• Title/Summary/Keyword: Dual-energy computed tomography

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Visual and Quantitative Assessments of Regional Xenon-Ventilation Using Dual-Energy CT in Asthma-Chronic Obstructive Pulmonary Disease Overlap Syndrome: A Comparison with Chronic Obstructive Pulmonary Disease

  • Hye Jeon Hwang;Sang Min Lee;Joon Beom Seo;Jae Seung Lee;Namkug Kim;Sei Won Lee;Yeon-Mok Oh
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제21권9호
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    • pp.1104-1113
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    • 2020
  • Objective: To assess the regional ventilation in patients with asthma-chronic obstructive pulmonary disease (COPD) overlap syndrome (ACOS) using xenon-ventilation dual-energy CT (DECT), and to compare it to that in patients with COPD. Materials and Methods: Twenty-one patients with ACOS and 46 patients with COPD underwent xenon-ventilation DECT. The ventilation abnormalities were visually determined to be 1) peripheral wedge/diffuse defect, 2) diffuse heterogeneous defect, 3) lobar/segmental/subsegmental defect, and 4) no defect on xenon-ventilation maps. Emphysema index (EI), airway wall thickness (Pi10), and mean ventilation values in the whole lung, peripheral lung, and central lung areas were quantified and compared between the two groups using the Student's t test. Results: Most patients with ACOS showed the peripheral wedge/diffuse defect (n = 14, 66.7%), whereas patients with COPD commonly showed the diffuse heterogeneous defect and lobar/segmental/subsegmental defect (n = 21, 45.7% and n = 20, 43.5%, respectively). The prevalence of ventilation defect patterns showed significant intergroup differences (p < 0.001). The quantified ventilation values in the peripheral lung areas were significantly lower in patients with ACOS than in patients with COPD (p = 0.045). The quantified Pi10 was significantly higher in patients with ACOS than in patients with COPD (p = 0.041); however, EI was not significantly different between the two groups. Conclusion: The ventilation abnormalities on the visual and quantitative assessments of xenon-ventilation DECT differed between patients with ACOS and patients with COPD. Xenon-ventilation DECT may demonstrate the different physiologic changes of pulmonary ventilation in patients with ACOS and COPD.

손과 손목의 통풍관절염에서 이중에너지 CT를 이용한 요산나트륨 결정 검출과 혈중 요산 농도와의 관계 (Detection of Monosodium Urate Crystal of Hand and Wrist in Suspected Gouty Arthritis Patients on Dual-Energy CT and Relationship with Serum Urate Level)

  • 최하나;류정아;이승훈;김여주;방소영
    • 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.

2세대와 3세대 이중 소스 단일 에너지와 이중 소스 이중 에너지를 이용한 복부 컴퓨터단층촬영의 방사선량 및 영상 품질 비교 (Comparison of Radiation Dose and Image Quality between the 2nd Generation and 3rd Generation DualSource Single-Energy and Dual-Source Dual-Energy CT of the Abdomen)

  • 김창건;김시형;조승현;염현규;김원화;김혜정
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권6호
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    • pp.1342-1353
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    • 2022
  • 목적 2세대 및 3세대 이중 소스 단일 에너지와 이중 소스 이중 에너지를 이용한 복부 CT의 방사선량과 영상 품질을 비교하였다. 대상과 방법 부분 또는 근치적 신절제술 후 2019년 첫 10개월(2세대 이중 소스 CT)과 2020년 첫 10개월(3세대 이중 소스 CT)에 추적관찰 복부 CT를 시행한 환자들을 대상으로 하였다. 총 320명의 환자를 성별과 체질량지수에 따라 각각 80명씩 4개 그룹으로 나누었다(A, 2세대 이중 소스 단일 에너지 CT; B, 2세대 이중 소스 이중 에너지 CT; C, 3세대 이중 소스 단일 에너지 CT 및 D, 3세대 이중 소스 이중 에너지 CT). 각 그룹 간 방사선량과 영상 품질(객관적, 주관적 품질)을 비교하였다. 결과 3세대 이중 소스 이중 에너지 CT의 평균 신체 크기 특이적 선량 추정값은 2세대 이중 소스 단일 에너지 CT (42.5%, p = 0.013)와 2세대 이중 소스 이중 에너지 CT (46.9%, p = 0.015) 보다 의미 있게 낮았다. 관찰자 간 일치는 전반적인 영상 품질(intraclass correlation coefficient [이하 ICC]: 0.8867) 및 인공물(ICC: 0.9423)에서 높은 일치도를 보였다. 결론 3세대 이중 소스 이중 에너지 CT는 2세대 이중 소스 이중 에너지 CT 및 이중 소스 단일 에너지 CT와 비교하여 높은 영상 품질을 유지하면서 방사선량을 상당히 감소시킨 결과를 보여주었다.

