하였고, 팬텀 영상을 획득하기 위한 X-선과 검출기 사이의 각도를 ${\pm}10^{\circ}$, ${\pm}15^{\circ}$, ${\pm}20^{\circ}$, 그리고 ${\pm}30^{\circ}$로 구성하였다. 영상의 화질 평가는 평균 제곱근 편차 (root mean square error, RMSE)와 신호대 잡음 변화율 (signal difference-to-noise ratio, SDNR)로 수행하였고, 선량 평가는 ${\pm}20^{\circ}$의 범위에서 유효선량으로 수행하였다. 결과적으로, 모든 각도에서 Slice thickness 필터를 적용한 팬텀영상이 가장 우수한 RMSE와 SDNR 결과를 나타내었고, 최종 유효 선량은 0.166 mSv로 측정되었다. 결론적으로, 개발한 CDT 재구성 알고리즘의 유용성을 증명하였고, 최종 유효 선량을 측정하여 CDT의 기초 실험 데이터를 구축할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.217-223
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• 2022

본 연구는 엑스선 흉부촬영에서 격자를 이용하여 촬영법과 Air Gap Technique을 이용한 촬영법에서 얻은 영상을 평가하기 위하여 대학병원 영상의학과에서 10년 이상 근무한 방사선사 선생님 5인에게 주관적 평가 ROC와 객관적 평가 SNR를 시행하였다. 분석한 결과는 Cronbach Alpha 값이 0.714로 유의하게 높았다. Air Gap Technique 촬영법에서 팬톰과 상수용체 간격을 20 cm 띄우고 관전압 100 kVp, 관전류와 촬영시간 8 mAs로 설정하고 촬영한 영상을 ROC 평가에서 18점, SNR 평가에서 6.149로 가장 높은 점수를 얻었다. 또한 격자를 이용하여 촬영법에서는 팬톰과 상수용체 간격을 15 cm 띄우고 관전압 110 kVp, 관전류와 촬영시간을 8 mAs에서 촬영 시 ROC 평가점수가 19점과 객관적평가인 신호대잡음비(SNR)가 6,622으로 가장 높은 점수를 받았다. 이에 격자를 이용하여 나타나는 격자의 cut-off 현상으로 인하여 재촬영뿐만 아니라 판독지연, 환자의 피폭선량 증가, 기계적 수명단축 등의 단점을 벗어나는 Air Gap Technique 촬영법을 활용한다면, 중환자실 및 응급환자를 위한 이동형 엑스선 촬영장비를 사용할 경우를 포함하여 흉부 촬영 시에 많은 도움이 되리라 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제15권1호
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• pp.99-105
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• 1992

Visual evaluation of rib shadow and lung marking during high voltage chest radiography. The Purpose of this study is to improvement of visual discrimination of pulmonary structures on the conventional chest radiogram. The author prepared an artificial lung using an acryl plate, 8 cm in thickness, which is nearly equivalent to human lung, and 0.6 cm thickness of an aluminum plate for an artificial rib, and 0.5 cm of an acryl plate as a pulmonary vessel as well. And they were used as objects for experimental radiograms. This study performed with gradual increasing densities of film bases in the sequences of densities of 0.6, 0.9, 1.1 and 1.3. We made two combinations of images after multiple and regular cuts, with width of 1 cm, of 4 radiograms at the above mentioned densities of film bases. One image consisted of alternative combination of radiograms taken at densities of 0.6 and 1.3, and the other did at 0.9 and 1.1. The latter image provided better visual perception of pulmonary structures than the former. Experimental radiograms were also taken with 60 kV and 120 kV respectively. After careful evaluation and comparison to images taken on varieties of different densities with combinations and kV, the author had a conclusion that it is advisable to use a high kV X-ray which makes rib shadow subtle, for better visual delineation of pulmonary structures behind ribcage, eventhough contrast of pulmonary structures are decreased at high kV radiogram.

