• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제55권3호
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• pp.273-279
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• 2022

Objectives: The aim of this study was to present the baseline results of a pilot project conducted to evaluate the effectiveness of lung cancer screening using low-dose chest computed tomography (CT) in regions with excessive radon levels in the Republic of Kazakhstan. Methods: In total, 3671 participants were screened by low-dose chest CT. Current, former, and never-smokers who resided in regions with elevated levels of radon in drinking water sources and indoor air, aged between 40 and 75 with no history of any cancer, and weighing less than 140 kg were included in the study. All lung nodules were categorized according to the American College of Radiology Lung Imaging Reporting and Data System (Lung-RADS 1.0). Results: Overall, 614 (16.7%) participants had positive baseline CT findings (Lung-RADS categories 3 and 4). Seventy-four cancers were detected, yielding an overall cancer detection rate of 2.0%, with 10.8% (8/74) stage I and a predominance of stage III (59.4%; 44/74). Women never-smokers and men current smokers had the highest cancer detection rates, at 2.9% (12/412) and 6.1% (12/196), respectively. Compared to never-smokers, higher odds ratios (ORs) of lung cancer detection were found in smokers (OR,2.48; 95% confidence interval [CI], 1.52 to 4.05, p<0.001) and former smokers (OR, 2.32; 95% CI, 1.06 to 5.06, p=0.003). The most common histologic type of cancer was adenocarcinoma (58.1%). Conclusions: Implementation of low-dose CT screening for lung cancer in regions with elevated radon levels is an effective method for both smokers and never-smokers.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권2호
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• pp.129-140
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• 2009

전산화 단층촬영은 폐질환의 정밀진단 방법으로 사용이 증가되고 있다. 통상적으로 시행되는 CT촬영은 조기 진단을 위한 선별검사로써는 높은 방사선 노출과 고비용, 조영제 사용으로 인한 부작용 등으로 적당하지 않다. 영상의학분야에서 방사선을 이용한 CT촬영은 진단 능력이 우수한 반면 피폭선량 또한 매우 높아 선량 감축을 위한 노력이 절실하다. 그동안 많은 연구들에서 무증상기의 폐암 및 폐질환을 조기 발견하기 위한 선별검사로써 저선량 CT의 유용성에 대해 이루어져 왔고, 의미있는 결과를 보고하였다. 선량 감소에 많은 인자가 관여하고 있지만 조사선량(mAs)의 감소가 가장 많이 사용되고 있다. 이미 보고 된 많은 연구에서 저선량 CT는 폐질환을 조기 발견하기 위한 선별검사로써 임상에서 사용하기에 유용하지만, 일부 연구에서 조기 폐암을 예측할 수 있는 작은 결절을 발견하는데 낮은 민감도와 특이도를 보였고, 실제 생존율 증가에는 기여하지 못한 보고도 있었다. 따라서, 지금까지의 저선량 CT에 대한 연구결과를 토대로 다양한 위험에 노출된 집단을 대상으로 선량을 감소시키기 위한 연구가 계속적으로 이루어진다면, 향후 저선량 CT촬영은 폐암을 비롯한 폐질환의 조기진단 방법으로써 통상적으로 사용되고 있는 표준 CT촬영을 충분히 대체할 수 있을 것으로 전망한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권2호
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• pp.84-89
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• 2012

