• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권2호
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• pp.83-87
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• 2008

지난 몇 년 동안 핵의학 영상 물리 및 기기 관련 융합영상기기 분야에 많은 발전이 있었다. 최근 몇 년 동안 국내 PET/CT 설치의 급속한 증가는 이들의 임상에서의 역할 및 그 중요성을 입증하고 있다. 그러나 PET/CT는 고가이고, 임상적으로 아직도 그 유용성이 입증되는 과정에 있으며, 특히 치료계획을 위한 장비로는, 미국의 경우 다소 많이 설치되었다는 평가가 공존하고 있다. 또한 저가로 해 결할 수 있는 소프트웨어 융합도 가능하기 때문에 PET 대신 반드시 PET/CT가 필요하다는 주장에는 위의 관점에서 그 한계가 있을 수 있다. 그림에도 불구하고 PET/CT 설치는 계속 증가하고 있어 영상획득 또는 영상판독 모두 PET과 CT 분야의 훈련과 교육이 매우 중요하며 이에 대한 지침서가 발간되었다. PET/CT에 비하여 SPECT/CT는 발전속도가 다소 떨어지지만 이에 대한 지침서도 발간되었다. PET/CT와 SPECT/CT 모두 CT는 앞 부분에 PET과 SPECT는 뒷부분에 설치된다. 이는 환자 영상을 얻을 때 동시에 얻는 것이 아니고 CT영상을 얻은 후 PET과 SPECT영상을 얻게되는 단점이 있다. 이와는 달리 MRI/PET경우 뇌영상을 얻을 때 동시에 MRI와 PET영상을 얻을 수 있어 뇌영상 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상하고 있다. 앞으로 기술이 발전함에 따라 전신용 MRI/PET과 유방영상을 위한 PET/US 융합영상장치의 개발 가능성이 매우 높다. 이와 함께 SPECT/CT, PET/CT 및 MRI/PET 기기의 발전도 계속될 것으로 판단된다. 핵의학 영상 물리 및 기기 분야는 최첨단 융합영상 장치의 개발과 함께 하드웨어, 소프트웨어 물리적 특성에 대한 보정기술, 영상 재구성 분야의 다양한 연구도 많은 진전이 필요하다. 또한 영상기기의 설계 및 정량화 기법을 연구하기 위한 몬테카를로 시뮬레이션, 영상장비의 성능평가, 동력학 분석, 선량평가, 움직임 보정 및 융합영상의 정량화 및 분석 기법에 대한 연구도 더욱 활발히 진행될 것으로 예측된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권1호
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• pp.64-70
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• 2008

고성능 영상 압축 알고리즘으로서 널리 사용되고 있는 H.264 디코더의 디블록킹(Deblocking) 필터는 복호된 영상의 블록화 현상을 제거함으로써 영상의 질을 높이는 역할을 하는데 연산량이 많은 유닛중 하나이다. 본 논문에서는 효율적인 디블록킹 필터 설계를 위해 파이프라인 구조 및 1-D 필터를 사용하고 효율적인 메모리 관리를 통해 하드웨어 면적과 연산 사이클 수를 줄이고 H.264 디코더의 성능을 향상시킬 수 있는 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 구조에서는 픽셀의 재배치를 통해 동일한 1-D 필터를 이용하여 수직방향의 필터연산과 수평방향의 필터연산을 모두 지원한다. 또한 4 개의 메모리 블록 구조를 이용하여 현재 매크로블록의 픽셀과 인접한 다른 매크로블록의 픽셀의 접근 및 저장을 효율적으로 할 뿐만 아니라 필터 연산중에 움직임 보상기의 출력 픽셀을 저장하여 디블록킹 필터와 움직임 보상기 사이의 병목현상을 제거하였다. 이를 통해 디블록킹 필터에 관련된 메모리의 크기를 최소화하고 H.264 디코더의 성능을 향상시키는 이점을 얻을 수 있다. 제안된 디블록킹 필터는 Verilog-HDL을 이용하여 설계하고 FPGA를 통해 검증하였다. 합성 결과 77 MHz에서 HD 영상 디코딩이 가능함을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제21권1호
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• pp.52-58
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• 1998

