• 제목/요약/키워드: Digital medical image

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NaI (T1) 섬광결정과 위치민감형 광전자증배관을 이용한 유방암 진단용 소형 감마카메라 개발 (Development of a Small Gamma Camera Using NaI(T1)-Position Sensitive Photomultiplier Tube for Breast Imaging)

  • 김종호;최용;권홍성;김희중;김상은;최연성;이경한;김문회;주관식;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.365-373
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    • 1998
  • 목적: 일반 감마카메라는 그 크기(${\sim}500mm$ 폭)가 전신영상 획득에 적합하도록 설계되어있어 유방영상 획득에는 비 이상적이다. 이 연구의 목적은 물리적 영상 저하요인인 배후 방사능과 광자감쇠 효과를 최소화하여 높은 공간분해능과 시스템 민감도를 가지며 유방영상에 적합하도록 소형화된 저가-고성능유방암 진단전용 소형 감마카메라 개발이다. 대상 및 방법: 크기가 $60 mm{\times}60 mm{\times}6 mm$인 NaI(T1) 섬광결정을 위치민감형 광전자증배관에 접합시켜 감마선 측정신호인 $X^+,\;X^-,\;Y^+,\;Y^-$를 얻은 다음, 증폭기 등을 포함한 전자회로(nuclear instrument modules, NIM)를 통하여 검출기로부터 발생하는 위치신호와 트리거 신호를 처리하였다. 이 신호들을 아날로그-디지털 변환기와 앵거로직을 사용하여 분석한 후 감마카메라 영상을 구성하여 일반 개인용컴퓨터에 표현하는 시스템을 개발하였다. 개발된 감마카메라의 1차적인 성능을 평가하기 위해 Tc-99m 점선원을 이용하여 내인성 계수율과 플러드 영상을 획득하였다. 또한 일정간격의 구멍이 있는 구멍 마스크와 직경 2, 3, 4, 5, 6, 7 mm 크기의 구모양에 방사능 용액을 채울 수 있는 유방모형을 제작하여 평행구멍형조준기를 장착하고 영상을 획득하였다. 결과: 개발된 감마카메라는 약 $8{\times}10^3 counts/sec/{\mu}Ci$의 계수율을 보였으며, 공간왜곡은 관찰되나 양질의 플러드 영상과 구멍 마스크 영상을 획득할 수 있었고, 유방모형에 위치한 방사능 분포를 정확하게 영상화할 수 있을 뿐 아니라 최소 2 mm의 방사능 위치를 판별할 수 있는 영상을 획득하였다. 결론: NaI(T1)-위치민감형 광전자증배관를 이용하여 유방영상에 적합한 소형감마카메라를 개발하였다. 추후 선형성, 장균일도 및 불응시간에 대한 보정 알고리즘을 완성하여 적용하고, 정상작동 여부를 검사하기 위한 정도관리 방법을 설정하면, 유방 신티그라피의 정확도를 높이는데 기여할 것이다.

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X선 스펙트럼 모델을 이용한 DR 화소값과 디텍터 흡수에너지의 관계에 대한 정량적 분석 (Quantitative Analysis of Digital Radiography Pixel Values to absorbed Energy of Detector based on the X-Ray Energy Spectrum Model)

