• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1025-1031
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• 2023

저선량흉부 CT (Low Dose chest CT, LDCT)에서 Scout 관전압을 변화시키고 scan parameter인 자동노출제어장치(Auto Exposure Control, AEC)와 적응식 반복재구성기법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)등을 적용하여 최적의 프로토콜을 찾음으로써 방사선 피폭선량과 화질을 평가하고자 하였다. Scout 관전압을 80, 100, 120, 140 kV로 변화시키며 LDCT 프로토콜로 5회 반복 측정 후 선량을 비교하기 위해 장비에서 제공된 Dose report를 이용하여 연구 목적에 적합한 관전압을 선택하였다. 120 kV, 30 mAs의 조건으로 기본 LDCT 촬영한 후, 이 조건에 ASIR 50%를 적용하였으며 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 평가하기 위해 배경의 노이즈를 측정하였다. 선량 비교를 위해 장비에서 제공되는 CTDI_vol과 선량길이곱(Dose length product, DLP)를 식을 이용하여 비교 분석하였다. 그 결과 S140 + LDCT + ASIR 50 + AEC를 적용한 프로토콜에서 고식적인 LCDT보다 방사선 피폭선량을 감소시키고 영상의 질을 향상시켰으며 최적의 프로토콜을 얻을 수 있었으며 LDCT는 매 검사 시 필요 이상의 피폭선량이 우려되기 때문에 적절한 Parameter를 적용하는 것이 중요하며, 향후 LDCT를 이용한 건강검진에서 국민의 건강에 이바지 하는데 긍정적인 요인으로 작용될 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제71권1호
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• pp.37-45
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• 2011

Background: Pulmonary emphysema (PE) is major cause of obstructive pulmonary function impairment (OPFI), which is diagnosed by spirometry. PE by high resolution CT is known to be correlated with OPFI. Recently, low dose CT (LDCT) has been increasingly used for screening interstitial lung diseases including PE. The aim of this study was to evaluate OPFI risks of subjects with PE detected by LDCT compared with those detected by simple digital radiography (SDR). Methods: LDCT and spirometry were administered to 266 inorganic dust exposed retired workers, from May 30, 2007 to August 31, 2008. This study was approved by our institutional review board and informed consent was obtained. OPFI risk was defined as less than 0.7 of forced expiratory volume in one second (FEV1)/forced vital capacity (FVC), and relative risk (RR) of OPFI of PE was calculated by multiple logistic regression analysis. Results: Of the 266 subjects, PE was found in 28 subjects (10.5%) by LDCT and in 11 subjects (4.1%) by SDR; agreement was relatively low (kappa value=0.32, p<0.001). FEV1 and FEV1/FVC were significantly different between PE and no PE groups determined by either SDR or LDCT. The differences between groups were larger when the groups were divided by the findings of SDR. When PE was present in either LDCT or SDR assays, the RRs of OPFI were 2.34 and 8.65, respectively. Conclusion: LDCT showed significantly higher sensitivity than SDR for detecting PE, especially low grade PE, in which pulmonary function is not affected. As a result, the OPFI risks in the PE group by LDCT was lower than that in the PE group by SDR.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권4호
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• pp.402-412
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• 2022

Objective: To evaluate the image quality and lesion detectability of lower-dose CT (LDCT) of the abdomen and pelvis obtained using a deep learning image reconstruction (DLIR) algorithm compared with those of standard-dose CT (SDCT) images. Materials and Methods: This retrospective study included 123 patients (mean age ± standard deviation, 63 ± 11 years; male:female, 70:53) who underwent contrast-enhanced abdominopelvic LDCT between May and August 2020 and had prior SDCT obtained using the same CT scanner within a year. LDCT images were reconstructed with hybrid iterative reconstruction (h-IR) and DLIR at medium and high strengths (DLIR-M and DLIR-H), while SDCT images were reconstructed with h-IR. For quantitative image quality analysis, image noise, signal-to-noise ratio, and contrast-to-noise ratio were measured in the liver, muscle, and aorta. Among the three different LDCT reconstruction algorithms, the one showing the smallest difference in quantitative parameters from those of SDCT images was selected for qualitative image quality analysis and lesion detectability evaluation. For qualitative analysis, overall image quality, image noise, image sharpness, image texture, and lesion conspicuity were graded using a 5-point scale by two radiologists. Observer performance in focal liver lesion detection was evaluated by comparing the jackknife free-response receiver operating characteristic figures-of-merit (FOM). Results: LDCT (35.1% dose reduction compared with SDCT) images obtained using DLIR-M showed similar quantitative measures to those of SDCT with h-IR images. All qualitative parameters of LDCT with DLIR-M images but image texture were similar to or significantly better than those of SDCT with h-IR images. The lesion detectability on LDCT with DLIR-M images was not significantly different from that of SDCT with h-IR images (reader-averaged FOM, 0.887 vs. 0.874, respectively; p = 0.581). Conclusion: Overall image quality and detectability of focal liver lesions is preserved in contrast-enhanced abdominopelvic LDCT obtained with DLIR-M relative to those in SDCT with h-IR.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.329-336
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• 2016

