• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4313-4319
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• 2013

본 연구는 흑혈류영상 획득에서 고속스핀에코기법의 신호소실 현상을 이용하여 검사시간을 최소화시켜 환자의 불편을 줄이고 진단적 가치를 유지하고자 하였다. 연구방법은 흑혈류영상을 획득한 환자 32명을 대상으로, 기존의 이중역전회복기법과 새로운 기법인 고속스핀에코기법을 각각 적용한 후, 기법에 따른 혈류의 신호소거 차이를 알아보기 위해 T1, T2 강조영상에서 내경동맥 내강의 SNR과 CNR을 비교 평가하였다. 연구결과, SNR은 고속스핀에코기법이 이중역전회복기법 보다 T1, T2 강조영상에서 11.49%(4.73), 13.66%(6.03) 낮았으며, CNR은 고속스핀에코기법이 T1 강조영상에서 8.69%(15.04) 높았고, T2 강조영상에서 7.55% (13.17) 낮았으나, 통계적 수준에서 두 기법간의 SNR과 CNR의 차이는 유의하지 않았다. 그러므로 흑혈류영상 획득 시 고속스핀에코기법을 이용한다면 진단적 가치는 유지하면서 검사시간을 최소화하여 환자의 불편을 줄일 수 있다고 판단된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권4호
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• pp.374-383
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• 2024

Objective: To evaluate the diagnostic performance and image quality of 1.5-mm slice thickness MRI with deep learningbased image reconstruction (1.5-mm MRI + DLR) compared to routine 3-mm slice thickness MRI (routine MRI) and 1.5-mm slice thickness MRI without DLR (1.5-mm MRI without DLR) for evaluating temporal lobe epilepsy (TLE). Materials and Methods: This retrospective study included 117 MR image sets comprising 1.5-mm MRI + DLR, 1.5-mm MRI without DLR, and routine MRI from 117 consecutive patients (mean age, 41 years; 61 female; 34 patients with TLE and 83 without TLE). Two neuroradiologists evaluated the presence of hippocampal or temporal lobe lesions, volume loss, signal abnormalities, loss of internal structure of the hippocampus, and lesion conspicuity in the temporal lobe. Reference standards for TLE were independently constructed by neurologists using clinical and radiological findings. Subjective image quality, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) were analyzed. Performance in diagnosing TLE, lesion findings, and image quality were compared among the three protocols. Results: The pooled sensitivity of 1.5-mm MRI + DLR (91.2%) for diagnosing TLE was higher than that of routine MRI (72.1%, P < 0.001). In the subgroup analysis, 1.5-mm MRI + DLR showed higher sensitivity for hippocampal lesions than routine MRI (92.7% vs. 75.0%, P = 0.001), with improved depiction of hippocampal T2 high signal intensity change (P = 0.016) and loss of internal structure (P < 0.001). However, the pooled specificity of 1.5-mm MRI + DLR (76.5%) was lower than that of routine MRI (89.2%, P = 0.004). Compared with 1.5-mm MRI without DLR, 1.5-mm MRI + DLR resulted in significantly improved pooled accuracy (91.2% vs. 73.1%, P = 0.010), image quality, SNR, and CNR (all, P < 0.001). Conclusion: The use of 1.5-mm MRI + DLR enhanced the performance of MRI in diagnosing TLE, particularly in hippocampal evaluation, because of improved depiction of hippocampal abnormalities and enhanced image quality.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권6호
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• pp.607-613
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• 2021

Long-bone examination is mainly used for inspection of the lower extremities. Recently, a long length detector (FXRD-1751S, VIEWORKS, Korea) with three digital detectors attached has been developed. High energy X-rays are used because pelvic areas require high image quality. In this case, X-rays are transmitted a lot in thin areas such as an ankle, and it is not suitable for diagnosing an image. Therefore, this study use copper filters made with 3D printers to increase image quality in the Long-bone inspection. A copper filter was manufactured in consideration of the overall thickness of the lower part. The experiment was conducted in anterior-posterior (AP) and lateral (LAT) positions, depending on the presence or absence of the filter. 5x5 pixels of region of interest (ROI) were selected from the pelvis, knee, and ankle areas. X-rays were irradiated under the conditions of 70 kVp and 40 mAs for AP, 80 kVp, and 63 mAs for lat when without filters, 90 kVp and 80 mAs for AP, 90 kVp and 100 mAs for lat when with filters. signal to noise ratio(SNR) ratio and contrast to noise (CNR) values were measured 1106.38, 14.34 before applying the filter and 1189.32, 70.43 after the filter. For the knee area, 650.44, 97.61 before applying the filter, and 1013.17, 444.24 after applying the filter. For the ankle area, 206.65, 23.68 before applying the filter and 993.50, 136.11 after applying the filter. In the Long-bone examination, SNR and CNR were greatly measured when the filter was applied, confirmed the availability of using the copper additional filter.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.34-37
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• 2012

