• 제목/요약/키워드: Quantitative CT

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Application of Quantitative Assessment of Coronary Atherosclerosis by Coronary Computed Tomographic Angiography

  • Su Nam Lee;Andrew Lin;Damini Dey;Daniel S. Berman;Donghee Han
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제25권6호
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    • pp.518-539
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    • 2024
  • Coronary computed tomography angiography (CCTA) has emerged as a pivotal tool for diagnosing and risk-stratifying patients with suspected coronary artery disease (CAD). Recent advancements in image analysis and artificial intelligence (AI) techniques have enabled the comprehensive quantitative analysis of coronary atherosclerosis. Fully quantitative assessments of coronary stenosis and lumen attenuation have improved the accuracy of assessing stenosis severity and predicting hemodynamically significant lesions. In addition to stenosis evaluation, quantitative plaque analysis plays a crucial role in predicting and monitoring CAD progression. Studies have demonstrated that the quantitative assessment of plaque subtypes based on CT attenuation provides a nuanced understanding of plaque characteristics and their association with cardiovascular events. Quantitative analysis of serial CCTA scans offers a unique perspective on the impact of medical therapies on plaque modification. However, challenges such as time-intensive analyses and variability in software platforms still need to be addressed for broader clinical implementation. The paradigm of CCTA has shifted towards comprehensive quantitative plaque analysis facilitated by technological advancements. As these methods continue to evolve, their integration into routine clinical practice has the potential to enhance risk assessment and guide individualized patient management. This article reviews the evolving landscape of quantitative plaque analysis in CCTA and explores its applications and limitations.

마이크로 포커스 X-ray CT를 이용한 콘크리트 손상균열의 정량적 평가 (Quantitative Evaluation of Concrete Damage by X-ray CT Methods)

  • 정자혜
    • 지질공학
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    • 제28권3호
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    • pp.455-463
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    • 2018
  • 본 연구에서는 치핑작업중에 콘크리트에 발생할 수 있는 손상균열을 정량분석하기 위해 X-ray CT 이미지를 이용하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 치핑작업을 수행한 후, 균열이 발생한 콘크리트 블록을 코어링하여 직경 50 mm, 길이 100 mm의 시편을 준비하였다. 그 후 마이크로 포커스 X-ray CT 촬영을 하여 얻은 이미지를 3D 이미지로 재구성(reconstruction)하였다. 이렇게 얻어진 3D CT 이미지에 3DMA (3 Dimensional Medial axis Analysis)법을 적용하여, 손상 평가 파라메타로 시편의 위치에 따라 균열의 성질을 평가하여 손상을 분석하였다. 분석결과 치핑에 의한 손상은 치핑 표면으로부터 3 cm 깊이까지 발생한 것으로 나타났다. 또한 CT이미지 공간분석법에서 사용되는 여러 파라메타 중 공극률 지표(Porosity index), Burn number 그리고 Medial axis 의 파라메타를 이용해 치핑표면 근처의 손상 분석이 가능하다는 것이 확인되었다. 이 방법은 내부구조에 변화가 발생한 암석을 대상으로 한 연구에서도 비파괴 상태로 내부의 균열 평가, 가시화에 적용가능하다.

컴퓨터단층검사에서 AAPM Phantom을 이용한 변조전달함수 평가 (Evaluation of the Modulation Transfer Function for Computed Tomography by Using American Association Physics Medicine Phantom)

