• 제목/요약/키워드: Computed tomography scanner

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Development and Performance Evaluation of the First Model of 4D CT-Scanner

  • Endo, Masahiro;Mori, Shinichiro;Tsunoo, Takanori;Kandatsu, Susumu;Tanada, Shuji;Aradate, Hiroshi;Saito, Yasuo;Miyazaki, Hiroaki;Satoh, Kazumasa;Matsusita, Satoshi;Kusakabe, Masahiro
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.373-375
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    • 2002
  • 4D CT is a dynamic volume imaging system of moving organs with an image quality comparable to conventional CT, and is realized with continuous and high-speed cone-beam CT. In order to realize 4D CT, we have developed a novel 2D detector on the basis of the present CT technology, and mounted it on the gantry frame of the state-of-the-art CT-scanner. In the present report we describe the design of the first model of 4D CT-scanner as well as the early results of performance test. The x-ray detector for the 4D CT-scanner is a discrete pixel detector in which pixel data are measured by an independent detector element. The numbers of elements are 912 (channels) ${\times}$ 256 (segments) and the element size is approximately 1mm ${\times}$ 1mm. Data sampling rate is 900views(frames)/sec, and dynamic range of A/D converter is 16bits. The rotation speed of the gantry is l.0sec/rotation. Data transfer system between rotating and stationary parts in the gantry consists of laser diode and photodiode pairs, and achieves net transfer speed of 5Gbps. Volume data of 512${\times}$512${\times}$256 voxels are reconstructed with FDK algorithm by parallel use of 128 microprocessors. Normal volunteers and several phantoms were scanned with the scanner to demonstrate high image quality.

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SiPM PET/CT에서 3D 프린팅 기반 자체제작한 팬텀을 이용한 iMAR 알고리즘 유용성 평가에 관한 연구 (The feasibility of algorithm for iterative metal artifact reduction (iMAR) using customized 3D printing phantom based on the SiPM PET/CT scanner)

  • 이민규;박찬록
    • 핵의학기술
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    • 제28권1호
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    • pp.35-40
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    • 2024
  • Purpose: To improve the image quality in positron emission tomography (PET), the attenuation correction technique based on the computed tomography (CT) data is important process. However, the artifact is caused by metal material during PET/CT scan, and the image quality is degraded. Therefore, the purpose of this study was to evaluate image quality according to with and without iterative metal artifact reduction (iMAR) algorithm using customized 3D printing phantom. Materials and Methods: The Hoffman and Derenzo phantoms were designed. To protect the gamma ray transmission and express the metal portion, lead substance was located to the surface. The SiPM based PET/CT was used for acquisition of PET images according to application with and without iMAR algorithm. The quantitative methods were used by signal to noise ratio (SNR), coefficient of variation (COV), and contrast to noise ratio (CNR). Results and Discussion: The results shows that the image quality applying iMAR algorithm was higher 1.15, 1.19, and 1.11 times than image quality without iMAR algorithm for SNR, COV, and CNR. Conclusion: In conclusion, the iMAR algorithm was useful for improvement of image quality by reducing the metal artifact lesion.

인공결석모형물의 부피와 하운스필드값 측정에 대한 전산화단층촬영기기의 타입과 빔 콜리메이션의 영향 (Effect of Different CT Scanner Types and Beam Collimations on Measurements of Three-Dimensional Volume and Hounsfield Units of Artificial Calculus Phantom)

