• 한국방사선학회논문지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.301-306
• /
• 2021

전산화단층촬영장치 (Computed tomography, CT)의 의료 방사선량을 낮추기 위한 방법으로 주석필터의 사용을 통해 직접적으로 환자의 선량을 낮추는 방법이 있다. 그러나 주석필터의 사용으로 바뀐 X선 스펙트럼으로 인해 기존의 영상과 다른 인상의 영상으로 나타나기 때문에 질병 진단에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 흉부 저선량 CT에서 주석필터의 적용 및 high pitch에 따른 영상평가를 진행함으로써 주석필터 사용 시 영상의 변화 양상을 살펴보았다. 본 연구에서는 비교를 위해 총 3개의 그룹으로 나누어 영상을 획득하였다. Group 1은 주석필터를 사용하지 않았으며, 기존에 사용하던 pitch인 0.8의 영상을 획득하였다. Group 2는 주석필터를 사용하였고, pitch는 0.8이며 Group 3은 주석필터를 사용하였으며 pitch는 2.5이다. 영상의 화질을 비교하기 위해 no-reference 기반으로 사용되는 블라인드 품질 평가 인자 중 natural image quality evaluator (NIQE)와 blind/referenceless image spatial quality evaluator (BRISQUE)를 사용하였다. 그 결과 NIQE 수치는 Group 1, Group 3, Group 2 의 순서대로 낮게 나타났다. BRISQUE 수치는 Group 3, Group 2, Group 1 의 순서대로 낮게 나타났다. 이를 통해 흉부 저선량 CT에서 주석필터 및 high pitch 기술의 영상의 우수성을 확인함으로써 특히 호흡 조절이 어려운 흉부 저선량 CT 환자에 있어서 더 정확한 영상에 대한 기대감을 가질 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.295-302
• /
• 2022

희박뷰 전산화단층촬영(computed tomography; CT) 영상화 기술은 피폭 방사선량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 획득한 투영상의 균일성을 유지하고 잡음을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 재구성 영상 내 인공물 발생으로 인하여 화질 및 피사체 구조가 왜곡되는 단점이 있다. 본 연구에서는 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소를 위해 wavelet 변환과 잔차 학습(residual learning)을 적용한 콘볼루션 신경망(convolutional neural network; CNN) 기반 영상화 모델을 개발하고, 개발한 모델을 통한 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소 정도를 정량적으로 분석하였다. CNN은 wavelet 변환 층, 콘볼루션 층 및 역 wavelet 변환 층으로 구성하였으며, 희박뷰 CT 영상과 잔차 영상을 각각 입출력 영상으로 설정하여 영상화 모델 학습을 진행하였다. 영상화 모델 학습을 위해 평균제곱오차(mean squared error; MSE)를 손실함수로, Adam 함수를 최적화 함수로 사용하였다. 학습된 모델을 통해 입력 희박뷰 CT 영상에 대한 예측 잔차 영상을 획득하고, 두 영상간의 감산을 통해 최종 결과 영상을 획득하였다. 또한 최종 결과 영상에 대한 시각적 특성, 최대신호대잡음비(peak signal-to- noise ratio; PSNR) 및 구조적유사성지수(structural similarity; SSIM)를 측정하였다. 연구결과 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 통해 희박뷰 CT 영상의 인공물이 효과적으로 제거되며, 공간분해능이 향상되는 결과를 확인하였다. 또한 wavelet 변환과 잔차 학습을 미적용한 영상화 모델에 비해 본 연구에서 개발한 영상화 모델은 결과 영상의 PSNR 및 SSIM을 각각 8.18% 및 19.71% 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 이용하여 희박뷰 CT 영상의 인공물 제거는 물론 공간분해능 향상 및 정량적 정확도 향상 효과를 획득할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.589-595
• /
• 2023

