• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권5호
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• pp.364-370
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• 2008

Recent development in large area flat-panel x-ray detector technology enables clinical application of digital tomosyntesis. Unlike conventional motion tomography using x-ray films, flat-panel x-ray detectors provide projection images in digital formats so that tomographic images can be synthesized in a more flexible way. For the digital tomosynthesis, precise movements of the x-ray source and the x-ray detector with respect to a fulcrum point are necessary. In this study, we apply the digital tomosynthesis technique to the flat-panel detector based micro-CT in which the flat-panel detector and the x-ray source rotate together on a circular arc. The experimental results suggest that flat-panel detector based 3D CTs can be used for digital tomosynthesis in the clinical environment.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제30권6호
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• pp.476-481
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• 2009

The most troublesome artifacts in micro computed tomography (micro-CT) are ring artifacts. The ring artifacts are caused by non-uniform sensitivity and defective pixels of the x-ray detector. These ring artifacts seriously degrade the quality of CT images. In flat-panel detector based micro-CT systems, the ring artifacts are hardly removed by conventional correction methods of digital radiography, because very small difference of detector pixel signals may make severe ring artifacts. This paper presents a novel method to remove ring artifacts in flat-panel detector based micro-CT systems. First, the bad lines of a sinogram which are caused by defective pixels of the detector are identified, and then, they are corrected using a cubic spline interpolation technique. Finally, a ring artifacts free image is reconstructed from the corrected projections. We applied the method to various kinds of objects and found that the image qualities were much improved.

• 핵의학기술
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• 제17권2호
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• pp.15-24
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• 2013

SPECT/CT의 수요가 늘면서 CT에 따른 복합적 진단정보에 대한 관심이 대두되고 있으며, 그 잠재적 성능가치에 대한 연구가 다양하게 진행 중이다. 하지만 그에 따른 CT 피폭 저감에 대한 연구는 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 상 하지(extremity) 뼈 SPECT/CT 검사 시 평판형(flat-panel) CT에서의 피폭저감 영향에 대해 고찰하는데 목적을 두었다. 상 하지 뼈 SPECT/CT 검사 시 평판형과 나선형(helical) CT 간의 선량 조건에 따른 영상의 질, 피폭선량 비교를 위해 BrightView XCT (Philips Healthcare, Cleveland, USA)와 Briliance 16 CT (Philips, Healthcare, Cleveland, USA)를 적용하였다. AAPM CT phantom을 대상으로 노이즈(noise), 공간 분해능(spatial resolution)을 평가하였으며, 촬영 조건은 관전압 120 kVp로 고정하고, 관전류량(mAs)는 평판형 CT의 상 하지용 촬영 조건인 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 mA를 기준으로 산출된 mAs를 두 장비에 동일 적용하였다. 각 조건별 동일 촬영거리 내에서 DLP (dose-length product)값을 산출하였다. 또한 CT의 조건변화에 따라 SPECT 영상에 미치는 영향을 확인하기 위해 NEMA IEC body phantom으로 영상을 획득하고 %contrast를 확인하였다. 산출된 정보는 SPSS ver.18로 기술통계 분석 하였다. AAPM phantom에서는 mAs의 증가에 따라 노이즈는 감소하였고, 평판형 CT가 나선형 CT보다 노이즈가 낮았으며, 그 차이는 저선량의 조건일수록 증가하였다. 분해능 평가에서 두 장비 모두 0.75 mm까지 육안으로 식별 가능하였고, 평판형 CT의 경우 선량조건(mA)의 증가에 따라 DLP값이 54-216 mGy cm까지 증가하였으며, 나선형 CT의 경우 177-709 mGy cm로 증가하였다. NEMA IEC body phantom에서는 CT 촬영 조건 변화에 따른 동일한 크기의 구(sphere)에서 측정한 결과 %contrast는 일정한 값을 유지하였다. 동일한 조건을 적용한 평판형과 나선형 CT 간의 선량 조건 변화에 따른 영상의 질은 큰 차이를 보이지 않았으며, 충분한 피폭저감의 효과를 얻을 수 있었다. 또한 SPECT 영상의 %contrast 분석을 통해 영상의 질이 유지되는 것을 확인하였다. 그러므로 촬영범위가 넓지 않고 고분해능을 요구하는 상 하지 뼈 SPECT/CT 검사에서 평판형 CT를 적용하는 것이, 나선형 CT에 비해 낮은 선량조건을 적용함에도 불구하고 유사한 영상의 질을 기대할 수 있다. 또한 이를 통해 실제 임상에서 불필요한 피폭선량 저감에 도움이 되리라 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권1호
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• pp.95-101
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• 2007

