• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권1호
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• pp.65-77
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• 1995

A new gamma camera using a-Si : H photodetectors has been designed for the imaging of heart and other small organs. In this new design the photomultiplier tubes and the position sensing circuitry are replaced by 2-D array of a-Si : H p-i-n pixel photode tectors and readout circuitry which are built on a substrate. Without the photomultiplier tubes this camera is light weight, hence can be made portable. To predict the characteristics and the performance of this new gamma camera we did Monte Carlo simulations. In the simulations 128${\times}$128 imaging array of various pixel sixes were used. $\^$99m/Tc(140keV)and $\^$201/Tl(70keV) were used as radiation sources. From the simulations we could obtain the resolution of the camera and ther overall system, and the blurring effects due to scattering in the phantom. Using the Wiener filter for image processing, restoration of the blurred image could be achieved. Simulation results of a-Si : H based gamma camera were compared with those of a conwentional gamma camera.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권3호
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• pp.283-288
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• 2013

This paper describes development of a high speed Doppler OFDI system for non-invasive vascular imaging. Doppler OFDI (optical frequency domain imaging) is one of the phase-resolved second generation OCT (optical coherence tomography) techniques for high resolution imaging of moving elements in biological tissues. To achieve a phase-resolved imaging, two temporally separated measurements are required. In a conventional Doppler OCT, a pair of massively oversampled successive A-lines is used to minimize de-correlation noise at the expense of significant imaging speed reduction. To minimize a de-correlation noise between targeted two measurements without suffering from significant imaging speed reduction, several methods have been developed such as an optimized scanning pattern and polarization multiplexed dual beam scanning. This research represent novel imaging technique using frequency multiplexed dual beam illumination to measure exactly same position with aimed time interval. Developed system has been verified using a tissue phantom and mouse vessel imaging.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.89-95
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• 2010

High contrast and high resolution are the most important factors for examining mammography images. Despite of the inconveniences of screen-film, most clinics still prefer them to computed radiography(CR) and direct radiography(DR). The reading of screen-film mammography images is influenced by the brightness from the X-ray illuminator, the exam room and incoming light from outside sources. Therefore, a comparative analysis on the results of mammo phantom images would be variated by the changes in the reading environment. There was no influence on reading results from the examiners close distance eyesight(p > 0.05); however, reading of micro lesions improved with greater darkness in the X-ray film reading room and the brightness of the X-ray illuminator(p < 0.05). Also, observation of fiber and mass images were maximized at a distance of 50 cm from the reader. Now, it is possible to observe these small classification groups using a magnifying glass without being physically close to the image. For the image of mammography, obtaining high quality images is important but in order to get an accurate clinical lesions of the reading also needs to be considered the optimal environmental factors.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1989년도 춘계학술대회
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• pp.35-37
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• 1989

A new MR angiography technique using a composite sequence for the suppression of static sample signals is proposed and verified with experiments. When the composite [$90^{\circ}-{\tau}-180^{\circ}-2{\tau}-180^{\circ}-{\tau}$] sequence is applied, the large signal from the static sample is sufficiently suppressed but the signal from fresh inflow sample of which amplitude. is observed without suppression. These properties are appropriate for angiographic applications. In this paper, a modified line scan method (Block line scan angiography) incorporated with the composite [$90^{\circ}-{\tau}-180^{\circ}-2{\tau}-180^{\circ}-{\tau}$] sequence is used to obtain flow-only images, i.e., angiograms. The block line scan method improves the resolution in the flow-direction at the expense of imaging time. With the composite sequence, there is no need for subtraction procedure as in the most conventional angiographic methods. Experimental results for a phantom and a normal volunteer with KAIS 2.0 Tesla MRI system are shown.

• 대한핵의학회지
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• 제29권1호
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• pp.118-124
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• 1995

단일광자방출전산화 단층촬영술을 이용한 영상정보를 효과적으로 얻기 위하여 고려되어야 할 사항으로는 1) 조준기(collimator)의 선택, 2) 기질(matrix)의 크기, 3) 회전각의 수 (number of angles), 4) 360도 또는 180도 획득(acquisition), 5) continuous 또는 step& shoot, 6) 원형 또는 비원형회전 등이 있다. 저자들은 비원형회전으로 검체와 검출기 사이의 거리를 단축시킴으로써 직선성, 균일성, 대조도, 해상력에 미치는 영향을 알아보기 위하여 원형회전 방법과 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 비원형회전을 하여도 균일성(uniformity)과 직선성(linearlity)을 유지한다. (2) 균일성, 대조도(contrast), 해상력(resolution)들이 비원형 회전을 한 경우에 보다 더 개선되었다. (3) 영상 획득시간은 비원형회전인 경우에 더 소요되었다. (매스캔 당 10분) 따라서 검사자는 영상 화질의 개선효과와 상반되는 보정(calibration)과 설치(set-up)에 소요되는 시간(매스캔당 10분이상)을 비교하여 자료획득(data acquisition) 회전방법을 선택하여야한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권12호
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• pp.4652-4659
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• 2022