관상동맥 경련 유발로 혈관 완전 폐색이 발생할 경우 악성 부정맥 출현으로 사망까지 이를 수 있으므로 관상동맥 경축 협심증 조기 검사는 반드시 필요한 검사이다. 검사 방법 중 관상동맥 조영술을 통한 약물 주입 검사가 일반적으로 시행되고 있다. 따라서 관상동맥 조영 검사 중 경축 협심증 검사의 시술 시간과 조영제 사용량, 방사선 피폭 영향과의 연관성 등을 방사선학적 관점으로 이형성 협심증 조영 검사의 이점을 평가하고자 한다. 2021년 09월부터 2023년 02월까지 관상동맥 조영술과 변이형 협심증 검사를 시행한 142명 환자의 후행적 데이터를 이용하였다. 관상동맥 조영술과 변이형 협심증 검사 비교 분석 결과 체질량 지수를 제외하고 조영제 사용량 67.47 ± 21.81 cc, 흡수선량 15.98 ± 13.8 uGy/m², 공기 중 입사선량 236.73 ± 135.91 mGy, 촬영 시리즈 수 13 장, 검사 시간 1573.6 ± 428.77 s로 관상동맥 조영술만 시행했을 때의 조영제 사용량 49.1 ± 7.73 cc, 흡수선량 9.93 ± 7.81 uGy/m², 공기 중 입사선량 140.6 ± 79.76 mGy, 촬영 시리즈 수 6 장, 검사 시간 544.48 ± 185.76 s보다 통계적으로 유의할 만큼 높은 차이를 나타냈다. (p<0.001) 결론적으로 관상동맥 조영술 외 추가적인 변이형 협심증 검사가 방사선학적 관점에서 더 부정적일 수 있어 과도한 변이형 협심증 검사는 지양하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 결론적으로 관상동맥 조영술 외 추가적인 변이형 협심증 검사가 방사선학적 관점에서 더 부정적일 수 있어 과도한 변이형 협심증 검사는 지양하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 그럼에도 불구하고 변이형 협심증 검사를 진행해야 할 경우 검사 시간이 길어 질수록 투시 시간과 조영제 사용량도 증가하게 되므로 가능한 빠른 검사 또는 단축 검사를 진행해야 환자의 방사선학적 관점의 부정적인 측면도 해소할 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제22권8호
• /
• pp.1240-1252
• /
• 2021

Objective: To compare the accuracy for detecting breast cancer in the diagnostic setting between the use of digital breast tomosynthesis (DBT), defined as DBT alone or combined DBT and digital mammography (DM), and the use of DM alone through a systematic review and meta-analysis. Materials and Methods: Ovid-MEDLINE, Ovid-Embase, Cochrane Library and five Korean local databases were searched for articles published until March 25, 2020. We selected studies that reported diagnostic accuracy in women who were recalled after screening or symptomatic. Study quality was assessed using the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies-2 tool. A bivariate random effects model was used to estimate pooled sensitivity and specificity. We compared the diagnostic accuracy between DBT and DM alone using meta-regression and subgroup analyses by modality of intervention, country, existence of calcifications, breast density, Breast Imaging Reporting and Data System category threshold, study design, protocol for participant sampling, sample size, reason for diagnostic examination, and number of readers who interpreted the studies. Results: Twenty studies (n = 44513) that compared DBT and DM alone were included. The pooled sensitivity and specificity were 0.90 (95% confidence interval [CI] 0.86-0.93) and 0.90 (95% CI 0.84-0.94), respectively, for DBT, which were higher than 0.76 (95% CI 0.68-0.83) and 0.83 (95% CI 0.73-0.89), respectively, for DM alone (p < 0.001). The area under the summary receiver operating characteristics curve was 0.95 (95% CI 0.93-0.97) for DBT and 0.86 (95% CI 0.82-0.88) for DM alone. The higher sensitivity and specificity of DBT than DM alone were consistently noted in most subgroup and meta-regression analyses. Conclusion: Use of DBT was more accurate than DM alone for the diagnosis of breast cancer. Women with clinical symptoms or abnormal screening findings could be more effectively evaluated for breast cancer using DBT, which has a superior diagnostic performance compared to DM alone.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제22권2호
• /
• pp.159-167
• /
• 2021