  • 김기원;최관우;정회원;장서구;권경태;손순룡;손진현;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권2호
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    • pp.193-198
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    • 2016
  • 임상적으로 computed tomography (CT)에서 정기적인 quality assurance (QA)는 요구되는 사항이다. 본 논문에서는 CT 검사에서 공간분해능에 대해서 AAPM Phantom을 이용하여 정확한 성능 분석을 위해 변조전달함수를 평가하고자 한다. CT장비는 dual source somatom definition flash (siemens healthcare, forchheim, Germany), brilliance 64 (phili ps m edi cal system N etherlands), a qui li on 64 (toshiba m edi cal system, Japan)를 사용하였으며, l mage J (wayne rasband national institutes of health, USA)프로그램을 실행하여 변조전달함수의 측정 방법인 chart method를 이용하여 영상에 대해서 정량적인 평가방법을 시행하였다. 변조전달함수를 이용하여 평가한 결과, 공간주파수를 이용한 데이터 값이 높아짐에 따라 변조전달함수는 감소됨을 알 수 있었다. 그리고 CT 장비에서 변조전달함수는 공간주파수(50%)에 있어서는 0.58, $0.28\;0.59mm^{-1}$으로 나타났으며, 변조전달함수 공간주파수(10%)에 있어서는 1.63, $0.89\;1.21mm^{-1}$으로 나타났다. 본 연구에서는 chart method를 이용하여 변조전달함수의 공간해상력에 대한 특성을 확인하고, 정량적인 평가방안을 제시하였다는 점에서 학술적 의의를 둘 수 있다.

Usefulness of Bone SPECT/CT for Predicting Avascular Necrosis of the Femoral Head in Children with Slipped Capital Femoral Epiphysis or Femoral Neck Fracture

  • Yoo Sung Song;Won Woo Lee;Moon Seok Park;Nak Tscheol Kim;Ki Hyuk Sung
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권2호
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    • pp.264-270
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    • 2022
  • Objective: This study aimed to investigate the usefulness of bone single-positron emission tomography/computed tomography (SPECT/CT) of the hip in predicting the later occurrence of avascular necrosis (AVN) after slipped capital femoral epiphysis (SCFE) or femoral neck fracture in pediatric patients. The quantitative parameters of SPECT/CT useful in predicting AVN were identified. Materials and Methods: Twenty-one (male:female, 10:11) consecutive patients aged < 18 years (mean age ± standard deviation [SD], 11.0 ± 2.7 years) who underwent surgery for SCFE or femoral neck fracture and postoperative bone SPECT/CT were included. The maximum standardized uptake value (SUV), mean SUV, and minimum SUV of the femoral head were measured. The ratios of the maximum SUV, mean SUV, and minimum SUV of the affected femoral head to the contralateral side were determined. Patients were followed up for > 1 year after the surgery. The SPECT/CT parameters were compared between patients who developed AVN and those who did not. The accuracy of SPECT/CT parameters for predicting AVN was assessed. Results: Six patients developed AVN. There was a significant difference in the ratio of the mean SUV among patients who developed AVN (mean ± SD, 0.8 ± 0.3) and those who did not (1.1 ± 0.2, p = 0.018). However, there were no significant differences in the ratios of the maximum and minimum SUV between the groups (all p = 0.205). For the maximum, mean, and minimum SUVs, no significant differences were observed between the groups (p = 0.519, 0.733, and 0.470, respectively). The cutoff mean SUV ratio of 0.87 yielded a 66.7% sensitivity and 93.2% specificity for predicting AVN. Conclusion: Quantitative bone SPECT/CT is useful for evaluating femoral head viability in pediatric patients with SCFE or femoral neck fractures. Clinicians should consider the high possibility of later AVN development in patients with a decreased mean SUV ratio.

Quantitative Measurements of 3-D Imaging with Computed Tomography using Human Skull Phantom

  • Kim, Dong-Wook;Kim, Hee-Joung;Haijo Jung;Soonil Hong;Yoo, Young-Il;Kim, Dong-Hyeon;Kim, Kee-Deog
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.506-508
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    • 2002
  • As an advancement of medical imaging modalities and analyzing software with multi-function, active researches to acquire high contrast and high resolution image being done. In recently, development of medical imaging modalities like as Computed Tomography (CT) and Magnetic Resonance Imaging (MRI) is aiming to display anatomical structure more accuracy and faster. Thus, one of the important areas in CT today is the use of CT scanner for the quantitative evaluation of 3-D reconstruction images from 2-D tomographic images. In CT system, the effective slice thickness and the quality of 3-D reconstructed image will be influenced by imaging acquisition parameters (e.g. pitch and scan mode). In diagnosis and surgical planning, the accurate distance measurements of 3-D anatomical structures play an important role and the accuracy of distance measurements will depend on the acquisition parameters such as slice thickness, pitch, and scan mode. The skull phantom was scanned with SDCT for various acquisition parameters and acquisition slice thicknesses were 3 and 5 mm, and reconstruction intervals were 1, 2, and 3 mm to each pitch. 3-D visualizations and distance measurements were performed with PC based 3-D rendering and analyzing software. Results showed that the image quality and the measurement accuracy of 3-D SDCT images are independent to the reconstruction intervals and pitches.