Among the detector materials available at room temperature, thallium bromide (TlBr), which has a relatively high atomic number and density, is widely used for gamma camera imaging. This study aimed to verify the usefulness of TlBr through quantitative evaluation by modeling detectors of various compound types using Monte Carlo simulations. The Geant4 application for tomographic emission was used for simulation, and detectors based on cadmium zinc telluride and cadmium telluride materials were selected as a comparison group. A pixel-matched parallel-hole collimator with proven excellent performance was modeled, and phantoms used for quality control in nuclear medicine were used. The signal-to-noise ratio (SNR), contrast to noise ratio (CNR), sensitivity, and full width at half maximum (FWHM) were used for quantitative analysis to evaluate the image quality. The SNR, CNR, sensitivity, and FWHM for the TlBr detector material were approximately 1.05, 1.04, 1.41, and 1.02 times, respectively, higher than those of the other detector materials. The SNR, CNR and sensitivity increased with increasing detector thickness, but the spatial resolution in terms of FWHM decreased. Thus, we demonstrated the feasibility and possibility of using the TlBr detector material in comparison with commercial detector materials.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3844-3853
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• 2023

Although radiation and chemotherapy methods for cancer therapy have advanced significantly, surgical resection is still recommended for most cancers. Therefore, intraoperative imaging studies have emerged as a surgical tool for identifying tumor margins. Intraoperative imaging has been examined using conventional imaging devices, such as optical near-infrared probes, gamma probes, and ultrasound devices. However, each modality has its limitations, such as depth penetration and spatial resolution. To overcome these limitations, hybrid imaging modalities and tracer studies are being developed. In a previous study, a multi-modal laparoscope with silicon photo-multiplier (SiPM)-based gamma detection acquired a 1 s interval gamma image. However, improvements in the near-infrared fluorophore (NIRF) signal intensity and gamma image central defects are needed to further evaluate the usefulness of multi-modal systems. In this study, an attempt was made to change the NIRF image acquisition method and the SiPM-based gamma detector to improve the source detection ability and reduce the image acquisition time. The performance of the multi-modal system using a complementary metal oxide semiconductor and modified SiPM gamma detector was evaluated in a phantom test. In future studies, a multi-modal system will be further optimized for pilot preclinical studies.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3700-3708
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• 2023

The stochastic origin ensembles method with resolution recovery (SOE-RR) has been proposed to reconstruct proton-induced prompt gammas (PGs), and the reconstructed PG image was used for range verification. However, due to low detection efficiency, the number of valid events is low. Such a low-count condition can degrade the accuracy of the SOE-RR method for proton range verification. In this study, we proposed two strategies to improve the reconstruction of the SOE-RR algorithm for low-count PG imaging. We also studied the number of iterations and repetitions required to achieve reliable range verification. We simulated a proton beam (10⁸ protons) irradiated on a water phantom and used a two-layer Compton camera to detect 4.44-MeV PGs. Our simulated results show that combining the SOE-RR algorithm with restricted volume (SOE-RR-RV) can reduce the error of the estimation of the Bragg peak position from 5.0 mm to 2.5 mm. We also found that the SOE-RR-RV algorithm initialized using a back-projection image could improve the convergence rate while maintaining accurate range verification. Finally, we observed that the improved SOE-RR algorithm set for 60,000 iterations and 25 repetitions could provide reliable PG images. Based on the proposed reconstruction strategies, the SOE-RR algorithm has the potential to achieve a positioning error of 2.5 mm for low-count PG imaging.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권1호
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• pp.61-69
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• 2008