We can and must improve the diagnostic images using available knowledge and technology. At the same time we must strive to reduce the patient's integral and entrance radiation dose. Reducing the integral dose to the patient during the radiologic procedure is a primary concern of the patient, especially the pediatric patient, the radiologist and the technologist. A 100cm focal film distance generally is used for most over-table radiography. The early x-ray tubes and screen film combinations required long exposures, which often resulted in motion artifacts. But nowaday, we have the generators and x-ray tubes that can deliver the energy necessary in a very short time and the receptors that can record the information just as rapidly. And, we performed this studies to evaluate the patient exposure dose and the image quality by increasing focal film distance in diagnostic radiography. There are many factors which affected to exposure factor, but we studied to verify of FFD increase, only. Effect of increasing the focal film distance to a 140 cm distance was tested as follows; 1. The focal film distances were set at 100, 120, and 140cm. 2. A 18cm acryl(tissue equivalent) phantom was placed on the table top. 3. An Capintec 192 electrometer with PM 05 ion chamber was placed at the entrance surface of the phantom, and exposure were made at each focal film distances. 4. The procedure was repeated in the same manner as above except the ion chamber was placed beneath the phantom at the film plane. 5. Exit exposure were normalize to 8mR for each portions of the experiment. Based on the success of the empirical measurements, a detailed mathematical analysis of the dose reduction was performed using the percent depth dose data. The results of this study can be summerized as followings ; 1) Increasing FFD from 100 cm to 140 cm, we would create a situation that would have a significant effect on the overall quality of radiograph and achive the 17.42% reduction of entrance dose and the 18.95% reduction of integral dose that the patient receives. 2) Thickness of Al step wedge for equal film density increased with the long distance. 3) Increasing FFD, Magnification of image was lowered. 4) Resolution of image also increased with the FFD. As the results described above, we strongly recommend using the long FFD to provide better information for our patients and profession in abdomen radiographic studies.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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• pp.27-47
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• 1992

Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.297-303
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• 2023

소아 전산화단층촬영(Computed Tomography, CT) 검사 시 어린 환자들의 협조가 어려워 검사 실패나 재검사가 빈번히 발생할 수 있다. 딥러닝 이미지 재구성(Deep Learning Image Reconstruction, DLIR) 방법은 방사선 감수성이 높은 소아 환자들의 CT 검사에서 재검사율을 낮추면서 진단적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있다. 본 연구에서는 DLIR을 적용하여 소아 흉부 CT 검사에서 호흡이나 움직임으로 인한 노이즈를 줄이고 임상적으로 유용한 영상을 얻기 위한 가능성을 조사하였다. 경상남도 소재의 P병원에서 7세 미만의 소아 43명의 흉부 CT 검사 데이터를 후향적으로 분석하였으며, 필터링 역 투영 재구성법(Filtered Back Projection, FBP), 반복적 재구성법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR-50), 딥러닝 알고리즘인 True Fidelity-Middle(TF-M)의 영상을 비교하였다. 조영 증강된 흉부 영상 중 오른쪽 상행 대동맥(Ascending Aorta, AA)과 등 근육(Back Muscle, BM)에 동일한 ROI를 그리고 각 영상에서 HU값을 이용하여 노이즈(Standard deviation, SD)를 측정하였다. 통계분석은 SPSS(ver. 22.0)를 사용하여 세 측정치의 평균값을 일원 배치 분산분석(One-way ANOVA)으로 분석하였다. 연구의 결과로 AA의 SD값은 FBP=25.65±3.75, ASIR-50=19.08±3.93, TF-M=17.05±4.45 로 나타났으며(F=66.72, p=0.00), BM의 SD값은 FBP=26.64±3.81, ASIR-50=19.19±3.37, TF-M=19.87±4.25 로 나타났다(F=49.54, p=0.00). 사후검정의 결과는 세 그룹간 유의한 차이가 있었다. DLIR 재구성 방법은 기존의 재구성 방법과 비교하여 유의하게 낮은 노이즈 값을 보였다. 따라서 딥러닝 알고리즘인 TrueFidelity-Middle(TF-M)의 적용은 소아 흉부 CT 검사 시 호흡이나 움직임에 의한 영상 화질의 저하를 줄일 수 있어 임상적으로 매우 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권3호
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• pp.327-336
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• 1999

