• 제목/요약/키워드: Contrast to Noise Ratio

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Evaluation of TlBr semiconductor detector in gamma camera imaging: Monte Carlo simulation study

  • Youngjin Lee;Chanrok Park
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권12호
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    • pp.4652-4659
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    • 2022
  • Among the detector materials available at room temperature, thallium bromide (TlBr), which has a relatively high atomic number and density, is widely used for gamma camera imaging. This study aimed to verify the usefulness of TlBr through quantitative evaluation by modeling detectors of various compound types using Monte Carlo simulations. The Geant4 application for tomographic emission was used for simulation, and detectors based on cadmium zinc telluride and cadmium telluride materials were selected as a comparison group. A pixel-matched parallel-hole collimator with proven excellent performance was modeled, and phantoms used for quality control in nuclear medicine were used. The signal-to-noise ratio (SNR), contrast to noise ratio (CNR), sensitivity, and full width at half maximum (FWHM) were used for quantitative analysis to evaluate the image quality. The SNR, CNR, sensitivity, and FWHM for the TlBr detector material were approximately 1.05, 1.04, 1.41, and 1.02 times, respectively, higher than those of the other detector materials. The SNR, CNR and sensitivity increased with increasing detector thickness, but the spatial resolution in terms of FWHM decreased. Thus, we demonstrated the feasibility and possibility of using the TlBr detector material in comparison with commercial detector materials.

복부 전후 방향 검사의 자동노출제어 사용 시 선량 비교 연구 (Comparison of Exposure Dose by Using AEC Mode of Abdomen AP Study in Radiography)

  • 김기원;권용락;서승원;권경태;오주영;손순룡;손진현;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권3호
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    • pp.205-211
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    • 2015
  • 복부 전후 방향 검사 시 automatic exposure control (AEC) mode에서 조사시간을 제한하지 않고 검사를 하는 방법 (non-time limit, NTL) 과 조사시간을 제한하고 검사하는 방법 (time limit, TL)에 대해서 영상 품질 평가인 신호 대 잡음비 (signal to noise ratio, SNR), 대조도 대 잡음비 (contrast to ratio, CNR)를 측정하여 TL 방법과 NTL방법을 비교 평가하고자 하였다. 실험 기기는 XGEO GC 80 (Samsung, Korea), Unfors ThinX RAD (Unfors, Sweden), Rando Phantom (alderson research laboratories, USA)과 $5.5{\times}9{\times}0.1cm^3$ 크기의 차폐재를 사용하였으며, AEC mode에서 전리함 (ionization chamber)를 상단 2 개만 작동하도록 설정하고 관전압은 80 kVp로 설정하였다. TL 방법의 경우에는 조사시간을 51 msec로 제한하였으며, 전리함에 차폐재를 부착하지 않은 상태와 부착한 상태에서 NTL AEC mode와 TL AEC mode의 영상을 획득하였다. 또한 'Image J"를 이용하여 영상 평가방법인 SNR과 CNR로 평가하였다. 결론적으로 차폐재를 부착했을 때 NTL AEC mode가 다른 실험 방법보다 선량이 최대 130.7% 최소 80%까지 증가한 결과 값을 보였으며, TL AEC mode는 NTL AEC mode보다 mAs와 피폭선량에서 각 각 43.8%, 44.4% 감소한 값을 보였다. 통계적으로는 SNR과 CNR은 유의한 차이를 보이지 않았다($p{\geq}0.05$). 그러므로, 본 연구에서는 BMI 지수가 높은 환자나 수술 후 인체 내에 금속물질이 있는 환자를 검사할 경우에는 TL AEC mode가 유효한 검사법이라고 사료된다.

