• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.77-84
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• 2017

목 적: 이중선원 듀얼에너지 CT(DS-DECT)의 가상 단색 영상을 이용해서 영상의 질 향상과 선량학적 영향에 대한 방사선치료계획 이용의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: DS-DECT를 이용하여 듀얼에너지(80/Sn 140 kVp)와 싱글에너지(120 kVp) 영상을 획득하였다. 영상 교정 팬텀 실험을 위해서 40-140 keV 범위로 단색 영상을 재구성했다. 선량 측정용 고체물등가팬텀 연구에서는 64, 69, 88, 105 keV 단색 영상을 선택했다. 스테인리스 스틸을 포함한 고체물등가팬텀에 $10{\times}10cm^2$ 조사야, SSD 100 cm, 10 MV 광자선, 100 MU 조사선량, 단일빔으로 치료계획을 수립하였다. 방사선량측면도 자료는 중심축에 위치한 4개의 지점에서 구했다. 싱글에너지 CT에서 획득한 다색 영상을 기준영상으로 하고, 가상 단색 영상의 선량학적 결과를 분석하였다. 결 과: 낮은 단색 에너지 수치에서 평균 감약이 증가했다. 7개의 물질 중에서 Teflon이 에너지 의존성이 가장 컸고, 10 keV 수치 상승으로 CT number가 평균 2.48 % 감소했다. 저밀도 공기에서는 단색 에너지에 대한 에너지 의존성이 없었다. Polystyrene, Acrylic은 70 keV 이상에서 안정한 CT number를 나타내었다. CT-ED 변환 곡선은 80 keV 단색 영상과 120 kVp 다색 영상이 비슷하였다. 단색 영상의 에너지가 증가할수록 금속의 식별 능력이 향상되었다. 줄무늬 인공음영은 105 keV 단색 영상에서 높은 감소를 보였지만, 여전히 남아 있었다. 다색 영상과 비교하여 각 영상에 따른 방사선치료계획의 선량학적 차이는 ${\pm}0.7%$ 미만이었다. 결 론: 듀얼에너지 영상의 획득은 싱글에너지에 비해 피폭선량을 감소시킬 수 있고, 가상 단색 영상은 CT number 보정에 유용하였다. 향상된 영상의 질은 인체의 기하구조 묘사와 전자 밀도 분포 형성에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제19권6호
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• pp.1077-1088
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• 2018

Objective: To correlate CT parameters on detector-based dual-energy CT enterography (DECTE) with Crohn's disease activity index (CDAI) and externally validate quantitative CT parameters. Materials and Methods: Thirty-nine patients with CD were retrospectively enrolled. Two radiologists reviewed DECTE images by consensus for qualitative and quantitative CT features. CT attenuation and iodine concentration for the diseased bowel were also measured. Univariate statistical tests were used to evaluate whether there was a significant difference in CTE features between remission and active groups, on the basis of the CDAI score. Pearson's correlation test and multiple linear regression analyses were used to assess the correlation between quantitative CT parameters and CDAI. For external validation, an additional 33 consecutive patients were recruited. The correlation and concordance rate were calculated between real and estimated CDAI. Results: There were significant differences between remission and active groups in the bowel enhancement pattern, subjective degree of enhancement, mesenteric fat infiltration, comb sign, and obstruction (p < 0.05). Significant correlations were found between CDAI and quantitative CT parameters, including number of lesions (correlation coefficient, r = 0.573), bowel wall thickness (r = 0.477), iodine concentration (r = 0.744), and relative degree of enhancement (r = 0.541; p < 0.05). Iodine concentration remained the sole independent variable associated with CDAI in multivariate analysis (p = 0.001). The linear regression equation for CDAI (y) and iodine concentration (x) was y = 53.549x + 55.111. For validation patients, a significant correlation (r = 0.925; p < 0.001) and high concordance rate (87.9%, 29/33) were observed between real and estimated CDAIs. Conclusion: Iodine concentration, measured on detector-based DECTE, represents a convenient and reproducible biomarker to monitor disease activity in CD.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권9호
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• pp.1095-1103
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• 2020

Objective: The present study aimed to investigate whether quantitative dual-energy computed tomography (DECT) parameters offer an incremental risk stratification benefit over the CT ventricular diameter ratio in patients with acute pulmonary embolism (PE) by using propensity score analysis. Materials and Methods: This study was conducted on 480 patients with acute PE who underwent CT pulmonary angiography (CTPA) or DECT pulmonary angiography (DE CT-PA). This propensity-matched study population included 240 patients with acute PE each in the CTPA and DECT groups. Altogether, 260 (54.1%) patients were men, and the mean age was 64.9 years (64.9 ± 13.5 years). The primary endpoint was all-cause death within 30 days. The Cox proportional hazards regression model was used to identify associations between CT parameters and outcomes and to identify potential predictors. Concordance (C) statistics were used to compare the prognoses between the two groups. Results: In both CTPA and DECT groups, right to left ventricle diameter ratio ≥ 1 was associated with an increased risk of all-cause death within 30 days (hazard ratio: 3.707, p < 0.001 and 5.573, p < 0.001, respectively). However, C-statistics showed no statistically significant difference between the CTPA and DECT groups for predicting death within 30 days (C-statistics: 0.759 vs. 0.819, p = 0.117). Conclusion: Quantitative measurement of lung perfusion defect volume by DECT had no added benefit over CT ventricular diameter ratio for predicting all-cause death within 30 days.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권5호
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• pp.405-411
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• 2018

