• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.322-323
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• 2002

Partial volume averaging effect of PET data influences on the accuracy of quantitative measurements of regional brain metabolism because spatial resolution of PET is limited. The purpose of this study was to evaluate the accuracy of partial volume correction carried out on $^{18}$ F-PET images using Hoffman brain phantom. $^{18}$ F-PET Hoffman phantom images were co-registered to MR slices of the same phantom. All the MR slices of the phantom were then segmented to be binary images. Each of these binary images was convolved in 2 dimensions with the spatial resolution of the PET. The original PET images were then divided by the smoothed binary images in slice-by-slice, voxel-by-voxel basis resulting in larger PET image volume in size. This enlarged partial volume corrected PET image volume was multiplied by original binary image volume to exclude extracortical region. The evaluation of partial volume corrected PET image volume was performed by region of interests (ROI) analysis applying ROIs, which were drawn on cortical regions of the original MR image slices, to corrected and original PET image volume. From the ROI analysis, range of regional mean values increases of partial volume corrected PET images was 4 to 14%, and average increase for all the ROIs was about 10% in this phantom study. Hoffman brain phantom study was useful for the objective evaluation of the partial volume correction method. This MR-based correction method would be applicable to patients in the. quantitative analysis of FDG-PET studies.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권6호
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• pp.453-460
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• 2020

The price of the Brain phantom (Hoffman 3D brain phantom) used in nuclear medicine is quite expensive, it is difficult to be purchased by a medical institution or an educational institution. Therefore, the purpose of present research is to produce a low-price 3D brain phantom and evaluate its usefulness by using a 3D printer capable of producing 3D structures. The New 3D brain phantom consisted of 36 slices 0.7 mm thick and 58 slices 1.5 mm thick. A 0.7 mm thick slice was placed between 1. 5 mm thick slices to produce a composite slice. ROI was set at the gray matter and white matter scanned with CT to measure and compare the HU, in order to verify the similarity between PLA which was used as the material for the New 3D brain phantom and acrylic which was used as the material for Hoffman 3D brain phantom. As a result of measuring the volume of each Phantom, the error rate was 3.2% and there was no difference in the signal intensity in five areas. However, there was a significant difference in the average values of HU which was measured at the gray and white matter to verify the similarity between PLA and acrylic. By reproducing the previous Hoffman 3D brain phantom with a 100 times less cost, I hope this research could contribute to be used as the fundamental data in the areas of 3D printer, nuclear medicine and molecular imaging and to increasing the distribution rate of 3D brain phantom.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권6호
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• pp.441-446
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• 2019

The purpose of this paper is to recognize the usefulness of the Phantom produced with 3D printing technology by reproducing the original phantom with 3D printing technology. Using CT, we obtained information from the original phantom. The acquired file was printed by the SLA method of ABS materials. For inspection, SPECT/CT was used to obtain images. We filled the both Phantom with a solution mixed with ^99mTcO4 1 mCi in 1 liter of water and acq uired images in accordance with the standard protocol. Using Image J, the SNR for each slice of the image was obtained. As a reference images, AC images were used. For the analysis of acquired images, ROI was set in the White mater and Gray mater sections of each image, and the average Intensity Value within the ROI were compared. According to the results of this study, 3D printed phantom's SNR is about 0.1 higher than the conventional phantom. And the ratio of Intensity Value was shown in the original 1 : 3.4, and the printed phantom was shown to be 1 : 3.2. Therefore, if Calibration Value is applied, It is assumed that it can be used as an alternative to the original.

• 대한핵의학회지
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• 제30권3호
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• pp.372-378
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• 1996

목적 : 본 연구의 목적은 Te-124 반응으로 생산된 I-123을 이용하여 표지된 방사의약품을 이용할 때 저에너지용 조준기와 중에너지용 조준기가 SPECT에 미치는 영향을 비교 평가하는 것이다. 방법 : I-123을 채운 선선원을 이용 선선원과 조준기 사이에 풀렉시 유리판을 넣고 조준기로부터 선선원까지의 거리 5cm, 10cm, 15cm에서 영상을 얻었다. 비슷한 방법으로 I-123을 채운 패트리 접시, 2차원 호프만 모형, 3차원 제젝 모형, 3차원 호프만 모형을 영상화하였다. 서로 다른 조준기에서의 장단점을 보기 위해 공간해상도, 예민도, 산란성등의 특성이 비교되었다. 결과 : LEUHRP와 MEGP 대한 FWHM, FWTM, 그리고 예민도는 각각 (9.27mm, 61.27mm, $129CPM/{\mu}Ci$) 그리고 (10.53mm, 23.17mm, $105CPM/{\mu}Ci$)였다. 2차원 호프만 뇌 모형의 영상질은 LEUHRP가 MEGP보다 우수하였다. 그러나 3차원 제젝모형과 호프만 모형에서의 영상질은 MEGP가 LEUHRP보다 우수하였으며 그 이유는 3차원 영상 조건에서의 산란영향 때문인 것으로 생각된다. 결론 : 이상의 결과로 보아 [I-123]MIBG, [I-123]${\beta}$-CIT, 또는 [I-123]IPT의 3차원 영상 검사를 위하여 MEGP가 LEUHRP보다 우수한 영상을 제공할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.379-381
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• 2002