Objective: The aim of this study was to compare the survival rates of Korean females aged 40 to 49 years with breast cancer detected by supplemental screening ultrasound (US) or screening mammography alone. Materials and Methods: This single-institution retrospective study included 240 patients with breast cancer (mean age, 45.1 ± 2.8 years) detected by US or mammography who had undergone breast surgery between 2003 and 2008. Medical records were reviewed for clinicopathologic characteristics and detection methods. Disease-free survival (DFS) and overall survival (OS) were compared between patients with breast cancer in the US and mammography groups using the log-rank test. Multivariable cox regression analysis was used to identify independent variables associated with DFS and OS. Results: Among the 240 cases of breast cancer, 43 were detected by supplemental screening US and 197 by screening mammography (mean follow-up: 7.4 years, 93.3% with dense breasts). There were 19 recurrences and 16 deaths, all occurring in the mammography group. While the US group did not differ from the mammography group in tumor stage, the patients in this group were more likely to undergo breast-conserving surgery and radiation therapy than the mammography group. The US group also showed better DFS (p = 0.016); however, OS did not differ between the two groups (p = 0.058). In the multivariable analysis, the US group showed a lower risk of recurrence (hazard ratio, 0.097; 95% confidence interval, 0.001-0.705) compared to the mammography group. Conclusion: Our study found that Korean females aged 40-49 years with US-detected breast cancer showed better DFS than those with mammography-detected breast cancer. However, there were no statistically significant differences in OS.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제24권6호
• /
• pp.529-540
• /
• 2023

Objective: To compare the diagnostic performance and clinical outcomes of 2-mSv computed tomography (CT) and conventional-dose CT (CDCT), following radiology residents' interpretation of CT examinations for suspected appendicitis. Materials and Methods: Altogether, 3074 patients with suspected appendicitis aged 15-44 years (28 ± 9 years, 1672 females) from 20 hospitals were randomly assigned to the 2-mSv CT (n = 1535) or CDCT (n = 1539) groups in a pragmatic trial from December 2013 and August 2016. Overall, 107 radiology residents participated in the trial as readers in the form of daily practice after online training for 2-mSv CT. They made preliminary CT reports, which were later finalized by attending radiologists via addendum reports, for 640 and 657 patients in the 2-mSv CT and CDCT groups, respectively. We compared the diagnostic performance of the residents, discrepancies between preliminary and addendum reports, and clinical outcomes between the two groups. Results: Patient characteristics were similar between the 640 and 657 patients. Residents' diagnostic performance was not significantly different between the 2-mSv CT and CDCT groups, with a sensitivity of 96.0% and 97.1%, respectively (difference [95% confidence interval {CI}], -1.1% [-4.9%, 2.6%]; P = 0.69) and specificity of 93.2% and 93.1%, respectively (0.1% [-3.6%, 3.7%]; P > 0.99). The 2-mSv CT and CDCT groups did not significantly differ in discrepancies between the preliminary and addendum reports regarding the presence of appendicitis (3.3% vs. 5.2%; -1.9% [-4.2%, 0.4%]; P = 0.12) and alternative diagnosis (5.5% vs. 6.4%; -0.9% [-3.6%, 1.8%]; P = 0.56). The rates of perforated appendicitis (12.0% vs. 12.6%; -0.6% [-4.3%, 3.1%]; P = 0.81) and negative appendectomies (1.9% vs. 1.1%; 0.8% [-0.7%, 2.3%]; P = 0.33) were not significantly different between the two groups. Conclusion: Diagnostic performance and clinical outcomes were not significantly different between the 2-mSv CT and CDCT groups following radiology residents' CT readings for suspected appendicitis.