$^{18}F$-FDG 검사 시 한 bed 당 적정 스캔 시간을 정량 평가하기 위하여 Philips사 TF 64 PET/CT를 사용하였다. Phantom 실험과 환자를 대상으로 다양한 스캔 시간을 적용하며 평가를 하여 최적의 스캔 시간을 알고자 하였다. 20초 간격으로 총 5회의 서로 다른 bed 당 스캔 시간을 NEMA IEC body phantom과 환자들에게 적용하여 $^{18}F$-FDG 영상을 획득하였다. Phantom 실험의 경우 관심영역과 background의 방사능비를 8:1로 했다. 관심영역과 background 영역의 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 계산되었다. 환자를 대상으로 한 연구에서는 평균$444{\pm}74$ MBq의 $^{18}F$-FDG가 환자에게 주사되었고 20명의 환자, 38개의 병소부위에서 표준섭취계수가 측정되었다. Background noise는 background 부분의 표준편차를 평균으로 나누어 계산되었다. Phantom 실험에서 두 그룹 (LT-60 [<60 sec]과 GT-60 [${\geq}60$ sec])을 비교한 결과 LT-60 그룹의 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 (H1: 14.2 and 7.3, H2: 11.4 and 7.8, H3: 4.9 and 3.2), GT-60 그룹(H1: 8.9 and 2.8, H2: 8.2 and 5.0, H3: 2.0 and 1.6)에서 보다 높은 변이율을 보였다. 이는 한 bed 당 스캔시간이 60 sec 이상일 때 안정적인 표준섭취계수와 대조회복계수를 나타내는 것을 의미한다. 환자를 대상으로 한 연구에서 역시 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 LT-60 그룹에서 높은 변이율을 보였다. PET/CT 영상에서 background noise는 bed 당 스캔시간이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 60 sec 이하 그룹에서는 높은 background noise로 인하여 높은 SUV와 CRC 변이율을 보였다. 따라서 PET/CT 영상의 질을 고려할 때 1 bed 당 스캔시간은 최소 60 sec 이상이어야 한다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.33-42
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• 2014

I-131의 주 에너지는 364 keV이고 이차적으로 637과 723 keV의 감마선을 방출한다. 이런 이유로 I-131 핵종을 이용한 검사에서는 일반적으로 고 에너지 조준기를 사용하고 있다. 반면 중 에너지 조준기는 과도한 격벽 투과의 영향 때문에 사용이 권고되지 않지만 I-131의 낮은 선량에 대해 계수율의 민감도를 향상시키기 위해 중 에너지 조준기를 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 I-131 SPECT/CT에서 고 에너지와 중 에너지 조준기를 사용하여 조준기 선택에 대한 영상의 영향을 평가하고자 한다. I-131 점 선원과 NEMA NU-2 IQ phantom을 이용하여 Siemens symbia T16 SPECT/CT 장비로 중 에너지 조준기와 고 에너지 조준기를 사용하였다. 영상획득은 단일 에너지 창과 삼중 에너지 창으로 각각 적용하여 영상을 획득하였고, 재구성방법은 반복재구성 기법인 Flash 3D를 이용하여 CTAC, Scatter correction 적용 유무와 Iteration과 subset의 횟수를 변경하여 획득된 영상을 재구성하였다. 획득된 영상을 분석하여 두 조준기의 민감도와 대조도 그리고 잡음을 비교 평가하였다. 민감도는 중 에너지 조준기가 고 에너지 조준기보다 높게 나타났다(중 에너지 조준기: 188.18 cps/MBq, 고 에너지 조준기: 46.31 cps/MBq). 대조도는 삼중 에너지 창과 고 에너지 조준기를 사용하고 CTAC를 적용하여 16 subset 8 iteration을 적용한 재구성영상에서 가장 높은 대조도를 나타냈고(TCQI=190.64), 동일한 조건에서 중 에너지 조준기를 사용하였을 경우는 고 에너지 조준기에 비해 낮은 대조도를 나타냈다(TCQI=66.05). 잡음평가에서는 고 에너지 조준기보다 중 에너지 조준기에서 높게 나타났다 (P<0.001). 적절한 조준기의 선택은 영상의 질에 있어 중요한 사항이다. 본 연구를 통해 고 에너지 감마선을 방출하는 I-131 검사에서는 일반적으로 사용되고 있는 고 에너지 조준기를 사용하는 것이 영상의 질에 있어 가장 권고되는 바이다. 하지만 에너지 창, 매트릭스 크기, 반복 재구성 조건(subset과 iteration 수) 그리고 CTAC 및 scatter correction 여부등과 같은 조건들을 적절히 적용한다면 낮은 선량의 낮은 민감도를 갖는 조건에서는 중 에너지 조준기를 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권4호
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• pp.210-222
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• 2017

