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요오드 조영제 사용이 감마카메라 영상에 미치는 영향 (Effects of Use of the Iodine Contrast Medium on Gamma Camera Imaging)

  • 표성재;조윤호;최재호
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권4호
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    • pp.557-564
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    • 2016
  • 요오드 조영제 사용 및 밀도에 따라 감마카메라 영상의 감마선 계수율에 미치는 영향과 SPECT/CT 감쇠보정에서 CT 흡수계수를 이용한 감쇠 보정 시 조영제 유/무에 따라 계수율의 변화에 대하여 알아보고자 한다. 실험 재료는 $^{99m}TcO_4$ 370 MBq와 요오드 조영제인 Pamiray 370 mg, Iomeron 350 mg, Visipaque 320 mg, Bonorex 300 mg를 사용하였다. 영상획득은 $^{99m}TcO_4$ 투여 후 30분에 평면영상을 각각 1분, 2분, 3분, 4분, 5분 동안 촬영 하였고, 단층영상은 55분에 20분 동안 frame 당 20 sec으로 60 view를 촬영하였다. 평면영상에서 $^{99m}TcO_4$와 생리식염수를 혼합 했을 때 보다 요오드 조영제 밀도의 종류에 따라 혼합한 경우 촬영시간에 따른 감마선 계수율이 감소되어 통계적 유의한 차이가 있었다. $^{99m}TcO_4$와 생리식염수를 혼합한 단층영상에서 CT 흡수계수로 보정 전/후 감마선 계수율은 평균 $182{\pm}26counts$, $531.3{\pm}34counts$ 이다. $^{99m}TcO_4$와 생리식염수에 요오드 조영제를 혼합한 단층영상에서요오드 조영제의 밀도에 따라 CT 흡수계수로 감쇠보정 전 평균 $166{\pm}29$, $158.3{\pm}17$, $154{\pm}36$, $150{\pm}33counts$ 이었고, 감쇠보정 후 평균 $515{\pm}30$, $503{\pm}10$, $496{\pm}31$, $488.7{\pm}33counts$으로 요오드 조영제를 혼합하지 않은 영상과 비교 평가 시 모두 유의한 차이가 있었다. 따라서 요오드 조영제의 사용에 따른 감마카메라 영상에서 감마선 계수율에 영향을 주기 때문에 진료 당일 여러 종류의 검사를 시행하기 전 반드시 선행되어야 할 검사를 선별하여 타 검사로 인해 잘못된 결과를 얻지 않아야 한다.

제 3기 흉선종에서 방사선치료의 역할 (Role of Radiation Therapy for Stage III Thymoma)