  • 김도일;김성현;호동수;최보영;서태석;이재문;이형구
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권4호
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    • pp.202-209
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    • 2004
  • 현재 평판 디텍터를 이용한 디지털 방사선 촬영기술은 방사선 진단 기술 분야에 있어서 매우 중요하고 유용하게 사용되고 있다. 비정질 실리콘 광센서를 사용하는 디지털 방사선 촬영기에는 흡수되는 방사선 에너지를 가시광선으로 변환하는 신틸레이터로 보통 CsI(TI)를 사용한다. 신틸레이터에서 만들어진 가시광선은 이차원 평면으로 구성된 비정실 실리콘 광 다이오드에서 전기적 신호로 전환된다. 좋은 질의 영상을 얻기 위해서는 디지털 방사선 촬영기(Digital Radiography, DR) 디텍터의 방사선에 대한 세부적인 특성 연구가 필수적이다. 이러한 이유로 조사선량과 디지털 방사선 촬영기의 신호의 관계에 대해서 많은 연구가 이루어졌지만 현재까지의 연구에서는 고정된 관전압의 조건에서 두 변수의 관계에 대한 연구가 이루어졌다. 이에 본 연구에서는 X선 스펙트럼 모델인 SPEC-78을 사용하여 조사선량 대신 디텍터에 흡수되는 에너지와 디지털 방사선 촬영기의 신호와의 관계를 규명하였다. SPEC-78의 주요 입력변수인 X-ray 튜브의 고유 필터 값을 구하기 위해 조사선량을 측정하여 계산한 조사선량과 비교하였다. 물질에 흡수되는 X-ray의 에너지를 계산하는 알고리즘을 상정하여 디텍터에 흡수되는 에너지를 계산하고 다양한 조건에서 실제 X선 영상의 화소값을 획득하였다. 두변수의 관계를 이용해 특성곡선을 얻었으며 이 결과를 검증하기 위해서 물과 알루미늄으로 제작된 팬텀을 이용하였다. 다양한 조건에서 팬텀 영상의 화소값을 측정하였고 특성곡선과 비교하였다 이러한 과정으로 진행된 연구의 결과로 디텍터에 흡수되는 에너지와 디지털 방사선 촬영기의 신호는 거의 선형적임을 알 수 있었다. 또한 팬텀을 이용한 실험에서도 산란된 광자의 영향으로 유발된 약간의 오차에도 불구하고 측정되어진 화소값은 특성곡선과 잘 일치하였다 본 연구를 통해 규명되어진 두 변수의 관계는 예상과 거의 일치하였지만 산란선에 대한 부분은 흡수에너지 계산 알고리즘에서 빠져있어 더 연구가 되어야 할 부분이다. 본 연구를 통해 얻어진 자료들은 디지털 방사선 촬영기의 전처리 과정에 있어서 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이라 생각된다.

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애너그리프(Anaglyph) 3D 입체모션그래픽 제작방법에 대한 연구 : 카메라 포지셔닝과 색상합성법을 중심으로 (A Study on the Production Characteristics of Anaglyph Motion Graphic Images by Digital Camera and Color Compositing)

  • 현승훈
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권14호
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    • pp.165-176
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    • 2008
  • 영화와 TV같은 동영상의 기술발전이 제작과정을 중심으로 발전해 온 것에 반해 입체영상에 대한 연구의 대부분은 상영부분에 많이 집중되어 왔다. 이는 입체구현 과정에 대한 무게중심이 디스플레이에 많이 치중되어 있기 때문이기도 하다. 하지만 최근 들어 입체구현 기술연구가 다양한 분야로 활발하게 진행되면서 제작방법의 활성화를 위한 연구 또한 주목을 받기 시작하고 있다. 기존의 상업용 영화시장에서 2D로 촬영된 이미지를 후반작업을 통해 3D 입체영화로 전환하는 기술적 시도들과 또한 디지털아트와 게임 그리고 일부의 인터넷 콘텐츠 등에서 입체영상 제작의 대중화를 위한 노력들이 바로 그러한 성과들이라 할 수 있다. 하지만 그럼에도 불구하고 이러한 시도들은 제작과정에 대한 연구의 활성화와 대중적 관심을 끌기에는 아직도 많은 부분 부족한 실정이다. 그러므로 현재 입체영상에 대한 기술연구는 디스플레이 기술뿐만 아니라 동시에 제작과정의 대중화를 위한 콘텐츠 제작기초교육의 보편화를 위한 연구가 선행되어 질 필요가 있다. 이러한 입체제작기술의 보편화에는 바로 애너그리프와 편광방식이 가장 중심적인 위치를 차지하고 있다. 특히 애너그리프 입체 구현법은 오랜 역사와 함께 제작이 간편하고 또한 저가의 비용으로 쉽게 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구는 이러한 디지털합성과정에서 애너그리프 제작특성을 분석하여 이를 모션그래픽 제작과정에 응용함으로써 디지털입체영상 제작의 대중화를 위한 새로운 대안을 제시해보고자 한다.

