Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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2002.09a
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pp.432-435
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2002
We have developed and proposed the heavy ion CT system which consists of fluorescent screen and CCD camera equipped with image intensifier. In our system, we have measured the residual range of particles that passed a phantom and reconstructed the CT image for the distribution of relative stopping power by filtered back projection method with Shepp '||'&'||' Logan filter. The heavy ion $\^$12/C accelerated up to 400 MeV/u by HIMAC (Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba) was used. Intensity of the beam output changes like macro pulse, the period being 3.3 sec and the width being 2 sec. The series of data was acquired in synchronizing with the pulse, leading to the improvement of S/N in the CT image. The fundamental performance was experimentally evaluated in the proposed system. The spatial resolution was estimated to be about 1 mm and the density resolution (electron density referred to water) to be about 0.01.
The aim of this study was to explore the spatial and energy resolutions of a PET scanner that we have recently developed. The scanner, which consists of six detector modules with 1-layer LGSO crystals, has a hexagonal configuration with a faceto- face distance of 86.4 mm between two opposite PET modules; such properties facilitate the imaging of small animals. A $^{22}Na$ point source was employed to estimate horizontal and vertical spatial resolutions. To assess the energy resolution, a uniform $^{18}F$ cylindrical phantom was scanned. A software-based spectrum analysis of list-mode data was used to assign a local energy window centered on the photopeak position for every single crystal. For the image reconstruction, an ML-EM algorithm was used. The spatial resolutions at the center of the scanner were 0.99 mm in the horizontal direction and 1.13 mm in the vertical direction. The energy resolution averaged over each PMT ranged from 13.3%-14.3%, which gave an average value of 13.8%. These results show that this simple system is promising for small animal imaging with excellent spatial and energy resolutions.
In this study, the correlation among the changes of Modulation Transfer Function(MTF) in the noise and high-contrast resolution and the change of Contrast to noise ratio(CNR) in the low-contrast resolution will be examined to investigate the estimation of image quality according to the type of algorithms. The image data obtained by scanning American Association of Physicists in Medicine(AAPM) phantom was applied to each algorithm and the exposure condition of 120 kVp, 250 mAs, and then the CT number and noise were measured. The MTF curved line of the high-contrast resolution was calculated with Point Spread Function(PSF) by using the analysis program by Philips, resulting in 0.5 MTF, 0.1 MTF and 0.02 MTF respectively. The low-contrast resolution was calculated with CNR and the uniformity was measured to each algorithm. Since the measurement value for the uniformity of the equipment was below ${\pm}$ 5 HU, which is the criterion figure, it was found to belong to the normal range. As the algorithm got closer from soft to edge, the standard deviation of CT number increased, which indicates that the noise increased as well. As for MTF, 0.5 MTF, 0.1 MTF and 0.02 MTF were all sharp algorithms, and as the algorithm got closer from soft to edge, it was possible to distinguish more clearly with the naked eye. On the other hand, CNR gradually decreased, because the difference between the contrast hole CT number and the acrylic CT number was the same while the noise of hole increased.
Ultrasound is widely used in the medical field for non-destructive and non-invasive disease diagnosis. In order to improve the disease diagnosis accuracy of diagnostic medical images, improving spatial resolution is a very important factor. In this study, we aim to model the super resolution convolutional neural network (SRCNN) algorithm in ultrasound images and analyze its applicability in the medical diagnostic field. The study was conducted as an experimental study using Field II simulation and open source clinical liver hemangioma ultrasound imaging. The proposed SRCNN algorithm was modeled so that end-to-end learning can be applied from low resolution (LR) to high resolution. As a result of the simulation, we confirmed that the full width at half maximum in the phantom image using a Field II program was improved by 41.01% compared to LR when SRCNN was used. In addition, the peak to signal to noise ratio (PSNR) and structural similarity index (SSIM) evaluation results showed that SRCNN had the excellent value in both simulated and real liver hemangioma ultrasound images. In conclusion, the applicability of SRCNN to ultrasound images has been proven, and we expected that proposed algorithm can be used in various diagnostic medical fields.
This study focused on hand sanitizer as a medium that can replace ultrasonic gel, which is vulnerable to contamination by bacteria that reside on the hand. Hand sanitizer produces a strong sterilization effect from germs resident on the hands through different sterilization principles depending on the ingredients. Select products of gel type, cream type, and foam type, except for liquid type with low viscosity, and ultrasonically apply one 62% ethanol gel type and one cream type, one benzalkonium chloride 0.066% cream type and one foam type, respectively. Using ATS-539 as a medium, image evaluation was performed on the axial and lateral resolution and penetration depth, and the presence or absence of an air layer between the probe and the phantom. As a result, in the evaluation of the axial and lateral resolution and the depth of penetration, all four experimental groups met the evaluation criteria. However, in the case of the foam type, although it was suitable for the evaluation criteria of resolution and penetration depth, dark shadows appeared on both sides except for the center of observation during image evaluation. Through this experiment, it was possible to confirm the possibility that the remaining three types of hand sanitizers except the foam type could replace the ultrasonic gel.