간의 단일선원 Twin Beam과 이중선원 이중에너지 전산화단층촬영의 비조영증강 영상과 가상 비조영증강 영상의 비교 연구 (Comparison of True and Virtual Non-Contrast Images of Liver Obtained with Single-Source Twin Beam and Dual-Source Dual-Energy CT)

  • 이정섭;최국명;김봉수;고수연;이경렬;김정재;김두리
    • 대한영상의학회지
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    • 제84권1호
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    • pp.170-184
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    • 2023
  • 목적 Twin beam dual-energy CT (이하 tbDECT)와 dual source DECT (이하 dsDECT)를 통해 얻은 true non-contrast image (이하 TNC)와 virtual non-contrast image (이하 VNC)의 attenuation values 차이를 평가해 보고자 한다. 대상과 방법 간 DECT를 촬영한 62명의 환자를 대상으로 하였다(tbDECT, 32명; dsDECT, 30명). TNC와 재구성한 arterial VNC (이하 AVNC), portal VNC (이하 PVNC), delayed VNC (이하 DVNC)에서 복부내 11개 장기에 대해 attenuation values를 측정하여 비교하였다. 또한 TNC와 VNC attenuation values의 절대오차가 10 Hounsfield units (이하 HU) 이하인 비율을 구하였다. 결과 TNC와 VNC의 평균 attenuation values 비교에서 각 DECT별 33개의 항목(3시기 VNC, 11개 장기) 중 tbDECT는 17개, dsDECT 19개 항목에서 유의한 차이를 보였다(Bonferroni correction p < 0.0167). 절대오차 10 HU이하인 비율은 tbDECT의 AVNC, PVNC, DVNC에서 각각 56.7%, 69.2%, 78.6%, dsDECT는 각각 70.5%, 78%, 78%이었고, 두 DECT모두 AVNC에서 가장 낮았다. 결론 두 DECT의 VNC는 적지 않은 attenuation values 차이로 TNC를 대체하기에는 충분하지 않다.

물리적 인자의 변화에 따른 다양한 구성물질의 하운스필드 단위 평가 및 응용 (Estimation and Application of HU Values for Various Materials as a Function of Physical Factor)

  • 이승완;김희중;김태호;조소정;이창래
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권3호
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    • pp.145-151
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    • 2009
  • 본 연구는 관전압(kVp), 관전류량(mAs)과 같은 물리적 인자의 변화에 따른 다양한 구성 물질의 하운스필드 단위(HU, Hounsfield Unit) 평가를 통해 전산화단층촬영(Computed Tomography) 장치에 대한 성능을 평가하고 이들의 응용가능성을 연구하고자 하였다. MDCT (Siemens SOMATOM Sensation 4, Germany)를 이용하여 밀도가 다른 다양한 물질의 물리적 인자의 변화에 따른 HU 값을 측정하였다. 실험결과 관전압이 증가함에 따라 물질의 HU 값은 대체적으로 감소하고, 특히 뼈와 조영제의 구성물질인 요오드(iodine)의 경우 관전압이 80 kVp에서 140 kVp로 증가했을 때 HU 값은 각각 32%, 42% 감소하였다. 반면, 50 mAs에서 400 mAs로 관전류량이 증가함에 따라 HU 값에는 큰 변화가 없었다. 그리고 물질의 밀도가 0.00 $g/cm^3$에서 1.82 $g/cm^3$로 증가함에 따라 HU 값은 선형적으로 증가하였다. 조영제의 구성물질인 요오드의 경우에는 농도가 증가함에 따라 HU 값은 선형적으로 증가하였고 관전압이 증가함에 따라 HU 값이 감소하였다. 관전압 증가에 따른 감소정도는 요오드의 농도에 따라 차이가 있으며 3%의 농도에서 가장 큰 차이를 보였다. 이러한 결과를 이용하여 single source CT 장치에서 혼합물의 물질분리 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 다양한 물질에 대한 물리적 인자와 HU의 상관관계를 확인하였고, single source CT 장치를 이용하여 물질분리 효과를 구현함으로써 CT 장치의 효율성을 증가시키고, 응용분야를 확장할 수 있을 것으로 기대한다.