• 대한영상의학회지
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• 제85권1호
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• pp.138-146
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• 2024

목적 카메라형 휴대형 X선 장치를 이용하여 촬영한 흉부 X선 사진의 영상품질을 기존 이동형 디지털 X선 장치로 촬영한 영상과 비교하여 임상에서 사용 가능한지 평가하고자 하였다. 대상과 방법 2020년 9월부터 2021년 5월까지 응급실에 내원한 환자 중 기관내 삽관, 중심정맥관, 비위관 등을 삽입한 86명의 환자를 대상으로 하였다. 환자들은 기구 삽입 전 기존 이동형 디지털 X선 장치, 기구 삽입 후 카메라형 휴대형 X선 장치를 이용하여 각각 흉부 영상을 촬영하였다. 두 명의 영상의학과 의사가 얻어진 두 영상을 삽입기구의 식별에 대하여 5점 척도, 전반적인 영상 품질에 대하여 20점 만점으로 평가하였다. 결과 카메라형 휴대형 X선 장치로 삽입한 기구의 식별에 대한 평가는 4.67 ± 0.71점이었다. 전반적인 영상품질에 대한 평가는 기존 이동형 디지털 X선 장치와 카메라형 휴대형 X선 장치가 각각 19.70 ± 0.72점과 15.02 ± 3.31점(p < 0.001)이었고, 호흡 및 움직임 관련 인공물, 기관 및 기관지, 폐혈관, 심장 뒤 혈관, 흉추 추간판 공간, 횡격막 하 혈관, 횡격막 관찰의 세부항목에서 카메라형 X선 장치의 점수가 통계적으로 유의하게 점수가 낮았다(횡격막 관찰 세부항목 p = 0.013, 그 외 세부항목 p < 0.001). 결론 카메라형 휴대형 X선 장치는 흉부X선 사진에서 삽입 기구의 평가를 목적으로 사용하는 것은 가능하나 영상의 품질 저하가 있으므로 일반적인 진단 목적의 사용에는 주의를 요한다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권9호
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• pp.798-806
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• 2024

Objective: Dual-layer CT (DLCT) can create virtual monochromatic images (VMIs) at various monochromatic X-ray energies, particularly at low keV levels, with high contrast-to-noise ratio. The purpose of this study was to assess the clinical feasibility of contrast-enhanced chest DLCT with a low keV VMI for preoperative breast cancer staging, in comparison to breast MRI. Materials and Methods: A total of 152 patients with 155 index breast cancers were enrolled in the study. VMIs were generated from contrast-enhanced chest DLCT at 40 keV and maximum intensity projection (MIP) with three-dimensional (3D) reconstruction was performed for both bilateral breast areas. Two radiologists reviewed in consensus the 3D MIP images of the chest DLCT with VMI and breast MRI in separate sessions with a 3-month wash-out period. The detection rate and mean tumor size of the index cancer were compared between the chest DLCT with VMI and breast MRI. Additionally, the agreement of tumor size measurement between the two imaging modalities were evaluated. Results: Of all index cancers, 84.5% (131/155) were detected in the chest DLCT with VMI, while 88.4% (137/155) were detected in the breast MRI (P = 0.210). The Bland-Altman agreement between the chest DLCT with VMI and breast MRI was a mean difference of -0.05 cm with 95% limits of agreement of -1.29 to 1.19 cm. The tumor size in the chest DLCT with VMI (2.3 ± 1.7 cm) was not significantly different from that in the breast MRI (2.4 ± 1.6 cm) (P = 0.106). Conclusion: The feasibility of chest DLCT with VMI was demonstrated for preoperative tumor staging in breast cancer patients, showing comparable cancer detectability and good agreement in tumor size measurement compared to breast MRI. This suggests that chest DLCT with VMI can serve as a potential alternative for patients who have contraindications to breast MRI.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권2호
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• pp.179-186
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• 2017