  • 전하정;이명자
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.16-20
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    • 2001
  • 목적 : 제 3기 흉선종에서 수술후 방사선치료의 효과를 평가하고 최적의 방사선 치료 방법을 알아보고자 함이 본 연구의 목적이다. 대상 및 방법 : 1987년 6월부터 1999년 5월까지 본원에서 제 3기 흉선종으로 진단받고 수술후 방사선치료를 시행한 24명의 환자를 후향적으로 분석하였다. 1명은 완전 절제술을 시행받았고 17명은 불완전 절제술을 나머지 6명은 조직검사만을 시행받았다. 환자의 나이는 20세부터 62세의 분포를 나타내었고 평균연령은 47세였다. 남녀의 성비는 14대 10였다. 6 또는 10 MeV 리니악을 이용하여 방사선치료를 시행하였고 종격동 및 알려진 잔여병변부위를 조사하였다. 쇄골하 림프절은 조사야에 포함되지 않았다. 조사된 총 방사선 양은 30 내지 56 Gy였으며 한명만이 30 Gy를 조사 받았고 18명은 최소한 50 Gy이상을 조사 받았다. 추적기간은 12개월 내지 8년이었고 중앙값은 40개월였다. 결과 : 전체 환자에서 전반적인 국소제어율은 5년에 $67\%$였다. 1년, 3년 밑 5년 국소재발율은 각각 $18\%,\;28\%$$33\%$였다. 불완전 절제술 및 조직검사만을 시행받은 환자에서 국소제어율은 각각 $76\%$$33\%$였다. 5년 생존율은 관찰치가 $57\%$, 조정치가 $72\%$였다. 불완전 절제술을 시행받은 환자와 조직검사만을 시행받은 환자의 5년 생존율은 각각 $62\%$$30\%$였으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 결론 : 제 3기 흉선종환자에서 수술 후 방사선치료는 안전하고 효과적인 치료방법이라 사료된다. 수술시 절제면에 가깝거나 특히 불완전 절제를 시행받은 환자에서 수술 후 방사선치료가 도움을 주리라 생각된다.thasone점안액의 대체약물로 사용될 수 있을 것으로 평가된다.E 처리하여 얻어진 영상이 해부학적 구조를 판독하는데 도움이 죄었다. 결론 : GSE 영상의 재구성은 대조도를 증가 시킬뿐 아니라 인체내 관심부위의 농도분포를 별도로 재구성할 수 있으므로 이중방사선조사(double exposure)에 의해 발생되는 화질의 저하를 보정함으로써 화질 개선을 가능하게 하였다. Linacgram 화질 개선은 simulation image 및 치료계획에서 발생한 DRR과 multi-layer 중첩영상 분석에 사용할 수 있으며 영상 비교 시 치료부위의 신속하고 정밀한 확인을 가능하게 하였다.알 수 있었다. 시뮬레이터에서 DRR을 구현했을 때 각각의 치료 조건들에 대해 오차가 임상적용 범위 안에 있어서 이 팬톰을 이용하여 주기적인 QC/QA에 사용할 수 있음을 보였다.에서의 NOS2 mRNA의 발현을 시작으로 비교적 일관된 발현 양상을 보여 주었고 그에 따라 폐포세척액 내의 NO 및 TGF-$\beta$ 단백의 양이 변하였다. 그러나 예상과는 달리 56일 째에는 NOS2와 TGF-$\beta$가 모두 발현하여, 좀 더 많은 개체 수를 대상으로 장기간을 통해 발현 양상을 관찰할 필요성이 있으며, 이 연구를 바탕으로 NOS2 억제제를 사용하여 TGF-$\beta$의 발현 양상에 어떤 변화가 오는지에 대한 연구가 필요하다고 평가되었다.1)가 의미있는 인자로 나타났고, 재발율에 있어서는 CEA가 $\geq$5 ng/ml인 경우, SCC는 $\geq$2 ng/ml인 경우가 2$\~$3배 높은 것으로 나타났다. 결론: 방사선치료 후 Pap smear, CEA, SCC는 생존율과 재발율에 모두 비교적 의미있게 작용하는 예후인자로 나타나 앞으로 방사선치료 후 환자의 추적관찰시

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뇌동맥류파열에 의한 지주막하 출혈환자의 예후평가에 있어서 아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT의 유용성 (Utility of Acetazolamide-Enhanced Brain Perfusion SPECT in Predicting Outcome of the Patients with Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage)

  • 최윤영;김재민;김광명;최일승;조석신
    • 대한핵의학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.241-250
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    • 2001
  • 목적: 뇌동맥류파열에 의한 지주막하출혈에 동반되는 뇌혈관수축에 따른 뇌허혈 상태는 환자의 예후에 영향을 미치게 되므로 조기에 진단, 치료하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 뇌동맥류파열에 의한 지주막하출혈 환자에서 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SEPCT에서의 혈관예비능 유지여부가 환자의 예후를 예측하는데 도움이 되는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 대뇌동맥류 파열에 의한 지주막하출혈이 있는 환자 21명을 대상으로 하였다. CT와 뇌혈관촬영으로 혈관수축여부를 진단하였으며, 기저/아세타졸아미드 부하 Tc-99m ECD SPECT로 혈관예비능 감소 유무를 평가하였고 GOS (glasgow outcome scale)로 임상경과를 평가하였다. 혈류예비능 감소와 혈관수축의 상관 관계를 알아보고, 혈류예비능감소, 혈관수축, 기저 SPECT의 혈류결손과 Hunt-Hess 등급, CT상 지주막하 출혈량, GOS등급과의 관계를 Fishers exact test로 분석하였다. 결과: 기저 SPECT에서 혈류결손은 81% (17/21)에서 관찰되었으며, 아세타졸아미드 투여 SEPCT에서 혈관예비능 감소는 38% (8/21)에서 관찰되었고, 혈관수축도 38% (8/21)에서 관찰되었다. 혈관예비능은 임상경과(GOS로 평가)가 양호한 군에서 유지되었고(92%,12/13) 불량한 군에서 감소되어(62.5%, 5/8) (p=0.014), 환자의 임상경과를 잘 반영하였다. 또한 혈관예비능 감소군에서 지주막하출혈정도가 심하였으며(p=0.017), Hunt-Hess 등급도 불량하였다(p=0.041). 혈관예비능과 혈관수축의 상관관계를 보면 서로 일치하는 경우가 71% (15/21)였으며, 혈관수축이 없이 혈관예비능이 감소된 경우가 23% (3/13), 혈관수축을 보이면서 혈관예비능이 유지되어 있는 경우가 8예 중 3예에서 관찰되었는데 환자들의 임상결과는 혈관예비능 보존유무와 일치하였다. 결론: 혈관촬영으로 진단한 뇌혈관수축은 실제 뇌혈류못하였고 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT는 뇌의 기능과 혈류 및 뇌혈관예비능을 평가함으로써 뇌동맥류파열에 의한 지주막하출혈 환자의 예후를 예측하는데 유용한 검사라고 생각된다.

