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MODIS LAI 자료를 활용하여 임상별로 고려한 SWAT의 수문 평가: 용담댐유역을 대상으로 (Hydrologic evaluation of SWAT considered forest type using MODIS LAI data: a case of Yongdam Dam watershed)

  • 한대영;이지완;김원진;백승출;김성준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.875-889
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    • 2021
  • 본 연구는 용담댐 유역(904.4 km2)을 대상으로 준분포형 장기유출 모델인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)과 Terra MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)의 엽면적지수 위성자료를 활용하여 임상별로 수문에 미치는 영향을 비교 및 분석하였다. 수문 평가 기간은 2010년부터 2019년까지 10년으로 설정하였으며, 8일 간격의 MOD15A2 LAI (Leaf Area Index)자료, 토양수분 TDR (Time Domain Reflectometry) 관측소 3개소(GB, JC, CC), 증발산량 Flux Tower 1개소(DU)와 용담댐(YDD) 유입량 자료를 SWAT 모의결과와 비교하여 적용성을 검토하였다. 검·보정 결과, 침엽수, 활엽수, 혼효림 LAI의 R2는 각각 0.95, 0.89, 0.90이며, 토양수분 및 증발산량 관측소 R2는 각각 0.50 ~ 0.55, 0.51로 분석되었으며, 용담댐 유입량의 경우 R2의 경우 0.74, RMSE 2.75 mm/day, NSE 0.70, PBIAS 14.3 %로 분석되었다. 검·보정된 유역을 기반으로 하여 HRU에서 침엽수, 활엽수, 혼효림 수문분석 결과 총 연평균 증발산량은 침엽수 469.7 mm 이며, 활엽수는 501.0 mm, 혼효림의 경우 511.5 mm로 산정되었으며, 유출량은 침엽수 909.8 mm, 활엽수 860.6 mm, 혼효림 864.2 mm로 산정되었다. 연중 패턴이 비슷한 다른 수문과 다르게 여름과 가을에 엽면적지수가 높은 활엽수의 증발산량이 침엽수에 비해 높아 연평균 증발산량이 약 7% 높게 산정되었다. 또한, 유출량의 경우 지표유출 및 중간유출의 경우 활엽수가 각각 9%, 6% 높았으나, 침엽수의 기저유출이 77% 더 높은 것으로 산정됐다. 따라서, 총유출량이 침엽수 혼효림 활엽수 순으로 많은 것을 확인할 수 있었다.

외상에 노출된 소방관들의 뇌 구조 및 휴식기 뇌기능 변화: 예비 결과 (Structural and Resting-State Brain Alterations in Trauma-Exposed Firefighters: Preliminary Results)

  • 박예원;전선영;노주환;정석종;한상훈;이필휴;김창수;이승구
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권3호
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    • pp.676-687
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    • 2020
  • 목적 외상 후 스트레스 장애(posttraumatic stress disorder; 이하 PTSD)가 없는 외상에 노출된 소방관들에서 뇌 구조의 변화와 휴식기 뇌기능 변화를 연구하고자 한다. 대상과 방법 모든 피험자는 휴식기 기능 뇌자기공명영상(resting-state functional MRI; 이하 rsfMRI) 검사를 시행하였다. PTSD가 없는 40세 이상의 31명의 소방관(31명, 평균 연령, 49.8 ± 4.7세)이 포함되었다. 26명의 외상을 받지 않은 건강한 대조군(26명, 평균 연령, 65.3 ±7.84세)도 포함되었다. Voxel-based morphometry 분석을 시행하여 뇌 해부학상의 국소적 차이를 조사하였으며, 휴식기 뇌기능의 차이를 조사하기 위해 seed-based functional connectivity analysis 분석을 시행하였다. 결과 서울언어학습결과(Seoul Verbal Learning Test)의 평균 z 값을 비교했을때 소방관은 건강한 대조군에 비해 즉각회상(immediate recall), 지연 회상(delayed recall), 통제단어연상검사(Controlled Oral Word Association Test; 이하 COWAT)의 동물(animal)과 음소(phonemic) 항목에서 점수가 유의하게 낮았으며, 신경인지 기능이 감소한 것으로 나타났다. 소방관은 좌위마루이랑(left superior parietal gyrus)과 좌하관자이랑(left inferior temporal gyrus)의 회색질 부피가 건강한 대조군에 비해 감소되어 있었다. 소방관은 방추향이랑(fusiform gyrus)과 소뇌(cerebellum) 등을 포함한 여러 부위에서 rsfMRI 값의 변화를 보였다. 결론 구조적 뇌 및 휴식 상태 기능 이상은 외상에 노출된 소방관의 변화를 확인하는 데 유용한 이미징 바이오 마커일 수 있다.

