• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.329-335
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• 2010

디지털 방사선시스템에서의 의료영상 획득의 방법은 X선을 조사하고, 반도체 디텍터(Detector)를 이용하여 직접 및 간접으로 변환하여 기존 업체마다 여러 가지 알고리즘을 적용하여 적절한 이미지 프로세싱을 거쳐서 임상의 적정한 영상을 획득한다. 방사선과에서 적절한 의료 영상 형성을 위하여 적용하는 이미지 프로세싱 파라미터(Image Processing Parameters)는 Edge, Frequency, Contrast, Latitude, LUT, Noise 등의 영상 증강의 과정은 기술력 및 업체 알고리즘에 따라 다르게 적용되고 있다. 따라서 본 논문에서는 디지털 방사선 환경에서의 최종의 임상 영상을 위한 이미지 증강의 파라미터들의 적정 세팅 값의 기준을 제시하고자 한다. 그리고 각 병원들의 의료 영상을 바탕으로 이미지 프로세싱 파라미터들을 변화하여 각 파라미터들의 세부적인 기준 세팅값을 연구하며, 실제적인 파라미터 변화에 대한 적합한 의료 영상을 디지털방사선시스템의 영상 평가 방법을 도식화하여 결과를 제시하고, 향후 임상에서 적응 및 활용 가능한 객관적인 영상 파라미터에 대한 특성 평가의 응용을 정립하고자 한다. 또한 다양한 표본 병원의 디지털 방사선 환경에서 적정 파라미터 값들을 조사하여 임상에서 영상의 화질에 미치는 영향으로 특성 평가의 객관적인 기준의 변조전달함수(MTF)의 공간해상력을 제시하고 한다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.48-60
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• 2005

Purpose: The purpose of this study was to design and build an optimized birdcage resonator configuration with a low pass filter, which would facilitate the acquisition of high-resolution 3D-image of small animals at 3T MRI system. Methods and Materials: The birdcage resonator with 12-element structures was built, in order to ensure B1 homogeneity over the image volume and maximum filling factor, and hence to maximize the signal to noise ratio (SNR) and resolution of the 3-dimensional images. The diameter and length of each element of a birdcage resonator were as follows: (1) diameter 13 cm, length 22 cm, (2) diameter 15 cm, length 22 cm, (3) diameter 17 cm, length 25 cm. Spin echo pulse sequence and fast spin echo pulse sequence were employed in obtaining MR images. The quality of the manufactured birdcage resonators wes evaluated on the basis of the return loss following matching and tuning process. Results: The experimental MR image of phantoms by the various manufactured birdcage resonators were obtained to compare the SNR in accordance with the size of objects. The size of an object to that of coil was identified by parameters that were estimated from the image of a phantom. First, the diameter of the birdcage resonator was 15cm, and the ratio of the tangerine to the birdcage resonator accounted for approximately 27%. The Q factor was 53.2 and the SNR was 150.7. Second, at the same birdcage resonator, the ratio of the orange was approximately 53%. The SNR and the Q parameter was 212.8 and 91.2, respectively. Conclusion: The present study demonstrated that if birdcage resonators have the same forms, SNR could be different depending on the size of an object, especially when the size of an object to that of coil is approximately 40~80%, the former is bigger than the latter. Therefore, when the size of an object to be observed is smaller than that of coil, the coil should be manufactured in accordance with the size of an object in order to obtain much more excellent images.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.203-209
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• 2013