본 연구에서는 폐기종에 대해 고해상도 CT와 비교한 저선량 CT 의 유용성에 대해 평가하였다. 고해상도 CT와 저선량 CT 노출조건에서 선량과 영상 잡음을 3회 반복 측정하였다. 비슷한 노출조건에서 획득한 146명의 고해상도 CT와 저선량 CT 영상에 대해 2명의 흉부영상의학과전문의 합의 판독결과에서 폐기종 소견 만을 본 연구에 사용하였다. SPSS ver. 19.0 프로그램 사용하여 고해상도 CT와 저선량 CT 간에 폐기종에 대한 진단 차이는 McNemar's tests, 일치도는 unweighted kappa tests, 선량과 잡음 차이는 Mann-Whitney U-test 로 분석하였다. 선량은 고해상도 CT가 저선량 CT 보다 높았지만(1.95 mGy vs. 0.35 mGy, p=0.008), 잡음은 낮았다(40.1 HU vs. 99.6 HU, p=0.021). 폐기종 진단에 대해서는 두 영상 간에 높은 일치도를 보였다(k-value=0.88). 폐기종 점수는 두 영상 간에 통계적인 유의한 차이를 보이지 않았고, 높은 상관성을 보였다(r=0.599, p < 0.001). 선량과 잡음을 고려했을 때, 저선량 CT는 폐기종 진단에 표준 진단 방법 인 고해상도 CT를 대신하여 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국인공지능학회지
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• 제12권4호
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• pp.21-26
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• 2024

This study aims to evaluate the performance of noise reduction in LDCT images using an SRCNN based AI model. Using the Lungman phantom, images of effective mAs 72 recommended by AAPM and effective mAs 709 without using the AEC function were acquired. SRCNN model input image used a GT, label image and GT image was used as a low-resolution image. Image evaluation was conducted in the lung apex, middle level lung, and carina of trachea regions, and PSNR, SSIM, SSIM error map, SNR, MSE, and RMSE were used as evaluation indices are based on label image. Lung apex results showed increase of 19.52, 29.69 and 23.8%, and decreased of 71.37, 46.43% respectively. Middle level lung results showed increase of 20.99, 20.0 and 26.26%, and decreased of 72.67, 47.72% respectively. Carina of trachea results showed increase of 22.05, 32.31 and 28.18%, and decreased of 73.93, 48.93% respectively. Image evaluation results were improvement in image quality due to noise reduction was confirmed using the SRCNN based AI model. Therefore, confirmed that applying the SRCNN to LDCT images can improve image quality by reducing noise, and it is considered that AI based post processing will be useful for CT images without AI.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.333-341
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• 2011