목적: 일반적인 바늘구멍 조준기를 사용한 SPECT 시스템은 피사체를 확대시킬 수 있다는 장점이 있어 설치류와 같은 소동물 영상을 얻기에 적합하다. 그러나 몇 가지 기하학적 오차는 영상의 해상도를 크게 저하시킬 수 있으므로 이를 보정해주는 기법이 필요하다. 본 연구에서는 바늘구멍 조준기를 장착한 삼중 헤드 SPECT 시스템에서 간단한 기하학적 보정기법을 개발하고 이를 모형과 몇몇 설치류 영상에 대해 적용하여 기하학적 보정 효과를 검증하였다. 대상 및 방법: Trionix사의 TRIAD XLT9 SPECT시스템에 1.0 mm의 입구를 갖는 바늘구멍 조준기를 장착하고 실험하였다. 회전각도에 의존하는 기하학적 오차를 측정하기 위해 중앙에 위치시킨 점선원의 영상을 얻었다. 무게중심을 구하는 방법으로 점선원의 중심 위치를 찾아주었고 이 중심 위치를 이용하여 기하학적 오차를 보정하였다. 또한 입력해준 회전 반경과 실제 회전 반경의 차이를 보정하기 위해 종축 방향으로 서로 떨어져 있는 두 개의 점선원 영상을 얻었다. 기하학적 오차의 보정 기법을 검증하기 위해 점선원을 보정 전, 후에 각각 재구성하여 이를 비교하였다. 또한 열소반점 초소형 모형 및 몇몇 설치류 영상에 대해 SPECT 영상을 얻어 보정 효과를 검증하였다. 결과: 보정 전 기울어진 도넛 모양으로 보이던 점선원의 재구성 영상이 보정 후 완벽한 구 모양으로 얻어졌고 축방향의 해상도 역시 개선되었다. 열소반점 모형과 설치류 영상에서도 매우 높은 해상도의 영상을 얻을 수 있었다. 결론: 기하학적 오차에 의한 영상 왜곡 및 해상도의 저하 현상이 이 연구에서 개발된 하나 또는 두 개의 점선원을 이용한 간단한 보정 기법에 의해 크게 보정되었다.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.12-16
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• 2012

서론: 종래의 PET 영상 재구성에 있어서 FBP 등에 비해 3차원 반복 재구성 방법이 일반적으로 대체하고 있으며, 이것은 검출기 기하학적 특성과 완벽한 3차원 산란 평가 및 저잡음 randoms 평가 등의 더 진보된 재구성 알고리즘을 제공하고 활용되고 있다. 최근에 SharpIR알고리즘은 3차원 반복 재구성 알고리즘으로 PET 검출기 응답 정보를 통합하여 PET 영상의 잡음을 효과적으로 감소시켜 대조도를 향상 시키기 위한 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 새로운 반복 시스템 모델인 SharpIR에 대한 성능 평가와 임상에서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 실험재료 및 방법: 검출기 응답에 대한 분해능을 측정하기 위해 유리관(내경 1.1 mm, 두께 0.2 mm)에 $^{18}F$-FDG (250 MBq/mL)을 주입하여 축 방향 시야의 중심과 축 방향으로 5, 10, 15, 20 cm만큼 떨어진 지점에서 획득하였고 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하여 각각의 영상에서 반치폭을 구하였다. 또한 영상품질평가로 image quality phantom (NU2-2001)을 이용하여, 여러 개의 각각 다른 반지름을 가지는 원형구에 cold (직경 28, 37 mm)와 ho (직경 10, 13, 17, 22 mm)부분을 나누어 배경잡음을 주고 영상의 대조도를 평가하였다. 획득된 영상은 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성을 하였다. 임상실험에서는 전신검사를 시행받은 환자 중 병소가 있는 환자 10명을 대상으로 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하였다. 이때 iterations을 1~10까지 변경하여 병소 부위와 간 부위에 관심영역을 설정하여 대조도를 평가하였다. 결과: VUE point HD로 재구성한 영상에서는 시야 중심으로부터 축방향 거리 증가와 함께 반치폭이 함께 증가하였지만 VUE point HD-SharpIR로 재구성한 영상에서는 거리가 증가하여도 일정한 반치폭을 나타냈다. 대조도는 팬텀 실험과 임상 실험에서 VUE point HD-SharpIR이 VUE point HD보다 대조도의 향상을 나타냈다. 결론: 검출기 시스템 응답에 대한 더 많은 정보를 포함시킴으로써 SharpIR 알고리즘은 VUE point HD에서 사용되는 기본 모델의 정확성을 향상시켰다. 또한 SharpIR은 VUE point HD보다 각각의 복셀에 관련된 더 많은 측정 위치를 가지는 시스템 모델이기 때문에 더욱 정교한 재구성 모델의 결과를 나타내기 위해 더 많은 반복이 걸린다. 결론적으로 SharpIR은 PET 영상에서 대조도를 향상시켰고 임상에서 적용할 수 있는 최적화된 재구성 조건을 알아보기 위해 종단적 연구를 통해 적용한다면 임상에서 유용하게 사용될 것이다.