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Deep Learning-Based Computed Tomography Image Standardization to Improve Generalizability of Deep Learning-Based Hepatic Segmentation

  • Seul Bi Lee;Youngtaek Hong;Yeon Jin Cho;Dawun Jeong;Jina Lee;Soon Ho Yoon;Seunghyun Lee;Young Hun Choi;Jung-Eun Cheon
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권4호
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    • pp.294-304
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    • 2023
  • Objective: We aimed to investigate whether image standardization using deep learning-based computed tomography (CT) image conversion would improve the performance of deep learning-based automated hepatic segmentation across various reconstruction methods. Materials and Methods: We collected contrast-enhanced dual-energy CT of the abdomen that was obtained using various reconstruction methods, including filtered back projection, iterative reconstruction, optimum contrast, and monoenergetic images with 40, 60, and 80 keV. A deep learning based image conversion algorithm was developed to standardize the CT images using 142 CT examinations (128 for training and 14 for tuning). A separate set of 43 CT examinations from 42 patients (mean age, 10.1 years) was used as the test data. A commercial software program (MEDIP PRO v2.0.0.0, MEDICALIP Co. Ltd.) based on 2D U-NET was used to create liver segmentation masks with liver volume. The original 80 keV images were used as the ground truth. We used the paired t-test to compare the segmentation performance in the Dice similarity coefficient (DSC) and difference ratio of the liver volume relative to the ground truth volume before and after image standardization. The concordance correlation coefficient (CCC) was used to assess the agreement between the segmented liver volume and ground-truth volume. Results: The original CT images showed variable and poor segmentation performances. The standardized images achieved significantly higher DSCs for liver segmentation than the original images (DSC [original, 5.40%-91.27%] vs. [standardized, 93.16%-96.74%], all P < 0.001). The difference ratio of liver volume also decreased significantly after image conversion (original, 9.84%-91.37% vs. standardized, 1.99%-4.41%). In all protocols, CCCs improved after image conversion (original, -0.006-0.964 vs. standardized, 0.990-0.998). Conclusion: Deep learning-based CT image standardization can improve the performance of automated hepatic segmentation using CT images reconstructed using various methods. Deep learning-based CT image conversion may have the potential to improve the generalizability of the segmentation network.

고관절 인공치환술 환자에서 금속 인공물 감소 방법의 비교: 가상 단일에너지영상 대 금속 인공물 감소기법 (Comparison of Metal Artifact Reduction Algorithms in Patients with Hip Prostheses: Virtual Monoenergetic Images vs. Orthopedic Metal Artifact Reduction)

  • 류혜진;홍성환;최자영;채희동
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권6호
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    • pp.1286-1297
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    • 2022
  • 목적 고관절 인공치환물을 가진 환자에서 여러 가지 금속인공물 감소 효과를 비교하였다. 대상과 방법 이 연구는 고관절 인공치환술과 이중에너지 전산화단층촬영을 시행한 47명 환자에서 시행하였다. 금속에서 발생한 인공물 감소효과는 서로 다른 3개의 영상(고식적 영상, 금속인공물 감소영상, 가상 단일에너지 영상)에서 비교하였다. 이를 위해 인공관절 주변 7곳에서 금속인공물에 대한 정량적 분석과 정성적 분석을 시행하였다. 결과 금속인공물 감소영상에서 가장 낮은 영상잡음과 인공물 지수를 보였고, 다음으로는 가상 단일에너지 영상이었다. 금속인공물 감소영상은 저음영 인공물이 매우 심한 영역에서만 높은 대조도를 보인 반면, 가상 단일에너지 영상은 인공물 주변 골조직과 그 외 영역에서 높은 대조도를 보였다. 연부조직 분석에서도 금속인공물 감소영상이 더 우수함을 보여 주었다. 정성적 분석에서도 금속인공물 감소영상이 가상 단일에너지 영상보다 인공물 감소 효과가 뛰어남을 밝혔지만, 이차적인 인공물 발생도 가장 흔히 발생하였다. 결론 금속인공물 감소영상이 심한 금속인공물감소에 가장 뛰어난 효과를 보였지만 새로운 이차적 인공물을 발생시켰다. 가상 단일에너지 영상은 인공물 주변 골조직 평가에서 우수함을 보였다.