Digital Radiography(DR)는 film/screen(F/S)과 비교하여 넓은 계조와 높은 Detective Quantum Efficiency(DQE), Modulation Transfer function(MTF)를 바탕으로 화질의 개선과 저 선량으로 검사가 가능할 것으로 예상됐지만 기대와는 다르게 과노출이 Signal to Noise Ratio(SNR)향상을 가져 오면서 환자 피폭선량의 증가를 가져오게 되었으며 이는 Dose Creep이라는 개념으로 설명 된다. DR에서의 선량 증가 이유는 F/S의 촬영에서 사용했던 관전압(kVp)을 고정 적용하여 Auto Exposure Control(AEC)를 사용하기 때문에 과노출을 유발 할 수 있다. 이에 본 논문은 DR에서 적합한 일반촬영 방법을 제안하고자 관전압이 대조도에 주는 영향, 관전류(mA)변화에 따른 MTF 측정, 머리 모형을 촬영한 영상의 Peak Signal to Noise Ratio(PSNR) 측정을 통해 정량적 평가를 시행 하였다. 그 결과 관전압에 의한 대조도 변화는 후보정 이후 개선이 가능하며, 관전류에 의한 MTF 측정 결과 50%영역은 1.41~1.39 lp/mm, 10% 영역은 3.19~2.8 lp/mm로 관전류 변화에 따른 초점크기 변화는 영상의 해상력에 영향을 주지 않는다. 영상의 PSNR측정 결과는 관전압과 관전류가 증가 하여도 90kVp를 제외하고 30dB 이상으로 시각에 의한 영상의 차이를 인지하기 어렵다. 실험결과를 바탕으로 디지털 일반촬영에서 관전압은 80kVp 이상 100kVp이하, 관전류는 선예도와 상관 관계가 없으므로 선량과 조사시간을 단축 시킬 수 있는 방향으로 사용하기를 제안한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권4호
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• pp.192-201
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• 2005

본 연구에서는 PET/CT 시스템에서 CT 영상을 이용한 감쇠 보정 시 조영제가 PET 영상에 미치는 영향을 관찰하기 위해 팬텀실험과 모의실험을 수행하였다. 다양한 농도로 희석한 조영제를 채운 플라스틱 병을 스티로폼을 이용하여 전신 팬텀 내에 고정시킨 후 투과 영상을 획득하였다 모의실험을 위해 인체 기관 중간을 가진 수학적 방출 맵과 투과 맵을 각각 생성하였다. 조영제의 비균일 증강, 조영제의 다양한 농도 및 분포 크기, 잡음 정도, 영상의 해상도, 재구성 알고리듬, 조영제의 저-감쇠, 그리고 각각 다른 시간상에 대한 조영제의 분포의 차이와 같은 다양한 인자들에 대하여 평가하였다. 팬텀실험으로부터 CT의 Hounsfield 값이 조영제의 농도 및 전압 값에 의존함을 확인할 수 있었다. 모의실험으로부터 조영제가 감쇠 보정한 PET 영상에서 인공산물을 생성하고 영상의 질을 떨어뜨리는 것을 관찰할 수 있었다. 조영제의 영향은 조영제의 농도 및 분포 크기, 잡음 정도, 영상의 해상도 등에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구 결과들은 임상적 PET/CT 영상에서 조영제로 인해 발생할 수 있는 잠재적 문제를 충분히 이해하고 이를 고려해야 함을 보여 주었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.93-97
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• 2007

본 연구는 세기 변조된 multiple noncoplanar arc를 이용한 방사선수술 기법을 평가하기 위해 고안되었다. 정위적 방사선수술은 0.5 cm resolution의 MLC가 장착된 6-MV X-ray beam을 사용하였다. 본 연구에서는 단일 중심점(single isocenter)으로 5 gantry-couch 조합을 이용한 intensity modulated arc therapy (IMAT)를 응용하였다. 저자들은 2 cm의 구형 표적용적에 대하여 $25{\times}25cm$ 아크릴 팬톰으로 선량분포 특성을 조사하였다. 단일 중심점을 이용한 방사선조사에서 구형의 표적에 대하여 비교적 적절한 선량분포를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 80%의 선량 곡선이 frontal, saglttal, transverse planes에서 표적 용적을 적절히 포함하였으며, 40%와 80% 선량곡선 사이는 $4.0{\sim}4.5mm$이었다. 이것은 cylindrical cone을 이용한 다른 연구자들의 선량분포와 유사한 결과였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 방사선수술 기법을 비정형적 모양의 뇌내 표적에 대한 방사선수술시에 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.27-36
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• 2024