재구성 방법(점 확산함수 적용 유무)에 따른 PET/MR 영상 평가 (Comparison of PET/MR image quality with and without point spread function algorithm according to reconstruction type)

  • 박찬록;문일상;노경운
    • 핵의학기술
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    • 제22권1호
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    • pp.43-45
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    • 2018
  • NEMA IEC body phantom으로 PET/MR 스캐너를 이용해 MR 영상 기반의 감쇠보정 된 PET 영상을 얻고, 반복재구성 기반의 점 확산 함수(PSF)에 적용 유무에 따라 PET 영상을 Contrast recovery 와 SNR 의 평가 인자를 적용해 평가하였다. 또한, 동일한 재구성 방법에 따라 본원의 내원한 환자의 영상도 평가하였다. 데이터는 임상환자 와 팬텀 실험 모두 PSF를 적용해 재구성한 영상이 모두 영상의 질이 향상됨을 확인하였다. MR 기반으로 얻어진 PET 영상 평가가 추후에도 계속해서 필요하다고 사료된다.

간 초음파 영상에서의 스페클 노이즈 제거를 위한 필터들의 비교 평가 (Comparative Evaluation of Filters for Speckle Noise Reduction in a Clinical Liver Ultrasound Image)

  • 김하진;이영진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제46권6호
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    • pp.475-484
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    • 2023
  • This study aimed to compare filters for reducing speckle noise in ultrasound images using clinical liver images. We acquired the clinical liver ultrasound images, and noisy images were obtained by adding 0.01, 0.05, 0.10, and 0.50 intensity levels of speckle noise to the liver images. The Wiener filter, median modified Wiener filter, gamma filter, and Lee filter were designed for the noisy images by setting window sizes at 3×3, 5×5, and 7×7. The coefficient of variation (COV) and contrast to noise ratio (CNR) were calculated to evaluate noise reduction and various filters. Moreover, the filter with the highest image quality was selected and quantitatively compared to a noisy image. As a result, COV and CNR showed the noise improved result when the Lee filter was applied. Furthermore, the Lee filter image with a window size of 7×7 was noted to possess approximately a minimum of 1.28 to a maximum of 3.38 times better COV and a minimum of 2.18 to a maximum of 5.50 times better CNR than the noisy image. In conclusion, we confirmed that the Lee filter was effective in reducing speckle noise and proved that an appropriate window size needs to be set considering blurring.

모바일 TFT-LCD 구동 집적회로를 위한 화질 레지스터 최적화시스템 개발 (Development of Image Quality Register Optimization System for Mobile TFT-LCD Driver IC)

  • 류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.592-595
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    • 2008
  • 본 논문은 모바일 TFT-LCD 구동 집 회로와 임베디드 소프트웨어를 이용한 자동 화질 레지스터 최적화시스템을 제안한다. 이러한 시스템은 LCD모듈의 중요한 화질 평가 요소인 평균 감마 오차, 감마 조정 시간, 플리커 잡음 및 명암비 등을 최적화하기 위해 모바일 LCD구동 집적회로 내의 감마조정 레지스터들과 전압 설정 레지스터 들을 자동적으로 제어한다. 개발된 알고리즘과 임베디드 소프트웨어는 거의 모든 유형의 LCD모듈에 적용 가능하다. 개발된 화질 최적화 시스템은 측정 대상이 되는 모듈 (MUT, LCD 모듈), 제어 프로그램, 휘도 측정용 멀티미디어 디스플레이 측정기 및 인터페이스용 제어 보드로 구성되어 있다. 제어 보드는 DSP와 FPGA로 구성 되 어 있고, RGB 및 CPU 인터페이스를 지원한다.

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Liver CT 검사에서 프로토콜 변화에 따른 선량 감소와 영상의 질 개선에 관한 연구 (Improved Image Quality and Radiation Dose Reduction in Liver Dynamic CT Scan with the Protocol Change)