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병원종사자들의 직무가치와 직장가치 인식 간의 관계에 조직성과 자각상태의 조절효과 (Moderating Effect of Organization Performance Recognition on the Relationship between Job Value and Organization Value of Hospital Employees)

  • 하오현;이영환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.229-239
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    • 2020
  • 본 연구는 병원종사자들의 심리적 속성과 태도적 속성을 고려하여 조직차원에서 효과적인 인적자원 관리를 위한 시사점을 제공할 목적으로 시행하였으며, 연구방법은 부산지역에 소재한 종합병원 4개, 병원 5개, 요양병원 7개, 정신병원 7개의 의료기관에 종사하고 있는 근로자들을 대상으로 2019년 5월 2일부터 5월 25일까지 자료를 수집하여, 직무가치 인식과 직장가치 인식 간의 관계에 조직성과에 대한 자각상태의 조절효과를 살펴보기 위하여 평균중심화방법을 이용하여 3단계 모형 조절회귀분석을 실시하였다. 조절회귀분석 결과, 직무가치와 직장가치 간의 관계에 조직성과 자각상태의 조절효과가 있는 경우를 구체적으로 살펴보면, 첫째, 근무의료기관 종류가 병원인 경우의 간호사들은 고객대응 노력수준과 병원 이미지에 대한 자각이 조절효과가 있었다. 둘째, 근무의료기관 종류가 병원인 경우의 행정직 종사자들은 고객대응 노력수준에 대한 자각은 부정적인 조절효과가 있었으며, 병원 이미지에 대한 자각은 긍정적인 조절효과가 있었다. 셋째, 근무의료기관 종류가 요양병원인 경우의 간호사들은 성장과 경쟁력에 대한 자각은 긍정적인 조절효과, 병원 이미지에 대한 자각은 부정적인 조절효과가 있었다. 즉, 병원종사자들의 직무가치 인식과 직장가치 인식 간의 관계에 조직성과에 대한 자각상태의 조절효과는 근무의료기관 종류와 직종에 따라 다르다는 것을 알 수 있었다.

뇌 동맥류 진단에 있어 디지털 감산 혈관조영술과 다중검출기 전산화단층촬영 혈관조영술의 유용성 비교 (The Comparison of Usefulness between MDCT Angiography and DSA in the Diagnosis of Intracranial Aneurysm)

  • 강현수;서선열;한동균;권수일;심수정;조삼주
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권4호
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    • pp.184-189
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    • 2011
  • 본 연구는 뇌동맥류로 진단받은 환자 중 디지털 감산 혈관조영술(DSA)과 다중검출기 전산화단층촬영 혈관조영술(MDCT Angiography)의 영상을 비교하여 MDCT 혈관조영술에 대한 뇌동맥류의 선별검사로써 그 유영성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 대학병원에서 DSA을 시행한 후 뇌동맥류로 진단 받은 환자 중 MDCT 혈관조영술을 함께 시행한 194명의 환자를 대상으로 DSA과 MDCT 혈관조영 장치의 영상에서 뇌동맥류의 유무를 분석하였고, 동맥류의 길이를 경부의 크기로 나누어 1보다 크면 경부가 좁은 협경 동맥류, 1보다 작으면 경부가 넓은 광경 동맥류로 분류하여 협경, 혹은 광경 동맥류인지 비교 분석하였다. 본 연구 결과 DSA과 비교한 MDCT 혈관조영술의 뇌동맥류에 대한 민감도는 97.4%로 분석되었고, 협경 혹은 광경 동맥류의 일치도는 90.2%, MDCT 혈관조영술에서 뇌동맥류를 발견하지 못한 경우가 2.5%로 경부의 평균 크기는 2.4 mm였다. 이를 통해 뇌동맥류 선별검사를 위하여 비침습적인 MDCT 혈관조영술은 침습적인 DSA에 비하여 높은 민감도를 보여 매우 유용한 검사로 기대된다.

형광체 기반 X선 광 변조기를 위한 비정질 셀레늄 필름 특성 (Characterization of the a-Se Film for Phosphor based X-ray light Modulator)

