• Imaging Science in Dentistry
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• 제54권2호
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• pp.139-145
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• 2024

Purpose: This study examined the influence of a metal artifact reduction (MAR) tool, sharpening filters, and their combination on the diagnosis of vertical root fracture (VRF) in teeth with metallic posts using cone-beam computed tomography (CBCT). Materials and Methods: Twenty single-rooted human premolars - 9 with VRF and 11 without - were individually placed in a human mandible. A metallic post composed of a cobalt-chromium alloy was inserted into the root canal of each tooth. CBCT scans were then acquired under the following parameters: 8 mA, a 5×5 cm field of view, a voxel size of 0.085 mm, 90 kVp, and with MAR either enabled or disabled. Five oral and maxillofacial radiologists independently evaluated the CBCT exams under each MAR mode and across 3 sharpening filter conditions: no filter, Sharpen 1×, and Sharpen 2×. The diagnostic performance was quantified by the area under the receiver operating characteristic curve (AUC), sensitivity, and specificity. These metrics were compared using 2-way analysis of variance with a significance level of α=5%. Intra- and inter-examiner agreement were assessed using the weighted kappa test. Results: Neither MAR nor the application of sharpening filters significantly impacted AUC or specificity (P>0.05). However, sensitivity increased when MAR was combined with Sharpen 1× and Sharpen 2× (P=0.015). The intra-examiner agreement ranged from fair to substantial (0.34-0.66), while the inter-examiner agreement ranged from fair to moderate (0.27-0.41). Conclusion: MAR in conjunction with sharpening filters improved VRF detection; therefore, their combined use is recommended in cases of suspected VRF.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권2호
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• pp.79-85
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• 2011

본 논고의 목적은 듀얼 에너지 시스템의 금속 인공물 감약 (MAR) 기법을 팬텀과 환자를 대상으로 적용하여보고 그 유용성에 대해서 알아보고자 한다. 사용한 장비는 GE사(社)의 750HD CT이고 AW 4.5 볼륨 share 4 워크스테이션에서 영상 분석을 하였다. 팬텀으로는 victoreen사(社)의 사람 모형 흉부팬텀을 사용하였고 사람 대상은 2010년 12월 20일부터 2011년 2월 10일까지 금속물질이 삽입된 환자 25명을 대상으로 목 부위와 복부 부위에 MAR 알고리즘을 적용하였다. 사용한 파라미터는 복부검사의 경우 GSI-4Body-Large 0.9 sec 40 mm이고 목 부위에서는 GSI-3Body-Medium 0.5 sec 40 mm를 선택하여 시행하였다. 영상시험은 국립암센터 CT영상실에서 기본적으로 시행하고 있는 프로토콜에 MAR 옵션을 적용하여 동일하게 시행하였다. 영상분석은 MAR기법을 적용한 영상과 적용하지 않은 영상에서 검은색 인공물과 줄무늬 인공물이 있는 부위에 관심부위 (ROI)를 설정한 후 hounsfield unit(HU)과 노이즈를 이용한 정량적 평가를 하였고 임상 경험이 풍부한 의사와 방사선사가 CT영상에 대한 평가를 하여 MAR 알고리즘에 대한 유용성을 비교하였다. 환자 대상 시험 결과 MAR 알고리즘을 적용함으로서 금속 인공물이 있는 부위에서의 검은색 인공물(금속이 있는 부위) 과 줄무늬 인공물이 있는 영상에서 HU의 p값이 각각 p=0.01과 p=0.04를 보였지만 금속 인공물의 영향에서 벗어난 부위에서의 노이즈는 오히려 증가하는 모습을 보였다(p=0.05). 그리고 그 외의 영상(금속이 있는 부위에서 1 cm 떨어진 단면 영상) 에서 검은색 인공물과 줄무늬 인공물 부위의 HU와 노이즈의 p값에 대해서는 통계적 유의성은 만족하지 못하였지만 대체적으로 MAR알고리즘을 적용함으로서 금속인공물 발생이 감약 되는 결과를 보였다. 결론적으로 금속 물질이 삽입된 환자의 경우에 MAR 알고리즘을 적용함으로서 조직의 선예도가 적용하지 안했을 때보다 증가하였고 검은색 인공물 발생 또한 개선되는 모습을 보였다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제47권1호
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• pp.17-24
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• 2017