A single CdZnTe detector is tested for suitability in a prototype CT/ SPECT system designed to acquire both emission and transmission data. The detector has the size of 1${\times}$l-cm$^2$ with 4${\times}$4 1.5${\times}$l.5mm$^2$ pixellated anodes. Since the detector is smaller than imaged object, we translated it in an arc centered at the x-ray tube to image larger objects. Pulse counting electronics with very short shaping time (50 ns) are used to satisfy high photon rates in x-ray imaging, and response linearity up to 3${\times}$10$\^$5/ counts per second per detector element is achieved. The energy resolution of 122-keV gamma-ray is measured to be 14%. We have characterized the system performance by scanning a radiographic resolution phantom .and the Hoffman brain phantom. The spatial resolution of CT and SPECT are about 1 mm and 7 mm, respectively.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.60-64
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• 2011

Brain의 질병을 평가하는 유용한 검사방법 중의 하나인 brain perfusion SPECT는 환자의 움직임으로 인한 검사의 실패확률이 높아 one day method를 사용하지 못하고 two days method를 사용해야 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 image registration을 사용하여 검사의 실패확률을 줄이고 one day method로 검사를 시행할 수 있는지 image registration을 적용할 경우 검사의 신뢰성을 알아보고자 하였다. Jaszczak phantom에 준비된 방사성동위원소 $^{99m}Tc$을 insert에 111 MBq/mL가 되도록 분배하여 넣고 나머지 background에 3,145 MBq/mL가 되도록 넣어 1:8의 비율로 phantom을 제작하고 Hoffman 2-D brain phantom과 cylindrical uniform phantom에는 111 MBq/mL가 되도록 만든다. 완성된 phantom은 기본 위치에서 frame 당 5 sec씩 총 120 frame을 획득하여 영상을 얻었다. 또 Phantom과 환자의 데이터를 가지고 original 영상과 registration 영상, registration 시행한 후에 original 영상을 subtraction한 영상과 registration하지 않은 영상에서 subtraction한 영상 간의 임의의 같은 위치에 ROI를 설정하고 영상에서 counts 차이를 알아보았다. 실험 결과 약간의 counts 차이를 보였으나 이것은 실험시간이 경과함에 따른 RI의 decay와 phantom의 구조물이 없는 cylindlical phantom에서 조차 약간의 counts의 차이를 보이는 바로 미루어 봤을 때 실험 결과 나온 counts의 차이는 적다고 할 수 있을 것이다. 따라서 registration을 활용하여 brain perfusion SPECT의 단점들을 개선하고 정확한 진단에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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• pp.45-48
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• 1996

In the case of $^{123}I$ from the $^{124}Te$ (p,2n)reaction, the radionuclidic impurity is the high-energy gamma-emitting $^{124}I$, which interferes greatly with nuclear medicine images. The choice of a collimator can affect the quality of clinical SPECT images of [I-123]MIBG or [I-123]TPT. The tradeoffs that two different collimators make among spatial resolution, sensitivity, and scatter were studied by imaging a line source at 5cm, 10cm, 15cm distance using a number of plexiglass sheets between source and collimator, petri dist two-dimensional Hoffman brain phantom, and Jaszczak phantom after filling with $^{123}I$ (FWHM, FWTM, Sensitivity) for low energy ultra high resolution parallel hole(LEUHRP) collimator and medium energy general purpose (MEGP) collimator were measured as (9.27mm, 61.27mm $129CPM/[\mu}$ Ci) and (10.53m 23.17mm $105CPM/{\mu}$ Ci), respectively. The image quality of two-dimensional Hoffman brain Phantom with LEUHRP looked better than the one with MEGP. However, the image quality of Jasgczak phantom with LEUHRP looked much worse than the one with MEGP, The results suggest that the MEGP is preferable to LEUHRP for SPECT studies of [I-123]MIBG or [I-123]IPT.

• 핵의학기술
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• 제21권1호
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• pp.15-22
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• 2017

본원에서 시행하는 Brain SPECT 검사는 $^{99m}Tc-ECD$ 또는 $^{99m}Tc-HMPAO$를 주사 한 후 뇌 영상을 얻어 뇌 관류상태를 평가하는 검사이다. 하지만 검사 중 일부 환자 상태가 불안정할 경우 움직임이 발생하여 재촬영이나 검사실패로 이어지는 경우가 발생 된다. 이에 현재의 Step and Shoot Mode(SSM)이 아닌 움직임이 발생되더라도 재구성을 통해 영상 구현이 가능한 Dynamic Continuous Mode(DCM)를 적용하여 환자의 재촬영과 피폭선량을 감소시키고 검사실에 운영 효율성을 높이고자함에 있다. Deluxe PET/SPECT Phantom과 Hoffman 3D Brain Phantom으로 Filtered Back Projection(FBJ)과 Iterated Reconstruction(IR)으로 재구성하여 영상을 구현하였다. 이미지를 가지고 핵의학과 5년이상의 임상경력이 있는 의사 5명과 방사선사 5명을 대상으로 리커트 5점 척도(Likert 5 Scale)와 블라인드 판독 테스트를 실시 하였다. 판독의 블라인드 테스트 결과 최소 DCM 3Repeat (30%)에서 7Repeat (50%)까지 판독에 영향을 주지 않는다고 답해 주었다. DCM으로 검사 시 환자 움직임이 발생되면 불필요한 부분을 제거하여 재촬영, 재주사의 감소를 가져올 수 있고, 장비 오류 시 영상을 재구성 후 구현 할 수 있어 검사실 운영 효율도 높을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 SPECT검사뿐 만 아니라 SPECT/CT검사 에서도 활발한 연구가 적용 될 거라 기대 되며 마지막으로 실제 환자 적용은 환자 데이터의 충분한 수집 후 병원 판독 실정에 맞게 도입이 필요 하리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.203-210
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• 2003