본 연구에서는 갑상샘 신티그래피 영상 획득 시 평행다공형 조준기를 적용해보고 각 영상획득 조건에서 바늘구멍형 조준기와의 차이를 정량적으로 분석해보고자 하였다. 이를 위해 갑상샘 팬텀과 점 선원을 이용하여 육안상 크기와 해상력, 민감도, 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR), 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio, CNR)를 평가 하였다. 육안상 크기를 비교하였을 때 평행다공형 조준기 적용 시 약 2.00~2.09배 정도의 확대율을 적용해야 바늘구멍형 조준기를 적용 했을 때와 비슷한 크기의 영상을 획득할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 점 선원을 이용한 FWHM(mm)측정에서는 경향성이 보이지 않았고 민감도는 평행다공형 조준기에서 높은 값이 나타났다. SNR, CNR은 낮은 확대율, Matrix Size 128×128, 평행다공형 조준기를 사용하였을 때 높게 나타났다. 육안상 크기가 비슷한 영상에서는 Matrix Size가 같을 때 바늘구멍형 조준기에서 SNR, CNR이 모두 높게 나타났다. 따라서 갑상샘 신티그래피 검사시행 시 각 병원의 상황에 따라 적절한 조건을 설정하여 평행다공형 조준기를 적용한다면 장비 활용 측면과 업무 효율적인 측면에서 좋은 선택지가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.71-81
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• 1995

Acetazolamide (Diamox) 사용전후 〔Tc-99m〕ECD SPECT를 이용한 연속 뇌촬영은 뇌혈관의 혈역학 예비를 평가하기 위하여 사용되고 있다. 그러나 SPECT Diamox 영상의 정량적 평가 가능성은 검출기의 해상도, 감쇄, 산란, 노이즈, 그리고 데이타 분석 방법들에 의해 제한되고 있다. 알고 있는 양의 방사능을 채운 팬텀을 측정함으로써 민감도를 측정하거나 또는 분석할 수도 있다. 그러나 임상환경에서 환자를 시뮬레이션하는 현실성 있는 팬텀을 만드는 것은 매우 어렵다. Diamox 사용전후 ECD SPECT의 민감도가 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 측정되었다. 민감도는 ($\Delta$N/N)/($\Delta$S/S)$\times$100%로 정의되고 $\Delta$N 은 측정된 데이타에서 Diamox 사용후와 사용전의 평균값 차이이고, $\Delta$N은 측정된 데이타에서 Diamox 사용전 평균값이고, $\Delta$S 는 모형에서 Diamox 사용후와 사용전의 평균값이고, S는 모형에서 Diamox 사용전 평균값이었다. Diamox를 이용한 임상연구에서는 Diamox 후에서 Diamox 전 데이타를 감산한 후 Diamox 에 의한 방사능 양의 변화를 측정함으로써 방사능의 변화율이 결정 될 수 있다. 그러나 100% 민감도를 위한 최적의 감산 양은 알려져 있지 않고 이것은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용 철저한 민감도 분석을 요한다. Diamox 사용전후 연속 뇌 SPECT 영상 모형을 위하여 30% 증가된 방사능 양을 Diamox 영향으로 했을때 민감도는 0, 100, 150, 200% 감산에 대해 각각 51.03, 73.40, 94.00, 130.74%로 측정되었다. 민감도분석은 검출기의 해상도에 의한부분용적 효과와 통계적 노이즈는 방사능측정의 과소 평가가 된다는 것을 보였고 과소 평가 되는 양은 방사능 양이 몇 % 증가했는가 또는 Diamox 후 데이타에서 Diamox 전 데이타를 몇 % 감산 했는가에 의존된다는 것을 보였다. 임상에서 방사능 양의 변화가 약 30% 라 기대했을때 150%의 감산이 최적인 것으로 나타났다. 컴퓨터 시뮬레이션은 Diamox 전후의 ECD SPECT 민감도를 연구하는데 매우 중한 기술로 생각된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권2호
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• pp.100-106
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• 2008