  • 조유진;조평곤
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권2호
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    • pp.107-114
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    • 2015
  • 간 역동적 CT(Liver Dynamic Computed Tomography; LDCT) 검사에서 일반적으로 사용하는 프로토콜과 관전압을 낮게 설정한 후 프로토콜을 변화시켰을 때 방사선량과 영상의 질을 비교하여 영상의 질을 유지하면서 방사선량을 감소시킬 수 있는 방안을 알아보고자 하였다. LDCT를 시행한 환자 중 신체질량지수(body mass index; BMI)가 18.5~24인 환자 40명을 대상으로 일반적인 복부 CT 검사 프로토콜을 적용한 A그룹 20명(관전압: 120 kVp, SAFIRE strength1)과 관전압을 낮게 설정한 B그룹 20명(관전압: 100 kVp, SAFIRE strength 0~5 적용)이었다. 영상의 질 평가는 동맥기의 간 실질 조직, 대동맥, 상장간막동맥, 복강동맥, 내장지방 그리고 백그라운드에 관심영역(region of interest; ROI)을 설정해 잡음(noise), 신호대 잡음비(signal to noise ratio; SNR), 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio; CNR), CT number를 측정 비교하였다. 또한 정성적 평가는 경험이 풍부한 영상의학과 전문의 2명이 0~3점까지로 평가하였다. 방사선량은 총 DLP(dose length product)와 유효선량, CTDIvol(volume computed tomography dose index)을 비교하였다. 관전압 100 kVp에서 SAFIRE가 높을수록 잡음은 감소하고, CT number는 증가하였다. 따라서 SNR과 CNR은 SAFIRE 단계가 높을수록 증가하였다. 관전압 120 kVp와 비교하여 잡음, SNR, CNR이 SAFIRE strength 2, 3에서 가장 유사하였다. 정성적 평가는 SAFIRE strength 2가 가장 많았고 관전압이 100 kVp일 때 영상의 질이 더 좋다고 평가한 경우는 SAFIRE 1이었다. 방사선량은 120 kVp에 비해 100 kVp에서 21.69% 감소하였다. BMI가 비교적 높지 않은 LDCT 검사의 경우 공장에서 출고될 당시에 관전압이 높게 설정되어 있어 불필요한 방사선피폭이 우려되고 있는 현실을 고려하면, 본 연구 결과에 따라 관전압을 낮게 설정하고 SAFIRE strength를 2로 조정하면 영상의 질 저하 없이 방사선량도 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

정형 보철용 금속이 자기공명영상에 미치는 영향 III (Effect of Metals used in Orthopedic on Magnetic Resonance Imaging III)

  • 김형균;최성대
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.42-47
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    • 2012
  • Followed by a paper on the Pig and Bone orthopedic prosthetic, this experiment using Phantom and Bone MRI imaging I, II of orthopedic prosthetic metal effect combines magnetic resonance imaging on metal signal-to-noise ratio(Signal to noise : SNR) and CNR(Contrast to noise: CNR), fat signal suppression(Fat-suppression) images was compared. Specimen trees to measure the reliability of the experimental reproducibility tests and statistical analysis using the SPSS statistical package was applied program SPSS(IBM SPSS Statistice 19) by * P = 0.000 < significance level $({\alpha})$ = 0.01 as a significant there was a correlation(** P < 0.01). SNR and CNR results did not directly proportional to the Titanium, Stainless, Clip CNR and fat signal suppression of the order of images of blood specimens was found to be close to the image. The impact of orthopedic prosthetic metals on magnetic resonance imaging in the diagnostic value of Titanium is relatively high and are meant more.

MDCT를 이용한 역동적 간 컴퓨터단층촬영 검사에서 정맥과 동맥 주입법에 따른 영상의 화질 및 선량 비교 (Comparison of Image Quality and Dose between Intra-Venous and Intra-Arterial Liver Dynamic CT using MDCT)