양전자방출단층촬영장치는 인체나 실험 동물 생체 내에서 일어나는 생화학적, 생리학적 과정을 정량 분석할 수 있는 장점으로 인해 핵의학에서 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 지속적인 핵의학기기의 발전에도 불구하고 PET은 여전히 분해능이 낮다는 단점이 있으며, 이로인해 부분용적효과가 발생한다. 본 연구에서는 호프만 팬텀 PET영상을 대상으로 MR 영상을 이용해 부분용적효과를 보정한 뒤 복원된 픽셀값이 백질과 회백질간의 글루코즈 흡수비율인 1:3에 근접하는 정도를 알아보고 실제 정상인 환자의 PET 영상을 같은 방법으로 보정하여 임상적용의 가능성을 알아보았다. 먼저 호프만 팬텀의 MR 영상과 PET영상을 registration한 뒤, MR영상을 이용해 백질과 회백질 부위를 추출하여 binary image를 만들었다. 각각의 binary image를 4, 8, 12, 16 mm의 다양한 FWHM 해상도 값으로 convolution과정을 거친 뒤 회백질 부위와 백질 부위를 다시 결합하여 MR 영상과 registration된 PET영상에서 나누고, 이를 다시 뇌 전체 영역을 나타내는 binary image와 곱하여 해부학적으로 정확한 뇌 영역을 갖도록 하였다. 분석방법으로는 MR 영상에서 회백질과 백질 부위에 관심영역을 얻은 뒤, 이를 보정 이전의 영상과 4, 8, 12, 16 mm의 FWHM으로 각각 보정된 영상들에 적용하여 관심 영역내 평균 픽셀 값을 얻고 이를 이용하여 회백질과 백질 간의 평균 픽셀 값 비율을 구하였다. 또한 같은 방법으로 정상인의 PET영상을 보정하였다. 호프만 팬텀의 실험결과, 회백질과 백질 간의 보정 후 비율이 보정 이전의 비율에 비해 증가하였으며, 각각의 FWHM 조건에서도 비율 차이를 나타내었다. 정상인의 경우 역시 보정 이전에 비해 보정 이후 백질과 회백질간의 비율이 증가하는 경향을 나타내었으나, 각각의 FWHM 경우 나타난 회백질과 백질 간의 비율의 증가는 호프만 팬텀실험에 비해 약간 더 낮게 나타났다. 실험을 통해 보정 이후 호프만 팬텀의 경우 실제 백질과 회백질간의 비율인 1:3의 비율에 근접하였으며, 임상적용의 경우 보정 이 후 그 비율이 호프만 팬텀의 실험결과에 미치지는 못하지만 적절한 보정효과를 나타냈다. 또한 각각의 FWHM 값으로 보정된 결과에서 나타난 비율의 증가폭 결과를 통해 4 mm에서 16 m의 FWHM 적용에 따른 부분용적효과의 보정 정도를 알 수 있었으며, 실제 임상적용의 가능성을 제시하였다.

• 방사선산업학회지
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• 제12권4호
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• pp.267-276
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• 2018

A Hoffman 3D Brain Phantom was used to evaluate two PET/CT scanners, BIO_40 and D_690, according to the radiation dose of CT (low, medium and high) at a fixed kilo-voltage-peak (kVp) with the tube current(mA) varied in 17~20 stages(Bio_40 PET/CT scanner: the tube voltage was fixed to 120 kVp, the effective tube current(mAs) was increased from 33 mAs to 190 mAs in 10 mAs increments, D_690 PET/CT scanner: the tube voltage was fixed to 140 kVp, tube current(mA) was increased from 10 mAs to 200 mAs in 10 mAs increments). After obtaining the PET image, an attenuation correction was conducted based on the attenuation map, which led to an analysis of the difference in the image. First, the ratio of white to gray matter for each scanner was examined by comparing the coefficient of variation (CV) depending on the average ratio. In addition, a blind test was carried out to evaluate the image. According to the study results, the BIO_40 and D_690 scanners showed a <1% change in CV value due to the tube current conversion. The change in the coefficients of white and gray matter showed that the Z value was negative for both scanners, indicating that the coefficient of gray matter was higher than that of white matter. Moreover, no difference was observed when the images were compared in a blind test.