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Comparative Analysis of Cervical Lateral Mass Screw Insertion among Three Techniques in the Korean Population by Quantitative Measurements with Reformatted 2D CT Scan Images : Clinical Research

  • Cho, Jae-Ik;Kim, Dae-Hyun
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제44권3호
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    • pp.124-130
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    • 2008
  • Objective : Our purpose of this study is to compare insertion angles and screw lengths from Roy-Camille, Magerl, and our designed method for cervical lateral mass screw fixation in the Korean population by quantitative measurement of reformatted two dimensional (2D) computed tomography (CT) images. Methods : We selected thirty Korean patients who were evaluated with thin section CT scans and reconstruction program to obtain reformatted 2D-CT images of the transversal plane passing the cranio-caudal angle using three different techniques. We measured the minimum angle to avoid vertebral artery (VA) injury, the ideal angle and depth for bicortical screwing of cervical lateral mass. Morphometric measurements of the lateral masses from C3-C7 were also taken. Results : In all three techniques, the mean safety angles from the VA were less than 8 degrees and the necessary depth of the screw was about 14 mm for safety to the VA and for the bicortical purchase. In our designed technique, the mean $\beta$ angles of each level from C3 to C7 were 29.0. 29.8. 29.5. 26.3. and 23.9 degrees, respectively. Conclusion : Results of this study and data from the literature indicate that differences may exist between the Korean and Western people in the length and angle for ideal lateral mass screw fixation. In addition, our technique needs further cadaveric and clinical study for safety and efficacy for being performed as alternative method for cervical lateral mass fixation.

두개골 팬텀을 이용한 다검출기 CT 3차원 영상에서의 거리측정을 통한 정량적 영상특성 평가 (Quantitative Evaluation of the Accuracy of 3D Imaging with Multi-Detector Computed Tomography Using Human Skull Phantom)

  • 김동욱;정해조;김새롬;유영일;김기덕;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권2호
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    • pp.131-140
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    • 2003
  • 3차원 영상의 해부학 구조에 대한 정확한 거리 측정은 중요한 역할을 하고 있으므로, 인체 두개골 팬텀을 사용하여 다검출기 CT에서의 슬라이스 두께별 획득 변수에 따른 3차원 영상의 정량적 특성에 관하여 거리 측정방법에 의한 정확도 평가를 실시하였다. 두개골 팬텀의 외부에 임상적으로 중요한 의미를 갖는 21 개의 위치를 표시하고 각 점간의 거리를 실측하였다. 실측한 데이터는 3차원 재구성 영상의 계측값과 비교평가 하기 위한 기준으로 삼았다. 다검출기 CT를 사용하여 200 mA, 120 kVp의 X-선 튜브 조건과 갠트리 회전 당 스캔(scan) 시간 1초로 단면영상을 획득하였다. 축형 모드와 나선형 모드(pitch 3:1, 6:1)에서 각각 1.25 mm, 2.50 mm, 3.75 mm, 5.00 mm의 슬라이스 두께로 획득하였고, 나선형 모드에서 획득된 단면영상을 다시 1.25 mm로 획득하였다. 영상분석 소프트웨어를 이용하여 3차원 영상 재구성 및 거리측정을 하고 통계분석을 실시하였다. 1.25 mm, 2.50 mm, 3.75 mm, 5.00 mm의 계측값의 정확도는 각각 48%, 33%, 23%, 14%로 나타났으며 1.25 mm로 재구성한 3차원 영상의 정확도는 각각 53%, 41%, 43%, 36%로 나타났다. 그러나, 1.25 mm로 재구성한 3차원영상들 간의 거리측정의 정확도 사이에서 통계적으로 유의할 만한 수준(P-value<0.05)의 차이는 보이지 않았다. 다검출기 CT의 영상획득 변수에 따른 3차원 재구성 영상에서의 각 점간의 거리측정 결과는 피치나 스캔 모드에서 보다 슬라이스 두께와 재구성 슬라이스 두께에 따른 영향이 더욱 크다는 것을 나타내었다.