몬테칼로 계산을 통한 흡수선량 재구성의 임상적 응용: 변형된 팬텀에서의 총제적 선량재구성 (Clinical Application of Dose Reconstruction Based on Full-Scope Monte Carlo Calculations: Composite Dose Reconstruction on a Deformed Phantom)

  • Yeo, Inhwan;Xu, Qianyi;Chen, Yan;Jung, Jae Won;Kim, Jong Oh
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권3호
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    • pp.139-142
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 흡수선량 재구성, 방사선 치료간의 재구성된 선량의 등록, 선량-체적 히스토그램의 생산등을 수행하는 선량 재구성의 임상적 응용시스템을 만들고 그것을 변형된 전립선 팬텀에 적용하는 것이다. 이를 위해 변형가능한 전립선 팬텀을 20 cm 깊이와 40 cm너비의 물팬텀에 집에 넣었다. 이것의 영상을 얻고, 전립선, 정낭 및 항문의 윤곽을 그렸다. 동일 평면에서 네개의 조사문을 이용하여 세기 변조계획을 세웠다.항문에 20 ml의 물풍선을 삽입하여 장기를 변형시켰다. 영상을 다시 획득하여 위 장기의 윤곽을 그렸다. XVMC몬테칼로 코드를 사용하여 두 팬텀및 EPID내에서 선량반응 인자를 계산하였다. 세기변조계획에서 얻어진 방사선을 두팬텀에 조사하여 EPID에서 적분형 영상을 얻었다. Demons 방법을 사용하여 변형된 팬텀을 변형전 팬텀에 등록시켰다. 이를 통해 단위체적별 위치변이 정보를 얻었고 이를 이용해 두 팬텀의 재 구성된 선량을 합하여 변형전 팬텀에 생산해 냈다. 순방향으로 계산된 치료계획 선량을 합산된 재구성된 선량과 비교하였다. 200 cGy에서 전립선과 정낭이 받든 체적은 차이를 거의 보이지 않았으나, 210 cGy 이상에서는 3%가량 차이를 보였다. 항문에서는 150-200 cGy영역에서 재구성된 선량에 의하여 받은 체적은 치료 계획과 비교하여 3% 이상 적었다. 본 연구를 통하여 선량 재구성의 임상적 응용시스템이 성공적으로 만들어 졌다. 변형된 전립선 팬텀에 적용되어 작지 않은 선량의 차이를 목표장기와 보호 장기에 보였다.

게이트 심근관류 SPECT를 이용한 심기능 분석: 정량분석 소프트웨어 QGS, 4D-MSPECT 및 심초음파법의 비교 (Analysis of Myocardial Function Using Gated Myocardial SPET : Comparison of QGS, 4D-MSPECT Software and Echocardiography)