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$H_2^{15}O$ 양전자단층촬영술을 이용한 뇌기능 지도 작성(I): 통계적 파라메터 지도작성법 (Functional Brain Mapping Using $H_2^{15}O$ Positron Emission Tomography ( I ): Statistical Parametric Mapping Method)

  • 이동수;이재성;김경민;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.225-237
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    • 1998
  • 목적: $H_2^{15}O$ 양전자단층촬영으로 작업기억을 조사할 때 뇌기능을 국소화한 뇌기능지도를 만들기 위해 동원되는 통계적 가정과 추론의 여러 방법을 해석하고 뇌활성화와 관련된 뇌기능 국소화 방법에 영향을 미치는 요소를 조사하였다. 대상 및 방법: 정상인 6명에 대하여 각각 대조과제, 언어성 작업기억 활성화과제 2종류, 시각적 작업기억 활성화과제 1종류를 수행시키며 뇌혈류 $H_2^{15}O$ PET 촬영을 시행하였다. SPM96 소프트웨어를 이용하여 각 영상과 표준지도의 뇌피질 경계가 일치 되도록 부분 선형적으로 변형하였으며 선형화한 비선형적 변형 방법으로 사람에 따라 나타나는 뇌피질 및 내부 구조의 미세한 차이를 제거하였다. 공간정규회된 영상들을 16mm의 FWHM을 갖는 가우시안 커널로 중첩적분하여 편평화하였다. 각 화소의 방사능 계수는 뇌피질전체 뇌혈류, 활성화에 의한 특정 효과, 여러 교란변수의 영향과 오차의 선형 결합으로 이루어진다는 일반선형모델을 가정하고 공분산분석 방법으로 전체 뇌혈류 차이를 제거하였다. 각 화소의 방사능 계수가 자극과 뇌활성화 작업에 상관없을 경우 평탄한 무작위 가우스장의 행동을 따른다고 가정하고 특정화소의 계수차이가 이 무작위장의 정상적인 교란 이상인지 검정하였다. 화소별 t 값을 Z 값으로 바꾸어 표현하고 가설검정 결과에 따라 화소, 덩어리, 화소 또는 덩어리의 차이가 얼마나 유의한지 제시하였다. 결합분석을 하여 여러 과제를 수행할 때 동시에 화소의 계수가 증가하는 곳을 찾았다. 각 화소의 Z 값을 3차원으로 렌더링한 표준지도와 투명유리뇌에 투사하여 활성화된 부위를 알아볼 수 있게 하였다. 결과: 피검자 모두 성공적으로 검사를 마쳤으며 대조 과제와 기억 과제를 수행하는 동안 피험자는 평균 95%를 맞췄다. 활성화된 덩어리의 개수는 언어성 기억과제 I에서 4개, 언어성 기억과제 II에서 9개, 시각적 기억과제에서 9개, 결합분석에서 6개였다. 언어성 기억과제에서는 주로 왼쪽 뇌가, 시각적 기억과제에서는 오른쪽 뇌가 활성화되었다. 결론: $H_2^{15}O$ 양전자 단층촬영술과 통계적 파라메터 지도작성법이 언어성 및 시각적 작업기억과 관련되어 활성화된 지 영역을 찾는데 유용하였다.