임상에서 사용하고 있는 흉부 CT촬영의 저선량 프로토콜과 표준선량 프로토콜 간의 선량과 화질을 비교 분석하였다. 흉부 저선량 프로토콜(120 kVp, 30 mAs)과 표준선량 프로토콜(120 kVp, 180 mAs)로 촬영($Brilliance^{TM}$ CT 16slice, PHILIPS)한 61명의 조영제를 사용하지 않은 영상에서 기관 분기부 위치의 종격동 영상을 본 연구를 위해 사용하였다. 상행대동맥과 가시아래근에서 CT number와 잡음을 측정하였고, Back-ground 잡음을 측정하여 신호대잡음비(signal-to-noise ratio. SNR)와 대조도잡음비(contrast-to-noise ratio, CNR)를 구하였다. 두부 아크릴 팬텀을 이용하여 선량을 측정하였고, 워터 팬텀으로 얻은 영상에서 CT number와 잡음을 측정하였다. 모든 측정은 3회 실시하여 평균값을 SPSS 프로그램(version 14.0)으로 분석하였고, 그래프는 시그마 플롯 프로그램(version10.0)을 사용하였다. 결과: 상행대동맥과 가시아래근에서 저선량 프로토콜 영상이 표준선량 프로토콜 영상 보다 유의하게 높은 잡음을 보였고, SNR과 CNR은 유의하게 낮았다. 두 영상에서 비만지수에 대한 잡음은 양의 관련성을 보였지만, SNR과 CNR은 음의 관련성을 보였다. 팬텀 결과에서 저선량 프로토콜의 선량이 표준선량 프로토콜 보다 유의하게 낮았지만(0.35 mGy vs. 1.95 mGy, p=0.008), 잡음은 저선량 프로토콜에서 유의하게 높았다(p=0.029). 저선량 프로토콜이 표준선량 프로토콜 보다 유의하게 낮은 선량을 보였지만, 화질 평가도 유의하게 낮은 결과를 보임으로서 임상에서 사용하는 저선량 프로토콜의 노출 선량은 화질을 고려하여 상향 조정할 필요가 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.411-417
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• 2022

본 연구에서는 저선량 흉부 CT 영상을 이용하여 VGGNet을 학습시키고 폐기종 검출 모델을 구현하고 성능을 확인하고자 한다. 연구에 사용된 저선량 흉부 CT 영상은 정상 진단 8000장, 폐기종 진단 3189장이며, 모델 학습을 위해 정상 데이터와 폐기종 데이터를 train, validation, test dataset으로 각각 60%, 24%, 16%로 무작위 추출하여 구분하였다. 학습을 위한 인공신경망은 VGGNet 중 VGG16과 VGG19를 사용하였으며, 학습이 완료된 모델 평가를 위해 정확도, 손실율, 오차 행렬, 정밀도, 재현율, 특이도, F1-score의 평가지표를 사용하였다. 폐기종 검출 정확도와 손실율은 VGG16과 VGG19 각각 92.35%, 95.88%, 0.21%, 0.09%, 정밀도는 91.60%, 96.55%, 재현율은 98.36%, 97.39%, 특이도는 77.08%, 92.72%, F1-score는 94.86%, 96.97%였다. 위의 평가지표를 통해 VGG19 모델의 폐기종 검출 성능이 VGG16 모델에 비해 우수하다고 판단된다. 본 연구를 통해 VGGNet과 인공신경망을 이용한 폐기종 검출 모델 연구에 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1505-1523
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• 2021