  • 김지영;조예진;임희현;이주형;허영철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.123-129
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    • 2023
  • 본 연구에서는 정맥경유 역동적 간 조영 컴퓨터단층촬영 검사와 동맥경유 역동적 간 조영 컴퓨터단층촬영 검사의 영상의 질과 선량의 차이를 분석하고자 하였다. 간세포암종의 중재적 시술인 경도관동맥화학색전술 대상으로 정맥과 동맥 경유 역동적 간 조영 컴퓨터단층촬영 검사를 한 케이스를 후향적 블라인드 방법으로 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 분석하였다. 또한 영상저장 및 전송체계에 저장된 Dose Length Product (DLP)값을 이용하여 유효선량을 구하여 두 검사의 선량 차이를 분석하였다. 신호대잡음비는 정맥경유 역동적 간 조영 컴퓨터단층촬영 검사가 간과 지라에서 높은 결과를 보였지만 대조도대잡음비는 동맥경유 역동적 간 조영 컴퓨터단층촬영 검사가 높았다. 하지만 DLP와 유효선량 비교에서는 두 검사 간 차이가 발생하지 않았다. 결론적으로 동맥경유 역동적 간 조영 컴퓨터단층촬영 검사가 정맥경유 역동적 간 조영 컴퓨터단층촬영 검사에 비해 선량차이가 발생하지 않으면서도 대조도대잡음비가 우수한 검사임을 확인하였다. 추가로 간세포암종의 중재적 시술에서 가장 중요한 부분이 섭식동맥의 구분이 명료한가에 대한 구분이 필요하기 때문에 간동맥의 삼차원 혈관조영 컴퓨터단층촬영 검사에 대한 분석이 필요하다고 사료된다.

Feasibility study of improved median filtering in PET/MR fusion images with parallel imaging using generalized autocalibrating partially parallel acquisition

  • Chanrok Park;Jae-Young Kim;Chang-Hyeon An;Youngjin Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.222-228
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    • 2023
  • This study aimed to analyze the applicability of the improved median filter in positron emission tomography (PET)/magnetic resonance (MR) fusion images based on parallel imaging using generalized autocalibrating partially parallel acquisition (GRAPPA). In this study, a PET/MR fusion imaging system based on a 3.0T magnetic field and 18F radioisotope were used. An improved median filter that can set a mask of the median value more efficiently than before was modeled and applied to the acquired image. As quantitative evaluation parameters of the noise level, the contrast to noise ratio (CNR) and coefficient of variation (COV) were calculated. Additionally, no-reference-based evaluation parameters were used to analyze the overall image quality. We confirmed that the CNR and COV values of the PET/MR fusion images to which the improved median filter was applied improved by approximately 3.32 and 2.19 times on average, respectively, compared to the noisy image. In addition, the no-reference-based evaluation results showed a similar trend for the noise-level results. In conclusion, we demonstrated that it can be supplemented by using an improved median filter, which suggests the problem of image quality degradation of PET/MR fusion images that shortens scan time using GRAPPA.

Optimization of exposure parameters and relationship between subjective and technical image quality in cone-beam computed tomography

  • Park, Ha-Na;Min, Chang-Ki;Kim, Kyoung-A;Koh, Kwang-Joon
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제49권2호
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    • pp.139-151
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    • 2019
  • Purpose: This study was performed to investigate the effect of exposure parameters on image quality obtained using a cone-beam computed tomography (CBCT) scanner and the relationship between physical factors and clinical image quality depending on the diagnostic task. Materials and Methods: CBCT images of a SedentexCT IQ phantom and a real skull phantom were obtained under different combinations of tube voltage and tube current (Alphard 3030 CBCT scanner, 78-90 kVp and 2-8 mA). The images obtained using a SedentexCT IQ phantom were analyzed technically, and the physical factors of image noise, contrast resolution, spatial resolution, and metal artifacts were measured. The images obtained using a real skull phantom were evaluated for each diagnostic task by 6 oral and maxillofacial radiologists, and each setting was classified as acceptable or unacceptable based on those evaluations. A statistical analysis of the relationships of exposure parameters and physical factors with observer scores was conducted. Results: For periapical diagnosis and implant planning, the tube current of the acceptable images was significantly higher than that of the unacceptable images. Image noise, the contrast-to-noise ratio (CNR), the line pair chart on the Z axis, and modulation transfer function (MTF) values showed statistically significant differences between the acceptable and unacceptable image groups. The cut-off values obtained using receiver operating characteristic curves for CNR and MTF 10 were useful for determining acceptability. Conclusion: Tube current had a major influence on clinical image quality. CNR and MTF 10 were useful physical factors that showed significantly associations with clinical image quality.