  • 왕지환;이희천
    • 한국임상수의학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.495-501
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    • 2014
  • 본 연구는 다양한 전산화단층촬영기기와 촬영 프로토콜의 차이에 따른 모형물의 부피와 Hounsfield unit (HU) 수치의 차이를 평가하고 이 후 전산화단층촬영술을 이용하여 결석의 부피와 HU 수치를 포함한 다양한 인자들을 평가하고 이 중 체외충격파쇄석술에 의한 결석의 분쇄를 예측할 수 있는 인자를 찾고자 하였다. 다양한 직경의 100 HU 인공종양 5개를 (직경 3.0-12.0 mm) 이용하여 모형물을 만들었으며, 이 모형물의 부피와 HU 수치를 Siemens사의 2채널, GE사의 4채널과 64채널, 그리고 Philips사의 64채널 전산화단층촬영기기를 사용하여 평가하였다. 또한 각각의 전산화단층촬영기기에서 동일한 조건으로 collimation만 thin collimation과 thick collimation으로 변화를 주어 모형물을 촬영한 후 모형물의 부피와 HU 수치를 평가하였다. 평가자간 (inter-observer) 재현성을 평가하기 위해 3명의 수의영상의학 전공의가 연구에 참여하였으며 이중 한 명의 수의사가 평가자내 (intra-observer) 재현성을 평가하기 위해 모형물의 부피와 HU 수치를 2주 간격으로 총 3번 측정하였다. 부피의 평가자간 재현성과 평가자내 재현성은 k=0.9994, k=0.9969로 아주 우수하였으며, HU 수치의 평가자간 재현성과 평가자내 재현성 역시 k=0.9984, k=0.9655로 아주 우수하였다. 다양한 전산화단층촬영기기와 collimation 차이에 따른 부피와 HU 수치의 차이는 모두 통계학적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 그러나 부피의 경우 collimation이 얇을수록 부피의 정확도가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구 결과를 토대로 향후 진행될 결석의 부피 및 HU 수치의 평가 시 전산화단층촬영기기의 차이에 따른 영향을 받지 않으리라 판단되어 Siemens사의 2채널 전산화단층촬영기기만을 사용하였으며, 비록 통계학적으로 유의적인 차이는 없었지만 부피의 정확도를 더 높이기 위하여 얇은 collimation을 사용하였다.

Assessment of the accuracy of laser-scanned models and 3-dimensional rendered cone-beam computed tomographic images compared to digital caliper measurements on plaster casts

  • Yousefi, Faezeh;Shokri, Abbas;Zahedi, Foozie;Farhadian, Maryam
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제51권4호
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    • pp.429-438
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    • 2021
  • Purpose: This study investigated the accuracy of laser-scanned models and 3-dimensional(3D) rendered cone-beam computed tomography (CBCT) compared to the gold standard (plaster casts) for linear measurements on dental arches. Materials and Methods: CBCT scans and plaster models from 30 patients were retrieved. Plaster models were scanned by an Emerald laser scanner (Planmeca, Helsinki, Finland). Sixteen different measurements, encompassing the mesiodistal width of teeth and both arches' length and width, were calculated using various landmarks. Linear measurements were made on laser-scanned models using Autodesk Meshmixer software v. 3.0 (Autodesk, Mill Valley, CA, USA), on 3D-rendered CBCT models using OnDemand 3D v. 1.0 (Cybermed, Seoul, Korea) and on plaster casts by a digital caliper. Descriptive statistics, the paired t-test, and intra- and inter-class correlation coefficients were used to analyze the data. Results: There were statistically significant differences between some measurements on plaster casts and laser-scanned or 3D-rendered CBCT models (P<0.05). Molar mesiodistal width and mandibular anterior arch width deviated significantly different from the gold standard in both methods. The largest mean differences of laser-scanned and 3D-rendered CBCT models compared to the gold standard were 0.12±0.23 mm and 0.42±0.53 mm, respectively. Most of the mean differences were not clinically significant. The intra- and inter-class correlation results were acceptable for all measurements(>0.830) and between observers(>0.801). Conclusion: The 3D-rendered CBCT images and laser-scanned models were useful and accurate alternatives to conventional plaster models. They could be used for clinical purposes in orthodontics and prostheses.

Validation of a low-cost portable 3-dimensional face scanner

  • Liu, Catherine;Artopoulos, Andreas
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제49권1호
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    • pp.35-43
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    • 2019
  • Purpose: The goal of this study was to assess the accuracy and reliability of a low-cost portable scanner (Scanify) for imaging facial casts compared to a previously validated portable digital stereophotogrammetry device (Vectra H1). This in vitro study was performed using 2 facial casts obtained by recording impressions of the authors, at King's College London Academic Centre of Reconstructive Science. Materials and Methods: The casts were marked with anthropometric landmarks, then digitised using Scanify and Vectra H1. Computed tomography (CT) scans of the same casts were performed to verify the validation of Vectra H1. The 3-dimensional (3D) images acquired with each device were compared using linear measurements and 3D surface analysis software. Results: Overall, 91% of the linear Scanify measurements were within 1 mm of the corresponding reference values. The mean overall surface difference between the Scanify and Vectra images was <0.3mm. Significant differences were detected in depth measurements. Merging multiple Scanify images produced significantly greater registration error. Conclusion: Scanify is a very low-cost device that could have clinical applications for facial imaging if imaging errors could be corrected by a future software update or hardware revision.