Purpose: To develop a novel combination of controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration (CAIPIRINHA) with integrated SSFP (CAIPI-iSSFP) for accelerated SSFP imaging without banding artifacts at 3T. Materials and Methods: CAIPI-iSSFP was developed by adding a dephasing gradient to the balanced SSFP (bSSFP) pulse sequence with a gradient area that results in $2{\pi}$ dephasing across a single pixel. Extended phase graph (EPG) simulations were performed to show the signal behaviors of iSSFP, bSSFP, and RF-spoiled gradient echo (SPGR) sequences. In vivo experiments were performed for brain and abdominal imaging at 3T with simultaneous multi-slice (SMS) acceleration factors of 2, 3 and 4 with CAIPI-iSSFP and CAIPI-bSSFP. The image quality was evaluated by measuring the relative contrast-to-noise ratio (CNR) and by qualitatively assessing banding artifact removal in the brain. Results: Banding artifacts were removed using CAIPI-iSSFP compared to CAIPI-bSSFP up to an SMS factor of 4 and 3 on brain and liver imaging, respectively. The relative CNRs between gray and white matter were on average 18% lower in CAIPI-iSSFP compared to that of CAIPI-bSSFP. Conclusion: This study demonstrated that CAIPI-iSSFP provides up to a factor of four acceleration, while minimizing the banding artifacts with up to a 20% decrease in the relative CNR.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.249-254
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• 2013

아날로그 신호를 입력받아서 실시간으로 처리하기 위해서는 빠른 곱셈 연산회로와 고속 ADC(A/D converter) 회로가 필요하며 이를 위하여 Double-base Number System(DBNS)이 효과적인 것으로 알려져 있다. DBNS는 2와 3을 밑수로 이용하는 시스템으로서 이진 곱셈기와 비교할 때 곱셈 처리가 매우 빠르며, 칩 면적을 감소시킬 수 있으며, 저소비전력의 장점을 갖고 있다. 그러나 DBNS의 고유특성 때문에 변환오차가 발생하며, 디지털 필터의 구조로 인하여 오차가 연산결과에 누적되어 기존에 사용하던 2진수 방식에 비하여 차단 주파수의 S/N 특성이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 필터 계수에 대한 오차를 분석하여 ADC의 엔코더를 비선형으로 설계함으로써 DBNS의 누적오차를 상쇄시키는 방법을 제안하였다. 제안된 시스템은 엔코더 회로만이 수정되었으므로 DBNS의 장점은 그대로 유지된다. 제안한 ADC 엔코더가 비선형임에도 불구하고 -70dB의 차단 주파수 특성을 갖도록 설계한 FIR 필터와 비교하면, 기존의 DBNS 엔코더의 결과는 -35dB를 얻을 수 있었지만, 본 연구에서 제안된 비선형 DBNS 엔코더는 -45dB의 S/N로 -10dB의 향상을 이룰 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제42권3호
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• pp.80-85
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• 2021

