• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.461-468
• /
• 2009

Magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT) enables us to perform high-resolution conductivity imaging of an electrically conducting object. Injecting low-frequency current through a pair of surface electrodes, we measure an induced magnetic flux density using an MRI scanner and this requires a sophisticated MR phase imaging method. Applying a conductivity image reconstruction algorithm to measured magnetic flux density data subject to multiple injection currents, we can produce multi-slice cross-sectional conductivity images. When there exists a local region of fat, the well-known chemical shift phenomenon produces misalignments of pixels in MR images. This may result in artifacts in magnetic flux density image and consequently in conductivity image. In this paper, we investigate chemical shift artifact correction in MREIT based on the well-known three-point Dixon technique. The major difference is in the fact that we must focus on the phase image in MREIT. Using three Dixon data sets, we explain how to calculate a magnetic flux density image without chemical shift artifact. We test the correction method through imaging experiments of a cheese phantom and postmortem canine head. Experimental results clearly show that the method effectively eliminates artifacts related with the chemical shift phenomenon in a reconstructed conductivity image.

• Progress in Superconductivity
• /
• 제13권1호
• /
• pp.18-23
• /
• 2011

We developed a four-channel first order gradiometer system to measure magnetoencephalogram for mice. We used double relaxation oscillation SQUID (DROS). The diameter of the pickup coil is 4 mm and the distance between the coils is 5 mm. Coil distance was designed to have good spatial resolution for a small mouse brain. We evaluated the current dipole localization confidence region for a mouse brain, using the spherical conductor model. The white noise of the measurement system was about 30 fT/$Hz^{1/2}$/cm when measured in a magnetically shielded room. We measured magnetic signal from a phantom having the same size of a mouse brain, which was filled with 0.9% saline solution. The results suggest that the developed system has a feasibility to study the functions of brain of small animals.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제25권2호
• /
• pp.83-83
• /
• 2002

국내 35개 병원의 44대의 CT장치를 대상으로 CT장치의 성능을 크게 7가지의 항목별로 구분하여 평가한 결과는 다음과 같았다. 물의 평균 CT number는 -18.9HU와 +68.6HU의 범위에 속했으며, 전체 장치의 평균은 $2.4{\pm}13.0\;HU$였다. 물의 평균 CT number의 권장수준을 -6과 +6로 하였을 경우 이에 적합한 장치는 35대(79.5%)였다. Contrast scale은 장치의 종류에 따라 많은 차이를 나타내었으나 평균은 $2.02{\pm}10^{-4}{\sim}1.665{\pm}10^{-5}$이었다. 직선성을 나타내는 상관계수는 0.984에서 0.992의 분포를 나타내었으며 평균은 $0.990{\pm}0.002$였다. 공간분해능은 0.60 m에서 1.25 mm의 분포를 나타내었으며 전체 장치의 65.9%에 해당되는 29대에서 0.75 mm의 공간 해상능을 나타내었다. 대조도 분해능은 3.2 mm(1/8인치)에서 19.1 mm(3/4인치)의 분포를 나타내었으며, 대조도 분해능의 권장수준을 6.4 mm 이하로 하였을 경우 측정 대상장치 44대 중 이에 적합한 장치는 37대(84.1%)였다. 슬라이스 두께의 설정치가 1 mm인 경우 측정치의 평균은 $2.0{\pm}0.6\;mm$이였으며, 설정치가 2 mm와 3 mm인 경우 측정치는 각각 $3.0{\pm}0.7\;mm$와 $3.5{\pm}0.6\;mm$이였다. 설정치가 5 mm와 7 mm인 경우 측정치는 각각 $5.1{\pm}0.6\;mm$, $7.0{\pm}0.5mm$이였다. 그리고 10 mm의 설정치에서는 $9.8{\pm}0.7\;mm$의 측정치를 나타내었다. 위치잡이용 중심선의 좌우방향의 편차는 -4.7 mm에서 +41.7 mm의 범위였으며, 상하방향의 편차는 -3.7 mm에서 +4.6 mm의 범위였다. 위치잡이용 중심선의 좌우 및 상하방향의 권장수준을 ${\pm}3.0\;mm$과 ${\pm}3.0\;mm$ 이하로 하였을 경우 41대의 측정 대상장치에서 이에 적합한 장치는 33대(80.5 %)였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제33권4호
• /
• pp.355-362
• /
• 2010