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PET-CT에서 감쇠보정 영상과 비감쇠보정 영상을 통한 Metal Artifact 보정에 대한 고찰 (Metal artifact SUV estimation by using attenuation correction image and non attenuation correction image in PET-CT)

  • 김준;김재일;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제20권2호
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    • pp.21-26
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    • 2016
  • 최근엔 대부분의 PET-CT영상의 감쇠보정은 많은 강점을 가지고 있는 CT를 기반으로 사용하고 있다. 하지만 CT 검사때 metal artifact가 발생하게 된다면, PET 영상에서 영향을 주게 된다. 이에 본 논문에서는 감쇠보정 영상의 count와 비감쇠보정 영상의 count의 비를 통하여 보정계수($e^{-{\mu}x}$)을 구하였고 이를 통해 측정 SUV에 대입하여 실제 SUV를 추정하는 방법에 대하여 고찰해보았다. 실험장비로는 본원에서 사용하고 있는 Biograph mCT S(40)_SIMENS을 촬영 장비로 이용하였고, phantom은 micro phantom을 사용하였다. 팬텀 실험방법은 micro phantom에 metal artifact를 발생시켜 촬영한 뒤 감쇠보정 영상과 비 감쇠보정 영상으로 재구성하였다. 그리고 SIMENS 사의 Sygo.via VA11A 프로그램을 이용 감쇠보정 영상과 비 감쇠보정 영상의 count를 측정하고 이를 통해 보정계수를 구하여 Metal artifact 발생 부위와 Metal artifact 발생 직전 부위의 보정계수를 비교 분석해 보았다. 임상영상에서는 본원에 내원한 환자 10명($66{\pm}15$세)의 데이터를 이용하여 여러 장기의 평균 보정계수를 계산하였고, Metal artifact가 발생한 연부조직의 보정계수와 metal artifact가 발생하기 직전의 연부조직의 보정계수를 비교 분석하였다. 분석결과 phantom 실험에서는 밝은 artifact 부분에서의 보정 계수는 Metal artifact가 발생하지 않은 부분에서의 보정계수보다 평균 12%증가 되게 나타났다. 어두운 artifact 부분에서의 보정계수는 발생하지 않은 부분에서의 보정계수보다 6% 감소 되게 나타났다. 또한 phantom 실험결과 본 논문에서 사용한 식을 이용한 추정 SUV가 실제 SUV와 유의미한 차이가 없다는 것을 확인 할 수 있었다. 임상영상에서는 normal 장기의 보정계수를 계산 하였고, 이를 이용한 각 장기의 평균 보정계수를 계산하여 그래프를 작성하였다. 그리고 이 결과 값을 통해 CT number가 큰 조직 일수록 보정계수도 커지는 상호 비례 관계를 확인 할 수 있었다. 또한 metal artifact시 밝은 artifact 부분의 연부조직 보정계수는 metal artifact가 발생 하지 않은 연부조직 보정계수에 비해 평균 20% 증가, 그리고 어두운 artifact 부분은 10% 감소된 것으로 나타났다. 그래프로 작성한 soft tissue 평균값과 비교 하였을 때는 metal artifact가 발생 하지 않은 연부조직에 비해 밝은 artifact 부위는 평균 19% 증가 어두운 artifact 부위는 평균 9% 감소 된 것으로 나타났다. 즉 경우에 따라 각 개인의 보정계수를 계산 할 필요 없이 그래프로 작성한 평균값을 간편하게 활용 할 수 있을 것으로 사료된다. 이와 같이 실험결과로 보아 본 논문에서 제시하였던 감쇠보정 영상과 비 감쇠보정 영상에서의 count의 비를 통해 metal artifact가 발생하지 않는 부위의 보정계수와 발생한 부위의 보정계수를 구하고, 이를 활용하여 측정 SUV에 대입하여 실제 SUV를 추정하는 방법 역시 metal artifact 발생 부위의 더 정확한 정량분석 위하여 고려 해볼 수 있는 대안이 될 수 있을 것이라 사료 된다.