목적: 이 연구의 목적은 3D FDG-PET 뇌영상의 정량적 정확도와 임상적 유용성을 연구하는 것이다. 대상 및 방법: 24명의 환자에게 약 370 MBq의 FDG를 주사하고 섭취되기까지 30분을 대기한 후 GE $Advance^{TM}$ PET을 사용하여 30분간의 2D 영상과 10분간의 3D 영상을 얻었다. 백질, 회백질, 병변, 정상조직의 관심영역 분석을 통하여 영상대비와 FDG 섭취비를 구하여 비교하였다. 3D PET의 효율을 최대화하기 위하여 투과스캔을 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 감쇠보정 효과를 비교하였다. 결과 3D 영상의 영상대비는 2D 영상이 1 일 때 산란보정을 실행한 경우 회백질 대 백질에서 $0.95{\pm}0.12$, 정상 대 병변에서 $0.96{\pm}0.05$이었다. 2D 영상의 FDG 섭취비가 1일 때 3D 영상의 FDG 섭취비는 산란보정을 실행한 경우 $1.02{\pm}0.08$이었다. 3D 영상은 영상대비, 분해능, 영상 잡음에 대한 순위 척도평가에서 각각 81%, 83%, 81%에 해당되는 등급을 받아 선호도가 우수하였다. 3D 영상에서 계산감쇠보정 방법은 측정감쇠보정 방법에 필적하는 결과를 얻었다. 결론: 산란보정과 계산감쇠보정을 실시한 3D 영상은 일반적인 2D 영상과 비교하여 정량적으로 정확한 결과를 나타냈으며 정성적으로 유용하였다. 3D 영상은 일상 임상환경에 충분히 적용할 수 있으며 환자 스캔 시간을 단축하고 방사능 피폭량을 감소시키는 장점이 있었다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.13-19
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• 2014