본 연구는 영상의 질을 저해하지 않는 범위 내에서 환자의 흡수선량을 최소화 할 수 있는 두부 전산화 단층촬영의 노출매개변수 값의 범위를 알아보고 선량감소가 필요한 환자에 대해서 적용 가능한 최적의 노출조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 두부촬영 시 사용되는 기존의 전산화단층촬영 변수로부터 얻어진 영상의 선량과 잡음성분을 측정하였다. 또한 두부용 팬텀을 사용하여 관전압과 회전시간을 변화시켜서 영상을 얻었으며, 선량과 잡음(Noise), 최대량 신호대 잡음비(PSNR) 측정을 통해 실험 영상을 평가하였다. 실험결과는 첫째, 관전압과 회전시간을 변화시켜 선량을 측정한 결과 기존 두부촬영조건에서 얻어지는 선량의 재현성 실험에서 선량 측정값의 유효성이 입증되었다. 둘째, 저 선량과 고화질의 노출 조건을 찾기 위한 방법으로 선량과 잡음값의 관계는 의미가 없었으며, 선량과 PSNR값의 관계는 의미가 있었다. 이를 바탕으로 제조사에서 제시하는 촬영조건으로부터 선량의 감소가 필요한 경우 본 연구에서 제시한 새로운 노출조건을 사용한다면 환자의 흡수선량은 감소시키면서 기존에 제시된 노출조건으로부터 얻어진 영상과 유사한 화질의 영상을 얻을 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.101-108
• /
• 2021

CT는 인체 내 장기의 해부학적 구조를 정확하게 나타낼 수 있으며, 영상의 분해능이 우수하다. Brain CT 검사 시 수정체의 방사선 감수성이 높아서 피폭의 영향을 많이 받는다. 본 연구는 수정체에 피폭선량을 감소하기 위해 비스무스와 텅스텐 필라멘트 차폐물질을 사용하여 Non-shield와 Shield에 대한 피폭선량의 변화와 차폐율을 비교 하고자 한다. 본 연구에서는 3D printing으로 제작한 비스무스, 텅스텐 필라멘트 차폐물질을 사용하여, 차폐물질 두께와 slice에 따라 피폭되는 선량을 측정하였다. 헤드팬텀을 고정시켜 안구에 Magicmax universal 선량계를 위치시켜 차폐 물질을 놓지 않았을 경우와 그 위에 차폐 물질을 놓았을 때 차폐율을 각각 비교하기 위해 두 물질을 1mm ~ 5mm 두께로 각각 측정하였다. 1 mm 두께의 필라멘트에서 비스무스 필라멘트는 26.8 %, 텅스텐 필라멘트는 43.1 % 차폐율이 나타났다. 따라서 비스무스 필라멘트보다 텅스텐 필라멘트에서 더 큰 차폐효과가 나타났다. 차폐체의 종류, 두께, 슬라이스 간격에 따라 선량을 측정한 결과, 비스무스 필라멘트 보다 텅스텐 필라멘트가 더 큰 차폐효과가 나타났다.

• Journal of the Korean Physical Society
• /
• 제73권11호
• /
• pp.1764-1773
• /
• 2018

A-PET is a quad-head PET scanner developed for use in small-animal imaging. The dimensions of its volumetric field of view (FOV) are $46.1{\times}46.1{\times}46.1mm^3$ and the gap between the detector modules has been minimized in order to provide a highly sensitive system. However, such a small FOV together with the quad-head geometry causes image quality degradation. The main factor related to image degradation for the quad-head PET is the mispositioning of events caused by the penetration effect in the detector. In this paper, we propose a precise method for modelling the system at the high spatial resolution of the A-PET using a LOR (line of response) based ML-EM (maximum likelihood expectation maximization) that allows for penetration effects. The proposed system model provides the detection probability of every possible ray-path via crystal sampling methods. For the ray-path sampling, the sub-LORs are defined by connecting the sampling points of the crystal pair. We incorporate the detection probability of each sub-LOR into the model by calculating the penetration effect. For comparison, we used a standard LOR-based model and a Monte Carlo-based modeling approach, and evaluated the reconstructed images using both the National Electrical Manufacturers Association NU 4-2008 standards and the Geant4 Application for Tomographic Emission simulation toolkit (GATE). An average full width at half maximum (FWHM) at different locations of 1.77 mm and 1.79 mm are obtained using the proposed system model and standard LOR system model, which does not include penetration effects, respectively. The standard deviation of the uniform region in the NEMA image quality phantom is 2.14% for the proposed method and 14.3% for the LOR system model, indicating that the proposed model out-performs the standard LOR-based model.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제47권1호
• /
• pp.8-15
• /
• 2022