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다중채널코일과 병렬영상기법 이용 시 두영역측정법을 사용한 신호대잡음비 측정의 문제점 (A study on Evaluating Validity of SNR Calculation Using a Conventional Two Region Method in MR Images Applied a Multichannel Coil and Parallel Imaging Technique)

  • 최관우;손순룡;민정환;권경태;유병규;이종석
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권4호
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    • pp.403-410
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    • 2015
  • 본 연구는 다중채널코일과 병렬영상기법 이용 시 관행적으로 사용하고 있는 두영역측정법을 사용한 신호대잡음비 측정의 문제점을 알아보고자 하였다. 두영역측정법 사용 시 3가지 전제 조건에 만족하는 단일채널구상코일을 이용한 기준 SNR을 산출한 후, 다중채널코일과 병렬영상기법 이용 시 공신력 있는 기관에서 권고하는 방법과 전제 조건을 고려하지 않고 사용되어 문제가 되는 두영역측정법을 사용하여 SNR을 산출한 후 비교하였다. 다중채널코일과 병렬영상기법 이용 한 두영역측정법이 가장 높은 상대표준편차를 보여 낮은 정밀도를 나타내었고, ROI 위치에 따른 SNR 차이도 매우 높아 공간적으로 잡음의 분포가 균일하지 않음을 알 수 있었다. Blend-Altman plot 통한 95% 신뢰구간 간격도 가장 넓어 기준이 되는 단일채널구상코일을 이용한 두영역측정법 대비 일치도가 낮음을 알 수 있었다. 본 연구는 동일한 영상획득조건에서 자기공명영상장치 성능평가 시험의 표준이 되는 AAPM 방법과, 신호 영역 내에서 잡음 레벨을 정확히 결정할 수 있는 NEMA 방법, 그리고 자기공명영상장치의 제조사가 권고하는 방법을 직접적으로 비교함으로써, 연구자들이 간과할 수 있는 전제조건을 만족하지 않는 다중채널코일과 병렬영상기법 이용 시, 두영역측정법을 사용한 신호대잡음비의 부정확한 문제점을 정량적으로 증명하였다는데 큰 의의가 있다.

골반부 암 환자를 위한 고정기구 개발 및 방사선치료 시 효용성 평가 (Development of Immobilization Devices for Patients with Pelvic Malignancies and a Feasibility Evaluation during Radiotherapy)

  • 박종민;박양균;조웅;박찬일;하성환
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제25권2호
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    • pp.134-144
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    • 2007
  • 목 적: 골반부 암 환자 치료 시 재현성을 향상시키고 환자에게 편안함을 주는 하체 고정기구를 개발하였고 그 효용성을 검증하였다. 대상 및 방법: 하체 고정기구는 앙와위와 복와위에서 환자의 무릎, 허벅지, 발을 고정할 수 있도록 설계되었고, 폴리우레탄 재질로 제작되었다. 고안된 고정기구는 앙와위에서 무릎의 위치를 고정하는 보조기구 및 발의 위치를 고정하는 보조기구를 개발하였고 복와위에서 무릎의 위치를 고정하는 보조기구를 개발하였다. 앙와위용 무릎 고정용 보조기구는 동시에 복와위에서 발을 고정할 수 있도록 설계하였다. 기구의 효용성을 검증하기 위하여 본원에서 치료를 받은 61명의 전립선암 환자를 대상으로 재현성을 측정하였다. 좌우 방향, 전후 방향, 두미(cranial-caudal) 방향에 대하여, 식별 가능한 bony-landmark를 재현성의 기준으로 설정하였다. 대상 환자에 대하여 1) 디지털재구성사진(DRR)과 모의치료사진(simulation image)의 차이, 2) 디지털재구성사진과 조사영역사진(linacgram)의 차이, 3) 조사영역사진 간의 표준편차를 조사하였고, 고정기구를 사용한 환자군과 사용하지 않은 환자군에 대하여 재현성의 차이를 통계적으로 분석하였다. 결 과: 하체 고정기구를 사용하지 않은 환자군에서 각 방향(좌우, 전후, 두미 방향)에 따른 디지털재구성사진과 모의치료 사진의 차이는 좌우, 전후, 두미 방향에 따라 각각 $1.5{\pm}0.9\;mm$, $3.0{\pm}3.6\;mm$, $1.6{\pm}0.9\;mm$, 디지털재구성사진과 조사영역사진의 차이는 각각 $1.6{\pm}1.2\;mm$, $4.0{\pm}4.1\;mm$, $4.2{\pm}5.5\;mm$, 조사영역사진 간의 평균 표준편차는 각각 1.1 mm, 2.1 mm, 1.0 mm로 나타났다. 하체 고정기구를 사용한 환자군에서 디지털재구성사진과 모의 치료사진의 차이는 좌우, 전후, 두미 방향에 따라 각각 $1.3{\pm}1.9\;mm$, $1.8{\pm}1.5\;mm$, $1.1{\pm}1.1\;mm$, 디지털재구성사진과 조사영역사진 간의 차이는 각각 $1.0{\pm}1.8\;mm$, $1.2{\pm}0.9\;mm$, $1.2{\pm}0.8\;mm$, 조사영역사진 간의 평균 표준편차는 각각 0.9 mm, 1.6 mm, 0.8 mm로 고정기구를 사용하지 않았을 때보다 유의하게 재현성이 향상된 것으로 나타났다. 결 론: 본 연구에서 고안된 하체 고정기구는 골반부암 환자 치료 시 편안함을 제공해 주고 재현성 향상에 도움을 주는 것으로 사료된다.