목적 Coronavirus disease 2019 (이하 COVID-19) 폐렴에서 CT를 일차 진단 검사로 사용하고자 하는 논의가 있지만, 대규모 인구에게 CT 검사를 적용했을 때의 상황을 고찰한 연구는 없었다. 본 연구에서는 COVID-19 폐렴을 다룬 연구들에서 CT 프로토콜과 방사선량을 분석하고, CT 검사가 일차 진단 검사법으로 사용될 때 필요한 CT 검사량에 대해 알아보고자 한다. 대상과 방법 본 연구는 9개의 인용도가 높은 영상의학과 저널에서 COVID-19 폐렴의 CT 기반 진단을 다룬 문헌들을 검색하였다. 먼저, 연구에서 제시된 CT 프로토콜, 방사선량을 조사하여, 이를 해당 국가의 diagnostic reference level과 비교하였다. 추가로, COVID-19에 대한 CT 민감도 94%, 특이도 37%를 적용하여, 우한시와 뉴욕, 이탈리아의 초기 COVID-19 outbreak에서 polymerase chain reaction (이하 PCR) 검사 양성률에 기반한 number needed to diagnose (이하 NND)와 number needed to predict (이하 NNP)를 계산하였다. 결과 총 86개의 연구가 검색되었고, 그중 CT 프로토콜은 81개의 연구에서(94.2%), 방사선량은 17개의 연구에서(19.8%) 보고되었다. 저선량 흉부 CT는 표준선량 흉부 CT보다 2배 많은 연구에서 활용되었다(39.5% vs. 18.6%). 방사선량을 보고한 17개의 연구들 중, 15개의 연구에서 방사선량은 해당 국가의 diagnostic reference level 수치보다 낮았다(88.2%). COVID-19에 대한 CT 민감도 94%, 특이도 37%를 적용하였을 때, NND는 3.2회 CT scans으로 나타났다. 한편, PCR 검사 양성률 50%, 25%, 10%, 5%에서의 한 명의 COVID-19 환자를 진단 위한 CT 검사량을 나타내는 NNP는 각각 2.2, 3.6, 8.0, 15.5회의 CT scans로 나타났다. 우한 시에서는 최종 17365명의 COVID-19 환자를 진단하기 위하여 약 35418명에서(PCR 검사 양성률 58%) 44840명(PCR 검사 양성률 38%)의 사람들이 CT 검사를 받은 것으로 나타났다. 뉴욕시와 이탈리아의 초기 COVID-19 유행 10주간, PCR 검사 양성률에 따라 일 CT 검사량이 최대 5.4, 10.9배까지 변화하였다. 결론 CT를 COVID-19에 대한 일차적인 진단검사로 사용할 경우, PCR 검사 양성률에 따라 CT 검사량은 변동량이 크고, 이는 추후 판데믹 상황에서 고려되어야 할 것이다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.9-14
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• 2014

Purpose: The purpose of this study has attempted to evaluate and compare the image evaluation and exposure dose by respectively applying Filtered Back Projection(FBP), the existing test method, and Adaptive Statistical Iterative Reconstruction(ASIR) with different values of tube voltage during the Low Dose Computed Tomography(LDCT). Materials and Methods: With the image reconstruction method as basis, Chest Phantom was utilized with the FBP and ASIR set at 10%, 20% respectively, and the change of Tube Voltage (100kVp, 120kVp). For image evaluation, Back ground noise, Signal to Noise ratio(SNR) and Contrast to Noise ratio(CNR) were measured, and, for dose evaluation, CTDIvol and DLP were measured respectively. The statistical analysis was tested with SPSS(ver. 22.0), followed by ANOVA Test conducted after normality test and homogeneity test. (p<0.05). Results: In terms of image evaluation, there was no outstanding difference in Ascending Aorta(AA) SNR and Infraspinatus Muscle(IM) SNR with the different values of ASIR application(p<0.05), but a significant difference with the different amount of tube voltage(p>0.05). Also, there wasn't noticeable change in CNR with ASIR and different amount of Tube Voltage (p<0.05). However, in terms of dose evaluation, CTDIvol and DLP showed contrasting results(p<0.05). In terms of CTDIvol, the measured values with the same tube voltage of 120kVp were 2.6mGy with No-ASIR and 2.17mGy with 20%-ASIR respectively, decreased by 0.43mGy, and the values with 100kVp were 1.61mGy with No-ASIR and 1.34mGy with 20%-ASIR, decreased by 0.27mGy. In terms of DLP, the measured values with 120kVp were $103.21mGy{\cdot}cm$ with No-ASIR and $85.94mGy{\cdot}cm$ with 20%-ASIR, decreased by $17.27mGy{\cdot}cm$(about 16.7%), and the values with 100kVp were $63.84mGy{\cdot}cm$ with No-ASIR and $53.25mGy{\cdot}cm$ with 20%-ASIR, a decrease by $10.62mGy{\cdot}cm$(about 16.7%). Conclusion: At lower tube voltage, the rate of dose significantly decreased, but the negative effects on image evaluation was shown due to the increase of noise. For the future, through the result of the experiment, it is considered that the method above would be recommended for follow-up patients or those who get health checkup as long as there is no interference on the process of diagnosis due to the characteristics of Low Dose examination.

• 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.