Background: We developed a machine vision technology program that tracks patients' real-time breathing and automatically analyzes their breathing patterns. Materials and Methods: To evaluate its potential for clinical application, the image tracking performance and accuracy of the program were analyzed using a respiratory motion phantom. Changes in the stability and regularity of breathing were observed in healthy adult volunteers according to whether the breathing pattern mirrored the breathing guidance. Results and Discussion: Displacement within a few millimeters was observed in real-time with a clear resolution, and the image tracking ability was excellent. This result was consistent even in the sections where breathing patterns changed rapidly. In addition, the respiratory gating method that reflected the individual breathing patterns improved breathing stability and regularity in all volunteers. Conclusion: The findings of this study suggest that this technology can be used to set the appropriate window and the range of internal target volume by reflecting the patient's breathing pattern during radiotherapy planning. However, further studies in clinical populations are required to validate this technology.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.303-308
• /
• 2022

유방암의 조기 진단에는 X선을 이용한 유방 촬영이 현재 가장 많이 이용되고 있다. X선 장치의 사용 빈도가 증가함에 따라 유방 X선 촬영에서 기인하는 방사선의 위해해 대한 관심이 고조되고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 고 대조도 및 고해상력을 요구하는 X선 유방촬영에서 유선의 피폭선량을 측정하기 위하여 International Atomic Energy Agency (IAEA)에서 규정한 검사 기준에 대해 IEC 62220-1-2에서 제시하는 국제 권고안의 beam quality 기준을 바탕으로 평균 유선 선량을 평가하는 가이드라인을 제시 하고자 하였다. 그 결과 4.5 cm PMMA 팬톰의 평균 유선선량 값은 30 kV 범위 이내에서 최대 2.3 mGy였으며, 28 kV를 기준으로 1.19 mGy로 평가되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.392-403
• /
• 2023

This study presents a new hybrid fNIRS-EEG system to meet the demand for a lightweight and low-cost sleep pattern monitoring device. For multiple-channel configuration, a six-channel electroencephalogram (EEG) and a functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) system with eight photodiodes (PD) and four dual-wavelength LEDs are designed. To enhance the convenience of signal measurement, the device is miniaturized into a patch-like form, enabling simultaneous measurement on the forehead. Due to its fully integrated functionality, the developed system is advantageous for performing sleep stage classification with high-temporal and spatial resolution data. This can be realized by utilizing a two-dimensional (2D) brain activation map based on the concentration changes in oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin during sleep stage transitions. For the system verification, the phantom model with known optical properties was tested at first, and then the sleep experiment for a human subject was conducted. The experimental results show that the developed system qualifies as a portable hybrid fNIRS-EEG sleep pattern monitoring device.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.289-299
• /
• 2015

본 연구의 목적은 디지털방사선시스템의 영상 품질을 비교하고 평가함에 있다. 영상의 정량적인 분해능을 나타내는 변조전달함수, 노이즈 특성을 나타내는 잡음력 스펙트럼을 이용하여 영상 품질평가를 하였다. IEC61267 선질을 사용하여 IEC62220-1에서 제시하는 기하학적인 조건과 실제 임상에서 사용되어지는 기하학적인 조건을 사용하여 부가필터 및 그리드, 임상선량을 이용하여 edge 팬텀을 사용하여 MTF값을 측정하였다. Grid, Filter, SID, kVp, mAs에 따른 MTF 결과는 임상조건 100, 180cm 와 IEC62220-1 기하학적인 조건 150cm에서 MTF 공간주파수 측정값은 비슷하게 나타났으며, 오히려 임상조건 100, 180cm에서 공간주파수가 높은 경우도 있었다. NPS 결과는 선량이 증가함에 따라 감소함을 나타내었다. IEC61267 선질을 이용한 영상품질평가에서는 IEC62220-1기하학적인 조건을 이용한 품질평가보다 임상조건 기하학적인 조건을 사용한 영상의 품질이 좋았다. IEC 와 임상조건에서의 MTF와 NPS는 크게 차이가 나지 않았음을 알 수 있었다. 그러므로 향후 IEC 표준에서 제시하는 영상품질 평가보다는 임상 조건을 적용한 영상품질 평가방법을 적용하기 위해서 부가필터사용 유 무, 그리드사용 유 무, SID변화, 선질, 선량 등의 파라메터를 적절히 이용하여 가장 적은 선량으로 공간분해능이 좋고, NPS가 감소하는 방법들을 찾는다면 향후 실제 임상에서 사용되고 있는 디지털방사선시스템을 최적의 품질로 유지할 수 있는 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.