Purpose: FLAIR image is beneficial for the diagnosis of various bran diseases including ischemic CVS, brain tumors and infections. However the border between the legion of brain metastasis and surrounding edema may not be clear. Therefore, this study aims to investigate the practical benefits of delayed imaging by comparing the image from a patient with brain metastasis before a contrast enhancement and the image 10 minutes after a contrast enhancement. Materials and methods: Of the 92 people who underwent MRI brain metastases in suspected patients 13 people in three patients there is no video to target the 37 people confirmed cases, and motion artifacts brain metastases in our hospital June-December 2013, 18 people measurement position except for the three incorrect patient (male: 11 people, female: 7 people, average age: 60 years) in the target, test equipment, 3.0T MR System (ACHIEVA Release, Philips, I was 8ChannelSENSE Head Coil use Best, and the Netherlands). TR 11000 ms, TE 125 ms, TI2800 ms, Slice Thickness 5 mm, gap 5 mm, is a Slice number 21, the parameters of the 3D FFE, T2 FLAIR variable that was used to test, TR 8.1 ms, TE 3.7 ms, Slice number 240 I set to. The experiment was conducted by acquiring the FLAIR prior to contrast enhancement (heretofore referred to as Pre FLAIR), and acquiring the 3D FFE CE five minutes after the contrast enhancement, and recomposing the images in an axial plane of S/T 3mm, G 0mm (heretofore referred to as MPR TRA CE). Using the FLAIR 10 minutes after the contrast enhancement (heretofore referred to as Post FLAIR) and Pi-View, a retrospective study was conducted. Using MRIcro on the image of a patient confirmed for his diagnosis, the images before and after the contrast media, as well as the CNR and SNR of the MPR TRA CE images of the lesion and the site absent of lesion were compared and analyzed using a one-way analysis of variance. Results: CNR for Pre FLAIR and Post FLAIR were 34.35 and 60.13, respectively, with MPR TRA CE at 23.77 showing no significant difference (p<0.050). Post-experiment analysis shows a difference between Pre FLAIR and Post FLAIR in terms of CNR (p<0.050), but no difference in CNR between Post FLAIR and MPR TRA CE (p>0.050), indicating that the contrast media had an effect only on Pre FLAIR and Post FLAIR. The SNR for the normal site Pre FLAIR was 106.43, and for the lesion site 140.79. Post FLAIR for the normal site was 107.79, and for the lesion site 167.91. MPR TRA CE for the normal site was 140.23 and for the lesion site 183.19, showing significant difference (p<0.050), and post-experiment analysis shows that there was a difference in SNR only on the lesion sites for Pre FLAIR and Post FLAIR (p<0.050). There was no difference in SNR between the normal site and lesion site for Post FLAIR and MPR TRA CE, indicating no effect from the contrast media (p>0.050). Conclusions: This experiment shows that Post FLAIR has a higher contrast than Pre FLAIR, and a higher SNR for lesions, It was not not statistically significant and MPR TRA CE but CNR came out high. Inspection of post-contrast which is used in a high magnetic field is frequently used images of 3D T1 but, since the signal of the contrast medium and the blood flow is included, this method can be diagnostic accuracy is reduced, it is believed that when used in combination with Post FLAIR, and that can provide video information added to the diagnosis of brain metastases.

• 대한영상의학회지
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• 제85권1호
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• pp.138-146
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• 2024

목적 카메라형 휴대형 X선 장치를 이용하여 촬영한 흉부 X선 사진의 영상품질을 기존 이동형 디지털 X선 장치로 촬영한 영상과 비교하여 임상에서 사용 가능한지 평가하고자 하였다. 대상과 방법 2020년 9월부터 2021년 5월까지 응급실에 내원한 환자 중 기관내 삽관, 중심정맥관, 비위관 등을 삽입한 86명의 환자를 대상으로 하였다. 환자들은 기구 삽입 전 기존 이동형 디지털 X선 장치, 기구 삽입 후 카메라형 휴대형 X선 장치를 이용하여 각각 흉부 영상을 촬영하였다. 두 명의 영상의학과 의사가 얻어진 두 영상을 삽입기구의 식별에 대하여 5점 척도, 전반적인 영상 품질에 대하여 20점 만점으로 평가하였다. 결과 카메라형 휴대형 X선 장치로 삽입한 기구의 식별에 대한 평가는 4.67 ± 0.71점이었다. 전반적인 영상품질에 대한 평가는 기존 이동형 디지털 X선 장치와 카메라형 휴대형 X선 장치가 각각 19.70 ± 0.72점과 15.02 ± 3.31점(p < 0.001)이었고, 호흡 및 움직임 관련 인공물, 기관 및 기관지, 폐혈관, 심장 뒤 혈관, 흉추 추간판 공간, 횡격막 하 혈관, 횡격막 관찰의 세부항목에서 카메라형 X선 장치의 점수가 통계적으로 유의하게 점수가 낮았다(횡격막 관찰 세부항목 p = 0.013, 그 외 세부항목 p < 0.001). 결론 카메라형 휴대형 X선 장치는 흉부X선 사진에서 삽입 기구의 평가를 목적으로 사용하는 것은 가능하나 영상의 품질 저하가 있으므로 일반적인 진단 목적의 사용에는 주의를 요한다.