$^{99m}Tc$-MDP 유방 스캔은 유방 종괴의 감별진단에 임상적인 유용성이 있는가? (Is $^{99m}Tc$-MDP Mammoscintigraphy Useful in Patients with Breast Mass Lesions?)

  • 박석건;이연희;류진우;유선미
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.151-160
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    • 1998
  • 목적: 유방 종괴의 악성과 양성종양의 감별진단에 있어서 $^{99m}Tc$-MDP 유방촬영의 임상적의의를 알고자 하였다. 대상 및 방법: 34명의 여자 환자에서 $^{99m}Tc$-MDP를 이용한 유방스캔을 하고, 그 결과를 필름 유방촬영 및 조직생검 결과와 비교하였다. $^{99m}Tc$-MDP의 섭취는 양측 유방에 대칭적으로 섭취가 없는 경우(배경과 같은 정도)를 grade 0, 섭취가 있으나 양측 유방에 전반적으로 대칭적으로 있을 때는 grade 1, 비대칭적인 섭취가 있으나 희미하거나 의심스러운 경우는 grade 2, 비대칭적으로 한쪽에 국소적인 열소가 있는 경우를 grade 3라고 하였다. 결과: 정상 환자들의 $^{99m}Tc$-MDP유방촬영 소견은, 양쪽 유방이 대칭적이면서 균일하게 거의 배경 정도의 방사능 섭취를 보이거나, 유방의 실질 전체에 걸쳐서 미만성으로 섭취를 보이며, 국소적인 $^{99m}Tc$-MDP의 섭취를 보인 예는 한 예도 없었다. 악성종양환자 7명 중 6명은 grade 2(2명)와 grade 3(4명)의 소견을 보였다. 1명은 스캔 상 grade 1으로 나타났다. 양성 종양환자 6명에서는 grade 3이 3명, grade 1이 3명이었다 섬유낭포성질환에서는 7명 중 1명에서만 grade 3으로 종괴처럼 보였고 grade 2 가 3명, grade 1이 2명, 0가 1명이었다. Lesion/Back-ground Ratio 는 정상인 경우 $1.05{\pm}0.20$($average{\pm}1sd$), 섬유낭포성질환의 경우 $1.20{\pm}0.36$, 양성 종양의 경우는 $1.68{\pm}0.09$, 악성 종양의 경우는 $1.66{\pm}0.62$였다. 정상 및 섬유낭포성질환은 종양과 차이가 있었지만, 양성종양과 악성종양은 유의한 차이가 없었다. 결론: $^{99m}Tc$-MDP 유방스캔은 Piccolo 등의 보고와는 달리, 유방종괴를 호소하는 환자에서 고형종괴의 발견에는 무리가 없으나, 일상적으로 양성과 악성을 구분하기 위하여 사용하기에는 부족할 것으로 결론을 내렸다. 그러나 유방암 환자에서 전신 골스캔을 시행하면서 2상 영상(2 phase image)의 개념으로 초기 유방영상을 얻는 등의 방법으로 활용을 할 수는 있을 것으로 생각하였다.