  • 강상식;박지군;조성호;차병열;신정욱;이건환;문치웅;남상희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.306-309
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    • 2007
  • PXLM(Phosphor based x-ray light modulator) has a combined structure by phosphor, photoconductor, and liquid crystal and it can realize x-ray image of high resolution in clinical diagnosis area. In this study, we fabricated a photoconductor and investigated electrical and optical properties to confirm application possibility of radiator detector of PXLM structure. As photoconductor, amorphous selenium(a-Se), which is used most in DR(Digital radiography) of direct conversion method, was used and for formation of thin film, it was formed as $20{\mu}m-thick$ by using thermal vacuum evaporation system. For a produced a-Se film, through XRD(X-ray diffraction) and SEM(Scanning electron microscope), we investigated that amorphous structure was uniformly established and through optical measurement, for visible light of 40 $0\sim630nm$, it had absorption efficiency of 95 % and more. After fabricated a-Se film on the top of ITP substrate, hybrid structure was manufactured through forming $Gd_2O_3:Eu$ phosphor of $270{\mu}m-thick$ on the bottom of the substrate. As the result to confirm electrical property of the manufactured hybrid structure, in the case of appling $10V/{\mu}m$, leakage current of $2.5nA/cm^2$ and x-ray sensitivity of $7.31nC/cm^2/mR$ were investigated. Finally, we manufactured PXLM structure combined with hybrid structure and liquid crystal cell of TN(Twisted nematic) mode and then, investigated T-V(Transmission vs. voltage) curve of external light source for induced x-ray energy. PXLM structure showed a similar optical response with T-V curve that common TN mode liquid crystal cell showed according to electric field increase and in appling $50\sim100V$, it showed linear transmission efficiency of $12\sim18%$. This result suggested an application possibility of PXLM structure as radiation detector.

센서 응답의 Time-Profile 을 이용한 전자 후각 (E-Nose) 시스템의 Vapor 인식 성능 향상 (Improved Vapor Recognition in Electronic Nose (E-Nose) System by Using the Time-Profile of Sensor Array Response)

  • Yoon Seok, Yang
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.329-334
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    • 2004
  • 전자후각(I-nose)시스템은, 전통적으로 음식물이나 플라스틱 제재의 생산에서 자동화된 품질관리 시스템에 사용되어 왔으나, 최근 호흡가스 등을 통해 당뇨, 호흡 및 소화기 질환과 감염 등을 검사하는 진단영역으로 그 응용분야를 확대하고 있다 이러한 질병과 연관이 없는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound, YOC) 에 대하여 I-nose 의 센서어래이는 센서 물질과 휘발성 화합물 사이의 반응으로 인해 고유한 반응을 보이며, 신호의 profile 에 그 흔적을 남긴다. 본 연구에서는 센서어래이의 반응 신호를 profile 형태로 유지 및 분석함으로써 I-nose 의 가스시료 인식 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 신호의 profile 에는 패턴인식을 위한 기존의 개별적인 특성(feature) 보다 많은 정보가 들어 있으며, 이를 가스의 구분에 효과적으로 이용하기 위해 디지털 영상처리에서 사용되는 패턴 매칭을 응용한time-profile방법을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 반도체 공정에 의해 제작된 16채널의 초소형 가스센서 어래이를 사용해 측정된 8종류의 각기 다른 가스시료들에 대하여, 동종 및 이종 가스간의 매칭의 정도를 산출하였다. 기존의 방법과 비교한 결과 동종과 이종 가스간의 뚜렷한 구별이 가능하여 이를 패턴인식에 사용하면 E-nose의 가스 인식 성능을 향상시킬 것으로 전망된다.

Expression of angiogenin, TGF-${\beta}$, VEGF, APEX and TNF-${\alpha}$ in oral squamous cell carcinoma

  • Lee, Ho-Sun;Kim, Kyoung-Won;Kim, Wun-Jae
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제32권1호
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    • pp.8-18
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    • 2006
  • Purpose: The purpose of this study was to verify that the expressions of angiogenin, transforming growth factor-beta(TGF-${\beta}$), vascular endothelial growth factor(VEGF), human apurinic/apyrimidinic endonuclease(APEX) and tumor necrosis factor-alpha(TNF-${\alpha}$) were associated with the tumorigenesis of the oral squamous cell carcinoma(OSCC). Materials and Methods: Fifty-one samples of OSCC and fifteen normal oral mucosae were obtained to analyze the expression levels of above five factors. mRNA expressions were quantified by the quantitative competitive PCR(QC-PCR) method. After 2% agarose gel electrophoresis stained with ethidium bromide, the concentration of mRNA was calculated by a digital image analysis system. The expression levels of angiogenin, TGF-${\beta}$, VEGF, APEX and TNF-${\alpha}$ were compared by unpaired Student's t-tests between cancer and normal tissues. We analyzed statistically to find the cut-off values that would be useful as diagnostic markers, and the linear regression analysis between every two factors of these five factors by SAS system. Results: All of these five factors (angiogenin: P<0.0037, TGF-${\beta}$: P<0.0001, VEGF: P<0.0102, APEX: P<0.0023, TNF-${\alpha}$: P<0.0074) were significantly correlated with OSCC. In the analysis to find the cut-off values for the diagnosis, we could not find any value that had a reasonable sensitivity and specificity. In the linear regression analysis, there were correlations between angiogenin and TNF-${\alpha}$, TGF-${\beta}$ and VEGF, TGF-${\beta}$ and APEX, TGF-${\beta}$ and TNF-${\alpha}$, VEGF and APEX, VEGF and TNF-${\alpha}$, APEX and TNF-${\alpha}$. Conclusion: Our results suggest that not only angiogenin, TGF-${\beta}$, VEGF, APEX and TNF-${\alpha}$ are significantly associated with the tumorigenesis, but also the close relationship between these factors might enhance the tumorigenesis of OSCC. We can not find clinical availability for diagnosis.