본 연구는 디지털 흉부 방사선 영상에서 한국인 성인 남성을 대상으로 자세(흉부 후-전과 전-후 촬영)와 연령에 따른 심장 크기 및 심흉비의 정상범위와 자세 및 연령 변화에 따른 상호 호환할 수 있는 변환율을 제시하고자 한다. 2014년 1월부터 12월까지 건강검진센터에서 같은 날에 흉부 후-전 촬영(chest PA)과 흉부 저선량 전산화단층촬영을 실시한 수진자 중 정상으로 판독된 1,300명에서 연구 목적에 적합한 남성 1,024명을 대상으로 하였다. 심장 크기(CS)와 심흉비(CTR) 측정은 Danzer의 방법을 이용하였다. 본 연구 결과, 한국 남성의 Chest PA 및 AP영상에서 CS와 CTR의 정상범위는 Chest PA의 경우 CS 135.48 mm, CTR 43.99％이었으며, Chest AP 영상에서 CS는 155.96 mm, CTR은 51.75％로 나타났다. CS와 CTR의 평균값 차이는 통계적으로 유의하였다(p<0.01). Chest PA와 AP영상에서 심장 좌 우측은 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). CS의 경우는 Chest PA(p>0.05)와 Chest AP(p<0.05)에서 통계적 유의성의 차이를 보였다. 흉곽크기와 CTR은 Chest PA와 AP 모두에서 연령변화에 따른 통계적으로 유의한 평균값의 차이를 보였다(p<0.01). 본 연구 결과 Chest PA보다 Chest AP영상에서 CS는 약 15%, CTR은 17% 확대되었고, 모든 연령에서 자세변화에 따른 CS와 CTR은 약 10%의 차이를 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권2호
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• pp.93-100
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• 2014

최근 무선 LAN통신 기능을 이용하여 보다 간편하고 빠르게 디지털 방사선 영상을 획득할 수 있는 디지털 무선 이동촬영장치가 개발되어 많은 편의성을 제공하고 있다. 응급 또는 중환자를 대상으로 시행하는 이동촬영(Portable)검사 특성상 발생할 수 있는 초점-격자 간 중심변위와 피사체의 검출기내 위치변위가 영상화질에 미치는 영향을 평가하여 디지털 무선 검출기의 가이드라인을 제시하고자 한다. 본 연구에서 사용된 장비는 Elmo-T6 Digital Mobile X선시스템(SIMAZU사), el' Tor($14{\times}17$"Wireless detector), 격자(10:1), Chest & head phantom을 사용하였다. 선량증가에 따른 후처리 영상과 초점-격자 간 중심변위와 두부팬텀의 위치변위 영상을 획득한 후 디지털 영상분석 프로그램 Image J를 사용하여 영상을 비교분석 평가하였다. 선량증가에 따른 영상의 변화에서 0.5 mAs의 선량에서는 영상이 거칠고, 적정선량인 1~2 mAs에서 시각적으로 영상의 차이를 알 수 없었고, 특히 2.5 mAs 부터 픽셀 평균값이 급격히 감소하여 대조도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 3 mAs 이상에서는 폐부분의 포화현상으로 대조도가 떨어졌다. Image J 프로그램을 이용한 분석결과 초점-격자 간과 두부팬텀의 중심의 위치변위가 커질수록 낮은 픽셀값의 빈도수가 증가하여 표면도의 윤곽형태가 사라져 대조도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 중환자의 특성상 환자 자세의 어려움, 움직임, 호흡 및 X선관의 변위, 촬영거리의 적용여부에 따라 영상화질을 변화시킬 수 있다는 사실을 방사선사는 정확히 인지하여 검사에 임해야 할 것으로 사료된다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제17권4호
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• pp.213-221
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• 2015