다중영상기기의 응용 소프트웨어 (Multimodality and Application Software)

  • 임기천
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권2호
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    • pp.153-163
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    • 2008
  • 다중영상기기는 1990년대 초에 처음 개발되어 현재 주요 영상 장비 회사에서 상품으로 개발되어 판매되고 있다. 단순한 소프트웨어적인 정합과 융합을 통해 해부학적 영상과 기능적 영상의 상호 보완하는 단계에서 발전하여 하드웨어적으로 정합하는 하드웨어의 개발은 새로운 연구의 시작이다. 다중영상기기의 발전 이전에는 해부학적 구조를 보여주는 영상 장비와 기능적 영상을 표현하는 장비가 각각 고 분해능과 고 해상도로 많은 발전을 이루어 왔다. 현재는 각 영상 장비의 특징을 살려 효과적으로 결합시킨 다중영상기기의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 다중영상기기는 단순하게 두 장비를 결합시키는 개념에서 기능적 영상에서 필요한 감쇠 보정을 하면서 동시에 해부학적 위치를 융합 영상 형태로 표현하는 새로운 영상 장비로 발전하고 있다 다중영상기기의 특징을 살릴 수 있는 프로토콜이 개발되고 하드웨어적으로도 상호 보완적으로 결합되고 있다. 실제로 PET/CT와 같은 다중영상기기는 임상적으로 중요한 역할을 하고 있으며 PET 영상기기를 대체하고 있다. PET/CT 스캐너는 PET에서 나오는 기능적 영상과 CT에서 나오는 해부학적 영상뿐만 아니라 융합 영상을 함께 보여 주므로 임상적으로 유용한 정보를 제공하고 있다. 현재 SPECT/CT는 아직 보급이 많이 되지 않았으나 PET/CT와 같이 임상적으로 유용한 SPECT와 CT 장비가 결합된 상품들이 나오고 있어 그 시장이 점점 성장할 것으로 기대된다. 다중영상기기는 각각의 단독 영상장비에서 갖고 있는 문제뿐만 아니라 두 영상 장비를 결합시키므로 인해 새로운 문제들이 발생하고 있다. 대표적으로 호흡에 의한 움직임, 조영제의 영향, 금속 물질의 영향과 환자의 피폭에 관한 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 새로운 프로토콜과 프로세싱 방법이 개발되고 있다. 뇌를 동시에 촬영할 수 있는 PET/MR의 개발은 뇌 과학에 많은 발전을 줄 것으로 기대된다. PET/MR의 개발은 PET/CT 에서 촬영한 영상의 일부분을 대체할 것으로 예상된다. MR 영상이 CT 영상보다 우수한 분해능을 보이는 분야에서는 PET/MR을 이용한 검사와 연구가 활발하게 진행될 것으로 보인다. 해부학적 영상과 기능적 영상을 결합시킨 융합 영상을 함께 제공하는 다중영상기기는 환자의 질병을 진단뿐만 아니라 치료 후의 효과를 보는데 있어서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 또 앞으로 검사 목적에 맞는 다양한 다중영상기기의 개발이 이루어질 것으로 기대된다.

전산화단층촬영 검사의 방사선 선량에 관한 연구 (A Study on the Radiation Dose in Computed Tomographic Examinations)

  • 임청환;조정근;이만구
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제30권4호
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    • pp.381-389
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    • 2007
  • 본 연구는 전산화단층촬영 검사의 방사선 선량에 관하여 조사하고자 하였다. 이를 위하여 문헌고찰을 실시하였으며, 여러 기관으로부터 자료를 수집하였고, 각 의료기관의 CT장비에서 선량을 측정하였으며, 병원에서 시행하고 있는 Protocol에 입각하여 피폭선량을 계산하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1. 두부팬텀을 이용하여 측정된 100 mAs 당 $CTDI_W$ 값은 4 slice MDCT 장비가 24.20 mGy로 가장 높았다. 장비의 세대별 구분에 따른 $CTDI_W$ 값은 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p < 0.01). 2. 복부팬텀을 이용하여 측정한 100 mAs 당 $CTDI_W$ 값은 4 slice MDCT 장비가 13.58mGy로 가장 높았으며, $CTDI_W$ 값은 장비 세대별로 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 3. 두부검사에서의 환자선량은 조영제를 사용하지 않을 경우에 가장 높은 장비는 16 slice MDCT로 $818.83\;mGy{\cdot}cm$이었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우는 4 slice MDCT 장비에서 $1460.77\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높게 측정되었으며, 평균 환자선량은 장비 종류 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.1). 4. 흉부검사에서의 환자선량은 조영제를 사용하지 않을 경우에 16 slice MDCT에서 평균은 $521.63\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비종류별로 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우에 8 slice MDCT 장비에서의 환자선량이 평균 $1,174.70\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비별로 평균 환자선량에는 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 5. 복부-골반검사에서 조영제를 사용하지 않을 경우에 환자선량이 가장 높은 장비는 16 slice MDCT 장비로 평균은 $856.27\;mGy{\cdot}cm$이었으며, 평균 환자선량은 장비 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우 환자선량이 가장 높은 장비는 16 slice MDCT로 평균 $1,720.64\;mGy{\cdot}cm$이었다. 평균 환자선량은 장비 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 6. 간 검사에서 조영제를 사용하지 않을 경우에 환자선량이 가장 높은 장비는 8 slice MDCT로 평균 환자선량은 $612.07\;mGy{\cdot}cm$이었고, 환자선량은 장비사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우의 환자선량은 8 slice MDCT 장비의 평균이 $2,197.93\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.1). 조사대상 의료기관의 76.2%에서 조영제를 투여하는 검사의 반복횟수가 $3{\sim}4$회로 방사선피폭에 의한 위험이 있을 것으로 추정되었다.