본 연구는 in vivo 보다 더욱 정확하게 뇌 대사물질을 정량 분석하고자 고자장 NMR 장비 (500MHz; 11.74T)를 이용하여 동물의 뇌를 in vitro 환경에서 조사 및 분석하였다. 일반적으로 in vivo 실험은 생체 내부의 혈류나 조직의 비균질성으로 인한 자기공명분광법의 shimming에 악영향을 미치기 때문에 부정확한 결과를 산출할 수 있다. 그러나, in vitro 실험은 이에 비하여 균질한 샘플을 사용하고 보다 고자장에서 실험환경을 조성할 수 있기 때문에 더욱 정확한 대사물질의 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 개 (canine)의 소뇌 (cerebellum)조직으로부터 대사물질을 추출하고 고자장 핵자기공명분광법으로 대사물질의 절대농도를 획득 하고자 하였다. 생체 대사물질의 절대농도를 획득하기 위하여 대표적인 대사물질(i.e., NAA, Cr, Cho, Ins, Lac, GABA, Glu, Gln, Tau Ala)의 팬톰을 제작하여 그 스펙트럼을 확보하였고, 개의 소뇌 부위를 적출하여 methanol-chloroform water extraction (M/C water extraction) 방법으로 대사물질만을 추출한 후 자기공명분광법을 수행하였다. 필터링 (filtering)의 효과를 평가하기 위하여 샘플 제작 시 추출물을 필터링한 그룹과 필터링하지 않은 그룹으로 분류하여 실험을 수행하였다. 팬텀 물질과 추출물은 90% D2O 수용액으로 만든 후 5mm NMR 튜브에 담아 실험하였다. 실험 결과 조직 추출물을 필터링하는 것이 신호대잡음비(signal to noise ratio: SNR, S/N)를 향상시키는 데 기여하는 것을 확인하였다. 또한 개의 소뇌 대사물질의 절대농도는 사람보다는 쥐 (rat)의 뇌 대사물질 절대농도와 더 비슷한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 고자장 핵자기공명분광법을 이용한 in vitro 실험은 뇌조직 내 대사물질의 절대농도를 측정하고 기본적인 지표를 확보하는데 매우 정확하고 정량적인 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권1호
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• pp.65-75
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• 1999

목적: 종양 환자의 평가에 있어서 초고에너지 조준기를 장착하여 511 keV에 적용시킨 감마카메라로 FDG 전신 평면 영상(FDG W/B scan)을 얻어 충분한 정보를 얻을 수 있는지 알아보고 동시에 같은 카메라로 동시계수 회로를 이용한 양전자 방출 단층촬영(FDG CoDe PET)을 실시하여 그 결과를 비교하였다. 대상 및 방법: F-18 FDG를 이용하여 초고에너지 조준기와 동시계수 양전자 방출영상에 대해 각각 팬텀 실험을 실시하였고, 악성종양이 의심되거나 진단된 환자 14명을 대상으로 FDG 전신 평면 영상과 양전자 방출 단층 영상을 얻어 방사선학적 검사, 임상적 추적관찰, 조직학적 검사 등과 비교하였다. 결과: 평면 영상에서는 해상력 13.1 mm, 민감도 2638 cpm/MBq/ml, 동시계수 영상에서는 공간 해상력 7.49 mm, 민감도 5351 cpm/MBq/ml로 측정되었다. FDG CoDe PET에서 14명의 환자 중 8명에서 FDG의 섭취가 있었다. 두 방법 모두에서 FDG 섭취가 없었던 병변은 모두 CT에서 1 cm 이하 였으나 한 예에서 2 cm 크기의 전이성 림프절을 찾지 못하였다. FDG 섭취를 보였던 병변은 모두 CT상 1.5cm 이상이거나 여러 개가 모여 있는 병변이었다. FDG W/B scan은 FDG CoDe PET와 거의 비슷한 결과를 보였으나 위음성과 위양성이 1예씩 더 있었다. FDG CoDe PET에서 보였던 다수의 폐 결절과 간 결절들이 FDG W/B scan에서 한 예를 제외하고는 모두 발견되었다. 결론: 감마카메라에 의한 FDG 영상들은 악성 종양의 감별, 병기 결정, 추적검사 등에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 간주되며, SPECT 카메라가 널리 보급되어 있으므로 FDG 전신 평면영상과 동시계수 양전자 방출영상은 서로 보완적으로 쓰이면서 FDG의 지역 분배 공급을 통해 기존의 PET를 대신하여 FDG를 이용한 더 많은 임상적 이용 및 영상진단을 가능하게 할 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권2호
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• pp.161-170
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• 2009