Recently, small-animal imaging technology has been rapidly developed for longitudinal screening of laboratory animals such as mice and rats. One of newly developed imaging modalities for small animals is an x-ray micro-CT (computed tomography). We have developed two types of x-ray micro-CT systems for small animal imaging. Both systems use flat-panel x-ray detectors and micro-focus x-ray sources to obtain high spatial resolution of $10{\mu}m$. In spite of the relatively large field-of-view (FOV) of flat-panel detectors, the spatial resolution in the whole-body imaging of rats should be sacrificed down to the order of $100{\mu}m$ due to the limited number of x-ray detector pixels. Though the spatial resolution of cone-beam CTs can be improved by moving an object toward an x-ray source, the FOV should be reduced and the object size is also limited. To overcome the limitation of the object size and resolution, we introduce zoom-in micro-tomography for high-resolution imaging of a local region-of-interest (ROI) inside a large object. For zoom-in imaging, we use two kinds of projection data in combination, one from a full FOV scan of the whole object and the other from a limited FOV scan of the ROI. Both of our micro-CT systems have zoom-in micro-tomography capability. One of both is a micro-CT system with a fixed gantry mounted with an x-ray source and a detector. An imaged object is laid on a rotating table between a source and a detector. The other micro-CT system has a rotating gantry with a fixed object table, which makes whole scans without rotating an object. In this paper, we report the results of in vivo small animal study using the developed micro-CTs.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권2호
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• pp.97-102
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• 2004

소 동물 촬영에 이용될 수 있는 고해상도의 x-선 cone-beam micro computed tomography (micro-CT) 시스템을 개발하였다 Micro-CT 시스템은 120${\times}$120 mm2 의 2차원 평판 x-선 감지기, micro-focus x-선 발생장치, 주사 기구부, 병렬처리 영상 재구성 시스템으로 이루어져 있다. 개발된 시스템의 성능을 평가하기 위해 대조도와 공간해상도를 측정하였다. 대조도 실험에서는 95 mGy 에서 36 CT-번호를 구별할 수 있음을 확인하였고, 공간 해상도 실험에서는 14 lp/mm 의 성능을 확인하였다. 소 동물 촬영 결과로 실험용 쥐의 대퇴부, 심장 그리고 복부 동맥 혈관을 촬영한 경상을 제시하였다. 개발된 micro-CT 시스템은 소 동물을 이용한 생명공학 분야 연구에 널리 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.209-218
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• 2008