  • 이석모;배상균
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권6호
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    • pp.435-443
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    • 2008
  • 목적 : 게이트 심근 관류 SPECT는 심근 관류 소견 뿐 아니라, 좌심실의 벽운동, 벽의 두꺼워짐, 좌심실 용적, 좌심실 박출율 등의 부가적인 정보를 제공한다. 심근영상에서 이들 정보를 얻기 위한 여러 가지 프로그램들이 제공되고 있다. 이 연구에서는 게이트 심근 관류 SPECT 분석 프로그램인 Quantitative Gated SPECT (QGS), 4D-MSPECT 소프트웨어를 이용하여 좌심실 박출율, 확장기말 좌심실 용적, 좌심근 질량을 구하고 이면성 심초음파검사를 통해 좌심실 박출율과 좌심근 질량을 구해 비교하였다. 대상 및 방법 : 핵의학과에 심근관류 SPECT 검사를 위해 의뢰되었던 환자 중 심근관류 SPECT에서 관류소견이 정상이었던 114명(남자51명, 여자 63명, 평균 $61.3{\pm}13.3$세, 29-85세)의 자료를 후향적으로 분석하였다. 게이트 심근 관류 SPECT는 이데노신 (0.14 mg/kg/min)을 6분간 부하하면서 Tc-99m Tetrofosmin (Myoview)을 주사하여 부하기 영상을 얻고, 4시간 후 휴식기 영상을 얻었다. Quantitative Gated SPECT (QGS), 4D-MSPECT 소프트웨어를 이용하여 좌심실 박출율, 확장기말 좌심실 용적, 좌심근질량을 구하고 이면성 심초음파검사를 이용하여 좌심실 박출율, 좌심근질량을 구하였다. 각 방법 사이의 상관계수를 구하고 Bland-Altman분석을 이용하여 변이의 범위를 분석하였다. 결과: 좌심실 박출율의 분석에서 QGS와 4D-MSPECT사이의 상관계수는 부하기/휴식기 각각 0.95/0.96로 강한 상관관계를 보였고, QGS와 심초음파 검사 사이의 상관계수는 0.79, 4D-MSPECT SPECT와 심초음파 검사 사이의 상관계수는 0.79로 좋은 상관관계를 보였다 (p<0.001). 확장기말 좌심실 용적의 경우 QGS와 4D-MSPECT SPECT 사이의 상관계수는 부하기/휴식기 모두 0.99로 강한 상관관계를 보였다(p<0.001). 좌심근 질량의 경우 QGS와 4D-MSPECT사이의 상관계수는 부하기/휴식기 각각 0.94/0.95로 강한 상관관계를 보였고, QGS와 심초음파 검사 사이의 상관계 수는 0.76, 4D-MSPECT SPECT와 심초음파 검사 사이의 상관계수는 0.73로 좋은 상관관계를 보였다(p<0.001). Bland-Altman 방법으로 분석하였을 때, 좌심실 박출율의 경우 QGS와 4D-MSFECT 검사 사이의 변이의 95% 신뢰구간은 부하기/휴식기 각각 $-12.7%\;{\sim}\;7.3%/-12.2%\;{\sim}\;6.5%$였고, QGS와 심초음파 검사의 경우 $-17.4%\;{\sim}\;24%$, 4D-MSPECT SPECT와 심초음파 검사 경우 $-14.8%\;{\sim}\;27%$였다. 확장기말 좌심실 용적의 경우 QGS와 4D-MSPECT검사 사이의 변이의 95% 신뢰구간은 부하기/휴식기 각각 $-24.6\;mL\;{\sim}\;3.8\;mL/-28.6\;mL\;{\sim}\;6.1\;mL$였다. 좌심근 질량의 경우 QGS와 4D-MSFECT 검사 사이의 변이의 95%신뢰간은 부하기/휴식기 각각 $-40.4\;g\;{\sim}\;14.4\;g$$-33.8\;g\;{\sim}\; 14.1\;g$이었고, QGS와 심초음파 검사 사이는 $-148.7\;g\;{\sim}\;21.8\;g$이었으며, 4D-MSPECT와 심초음파 검사 사이는 $-142.8\;g\;{\sim}\;35.5\;g$이었다. 결론: 좌심실 박출율, 확장기말 좌심실 용적, 좌심근 질량 등을 구하는 자동정량화 소프트웨어 QGS, 4D-MSPECT, 심초음파 검사(좌심실 박출율, 좌심근 질량) 상호간에 좋은 상관관계가 있었다. 하지만 Bland-Altman분석에서 QGS, 4D-MSPECT, 심초음파 검사간의 변이의 범위가 큰 편이어서 서로 바꾸어 사용할 수는 없었다.