목적 : 평행영상(Parallel imaging)기법의 개발로 긴 촬영시간 때문에 종종 사용되지 못하던 삼차원 영상기법이 최근 들어 환자 병을 진단하는데 새로이 사용되고 있다. 이 연구의 목적은 최근에 뇌 영상에서 개발되어 이용되고 있는 삼차원 자기공명영상을 사람의 뇌에서 짧은 시간 내에 얻을 수 있도록 2차원 평행영상 기법을 사용한 최적화 방법을 연구하는데 있다. 대상 및 방법 : 검사 장비는 3.0T 자기공명영상장치를 이용하였으며 8-채널 SENSE(sensitivity encoding) 머리 코일을 이용하였다. 팬텀 및 3명의 사람 머리에서 영상을 얻었다. 세 가지의 삼차원 영상법인 3D T1WI, 3D T2WI 및 3D FLAIR 영상 방법에 대하여 평행인자(SENSE factor)의 변화에 따른 팬텀 영상을 얻었다. 각각의 영상법에서 영상획득에 적당한 SENSE 인자를 찾기 위해 Phase encoding 방향과 Slice encoding 방향을 조합한 SENSE 인자를 변화시키면서 영상을 얻었다. 영상분석을 위하여 특정영역(ROI)를 설정한 후에 신호대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR), 감소분율(Percent Signal Reduction Rate, %R), 대조도(contrast-to-noise ratio, CNR)를 계산하였다. 결과 : 팬텀을 이용한 SENSE 인자 변화에 따른 SNR 및 %R 값의 변화 결과 3D T1WI 방법에서 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우 약 0.2%의 신호 감소가 나타났고 영상시간은 5분 이내였다. 3D T2WI 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우에 약 1.0% 신호 감소가 나타났고 영상 시간은 약 5분 이내였다. 3D FLAIR 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 4를 사용한 경우에 약 0.2% 신호 감소가 나타났고 영상시간은 약 6분이었다. 사람을 대상으로 할 경우 3D T1W 및 3D T2W영상에서 SNR 및 CNR은 SENSE 인자를 3으로 한 경우에서 SENSE 인자를 4로 한 경우 보다 높게 나타났다. 3D FALIR 영상의 경우 CNR은 SENSE 4에서는 SENSE 3에 비하여 낮았다. 결론 : 본 연구에서는 3가지 3차원 영상법을 실제 임상적용이 가능한 시간 영역에서 SENSE 인자를 변화 시키면서 치적의 영상을 얻도록 하는 연구를 실시한 결과 SNR 감소를 최소화 하면서 영상획득 시간을 약 5분에서 6분 정도 소요되는 2차원 SENSE 인자를 찾았다. 이를 뇌 영상에 적용하였을 경우 SENSE 인자를 적용하지 않은 경우와 비교하면 신호 감소는 최소화 하면서 영상의 질은 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 3D T1W및 3D T2W는 SENSE 인자를 3으로 3D FLAIR인자는 SENSE 인자를 4로 하는 것이 환자를 대상으로 한 뇌 영상에 적합하다고 생각된다. 앞으로는 이들 영상법이 뇌 영상뿐만 아니라 다른 영역의 영상에 적용을 위한 최적화가 필요하다고 생각된다.