IMRT, 양성자 치료와 같이 방사선 치료 기술이 발전할수록 치료 시 환자의 위치를 확인하고 그 정확성을 평가하는 기술의 중요성이 강조되고 있다. 현재 국립암센터 양성자치료센터에 설치되어 있는 양성자 치료기의 단순 X-선 영상시스템을 이용하여 콘빔 CT (cone-beam CT) 3차원 영상을 획득, 영상유도 방사선 치료의 가능성을 확인하고자 하였다. 양성자 치료기에 설치되어있는 X-선 영상시스템(SDD: 2,108 mm, SOD: 1,511 mm, Varian a277 x-ray tube & Varian Paxscan 4030: a-Si＋DRZ screen)을 이용하여 양성자 갠트리를 $2^{\circ}$씩 회전시켜가면서 기하학적인 오차 측정을 위한 팬톰과 인체 팬톰 (Humanoid phantom, Rando, CA, USA)의 투사영상을 획득하였다. 현재 시스템적으로 연속적인 회전과 영상획득이 지원되지 않아서 영상획득 후 갠트리를 회전하는 방법으로 투사영상을 획득하였다. 기하학적 오차측정을 위한 팬텀과 두경부 팬텀에 대해서 $360^{\circ}$를 회전하며 180장의 투사영상($2,304{\times}3,200$, 14 bit with 127${\mu}m$ pixel pitch)을 관전압 85 kVp, 관전류 80 mA, 조사시간 0.5 s의 조건으로 촬영하였다. 콘빔 CT 영상재구성을 위해 Ram-Lak filter를 적용한 Feldkamp cone-beam 알고리즘을 사용하였으며, 획득한 180장의 투사영상을 사용하여 $0.4{\times}0.4{\times}0.4mm^3$의 voxel size를 가진 $512{\times}512{\times}512$ CT영상을 재구성하였다. 기하학적인 오차 측정방법을 통해 X-선 선원, 검출기와 갠트리의 기하학적 정보를 측정하였다. 측정된 결과에 의하면 검출기가 $0.25^{\circ}$ 회전된 오차를 보이는 것을 발견하였다. 기하학적 교정으로 재구성된 콘빔 CT 영상을 multi-planar view (axial, sagittal and coronal view) 및 3차원 영상으로 재구성하여 비교 평가 하였다. 현재 양성자치료기에 설치되어있는 단순 X-선 영상 시스템에서 기하학적 오차 측정을 위한 볼 팬텀을 이용하여 시스템의 오차를 측정하였다. 측정한 오차를 바탕으로 기하학적 교정을 통해서 두경부 및 복부 팬텀에 대한 3차원 영상인 콘빔 CT 영상들을 재구성하였다. 추후 연속적인 회전을 통한 영상획득이 가능하게 된다면, 보다 정확하고 신속한 영상재구성이 가능 하며 콘빔 CT가 영상유도 양성자 치료에 매우 유용할 것으로 사려된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권3호
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• pp.7-14
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• 2005

본 논고에서는 microfocus X 선 발생장치와 평판형 영상센서를 이용한 micro-CT 시스템의 개발과 그 응용에 대해 소개하였다. 개발과 관련하여서는 영상센서 및 시스템의 동작원리뿐만 아니라 성능평가 결과에 대해서도 간단히 언급하였는데, 이와 같은 성능평가는 추후 개선된 혹은 새로운 설계 및 제작을 위해서는 필수적으로 수반되어야 할 부분이다. 개발된 micro-CT 시스템의 응용분야 소개와 관련하여서는 몇 가지 획득 영상을 토대로 바이오 영상과 산업용 영상에 관하여 언급하였다. 바이오 영상분야에서는 현재 세계적으로 유수 의료기기업체에서 이미 제작하여 판매하고 있으며, 대부분 X선 영상증배관 혹은 CCD(charge-coupled device)를 X 선 영상획득 센서로 사용한 반면, 본 논고에서 소개한 시스템은 평판형 영상센서를 사용했다는 점에서 차별성이 있다. Micro-CT 시스템의 산업용 영상분야로의 적용은 이제 시작 단계이며, 기존 라미노그라피 시스템을 대체하거나 혹은 새로운 응용으로 자리매김할 것으로 기대된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제37권4호
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• pp.205-209
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• 2007