Comparisons of obesity assessments in over-weight elementary students using anthropometry, BIA, CT and DEXA

  • Yu, Ok-Kyeong;Rhee, Yang-Keun;Park, Tae-Sun;Cha, Youn-Soo
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제4권2호
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    • pp.128-135
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    • 2010
  • Obesity was characterized in Korean elementary students using different obesity assessment tests on 103 overweight elementary students from three schools of Jeonbuk Province. The body mass index (BMI) and obesity index (OI) were compared, and the data using DEXA and CT were compared with the data using BIA and a tape measure. The results of this study are as follows: first, 27 students who were classified as obese by OI were classified as overweight by BMI, and 3 students who were classified as standard weight by BMI were classified as overweight by OI. Secondly, by DEXA and BIA measurements, there was 1.51% difference in body fat percentage (boys 1.66%, girls 1.17%) and the difference in body fat mass between boys and girls was 0.77 kg (boys 0.85 kg, girls 0.59 kg), but those differences in body fat percentage and mass were not statistically significant. Thirdly, the average total abdominal fat (TAF) measured by CT scans of obese children was more significantly related with subcutaneous fat (r = 0.983, P < 0.01) than visceral fat (r = 0.640, P < 0.01). Also, TAF were highest significant with waist circumference by a tape measure (r = 0.744, P < 0.01). In summary, as there are some differences of assessment results between two obesity test methods (BMI, OI), we need more definite standards to determine the degree of obesity. The BIA seems to be the most simple and effective way to measure body fat mass, whereas waist/hip ratio (WHR) using a tape measurer is considered to be the most effective method for assessing abdominal fat in elementary students.

A Pilot Study on Hip Bone Mineral Densities Estimation from Forearm CBCT images

  • Ko, Hoon;Lee, Chang-Hoon;Jeong, Kwanmoon;Lee, Myeung Su;Nam, Yunyoung;Yoon, Kwon-Ha;Lee, Jinseok
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.6054-6068
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    • 2017
  • In this paper, we defined the relative cross-sectional area of forearm cortical bone and investigated its correlation with hip bone mineral density values of total femur, femoral neck, femoral trochanter, femoral inter-trochanter and femoral ward's triangle, respectively. Based on the correlations, we established a linear transformation between the relative cross-sectional area of forearm cortical bone and each hip bone BMD. We obtained forearm images using CBCT and hip bone BMDs using dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) for 28 subjects. We also investigated the optimal forearm region to provide the strongest correlation coefficient. We used the optimized forearm region to establish each linear transformation to estimate BMD values for total femur, femoral neck, femoral trochanter, femoral inter-trochanter and femoral ward's triangle from the relative cross-sectional area of forearm cortical bone, respectively. We observed the strong correlations with total femur (r=0.889), femoral neck (r=0.924), femoral trochanter (r=0.821), femoral inter-trochanter (r=0.867) and femoral ward's triangle (r=0.895), respectively. The strongest correlation was observed in the forearm mid-shaft regions. Our results suggest that the hip bone BMD values can be simply estimated from forearm CBCT images in a convenient sitting position without X-ray exposure on a hip including genital organs, and may be useful for screening osteoporosis.

골밀도와 수냉증과의 상관성 연구 (A Study on the Correlation between of Bone Mineral Density and Cold Hypersensitivity of Hands)

  • 이동녕;이정임;고호연;김형준
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.11-20
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    • 2015
  • Objectives The purpose of this study was to examine the relationship between cold hypersensitivity and bone mineral density. Methods 28 outpatients who visited OO University Oriental Hospital from July 11th, 2013 to August 28th, 2013 were analyzed. Patients were subjected to thermometer, and those with thermal difference greater than 0.3 ℃ between upper arm and palm and also with more than VAS 4 of cold hypersensitivity were diagnosed with cold sensitivity. Lumba spine (L2-4) and heel bone measurement were obtained on dual energy X-ray absorptiometry (DEXA) and Quantitative Computed Tomography (QCT). Results 1. There was statistically significant correlation between T-score of DEXA and body weight (0.522), BMI (0.643), OSTA (Osteoporosis elf-assesment Tool for Asians, 0.579), BMI, T-score and Z-score of QCT. OSTA and T-score of QCT (0.521) also had statistically significance. 2. There was no statistically significant correlation between body fat, abdominal obesity rate, degree of cold hypersensitivity, upper arm and palm's temperature difference, palm temperature, height and Z-score, T-score of QCT or T-sore of DEXA. Conclusions Bone mineral density was lower in women who had cold hypersensitivity of hand and feet. But there was no statistically significant correlation between bone mineral density and degree of cold hypersensitivity, upper arm and palm’s temperature difference.