분진에 노출 되었던 집단을 대상으로 폐질환 선별검사를 위해 시행한 저선량 CT영상의 관상동맥 석회화 소견과 석회화수치 CT검사 결과를 비교 분석하였다. 연구윤리심의위원회의 승인과 연구대상자로부터 동의서를 받은 후, 과거 분진에 노출된 직업력을 갖고 있는 61명의 남자를 대상으로 폐질환의 선별검사를 위해 저선량 CT촬영과 석회화수치 CT검사를 동시에 실시하였다. 저선량 CT영상(Axial image)은 영상의학과 전문의로부터 진폐 소견 및 폐질환과 관상동맥 석회화소견에 대해 판독하였고, 석회화수치 CT검사로부터 얻은 기초 영상(Row image)은 별도의 워크스테이션으로 보내져 상업적인 라피디아 소프트웨어(ver 2.8)를 이용하여 관상동맥 석회화수치를 구하였다. 저선량 CT영상에서 석회화소견을 보이지 않은 그룹(42명, 68.9%)과 보인 그룹(19명, 31.1%)사이에 총 석회화(13.68 vs. 582.93, p=.009), 좌전하행관상동맥 (3.15 vs. 248.95, p=.006)의 석회화수치가 통계학적으로 유의한 차이를 보였고, 좌주관상동맥, 좌회선관상동맥, 우관상동맥에서 석회화소견을 보인 그룹에서 높게 나타났다(p>0.05). 저선량 CT영상의 석회화소견은 석회화수치 CT검사의 석회화수치 100에서 가장 높은 일치도(K-value=0.80, 95% 신뢰구간=0.69-0.91)를 보였다. 폐질환을 조기 발견하기 위해 시행된 저선량 CT영상에서 보여진 석회화소견은 석회화수치 검사결과와 높은 관련성을 보임으로써 폐쇄성 관상동맥질환을 예측할 수 있는 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.305-314
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• 2011

분진에 노출된 집단의 흉부 디지털영상에서 진폐 소견에 따라 흉부 저선량 CT영상에서 발견된 소견을 비교 분석하였다. 2007년 4월부터 2008년 8월 사이 일개 진폐정밀건강진단기관에 내원한 진폐정밀건강진단 대상자 남자 328명에 대해 저선량 CT촬영을 실시하였고, 진폐 판독경험이 많은 1명의 영상의학과 전문의가 판독하였다. 흉부 디지털영상의 진폐 소견은 국제노동기구 흉부 영상 분류법(ILO, 2000)따라 아날로그 표준 사진을 참조하여 2명의 영상의학과 전문의가 합의 판독한 결과로부터 얻었고, 소음영의 병형에 따라 진폐 소견이 없는군(87명, 26.5%)과 있는군(241명, 73.5%)으로 분류하였다. 진폐 소견이 있는군에서 나이(60.9 vs. 65.0, p<0.001)와 분진노출기간(17.0 vs. 19.2, p=0.024)이 통계학적으로 유의하게 높았지만, 흡연력은 차이가 없었다. 전체 대상자 328명 중 245명(74.7%)이 저선량 CT영상에서 13 종류의 소견이 발견되었다. 진폐 소견이 없는군 보다 있는군에서 관상동맥 석회화 소견이 통계학적으로 의미 있게 높은 빈도를 보였고(25.3% vs. 36.9%, p=0.049), 벌집모양 소견도 높은 빈도를 보였다(1.2% vs. 6.2%, p=0.079). 하지만, 저선량 CT영상에서 진폐 소음영을 시사하는 작은 결절은 진폐 소견이 없는 군에서 더 높은 빈도를 보여 흉부 디지털영상이 민감도가 낮았다. 이상의 결과에서 분진 노출에 의한 진폐 소견이 저선량 CT영상의 관상동맥 석회화 소견과 유의한 관련성을 보였지만, 독립적인 위험요인임을 규명하기 위해서는 관상동맥 혈관 조영술을 이용한 전향적인 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권1호
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• pp.131-138
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• 2021

Objective: Iterative reconstruction degrades image quality. Thus, further advances in image reconstruction are necessary to overcome some limitations of this technique in low-dose computed tomography (LDCT) scan of the chest. Deep-learning image reconstruction (DLIR) is a new method used to reduce dose while maintaining image quality. The purposes of this study was to evaluate image quality and noise of LDCT scan images reconstructed with DLIR and compare with those of images reconstructed with the adaptive statistical iterative reconstruction-Veo at a level of 30% (ASiR-V 30%). Materials and Methods: This retrospective study included 58 patients who underwent LDCT scan for lung cancer screening. Datasets were reconstructed with ASiR-V 30% and DLIR at medium and high levels (DLIR-M and DLIR-H, respectively). The objective image signal and noise, which represented mean attenuation value and standard deviation in Hounsfield units for the lungs, mediastinum, liver, and background air, and subjective image contrast, image noise, and conspicuity of structures were evaluated. The differences between CT scan images subjected to ASiR-V 30%, DLIR-M, and DLIR-H were evaluated. Results: Based on the objective analysis, the image signals did not significantly differ among ASiR-V 30%, DLIR-M, and DLIR-H (p = 0.949, 0.737, 0.366, and 0.358 in the lungs, mediastinum, liver, and background air, respectively). However, the noise was significantly lower in DLIR-M and DLIR-H than in ASiR-V 30% (all p < 0.001). DLIR had higher signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR) than ASiR-V 30% (p = 0.027, < 0.001, and < 0.001 in the SNR of the lungs, mediastinum, and liver, respectively; all p < 0.001 in the CNR). According to the subjective analysis, DLIR had higher image contrast and lower image noise than ASiR-V 30% (all p < 0.001). DLIR was superior to ASiR-V 30% in identifying the pulmonary arteries and veins, trachea and bronchi, lymph nodes, and pleura and pericardium (all p < 0.001). Conclusion: DLIR significantly reduced the image noise in chest LDCT scan images compared with ASiR-V 30% while maintaining superior image quality.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권5호
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• pp.517-528
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• 2022