Purpose: To determine the physical properties of a newly developed cone beam computed tomography (CBCT). Materials and Methods: We measured and compared the imaging properties for the indirect-type flat panel detector (FPD) of a new CBCT and the single detector array (SDA) of conventional helical CT (CHCT). Results: First, the modulation transfer function (MTF) of the CBCT were superior to those of the CHCT. Second, the noise power spectrum (NPS) of the CBCT were worse than those of the CHCT. Third, detective quantum efficiency (DQE) of the indirect-type CBCT were worse than those of the CHCT at lower spatial frequencies, but were better at higher spatial frequencies. Although the comparison of contrast-to-noise ratio (CNR) was estimated in the limited range of tube current, CNR of CBCT were worse than those of CHCT. Conclusion: This study shows that the indirect-type FPD system may be useful as a CBCT detector because of high resolution.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권2호
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• pp.102-112
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• 2008

살아있는 마우스 영상화를 목적으로 겐트리 회전형과 평판영상검출기를 기반으로 한 고분해능 마이크로 컴퓨터단층촬영 장치를 개발하였다. 이 장치는 주로, 마이크로 크기 광원사이즈를 갖는 X-선 광원, Csl (TI)과 결합된 평판형 상보성 금속산화 반도체 영상검출기(CMOS), 선형이송 카우치, 위치정보 엔코더와 결합된 겐트리, 그리고 영상데이터 처리를 위한 병렬처리 시스템으로 구성되었다. 본 장치는 겐트리 회전형으로 설계되었는데, 이는 살아있는 마우스를 CT 영상을 얻는데 있어서 마우스 움직임에 기인한 영상결점의 최소화에 유리하고 촬영하는 동안 쥐의 호흡마취시행에 여러 가지 장점을 갖기 때문이다. CT팬텀을 이용하여 개발한 CT장치의 공간해상도, 영상대비도 그리고 영상균일도를 평가하였다. 결과로써, 본 장치의 공간해상도는 MTF 곡선으로부터 10%에 해당하는 약 11.3 cycles/mm을 얻었으며, 마우스에 대한 방사선 피폭선량은 81.5 mGy의 결과를 얻었다. 저대비 영상팬텀을 이용한 영상실험에서 분해가능 최소영상대비차는 약 46 CT였다. $55{\times}55{\times}X100\;{\mu}^3$의 복셀(voxel) 크기에서 영상의 불균일도는 약 70 CT 임을 얻었다. 또한 본 연구에서는 살아있는 마우스의 몸체, 뼈, 그리고 간에 대한 영상 테스트 결과를 제시하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권2호
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• pp.127-134
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• 2022

In order to overcome the image quality limitations of the conventional C-arm, a flat panel detector (FPD) is used to enhance spatial resolution, detective quantum efficiency, frame rate, and dynamic range. Three-dimensional (3D) visualized information can be obtained from C-arm computed tomography (CT) equipped with an FPD, which can reduce patient discomfort and provide various medical information to health care providers by conducting procedures in the interventional procedure room without moving the patient to the CT scan room. Unlike a conventional C-arm device, a C-arm CT requires different basic safety and essential performance evaluation criteria; therefore, in this study, basic safety and essential performance evaluation criteria to protect patients, medical staff, and radiologists were derived based on International Electrotechnical Commission (IEC) standards, the Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) standards in Korea, and the rules on the installation and operation of special medical equipment in Korea. As a result of the study, six basic safety evaluation criteria related to electrical and mechanical radiation safety (leakage current, collision protection, emergency stopping device, overheating, recovery management, and ingress of water or particulate matter into medical electrical (ME) equipment and ME systems: footswitches) and 14 essential performance evaluation criteria (accuracy of tube voltage, accuracy of tube current, accuracy of loading time, accuracy of current time product, reproducibility of radiation output, linearity and consistency in radiography, half layer value in X-ray equipment, focal size and collimator, relationship between X-ray field and image reception area, consistency of light irradiation versus X-ray irradiation, performance of the mechanical device, focal spot to skin distance accuracy, image quality evaluation, and technical characteristic of cone-beam computed tomography) were selected for a total of 20 criteria.