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PET/CT 저선량 적용 시 CT 감쇠보정법에 따른 피폭선량 저감효과 (Effect of the Dose Reduction Applied Low Dose for PET/CT According to CT Attenuation Correction Method)

  • 정승우;김홍균;권재범;박성욱;김명준;신영만;김영헌
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.127-133
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    • 2014
  • PET/CT에서 환자피폭 문제로 인해 저 선량의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되던 CT 데이터를 이용한 감쇠보정법인 CTAC와 새롭게 적용된 Q.AC를 환자실험과 팬텀 실험을 통해 저 선량으로 촬영 시 PET 영상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 실험장비는 GE사의 PET/CT Discovery 710 (GE Healthcare, USA)를 사용하였으며 팬텀실험으로 감쇠보정의 정량적 평가를 위한 NEMA IEC body phantom과 균일성 평가를 위한 Uniform NU2-94 phantom을 사용하였다. 각각의 팬텀 내부에 동위원소 18-F FDG를 70.78 MBq, 22.2 MBq 주입하고 CT조건은 저 선량조건으로 80 kVp, 10 mA로부터 일반선량 조건으로 140 kVp, 120 mA 조건까지 스캔 후 CTAC와 Q.AC 두 감쇠보정법을 적용하여 재구성하였다. PET 영상에서 일반선량 조건을 기준값으로 정하고 horizomtal profile과 vertical profile을 통해 정량평가를 시행하고 기준값과의 상대적 오차를 평가하였다. 또한 환자실험으로 정상체중 환자와 과체중 환자를 구분하여 저 선량과 일반선량으로 비교 촬영한 뒤 CTAC와 Q.AC로 재구성된 PET영상에서 주요장기별 SUV에 대한 상대적 오차와 신호 대 잡음비를 비교분석하였다. 팬텀실험 결과 저선량 조건에서 CTAC와 Q.AC로 각각 재구성한 PET 영상의 profile과 상대적 오차에서 CTAC보다 Q.AC가 기준값과의 오차가 적은 그래프를 얻었다. 환자실험의 경우 일반선량 조건에서는 정상체중 환자와 과체중 환자 모두 감쇠보정법에 따른 상대적 오차값의 변화가 적었으나 저 선량 조건에서는 정상체중 환자보다 과체중 환자에서 감쇠보정법의 변경에 의한 상대적 오차의 감소폭이 커짐으로 기준값과 차이가 감소하였다. 기존의 감쇠보정법인 CTAC는 80 kVp, 10 mA의 저선량 CT를 사용하는데 있어 PET 영상의 선속경화현상이 발생한다. 이로 인해 CTAC를 이용하여 재구성된 PET 데이터는 정량화하는데 문제가 될 수 있음을 확인했다. 반면에 새로운 알고리즘이 적용된 Q.AC는 과체중 환자의 경우 80 kVp, 10 mA 정도까지는 140 kVp, 120 mA 조건으로 촬영하여 재구성한 PET 데이터 결과와 차이가 적음을 확인할 수 있었다. Q.AC를 이용한 경우 기존보다 저 선량의 CT를 이용해 PET의 재구성에 이용할 수 있으므로 환자의 피폭을 줄이는 데 큰 역할을 할 것으로 기대한다.

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4K-UHD 비디오 시청환경 특성분석을 위한 주관적 화질평가 분석 (Analysis on Subjective Image Quality Assessments for 4K-UHD Video Viewing Environments)