Due to its excellent diagnostic performance, CT is the mainstay of diagnostic test in adults with suspected acute appendicitis in many countries. Although debatable, extensive epidemiological studies have suggested that CT radiation is carcinogenic, at least in children and adolescents. Setting aside the debate over the carcinogenic risk of CT radiation, the value of judicious use of CT radiation cannot be overstated for the diagnosis of appendicitis, considering that appendicitis is a very common disease, and that the vast majority of patients with suspected acute appendicitis are adolescents and young adults with average life expectancies. Given the accumulated evidence justifying the use of low-dose CT (LDCT) of only 2 mSv, there is no reasonable basis to insist on using radiation dose of multi-purpose abdominal CT for the diagnosis of appendicitis, particularly in adolescents and young adults. Published data strongly suggest that LDCT is comparable to conventional dose CT in terms of clinical outcomes and diagnostic performance. In this narrative review, we will discuss such evidence for reducing CT radiation in adolescents and young adults with suspected appendicitis.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권2호
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• pp.107-114
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• 2015

간 역동적 CT(Liver Dynamic Computed Tomography; LDCT) 검사에서 일반적으로 사용하는 프로토콜과 관전압을 낮게 설정한 후 프로토콜을 변화시켰을 때 방사선량과 영상의 질을 비교하여 영상의 질을 유지하면서 방사선량을 감소시킬 수 있는 방안을 알아보고자 하였다. LDCT를 시행한 환자 중 신체질량지수(body mass index; BMI)가 18.5~24인 환자 40명을 대상으로 일반적인 복부 CT 검사 프로토콜을 적용한 A그룹 20명(관전압: 120 kVp, SAFIRE strength1)과 관전압을 낮게 설정한 B그룹 20명(관전압: 100 kVp, SAFIRE strength 0~5 적용)이었다. 영상의 질 평가는 동맥기의 간 실질 조직, 대동맥, 상장간막동맥, 복강동맥, 내장지방 그리고 백그라운드에 관심영역(region of interest; ROI)을 설정해 잡음(noise), 신호대 잡음비(signal to noise ratio; SNR), 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio; CNR), CT number를 측정 비교하였다. 또한 정성적 평가는 경험이 풍부한 영상의학과 전문의 2명이 0~3점까지로 평가하였다. 방사선량은 총 DLP(dose length product)와 유효선량, CTDIvol(volume computed tomography dose index)을 비교하였다. 관전압 100 kVp에서 SAFIRE가 높을수록 잡음은 감소하고, CT number는 증가하였다. 따라서 SNR과 CNR은 SAFIRE 단계가 높을수록 증가하였다. 관전압 120 kVp와 비교하여 잡음, SNR, CNR이 SAFIRE strength 2, 3에서 가장 유사하였다. 정성적 평가는 SAFIRE strength 2가 가장 많았고 관전압이 100 kVp일 때 영상의 질이 더 좋다고 평가한 경우는 SAFIRE 1이었다. 방사선량은 120 kVp에 비해 100 kVp에서 21.69% 감소하였다. BMI가 비교적 높지 않은 LDCT 검사의 경우 공장에서 출고될 당시에 관전압이 높게 설정되어 있어 불필요한 방사선피폭이 우려되고 있는 현실을 고려하면, 본 연구 결과에 따라 관전압을 낮게 설정하고 SAFIRE strength를 2로 조정하면 영상의 질 저하 없이 방사선량도 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.