We developed a model to classify the absence of cervical cancer using deep learning from the cervical image to which the histogram equalization algorithm was applied, and to compare the performance of each model. A total of 4259 images were used for this study, of which 1852 images were normal and 2407 were abnormal. And this paper applied Image Sharpening(IS), Histogram Equalization(HE), and Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization(CLAHE) to the original image. Peak Signal-to-Noise Ratio(PSNR) and Structural Similarity index for Measuring image quality(SSIM) were used to assess the quality of images objectively. As a result of assessment, IS showed 81.75dB of PSNR and 0.96 of SSIM, showing the best image quality. CLAHE and HE showed the PSNR of 62.67dB and 62.60dB respectively, while SSIM of CLAHE was shown as 0.86, which is closer to 1 than HE of 0.75. Using ResNet-50 model with transfer learning, digital image-processed images are classified into normal and abnormal each. In conclusion, the classification accuracy of each model is as follows. 90.77% for IS, which shows the highest, 90.26% for CLAHE and 87.60% for HE. As this study shows, applying proper digital image processing which is for cervical images to Computer Aided Diagnosis(CAD) can help both screening and diagnosing.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제50권1호
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• pp.23-30
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• 2020

Purpose: This study was conducted to assess the effectiveness of a metal artifact reduction (MAR) algorithm activated at different times during cone-beam computed tomography (CBCT) acquisition on the magnitude of artifacts generated by a zirconium implant. Materials and Methods: Volumes were obtained with and without a zirconium implant in a human mandible, using the OP300 Maxio unit. Three modes were tested: without MAR, with MAR activated after acquisition, and with MAR activated before acquisition. Artifacts were assessed in terms of the standard deviation (SD) of gray values and the contrast-to-noise ratio (CNR) in 6 regions of interest with different distances (10 to 35 mm, from the nearest to the farthest) and angulations(70° to 135°) from the implant region. Results: In the acquisitions without MAR, the regions closer to the implant(10 and 15mm) had a higher SD and lower CNR than the farther regions. When MAR was activated (before or after), SD values did not differ among the regions (P>0.05). The region closest to the implant presented a significantly lower CNR in the acquisitions without MAR than when MAR was activated after the acquisition; however, activating MAR before the acquisition did not yield significant differences from either of the other conditions. Conclusion: Both modes of MAR activation were effective in decreasing the magnitude of CBCT artifacts, especially when the effects of the artifacts were more noticeable.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제17권2호
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• pp.108-122
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• 2000

Background: Models of attention deficit hyperactivity disorder(ADHD) that have proposed a hypodopaminergic state resulting in hypofunction of the prefrontal circuitry have assumed a unitary dopamine system, which largely ignores the distinct functional differences between mesocortical dopamine system and nigrostriatal dopamine system. Purpose: The author's goal was to develop a pathophysiological model for ADHD with greater explanotory power than dopaminergic hypofunction hypothesis in prefronal circuitry. Material and Methods: Published clinical findings on ADHD were integrated with data from genetic, pharmacological, neuroimaging studies in human and animals. Results: Molecular genetic studies suggest that three genes may increase the susceptibility to ADHD. The three candidate genes associated with ADHD are each involved in dopaminergic function, and this consistent with the neurobiologic studies implicating catecholamines in the etiology of ADHD. Pharmacological data also provide compelling support for dopamine and noradrenergic hypothesis of ADHD. Neuroimaging studies lend substantial support for the hypothesis that right-sided abnormalities of prefrontal-basal ganglia circuit would be found in ADHD. Conclusions: The present hypothesis takes advantage of the major differences between the two pertinent dopamine systems. Mesocortical dopamine system, which largely lacks inhibitory autoreceptors, is ideally positioned to regulate cortical inputs, thus improving the signal-to-noise ratio for biologically valued signals. In this circuit, therapeutic doses of stimulants are hypothesized to increase postsynaptic dopamine effects and enhance executive functions. By contrast, symptoms of hyperactivity/impulsivity in ADHD are hypothesized to be associated with relative overactivity of nigrostriatal circuit. This nigrostriatal circuit is tightly regulated by inhibitory autoreceptoors as well as by long distance feedback from the cortex, and slow diffusion of therapeutic doses of stimulant via oral administration is hypothesized to produce a net inhibition of dopaminergic neurotransmission and improves hyperactivity.