Purpose: The purpose of this study was to assess the accuracy, sensitivity, and specificity of the diagnosis of incipient furcation involvement with periapical radiography (PR) and 2 cone-beam computed tomography (CBCT) imaging protocols, and to test metal artifact interference. Materials and Methods: Mandibular second molars in 10 macerated pig mandibles were divided into those that showed no furcation involvement and those with lesions in the furcation area. Exams using PR and 2 different CBCT imaging protocols were performed with and without a metallic post. Each image was analyzed twice by 2 observers who rated the absence or presence of furcation involvement according to a 5-point scale. Receiver operating characteristic (ROC) curves were used to evaluate the accuracy, sensitivity, and specificity of the observations. Results: The accuracy of the CBCT imaging protocols ranged from 67.5% to 82.5% in the images obtained with a metallic post and from 72.5% to 80% in those without a metallic post. The accuracy of PR ranged from 37.5% to 55% in the images with a metallic post and from 42.5% to 62.5% in those without a metallic post. The area under the ROC curve values for the CBCT imaging protocols ranged from 0.813 to 0.802, and for PR ranged from 0.503 to 0.448. Conclusion: Both CBCT imaging protocols showed higher accuracy, sensitivity, and specificity than PR in the detection of incipient furcation involvement. Based on these results, CBCT may be considered a reliable tool for detecting incipient furcation involvement following a clinical periodontal exam, even in the presence of a metallic post.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제26권2호
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• pp.49-56
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• 2003

초음파 Q/A팬텀은 조직등가물질(TMM)과 표적물질로 구성한다. 표적물질은 데드존, 거리분해능, 측분해능, 수직과 수평거리 정확성 등을 평가하는 모노필라멘트로 TMM과 조화를 이뤄 선명하게 나타나야 한다. 본 연구의 목적은 금속성 모노필라멘트와 나일론 모노필라멘트를 이용하여 TMM 내에서 최적의 해상력을 표현할 수 있는 선 표적물질을 얻기 위해 탈기수와 C15 g TMM을 합성하여 모노필라멘트를 설치하고 SONOACE 6000C $3.5{\sim}7.5\;MHz$를 주사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 0.1 mm 금속성 모노필라멘트와 0.12 mm, 180데너아 나일론 모노필라멘트에서 점상의 선명한 에코양상을 관찰할 수 있었다. 2. 0.2 mm 금속성과 나일론 모노필라멘트는 다중반사에 의한 혜성꼬리음영이 관찰되었다. 3. 데드존과 거리분해능은 0.1 mm 나일론 모노필라멘트가 유용한 것으로 나타났다. 4. 나일론 모노필라멘트는 금속성 모노필라멘트에 비해 견고성과 수축성이 우수하여 팬텀제작에 유리한 것으로 나타났다. 5. TMM의 경도 차가 모노필라멘트의 에코 양상에 많이 관여하지 않는 것으로 나타났다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.835-842
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• 2022

본 연구는 금속 인공물을 감소시키는 데 있어 synthetic MR 기법의 효과를 평가해보고자 하였다. 실험은 척추 수술용 나사로 제작된 팬텀을 대상으로 synthetic MR 기법과 고속 스핀 에코 기법을 적용하여 in-plane과 through-plane 영상을 획득하고 금속 인공물의 면적을 비교해 보았다. 금속 인공물은 signal-loss와 signal pile-up 영역으로 구분하여 측정하였고 둘의 합을 통해 최종 인공물의 면적을 계산하였다. 그 결과, in-plane, through-plane 모두 synthetic MR 기법을 적용했을 때 상대적으로 금속 인공물이 감소하였다. 시퀀스 별로 비교하면 in-plane의 경우 T1 영상은 23.45%, T2 영상은 20.85%, PD 영상은 19.67%, FLAIR 영상은 22.12% 감소하였다. 또한 through-plane의 경우 T1 영상은 62.95%, T2 영상은 73.93, PD 영상은 74.68%, FLAIR 영상은 66.43% 감소하였다. 이러한 결과의 원인은 synthetic MR 기법 적용 시 signal pile-up에 의한 왜곡이 발생하지 않아 전체 금속 인공물의 크기가 감소하였기 때문이다. 따라서 synthetic MR 기법은 매우 효과적으로 금속 인공물을 감소시킬 수 있어 영상의 진단적 가치를 높이는 데 도움을 줄 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권5호
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• pp.413-419
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• 2018