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전산화단층촬영 단말장치와 개인용 컴퓨터에서 재구성한 두부 3차원 전산화단층영상의 비교 (Comparison of personal computer with CT workstation in the evaluation of 3-dimensional CT image of the skull)

  • 강복희;김기덕;박창서
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2001
  • Purpose : To evaluate the usefulness of the reconstructed 3-dimensional image on the personal computer in comparison with that of the CT workstation by quantitative comparison and analysis. Materials and Methods : The spiral CT data obtained from 27 persons were transferred from the CT workstation to a personal computer, and they were reconstructed as 3-dimensional image on the personal computer using V-works 2.0/sup TM/. One observer obtained the 14 measurements on the reconstructed 3-dimensional image on both the CT workstation and the personal computer. Paired Nest was used to evaluate the intraobserver difference and the mean value of the each measurement on the CT workstation and the personal computer. Pearson correlation analysis and % incongruence were also performed. Results: I-Gn, N-Gn, N-A, N-Ns, B-A, and G-Op did not show any statistically significant difference (p>0.05), B-O, B-N, Eu-Eu, Zy-Zy, Biw, D-D, Orbrd R, and L had statistically significant difference (p<0.05), but the mean values of the differences of all measurements were below 2 mm, except for D-D. The value of correlation coefficient y was greater than 0.95 at I-Gn, N-Gn, N-A, N-Ns, B-A, B-N, G-Op, Eu-Eu, Zy-Zy, and Biw, and it was 0.75 at B-O, 0.78 at D-D, and 0.82 at both Orbrd Rand L. The % incongruence was below 4% at I-Gn, N-Gn, N-A, N-Ns, B-A, B-N, G-Op, Eu-Eu, Zy-Zy, and Biw, and 7.18%, 10.78%, 4.97%, 5.89% at B-O, D-D, Orbrd Rand L respectively. Conclusion : It can be considered that the utilization of the personal computer has great usefulness in reconstruction of the 3-dimensional image when it comes to the economics, accessibility and convenience, except for thin bones and the landmarks which are difficult to be located.

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컴퓨터단층촬영 검사 시 테이블 높이에 따른 화질 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristic of Image Quality according to CT Table Height in Computed Tomography )

  • 김기원;민정환;이상선;이영봉;이기종;박한솔;오주영
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제46권4호
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    • pp.295-301
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    • 2023
  • In addition to protocol adjustments during CT examinations, the height of the CT table can also affect image quality. Therefore, this study aimed to investigate the change in image quality depending on the height of the table in brain CT, which accounts for a large proportion of CT examinations, by measuring signal to contrast to noise ratio (CNR) and noise power spectrum (NPS) using the head phantom and evaluating them. The head phantom images were acquired using Philips Brilliance iCT 256. When the image was acquired, the table height was adjusted to 815, 865, 915, 965, 1015, and 1030 mm, respectively, and each scan was performed 3 times for each height. The CNR result showed the highest value at 965 mm, which is the height adjacent to the center of the head phantom. NPS showed the lowest NPS at 915 mm, the center of the head phantom in the low frequency region. From these results, it can be seen that the height of the table in CT examination is closely related to the image quality, and it can be seen the characteristics of image quality according to CT table through quantitative evaluation methods such as CNR and NPS.