We will provide basic data on the evaluation of patient dose in terms of DECT quality control by comparing the equipment-provided dose with the measured dose according to the configuration method of the X-ray generator by the manufacturer of the dual-energy CT unit. For computed tomography (CT) equipment, Discovery 750HD, Aquilion ONE GENESIS Edition, and Somatom Definition Flash were used. The $CTDI_{vol}$ value was measured by inserting the Unfors Xi ion chamber into a 32 cm PMMA acryl Phantom. The results of estimated $CTDI_{vol}$ DECT and measured $CTDI_{vol}$ showed that the dose difference between DECT 80 + 140 kVp of G company was at least 0.51% and -1.90% max, and measured $CTDI_{vol}$ was slightly lower (p<0.05). The difference of 80 + 140 kVp of S company was the minimum of 5.84% and the maximum of 7.52% (p<0.05). The measured $CTDI_{vol}$ was less than estimated $CTDI_{vol}$. The C company's 80 + 135 kVp showed a difference of at least 7.58% and a maximum of 13.58% (P<0.05), and all of measured $CTDI_{vol}$ was less. The linearity of exposure dose for all DECT equipment was very linearly reflected with $R^2$ being 0.97 or above, and the measured dose of the ionization chamber was less than the predicted dose of the monitor.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권9호
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• pp.1555-1568
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• 2021

Pulmonary embolism (PE) is a potentially fatal disease if the diagnosis or treatment is delayed. Currently, multidetector computed tomography (MDCT) is considered the standard imaging method for diagnosing PE. Dual-energy CT (DECT) has the advantages of MDCT and can provide functional information for patients with PE. The aim of this review is to present the potential clinical applications of DECT in PE, focusing on the diagnosis and risk stratification of PE.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.537-543
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• 2022

본 연구의 목적은 이중에너지 CT를 이용한 유효원자번호 정보를 통한 췌장 검출 가능성 연구이다. 10개의 다양한 인체 등가 물질의 유효원자번호를 Stoichiometric calibration을 통해 추정하였다. Stoichiometric calibration을 위해 저에너지와 고에너지에 해당하는 10개 인체 등가 물질에 대한 HU값을 이용하였다. 이를 바탕으로 반복 알고리즘을 통해 인체 등가 물질에 대한 유효원자번호 영상을 추출하였다. 연구결과에 따르면, 유효원자번호에 따른 감약의 비는 R²값이 0.9999로 추정되었고, Pancreas, water, Liver, Blood, Spongiosa, Cortical bone의 유효원자번호는 이론값과 비교하여 전체적으로 1% 이내의 정확도를 보였다. 췌장암 검사는 조영제를 사용하므로 잠재적인 조영제 부작용 가능성이 있다. 이를 해결하기 위해 조영 증강 없는 이중에너지를 이용한 유효원자번호 추출을 통해 정확하고 안전한 검사에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 바탕으로 향후 연구에서는 임상 영상을 바탕으로 췌장암의 HU값을 이용하여 췌장암 검출에 대한 연구를 수행할 것이다.

• 핵의학기술
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• 제19권2호
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• pp.93-101
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• 2015