Magnetic Resonance Imaging for patients with metallic implant has poor image quality, and signal loss and artifacts including distortion can occur. The purpose of this study is to carry out a comparative evaluation on high receive bandwidth(hiBW), O-MAR, O-MAR XD to reduce artifacts in knee implant. To take MRI, 3.0T scanner and dual-source radiofrequency transmission were used. O-MAR XD technique's strong option showed a significant difference (p<0.001) with O-MAR XD technique's weak option, O-MAR and hiBW excluding the medium option. O-MAR XD's medium option had a significant difference (p<0.01) with O-MAR XD's weak, O-MAR and hiBW. O-MAR XD technique's weak option had a significant difference (p<0.01) with O-MAR XD's strong and medium options, O-MAR and hiBW. O-MAR technique had a significant difference (p<0.001) with strong, medium, weak options of O-MAR XD technique except for hiBW. HiBW had a significant difference (p<0.001) with strong, medium and weak options of O-MAR XD technique except for O-MAR. The results showed that O-MAR XD technique was more useful for MRI scan for patients with knee replacement surgery than traditional techniques such as hiBW or O-MAR, and susceptibility artifacts decreased more when O-MAR XD technique's strong or medium option was applied. Based on the results above, it is considered that it will be possible to acquire images whose susceptibility artifacts were highly decreased by using O-MAR XD technique's strong or medium option when conducting MRI for artificial knee joint and it will be helpful for checking and monitoring patients with knee joint replacement.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제20권4호
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• pp.215-223
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• 2016

Purpose: The management of metal-induced field inhomogeneities is one of the major concerns of distortion-free magnetic resonance images near metallic implants. The recently proposed method called "Slice Encoding for Metal Artifact Correction (SEMAC)" is an effective spin echo pulse sequence of magnetic resonance imaging (MRI) near metallic implants. However, as SEMAC uses the noisy resolved data elements, SEMAC images can have a major problem for improving the signal-to-noise ratio (SNR) without compromising the correction of metal artifacts. To address that issue, this paper presents a novel reconstruction technique for providing an improvement of the SNR in SEMAC images without sacrificing the correction of metal artifacts. Materials and Methods: Low-rank approximation in each coil image is first performed to suppress the noise in the slice direction, because the signal is highly correlated between SEMAC-encoded slices. Secondly, SEMAC images are reconstructed by the best linear unbiased estimator (BLUE), also known as Gauss-Markov or weighted least squares. Noise levels and correlation in the receiver channels are considered for the sake of SNR optimization. To this end, since distorted excitation profiles are sparse, $l_1$ minimization performs well in recovering the sparse distorted excitation profiles and the sparse modeling of our approach offers excellent correction of metal-induced distortions. Results: Three images reconstructed using SEMAC, SEMAC with the conventional two-step noise reduction, and the proposed image denoising for metal MRI exploiting sparsity and low rank approximation algorithm were compared. The proposed algorithm outperformed two methods and produced 119% SNR better than SEMAC and 89% SNR better than SEMAC with the conventional two-step noise reduction. Conclusion: We successfully demonstrated that the proposed, novel algorithm for SEMAC, if compared with conventional de-noising methods, substantially improves SNR and reduces artifacts.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.975-982
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• 2021