• 대한영상의학회지
• /
• 제85권4호
• /
• pp.714-726
• /
• 2024

흉부 CT상 폐기종이나 간질성 폐질환의 형태나 범위를 인공지능을 이용하여 자동적으로 객관적으로 진단하는 다양한 알고리즘을 개발되고, 이를 증명하는 연구들이 진행되어 왔다. 흉부 CT상 인공지능을 이용한 폐기종 정량화 연구들을 보면 CT상 폐기종의 상대적인 양이 증가와 폐 기능의 악화와 연관이 있으며, 특히 중심성 폐기종을 중심으로 정량화를 하는 것이 임상 증상이나 만성폐쇄성 폐질환의 사망률을 예측하는 데 도움이 된다고 보고하고 있다. 또한, 간질성 폐질환에서는 인공지능이 CT상 통상성 간질성 폐렴의 형태를 정상, 간유리 음영, 망상형 음영, 벌집 모양, 폐기종, 경화로 분류를 할 수 있고, 인공지능이 흉부영상의학과 전문의와 비슷한 정도로 통상성 간질성 폐렴을 진단(70%-80%) 할 수 있다고 보고했다. 그러나 인공지능의 결과들이 흉부 CT의 스캔 변수들, 재구성 알고리즘, 방사선 선량, 개발된 인공지능 훈련 데이터에 의해 영향을 받으며, 이러한 이유로 아직까지 흉부 CT상 폐기종과 간질성 폐질환의 진단과 정량화는 실제로 일상 업무에서 제한적으로 사용되고 있다. 이 논문에서는 폐기종과 간질성 폐질환의 진단과 정량화를 위해서 인공지능을 사용하고 있는 저자들의 경험을 증례로 소개를 하고, 이 두 질환의 인공지능의 효용성과 제한점에 대해서 언급하고자 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제25권3호
• /
• pp.151-156
• /
• 2014

본 연구의 목적은 붕소 중성자 포획 치료 시 집적된 붕소 영역에서 중성자 선속의 변화와 그에 따른 방출된 즉발 감마선의 검출 시뮬레이션을 통하여 치료 영역에 대한 영상화의 가능성을 확인하고자 함이다. 전산 모사를 통하여 (1) 붕소 유무에 따른 중성자의 영향, (2) 내부와 외부에서의 즉발 감마선량 검출, (3) 즉발 감마선에 대한 에너지 스펙트럼 검출을 수행하였다. 모든 전산 모사는 Monte Carlo n-particle extended (MCNPX, Ver.2.6.0, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA)를 이용하여 가상의 물 팬텀과 열중성자(thermal neutron) 소스, 붕소 영역을 지정하였다. 열중성자의 에너지는 1 eV 이하의 에너지였으며 선속은 2,000,000 n/sec.로 설정하였다. 이 때, 발생된 즉발 감마선의 검출은 물 팬텀과 수직 방향으로 위치시키고 납으로 둘러싸인 lutetium-yttrium oxyorthosilicate (Lu0,6Y1,4Si0,5:Ce; LYSO) 섬광체 검출기를 이용하였다. 붕소가 존재하는 영역인 5 cm 깊이에서의 28 분할로서 대략 0.18 cm의 bin을 도출하여 붕소 영역의 얕은 깊이에서부터 급격하게 저하되는 것을 확인하였다. 또한 붕소 영역이 시작되는 지점인 9 cm 깊이에서 감마선의 피크 레벨을 확인하였다. 그리고 478 keV 지점에서 정확한 즉발 감마선 피크가 관찰되는 것을 확인하였다. 478 keV의 즉발 감마선 피크는 41 keV의 반치폭으로 에너지 분해능 값은 8.5%로 측정되었다. 결론적으로 붕소 중성자 포획 치료 시 발생되는 즉발 감마선의 계측으로 치료가 행해지는 부위를 감마 카메라 또는 단일 광자 방출 단층 촬영 기기에서 영상화할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Korean Biological Nursing Science
• /
• 제4권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 2002