딥러닝 알고리즘을 이용한 저선량 디지털 유방 촬영 영상의 복원: 예비 연구 (Radiation Dose Reduction in Digital Mammography by Deep-Learning Algorithm Image Reconstruction: A Preliminary Study)

  • 하수민;김학희;강은희;서보경;최나미;김태희;구유진;예종철
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권2호
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    • pp.344-359
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    • 2022
  • 목적 깊은 컨볼루션 신경망 기법을 결합한 영상 잡음 제거 알고리즘을 개발하고 이를 응용하여 저선량 유방 촬영 영상으로 유방암을 진단하는 데 그 효능을 조사하고자 한다. 대상과 방법 6명의 유방 영상 전문의가 전향적 연구에 참여하였다. 모든 영상 전문의는 병변 감지를 위해 저선량 영상을 독립적으로 평가하고 정성적 척도를 사용하여 진단 품질을 평가하였다. 영상 잡음 제거 알고리즘을 적용한 후, 동일한 영상 전문의가 병변 감지 가능성과 영상 품질에 대한 평가를 하였다. 임상 적용을 위해 동일한 영상 전문의가 병변 유형과 위치에 대한 합의 결정 후, 저선량 영상, 재구성된 영상, 기존 선량 영상을 무작위 순서로 제시하여 평가하였다. 결과 전 절제 표본의 저선량 영상을 참조로 40% 재구성된 영상에서 병변이 더 잘 인식되었다. 임상 적용단계에서 40% 재구성된 영상과 비교하여, 기존 선량 영상이 해상도(p < 0.001), 석회에 대한 진단 품질(p < 0.001), 유방 종괴, 비대칭, 구조왜곡의 진단 품질(p = 0.037)에 대해 더 높은 평균값을 보였다. 40% 재구성된 영상은 100% 영상과 비교 시 전반적 화질(p = 0.547), 병변의 가시성(p = 0.120), 대조도(p = 0.083)에서 비슷한 성적을 보였으며 유의미한 차이도 보이지 않았다. 결론 깊은 컨볼루션 신경망 기법을 결합한 효과적인 잡음 제거 및 영상 재구성 처리 알고리즘은 유방 촬영의 상당한 선량 감소를 위한 길을 열어 유방암 진단을 가능하게 할 것이다.

기체전자증폭기를 이용한 X-선 영상획득실험에 관한 연구 (A Study for The X-ray Image Acquisition Experiment Using by Gas Electron Multipliers)

  • 강상묵;한상효;조효성;남상희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.83-89
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    • 2003
  • 기체전자증폭기는 기존의 기체검출기의 표류공간에 위치하여 표류전기장을 매우 짧은 거리에 걸쳐 전자사태가 가능한 세기(〉 $10^4$ V/cm) 이상으로 압축함으로써 기체이득을 향상시키는 개념적으로 간단한 기구이다 이 기구는 양면이 금속(구리)으로 얇게 코팅된 수십 $\mu\textrm{m}$ 두께의 절연성 foil에 화학적 에칭이나 고출력 레이저빔 천공방법을 이용하여 직경 100 $\mu\textrm{m}$ 이하의 미소 hole들을 100-200 $\mu\textrm{m}$ 간격으로 균일하게 뚫어 놓은 구조로 되어 있다. 본 연구에서는 다양한 실험조건에서 기체전자증폭기의 동작특성을 조사하였으며 또한 기체전자증폭기의 섬광특성을 이용하여 표준 CCD 카메라와 결합하여 X-선 영상을 획득함으로써 디지털 X-선 영상센서로서의 가능성을 제시하였다.