본 연구는 체내의 식도용 스텐트와 일플란트에 많이 사용되는 티타늄 성분의 금속성 물질을 사용하여 구리와 black metal, polyester로 구성된 머리카락 보다 가늘게 제작된 mesh로 시험관을 부분적으로 RF를 차폐하여 주변에 위치한 자기공명영상용 팬텀에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 3T Achieva X-series의 Cardiac Coil을 사용하여 TR 500 ms, TE 20 ms, NEX 1, slice thickness 5 mm의 Spin Echo T1강조영상에서 field of view(FOV)에 따른 자기공명영상을 분석하였다. FOV 304 mm × 304 mm에서는 발생하지 않았던 aliasing artifact가 발생하지 않았지만 250 mm × 250 mm 과 170 mm × 170 mm에서는 발생되었다. FOV 170 mm × 170 mm에서 mesh를 사용하지 않은 경우는 SNR이 78.23으로 가장 낮았으며, mesh를 가운데 세워 분리한 경우에는 215.05, mesh로 완전히 차폐한 경우에는 366.44로 높게 측정되었다. 또한 mesh로 완전히 감싸고 차폐한 경우에는 aliasing artifact도 제거되었고, 영상의 왼쪽과 가운데, 오른쪽의 신호 대 잡음비가 높으면서 다른 조건과 비교하여 균질한 영상을 획득할 수 있었다. 결론적으로 mesh로 RF를 부분적으로 감싸고 차단하면 aliasing artifact를 제거할 수 있고, 작은 FOV를 사용하여 영상의 해상도와 균질성이 우수한 자기공명영상을 획득할 수 있을 것으로 사료된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제48권3호
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• pp.177-184
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• 2018

Purpose: This study was performed to evaluate the influence of voxel size and the accuracy of 2 cone-beam computed tomography (CBCT) systems in the detection of vertical root fracture (VRF) in the presence of intracanal metallic posts. Materials and Methods: Thirty uniradicular extracted human teeth were selected and randomly divided into 2 groups(VRF group, n=15; and control group, n=15). The VRFs were induced by an Instron machine, and metallic posts were placed in both groups. The scans were acquired by CBCT with 4 different voxel sizes: 0.1 mm and 0.16 mm (for the Eagle 3D V-Beam system) and 0.125 mm and 0.2 mm (for the i-CAT system) (protocols 1, 2, 3, and 4, respectively). Interobserver and intraobserver agreement was assessed using the Cohen kappa test. Sensitivity and specificity were evaluated and receiver operating characteristic analysis was performed. Results: The intraobserver coefficients indicated good (0.71) to very good (0.83) agreement, and the interobserver coefficients indicated moderate (0.57) to very good (0.80) agreement. In respect to the relationship between sensitivity and specificity, a statistically significant difference was found between protocols 1 (positive predictive value: 0.710, negative predictive value: 0.724) and 3 (positive predictive value: 0.727, negative predictive value: 0.632) (P<.05). The least interference due to artifact formation was observed using protocol 2. Conclusion: Protocols with a smaller voxel size and field of view seemed to favor the detection of VRF in teeth with intracanal metallic posts.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제14권2호
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• pp.87-94
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• 2010

목적: 금속에 의한 영상 왜곡에 대한 정확한 계산하고 영상으로부터의 금속 물질의 위치 결정한다. 대상 및 방법: 주자기장과 일정 각도를 이루는 무한히 긴 비자성 금속 실린더에 대한 라플라스 방정식을 풀고, 이 결과를 이용하여 절편선택 경사자계와 주파수 부호화 경사자계에 의한 영상에 왜곡을 계산한다. 계산 결과를 바탕으로 하여 왜곡된 영상으로부터 원통형 보철물의 위치를 계산한다. 결과: Folded point와 금속 실린더의 중심 사이의 거리를 영상으로부터 측정하여 계산 결과와 비교한다. 측정 결과와 계산 결과 간의 퍼센트 오차는 한 경우를 제외하고 5% 이내였다. 결론: 금속 실린더가 자기장 하에 있을 때, 영상의 왜곡을 시뮬레이션 하였고, 이 기술은 생검술 또는 외과 수술 등을 자기공명영상법을 이용여 실시간 모니터링하는데 적용할 수 있을 것으로 기대한다.