The purpose of this study was to identify the knowledge contents of basic nursing sciences needed by nurses in the practices of the intensive care unit(ICU). To attain the goal of this study, the nurses working at 10 hospitals in the areas of Seoul and Kangwon Province were randomly selected. They were primarily interviewed, and the open question was secondarily put to them through the questionnaire. In the process of the 1st interview, the interviewees were asked of the question, "What is the knowledge of basic sciences such as anatomy, pathology, physiology. microbiology, pharmacology and the like thought to be lacking when you communicate with doctors in the ICU and when you carry out your nursing practices in it?" The contents of the interview were tape-recorded. The period of data collection ranged from May 1, 2001 to Sept 30. The interviews were conducted with total of 20 nurses. The open-end questionnaire was secondarily mailed to nurses. 113 questionnaires were returned. 100 questionnaires except 13 ones thought to be poorly completed in content were used for data analysis. Three coders classified data obtained from the interview and the questionnaire research into 5 detailed items relating to such as anatomical physiology, pathology, pharmacology. microbiology and basics of nursing. The three coders had experiences in nursing education of 18 years, 8 years and 6 years, respectively, and of them one coder was professor in basic nursing sciences. Data were statistically treated using frequency analysis and percentage by the SAS program. As a result, the following findings were obtained : It was found that the contents that ICU nurses responded were most needed in the field of Human structure and function were water and electrolytic balance(38%), blood and circulatory system(20%), changer in the patient's skin(12%), the arrangement of the human body(10%) and the endocrine system(10%), nervous system(6%), and assessment of the state of the patient's consciousness(4%). It was found that the contents that ICU nurses responded were most needed in the field of pathology were found to be the process of the progress of the disease(32%), symptoms of the disease(27%), prognosis of the disease(22%), followed by the injury-healing process, clinical pathological examination, and examination by radiation. It was found that the contents that nurses responded were most needed in the field of pharmacology were the effect of drug(25%), the side effect of drug(22%), the relationship between diseases and drug(20%), the relationship between disease-causing bacteria and drug(20%) and chemotherapy(2%). It was found that the contents that ICU nurses responded were most needed in the field of microbiology were the relationship between diseases and disease-causing bacteria(45%), Kinds and characteristics of disease-causing bacteria(18%), infection control(16%), application of the aseptic technique(12%), isolation(9%) and the like. It was found that the basic knowledge that ICU nurses responded were needed were the identification of the patient's current state(36%), understanding of the therapeutic process(22%), the operating principle of medical equipment and instrument(20%), medical terminology(9%), equipment and instrument management(7%), calculation of the dose of injection(2%) and the like.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제14권1호
• /
• pp.15-19
• /
• 2003

HDR (High dose rate) 근접 치료는 기존의 LDR (Low dose rate) 근접 치료에서 야기되었던 치료 시간이나 선량 최적화 등의 문제점을 해결하였기 때문에 자궁경부암 치료에 많이 사용되고 있다. 그러나, 단시간에 고선량이 조사되는 HDR 근접치료에서 치료 효과를 극대화시키기 위해서는 선량 계산 알고리즘, 위치 계산 알고리즘, 최적화 알고리즘이 정확하게 검증되어야 한다. 이를 위해서는 인체 등가 팬톰과 치료 계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선을 비교함으로써 검증할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 검증이 가능하도록 자궁경부암용 팬톰을 설계, 제작하여 HDR 치료 계획 컴퓨터와 팬톰과의 선량을 비교, 평가하는 것이다 이 자궁경부암용 팬톰은 높은 해상도를 가진 선량 측정기를 사용하여 정량적인 평가가 가능하도록 제작되었고, 인체 등가물질인 물과 아크릴을 사용하여 제작하였다 또한, 팬톰 내의 방사선량 측정을 위해서 $\frac{1}{8}$ 인치 TLD (Thermoluminescent dosimeters) 칩과 공간 해상도가 1 mm 이내인 필름을 사용하였다. 이 자궁경부암용 팬톰는 HDR applicator의 고정을 위해 applicator 홀더의 홈 안에 HDR applicator가 삽입되게 제작하였고 세 개의 TLD 홀더에는 TLD 칩(TLD 간의 거리는 5 mm)이 정렬되게 제작하여 A점이나 B점 같은 특정 점의 절대 선량을 측정할 수 있게 제작하였다 필름은 3개의 직교(orthogonal) 평면에 삽입되도록 제작하여 상대 선량 측정이 가능하게 하였다. 사용된 치료 계획 시스템은 Nucletron Plato system이고, Microselectron Ir-192 소스를 사용하였다. 선량 평가 결과, TLD 선량의 경우 A, B point를 포함하여 직장과 방광 선량이 $\pm$4% 이내로 치료계획 컴퓨터(Plato, Nucletron)와 일치하였고, 필름의 경우 선량 분포 곡선이 치료계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선 패턴과 거의 일치하는 우수한 결과를 보였다. 제작된 자궁경부암용 팬톰은 HDR 치료 계획 컴퓨터의 선량 계산 알고리즘의 평가 및 검증에 유용하게 사용될 것이고, 이 팬톰은 강남성모병원 치료방사선과 HDR 근접치료 기기의 선량과 위치확인의 QA(quality assurance) 도구로써 사용하려고 추진 중에 있다.