• 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권2호
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• pp.123-128
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• 1996

목적 : 악성 종양으로 인해 기도 폐쇄가 온 환자들을 저선량 및 고선량으로 내기관지 근접 치료하였을 경우의 대중치료 효과, 생존율 및 병발증을 비교 검토한다. 대상 및 방법 : 1988년 10월부터 1992년 6월까지 저선량 방법으로 21명, 1992년 8월부터 1994년 4월까지 고선량 방법으로 22명, 총 43명의 환자들에게 내기관지 근접치료를 시행하였다. 총 91회의 치료시, 모두 Fluorocopy하에서 굴절성 Fiberoptlc 내시경을 이용하였으며, 저선량 방법의 21회는 15-30 Gy를 0.75 cm 원경에, 고선량 방법의 64회는 5-7.5 Gy를 Ir-192 선원으로부터 1 Cm 원경에 각각 투사하였다. 결과 : 주관적 및 객관적 치료효과의 분석은 임상재진시 나타난 환자의 증상, 흥부 방사선 사진 및 흥부 단층촬영의 결과로 이루어졌다. 저산량으로 치료한 21명 중 15명의 환자와 고선량으로 치료한 22명 중 19명의 환자들이 주관적 치료효과가 있었음을 보였고, 8명의 저선량 환자와 10명의 고선량 환자가 흥부 방사선 사진과 단층 촬영상에서 객관적 효과가 있었음을 나타냈다. 결론 : 저선량 및 고선량 방사선에 의해 근접치료의 기술은 비교적 간단하며 환자가 별다른 후유증 없이 치료를 잘 받아 드리는 편이다. 이 치료 방법은 여생이 얼마 남지 않은 말기 폐암환자에게 내기관지 협착 내지는 폐쇄가 왔을 때 기관지의 공기소통을 원활히 증진시켜주는 대증치료 방법 이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권4호
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• pp.135-141
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• 2010

목적 : 추적검사를 위해 흉부질환을 주소로 내원한 CT 검사자를 대상으로 CT 파라미터 중 관전압의 변화에 따른 CT value의 변화와 화질평가, 피폭선량의 변화를 실험을 통하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 장비는 Somatom Sensation 16 (Siemens, Erlangen, Germany)을 이용하였으며 관전압의 변화에 따른 CT value 측정은 100 kVp를 이용한 동맥기 영상에서 갑상선, 대동맥궁과 우폐동맥의 높이에 위치한 관심영역에 직경 1cm의 관심부위를 설정하여 3회씩 측정한 후 평균치를 기록하였다. 실험을 위하여 자체 제작한 팬텀(시험관)의 CT value 측정은 시험관에 조영제를 생리식염수에 여러 가지 비율로 희석하여 관전압 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp, 140 kVp로 스캔하여 팬텀 영상의 중심부에서 CT value를 총 3회에 걸쳐 구한 후 평균값을 기록하였다. 피폭선량 분석에서는 관전류를 100 mAs로 고정하여 가장 최근에 시행한 120 kVp 동맥기 영상과 본 연구에서 설정한 100 kVp 동맥기영상에서의 CTDIVOL 값을 비교, 분석하였다. 흉부 영상의 화질평가는 관찰자 2명이 5단계로(Unacceptable, Suboptimal, Adequate, Good, Excellent diagnostic quality)구분하여 평가하였다. 결과 : 흉부영상의 CT value는 각 관심부위 별로 120 kVp 보다 100 kVp에서 14.06%~27.26%까지 증가하였다. 팬텀의 CT value 측정 결과 여러 종류의 조영제 농도에서 관전압이 낮아질수록 CT value 가 증가하였다. 피폭선량 분석에서 CTDIVOL 값은 관전압 100 kVp(5.00 mGy) 일때 120 kVp(7.80 mGy) 보다 약 36%가 감소하였다. 영상의 화질평가는 총 20명의 영상 중 Unacceptable 0명, Suboptimal 1명, Adequate 3명, Good 10명, Excellent 6명으로 평가되었다. 결론 : 반복적으로 CT 검사를 위해 내원한 검사자를 대상으로 저 관전압을 적용한 흉부 CT검사 시 영상의 질적 저하없이 진단 가치가 있는 영상의 획득과 피폭선량 감소효과를 얻을 수 있다고 사료된다.