Kim, Jung-Yul;Kang, Chung-Koo;Park, Min-Soo;Park, Hoon-Hee;Lim, Han-Sang;Kim, Jae-Sam;Lee, Chang-Ho
The Korean Journal of Nuclear Medicine Technology
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v.14
no.1
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pp.83-89
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2010
Purpose: The Wide Beam Reconstruction (WBR) algorithms that UltraSPECT, Ltd. (U.S) has provides solutions which improved image resolution by eliminating the effect of the line spread function by collimator and suppression of the noise. It controls the resolution and noise level automatically and yields unsurpassed image quality. The aim of this study is WBR of whole body bone scan in usefulness of clinical application. Materials and Methods: The standard line source and single photon emission computed tomography (SPECT) reconstructed spatial resolution measurements were performed on an INFINA (GE, Milwaukee, WI) gamma camera, equipped with low energy high resolution (LEHR) collimators. The total counts of line source measurements with 200 kcps and 300 kcps. The SPECT phantoms analyzed spatial resolution by the changing matrix size. Also a clinical evaluation study was performed with forty three patients, referred for bone scans. First group altered scan speed with 20 and 30 cm/min and dosage of 740 MBq (20 mCi) of $^{99m}Tc$-HDP administered but second group altered dosage of $^{99m}Tc$-HDP with 740 and 1,110 MBq (20 mCi and 30 mCi) in same scan speed. The acquired data was reconstructed using the typical clinical protocol in use and the WBR protocol. The patient's information was removed and a blind reading was done on each reconstruction method. For each reading, a questionnaire was completed in which the reader was asked to evaluate, on a scale of 1-5 point. Results: The result of planar WBR data improved resolution more than 10%. The Full-Width at Half-Maximum (FWHM) of WBR data improved about 16% (Standard: 8.45, WBR: 7.09). SPECT WBR data improved resolution more than about 50% and evaluate FWHM of WBR data (Standard: 3.52, WBR: 1.65). A clinical evaluation study, there was no statistically significant difference between the two method, which includes improvement of the bone to soft tissue ratio and the image resolution (first group p=0.07, second group p=0.458). Conclusion: The WBR method allows to shorten the acquisition time of bone scans while simultaneously providing improved image quality and to reduce the dosage of radiopharmaceuticals reducing radiation dose. Therefore, the WBR method can be applied to a wide range of clinical applications to provide clinical values as well as image quality.
This paper presents a simple, practical, and efficient method for estimating the speed of sound in reflection mode in ultrasound medical imaging. Its accurate determination is indispensable in order to obtain both good resolution and correct geometrical and volumetric information about human organs such as heart and kidney. Up to now, there have been several methods available, but they all suffer from either poor performance or high complexity. The proposed method finds out an optimum focusing delay profile in such a way that the brightness in a region of interest is maximized using continuous dynamic focusing in receive under fixed transmit focusing. Experiments carried out on a real ultrasound medical phantom reveals that the method a quite simple and effective in providing good speed of sound estimation, hence improved resolution and images, adding to dignostic utility.
This paper presents an application of digital signal processing to data acquired by the radio imaging method (RIM) that was adopted to measure moisture distribution inside the human body. RIM was originally developed for the mining industry; we are applying the method to a biomedical measurement because of its simplicity, economy, and safety. When a two-dimensional image was constructed from the measured data, the method provided insufficient resolution because the wavelength of the measurement medium, a weak electromagnetic wave in a VHF band, was longer than human tissues. We built and measured a phantom, a model simulating the human body, consisting of two water tanks representing large internal organs. A digital equalizer was applied to the measured values as a weight function, and images were reconstructed that corresponded to the original shape of the two water tanks. As a result, a two-dimensional image containing two individual peaks corresponding to the original two small water tanks was constructed. The result suggests the method was applicable to biomedical measurement by the assistance of digital signal processing. This technique may be applicable to home-based medical care and other situations in which safety, simplicity, and economy are important.
The purpose of this study was to evaluate the effects of X-ray photon energy, tissue density, and the kernel essential for image reconstruction on the image quality by measuring HU and noise. Images were obtained by scanning the RMI density phantom within the CT device, and HU and noise were measured as follows: images were obtained by varying the tube voltages, the tube currents and eight different kernels. The greater the voltage-dependent change in the HU value but the noise was decreased. At all densities, changes in the tube current did not exert any significant influence on the HU value, whereas the noise value gradually decreased as the tube current increased. At all densities, changes in the kernel did not exert any significant influence on the HU value. The noise value gradually increased in the lower kernel range, but rapidly increased in the higher kernel range. HU is influenced by voltage and density, and noise is influenced by voltage, current, kernel, and density. This affects contrast resolution and spatial resolution.
Magnetic Resonance Image represents three-dimensional diagnostic imaging technique using both nuclear magnetic resonance phenomenon and computer. Compared with computed tomography (CT), MRI have advantages harmless to patient's body, three-dimensional image with high resolution and disadvantages long data acquisition time because of long T1 relaxation time, relatively low signal to noise ratio, high cost of setting, also. As physiologic motion of tissue results in motion ghost in MRI, high 2.0Tesla make improve low signal to noise ratio. This study have aim to improve image quality with controling motion ghost of tissue. Supposing a moving pixel in constant frequency, one pixel make two ghosts which are same size and different anti-phase. So, this study will show adjust parameter on locational control of motion ghost. Author made moving phantom replaced by respiratory movement of human, researched change of motion frequency, FOV by location shift, and them decided optimal FOV (field of view). The results are as follows: 1. The frequency content of the motion determines how far the image always appear in phase-encoding direction, the morphology of the ghost image is characteristic of the direction of the motion and its amplitude. 2. Double FOV of fixed signal object for locational control of motion ghost is recommended. Decreasement of spatial resolution by increasing FOV can compensate on increasing of matrix in spite of scan time increasement.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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