  • 박인경;하광성;김문철;조숙희;최진수
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.563-581
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    • 2010
  • 본 논문에서는 초고해상도(UHD: Ultra High Definition) 영상의 방송 서비스를 위한 UHD 영상의 주관적 화질 평가를 수행하고 이에 따른 화질평가 결과를 분석하였다. TV, 인터넷, 개인 미디어 기기들의 보급으로 인해 영상 콘텐츠의 소비가 늘어나고 있으며 이와 더불어 고화질 영상에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 현재 HD급($1920{\times}1080$) 영상이 DTV, DVD, 디지털 캠코더, 감시 비디오 및 기타 멀티미디어 기기 등을 통하여 다양한 형태로 소비되고 있으며, 최근에는 이러한 HD 해상도를 넘어 4K-UHD($3840{\times}2160$) 해상도의 디지털 시네마 콘텐츠가 활발히 제작되고 있고, 멀티미디어 시장에서도 이를 지원하는 카메라, 빔 프로젝터, 디스플레이 등의 기기가 출시되기 시작하였으며, 곧 방송${\times}$통신 환경에서도 4K-UHD 비디오 서비스가 출현할 것으로 예상된다. 이에 본 논문에서는 UHD TV 서비스 도입 시에 UHD 비디오의 시청환경 및 신호규격을 결정하는데 도움을 주기 위해 4K-UHD 영상에 대해 공간 해상도, 컬러포맷, 프레임률, 압축률을 포함한 4 가지 항목에 대한 주관적 화질 평가 실험을 수행하였다. 평가 결과, HD 해상도 대비 UHD 해상도의 영상에 대해 더 높은 주관적 화질 평가 결과를 보였으며, 컬러포맷이 YUV444인 4K-UHD 영상이 YUV422, YUV420인 4K-UHD 영상들 보다 화질이 더 높은 주관적 평가를 받았고, YUV422와 YUV420 4K-UHD 영상 간의 화질 비교에서는 주관적 평가 차이는 미미한 것으로 나타났다. 프레임률에 있어서는 60fps의 4K-UHD 영상이 30fps의 4K-UHD 영상보다 움직임이 많은 영상일수록 더 높은 주관적 화질 평가 결과를 보였으며, HD 영상에 대한 비트심도 비교에서는 10bit인 영상과 8bit인 영상 간의 주관적 화질 평가차이는 매우 작은 것으로 나타났다. 마지막으로 복${\times}$부호화된 4K-UHD 영상의 PSNR이 높을수록 높은 주관적 화질평가를 받았으며 시청거리가 멀어질수록 부호화에 의한 화질 열화를 인지하는 능력이 떨어지면서 PSNR이 낮은 영상도 화질이 양호한 것으로 평가되는 경향이 있었다.

Cochlodinium polykrikoides 적조 발생시의 한국 남해안 고흥 연안의 해양환경 특징 (Marine Environmental Characteristics of Goheung Coastal Waters during Cochlodinium polykrikoides Blooms)

  • 이문옥;김병국;김종규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.166-178
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    • 2015
  • 국립수산과학원이 1993년부터 2013년까지 지난 20년간 우리나라 연안에서 관측한 정선관측자료, NOAA/NGSST 위성영상자료, 적조자료 및 수치실험자료 등을 분석하여, Cochlodinium polykrikoides (이하 C. polykrikoides)적조의 최초의 발생지로 알려진 고흥 연안의 8월의 해양환경적 특징을 조사하였다. 조사기간 중 고흥 연안 (나로도)의 표층 및 저층의 평균 수온은 각각 $25.0^{\circ}C$$23.7^{\circ}C$로, 대조구인 거제 해역의 표층과 저층에서의 평균 수온인 $23.8^{\circ}C$$19.4^{\circ}C$ 보다 약 $1.2-4.3^{\circ}C$가 높았다. 또한, 고흥 연안의 평균 염분은 표층과 저층에서 각각 31.78 psu과 31.98 psu로, 대조구인 거제해역의 31.54와 32.79에 비해 표층은 다소 높으나 저층은 낮았다. 즉, 고흥 연안은 하계인 8월에 표층과 저층간의 수온차나 염분차가 거제에 비해 크지 않았으며, 따라서, 고흥 연안은 8월에 성층이 매우 미약하거나 형성되지 않을 가능성을 시사하였다. 또한, 고흥 연안과 거제 해역의 표층에서의 DIN과 DIP농도는 각각 0.068 mg/L($4.86{\mu}M$)와 0.072 mg/L ($5.14{\mu}M$), 0.015 mg/L($0.48{\mu}M$)와 0.01 mg/L($0.32{\mu}M$)로, 큰 차이를 보이지 않았다. 한편, C. polykrikoides 적조 발생시, 양쯔강 하구에 인접한 동중국해($31.5^{\circ}N$, $124^{\circ}E$)에서의 8월의 표층 평균 수온 및 염분은 각각 $27.8^{\circ}C$와 31.61psu로, 고흥 연안에 비해 수온은 $2.8^{\circ}C$가 높았으나, 염분은 거의 유사하였다. 또한, 동중국해의 8월 표층의 질산염($NO_3-N$) 및 인산염($PO_4-P$) 농도는 고흥 연안에 비해 현저히 높았다. 게다가, C. polykrikoides적조 발생시의 NOAA/NGSST 위성영상자료 및 수치실험결과에 의하면, 양쯔강 하천수가 제주도와 우리나라 남해안까지 확장하여 영향을 주고 있는 것으로 판단되었다. 따라서, 하계 고흥 연안에서의 C. polykrikoides적조 발생에는 양쯔강 하천수에 의한 영양염 공급이 크게 기여하고 있는 것으로 사료된다.