The aim of this study was to set up the optimal exposure condition according to detector type considering image quality (IQ) with radiation dose in chest digital radiography. We used three detector type such as flat-panel detector (FP) and computed radiography (CR), and charge-coupled device (CCD). Entrance surface dose (ESD) was measured at each exposure condition combined tube voltage with tube current using dosimeter, after attaching on human phantom, it was repeated 3 times. Phantom images were evaluated independently by three chest radiologists after blinding image informations. Standard exposure condition using each institution was 117 kVp-AEC at FP and 117 kVp-8 mAs at CR, and 117 kVp-8 mAs at CCD. Statistical analysis was performed by One way ANOVA (Dunnett T3 test) using SPSS ver. 19.0. In FP, IQ scores were not significant difference between 102 kVp-4 mAs and 117 kVp-AEC (28.4 vs. 31.1, p=1.000), even though ESD was decreased up to 50% ($62.3{\mu}Gy$ vs. $125.1{\mu}Gy$). In CR, ESD was greatly decreased from 117 kVp-8 mAs to 90 kVp-8 mAs without significant difference of IQ score (p=1.000, 24.6 vs. 19.5). In CCD, IQ score of 117 kVp-8 mAs was similar with 109 kVp-8 mAs (29.6 vs. 29.0), with decreasing from $320.8{\mu}Gy$ to $284.7{\mu}Gy$ (about 11%). We conclude that optimal x-ray exposure condition for chest digital radiography is 102 kVp-4 mAs in FP and 90 kVp-8 mAs in CR, and 109 kVp-8 mAs in CCD.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.903-906
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• 2021

인공지능 기술 발전으로, 의료영상 분야에서도 딥러닝 기반 질병 진단 연구가 활발히 진행되고 있다. 딥러닝 모델 개발 시, 학습 데이터 품질은 모델의 성능과 신뢰성에 매우 큰 영향을 미친다. 그러나 의료 분야의 경우 도메인 지식에 대한 진입 장벽이 높아 개발자가 학습에 사용되는 의료영상 데이터의 품질을 평가하기 어렵다. 이로 인해, 많은 의료영상 분야에서는 각 분야의 특성(질병의 종류, 관찰 아나토미 등)에 따른 영상 품질 평가 방법을 제시해왔다. 그러나 기존의 방법은 특정 질병에 초점이 맞춰져, 일반화된 품질 평가 기준을 제시하고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 대부분의 흉부 질환을 진단하기 위한 흉부 X선 영상의 품질을 평가할 수 있는 기준을 제안한다. 우선, 흉부 X선 영상을 대상으로 관찰된 영역인 심장, 횡격막, 견갑골, 폐 등을 분할하여, 3D 히스토그램을 기반으로 각 영역별 통계적인 정밀 품질 평가 기준을 제안한다. 본 연구에서는 JSRT, Chest 14의 오픈 데이터셋을 활용하여 적용 실험을 수행하였으며, 민감도는 97.6%, 특이도는 92.8%의 우수한 성능을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.135-138
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• 2000

흉부 X선 CT 화상을 이용한 폐종류의 경계 형상을 정량적으로 평가하기 위하여 푸리에 변환된 폐종류 음영의 윤곽선 내 power spectrum 고주파 성분의 총합이 폐종류 음영의 경계 형상에 관한 유효한 평가 값이 되는지의 여부를 검토하였다. 이 평가 값은 폐종류 음영의 CT 화상 위의 특징을 명확히 반영한다고 판단된다. 다시 말해서, 윤곽선은 양성 혹은 악성 종류에 있어서 각각 명확하거나 불투명하다. 양성 IS명과 악성 16명인 환자 31명에 대해서 이 평가 값을 계산하여 통계적 처리를 행한 결과 양성과 악성 간에 뚜렷한 차이를 인식할 수 있었다. 이러한 제안된 평가 방법에 의해, power spectrum 고주파 성분의 총합이 폐종류 경계 형상의 평가치가 되어, 정량적인 폐종류의 양성과 악성 감별을 행할 때 유용한 값이 될 가능성을 시사한다고 볼 수 있다.