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Comparison of PET image quality using simultaneous PET/MR by attenuation correction with various MR pulse sequences

  • Park, Chan Rok;Lee, Youngjin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권6호
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    • pp.1610-1615
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    • 2019
  • Positron emission tomography (PET)/magnetic resonance (MR) scanning has the advantage of less additional exposure to radiation than does PET/computed tomography (CT). In particular, MR based attenuation correction (MR AC) can greatly affect the image quality of PET and is frequently obtained using various MR sequences. Thus, the purpose of the current study was to quantitatively compare the image quality between MR non-AC (MR NAC) and MR AC in PET images with three MR sequences. Percent image uniformity (PIU), percent contrast recovery (PCR), and percent background variability (PBV) were estimated to evaluate the quality of PET images with MR AC. Based on the results of PIU, 15.2% increase in the average quality was observed for PET images with MR AC than for PET images with MR NAC. In addition, 28.6% and 71.1% improvement in the average results of PCR and PBV respectively, was observed for PET images with MR AC compared with that with MR NAC. Moreover, no significant difference was observed among the average values using three MR sequences. In conclusion, the current study demonstrated that PET with MR AC improved the image quality and can be help diagnosis in all MR sequence cases.

A simplified CAD/CAM extraoral surgical guide for therapeutic injections

  • Cameron, Andrew;Custodio, Antonio Luis Neto;Bakr, Mahmoud;Reher, Peter
    • Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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    • 제21권3호
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    • pp.253-260
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    • 2021
  • Therapeutic injections into the craniofacial region can be a complex procedure because of the nature of its anatomical structure. This technical note demonstrates a process for creating an extra-oral template to inject therapeutic substances into the temporomandibular joint and the lateral pterygoid muscle. The described process involves merging cone-beam computed tomography data and extra-oral facial scans obtained using a mobile device to establish a correlated data set for virtual planning. Virtual injection points were simulated using existing dental implant planning software to assist clinicians in precisely targeting specific anatomical structures. A template was designed and then 3D printed. The printed template showed adequate surface fit. This innovative process demonstrates a potential new clinical technique. However, further validation and in vivo trials are necessary to assess its full potential.

수술용 가이드와 modeless 디지털 보철물을 이용한 하악 구치부 단일 임플란트 즉시 하중 증례 (Immediate loading of mandibular single implant by using surgical guide and modeless digital prosthesis: a case report)

  • 임현정;김명주;권호범;임영준
    • 구강회복응용과학지
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    • 제33권4호
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    • pp.299-306
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    • 2017
  • 본 증례는 완전한 디지털 workflow로 단일 치아 임플란트 지지형 보철물을 즉시 부하하여 수복한 증례이다. 하악 제1대 구치 상실로 내원한 환자로, 구강 스캐너로 구내 디지털 인상채득 후, CT데이터와 디지털 스캔 데이터를 통해 제작한 수술용 가이드를 이용하여 임플란트를 식립하였다. 술 후 1주일 후, 맞춤형 지대주와 임시치아를 체결하여 즉시부하 하였다. 술 후 8주 후 지대주 레벨에서 구강스캐너를 이용하여 디지털 인상채득 후, 술 후 3개월에 지르코니아 최종 보철물을 장착하였다. 본 증례는 환자의 만족도 및 정확성 면에서 만족할 만한 결과를 나타내었으며, 완전한 디지털 과정을 통한 수복 결과 정확성, 심미성, 기능성 면에서 만족할 만한 결과를 나타내었기에 보고하는 바이다.