SPECT영상에서 산란계수는 정량적 계수오차와 영상품질 저하의 요인이다. 이에 다양한 산란보정(Scatter Correction, SC)방법이 연구되어 왔으며, 본 연구에서는 기존의 에너지창(Energy Window, EW) 기반 SC(EWSC)와의 비교로 SPECT/CT에서 사용되는 CT 기반 SC(CTSC)의 정확성을 평가하고자 한다. 중앙에 열소막대(hot rod, 74.0 MBq)를 설정한 Triple line insert 팬텀의 내부에 산란계수의 영향이 없는 기준영상의 획득을 위하여 공기를 채운 후 SPECT /CT영상을 획득하였고, 같은 조건에서 산란계수의 영향을 유도하기 위하여 공기대신 물을 채운 후 SPECT/CT영상을 각각 별도로 획득하였다. 두 조건 모두 Astonish(iterative : 4, subset : 16) 재구성 방법과 CT감쇠보정을 공통 적용하였고, 물을 채운 영상에 비산란보정(NSC), EWSC, CTSC 3가지 유형의 산란보정방법을 사용하였다. EWSC를 위하여 주(=peak) 에너지창(140 keV, 20%) 이외에 보조 에너지창 9개를 추가 설정한 후 영상을 동시 획득하였고, EWSC의 종류는 DPW(dual photopeak window) 10%, DEW (dual energy window)20%, TEW(triple energy window)10%, TEW5.0%, TEW2.5% 5가지를 사용하였다. 일차(primary)계수의 변동이 없는 조건하에, 두 조건의 영상에 VOI를 그려 총계수를 측정한 후 총계수 중 산란계수의 비를 %SF(percent scatter fraction)로 구하고, 공기를 채운 영상을 기준으로 물을 채운 영상과의 계수차이를 %NMSE (per cent normalized mean-square error)로 평가하였다. 공기를 채운 영상을 기준으로 각 산란보정방법이 적용된 물을 채운 영상의 %SF는 NSC 37.44, DPW 27.41, DEW 21.84, TEW10% 19.60, TEW5% 17.02, TEW2.5% 14.68, CTSC 5.57로 CTSC에서 제거된 산란계수가 가장 많았으며, %NMSE는 NSC 35.80, DPW 14.28, DEW 7.81, TEW10% 5.94, TEW5% 4.21, TEW2.5% 2.96, CTSC 0.35로 CTSC에서 가장 낮게 나타났다. SPECT/CT영상에서 실험에 사용된 각 산란보정 방법의 적용은 산란계수의 영향으로 발생된 정량적 계수오차를 개선시킬 수 있었다. 특히, CTSC의 경우 기존의 EWSC방법들과 비교하여 가장 낮은 %NMSE (=0.35)를 보여 비교적 정확한 산란보정이 가능하였다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권7호
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• pp.838-850
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• 2020

Computed tomography (CT) is an important imaging modality in evaluating thoracic malignancies. The clinical utility of dual-energy spectral computed tomography (DESCT) has recently been realized. DESCT allows for virtual monoenergetic or monochromatic imaging, virtual non-contrast or unenhanced imaging, iodine concentration measurement, and effective atomic number (Z_eff map). The application of information gained using this technique in the field of thoracic oncology is important, and therefore many studies have been conducted to explore the use of DESCT in the evaluation and management of thoracic malignancies. Here we summarize and review recent DESCT studies on clinical applications related to thoracic oncology.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1342-1349
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• 2023

The planning accuracy of charged particle therapy (CPT) is subject to the accuracy of stopping power (SP) estimation. In this study, we propose a method of deriving a pseudo-triple-energy CT (pTECT) that can be achievable in the existing dual-energy CT (DECT) systems for better SP estimation. In order to remove the direct effect of errors in CT values, relative CT values according to three scanning voltage settings were used. CT values of each tissue substitute phantom were measured to show the non-linearity of the values thereby suggesting the absolute difference and ratio of CT values as parameters for SP estimation. Electron density, effective atomic number (EAN), mean excitation energy and SP were calculated based on these parameters. Two of conventional methods were implemented and compared to the proposed pTECT method in terms of residuals, absolute error and root-mean-square-error (RMSE). The proposed method outperformed the comparison methods in every evaluation metrics. Especially, the estimation error for EAN and mean excitation using pTECT were converging to zero. In this proof-of-concept study, we showed the feasibility of using three CT values for accurate SP estimation. Our suggested pTECT method indicates potential clinical utility of spectral CT imaging for CPT planning.

• 대한영상의학회지
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• 제84권1호
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• pp.212-225
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• 2023

목적 본 연구에서는 손과 손목의 이중에너지 CT (dual-energy CT)에서 요산나트륨(monosodium urate) 결정이 검출된 환자들은 그렇지 않은 환자들과 비교하여 어떤 특성을 가지는지 그리고 검출된 요산나트륨 결정은 어떤 양상으로 관찰되는지를 알아보고자 하였다. 대상과 방법 2015년 8월 1일부터 2020년 8월 31일까지 임상적으로 통풍이 의심되어 이중에너지 CT를 촬영한 93명의 환자를 대상으로 하였다. 이중에너지 CT에서 검출된 요산나트륨 결정의 부피 및 개수, 혈중 요산 농도와 그 최고치를 알아보았고, 요산나트륨 결정의 침착 양상을 분석하였다. 결과 이중에너지 CT에서 검출된 요산나트륨 결정의 부피는 0.01-16.11 cm³ (평균 1.07 cm³) 였다. 혈중 요산 농도의 평균값은 이중에너지 CT상 요산나트륨 결정이 발견된 환자군에서 유의미하게 높았다. 이중에너지 CT에서 요산나트륨 결정은 손목, 손가락, 수지건 순으로 많이 관찰되었다. 결론 이중에너지 CT에서 요산나트륨 결정은 손목 앞쪽에서 가장 흔하게 발견되었다.