2D 및 3D 디지털 이미지 분석과 함께 Moir$\acute{e}$ Tophography 분석을 이용한 화장품의 가슴 탄력개선 효과 평가 (Assessment of the Breast-Firmming Effects of a Cosmetic Preparation with Moir$\acute{e}$ Tophography in Combination with 2D and 3D Digital Image Analyses)

  • 서영경;유미애;류자현;김소정;조성아;남개원;조준철;부용출;고재숙
    • 대한화장품학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.289-296
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    • 2012
  • 외과적으로 가슴의 볼륨 측정은 석고법, 가슴 X선 사진을 이용한 가슴의 볼륨을 산출하는 방법과 MRI, 3차원 측정 시스템 등을 이용한 측정 방법들이 주로 이용되었다. 그러나 최근 화장품 영역에서 가슴 볼륨 증가 및 탄력개선 제품의 증가로 효능평가가 필요하나 외과적 방법들의 적용은 어려운 실정이다. 그리하여 본 연구는 화장품 영역에서 최초로 등고선 사진을 이용하여 가슴 탄력개선을 평가하였다. 또한 가슴둘레 측정, 디지털 이미지 분석, 3차원 가슴이미지 분석 값과의 상관성을 비교하였고 등고선 사진평가를 가슴의 탄력을 평가하는 새로운 방법으로 제안하고자 하였다. 본 연구는 병력조사 및 피부 상태 진단을 통해 건강한 여성 피험자 30명이 시험에 참여하였다. 피험자로 하여금 제품사용 전과 2주, 4주, 8주 후 시점에서 가슴둘레 측정, 유두점의 각도와 거리 분석, Moire's Topography를 이용한 scoring, 3D가슴측정을 실시하여 가슴확대 및 탄력개선 정도를 평가하였다. 평가 결과 디지털 이미지를 분석결과 유두점의 각도(Angle)는 시점별로 증가하는 경향을 보였으나 유의성은 없었다. 유두점으로부터 밑가슴까지의 길이(Length)는 시점별로 유의하게 증가하였다(p < 0.05). 또한, 유두점으로부터 밑가슴까지의 높이는 4주 후, 8주 후 시점에서 통계적으로 유의하게 증가하였다(p < 0.05). Moire's Topography Score 평가 결과 각 시점별로 유의하게 개선하였다(p < 0.05). 3차원 가슴 부피 분석 값은 각 시점별로 증가하는 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 상관성 분석결과 Moir$\acute{e}$ tophography score는 디지털 이미지 분석 값 중 길이, 높이와 유의한 상관성이 있었고 3차원 부피 분석 값과 유의한 상관성이 관찰되었다. 따라서 Moire's Topography Score 평가는 이미지 분석과 3차원 부피분석 평가법과 더불어 화장품에 의한 탄력 및 처짐 개선을 평가하는 데 중요한 평가방법으로 사용될 것으로 사료된다.

CT 보험급여 전후의 CT 및 MRI검사의 이용량과 수익성 변화 (Analysis of utilization and profit for CT and MRI after implementation of insurance coverage for CT)

  • 서종록;유승흠;전기홍;남정모
    • 한국병원경영학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-21
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    • 1997
  • In order to analyze the shifts in the volume and profits of Computed Tomography(CT) and Magnetic Resonance Imaging(MRI) utilization for a year before and after the implementation of insurance coverage for CT, this study has been undertaken examining CT and MRI cost data from 'Y' University Hospital situated in Seoul, Korea. Following are the results of this study: 1. The medical insurance payment for CT, implemented on January 1, 1996, increased CT utilization from January 1996 to April 1996 due to low insurance premiums: however, from May 1996 the number of CT cases significantly decreased as a result of strengthened medical cost reviews and the new 'Detailed standards for approval of CT' announced near the end of April 1996 by the insurer. 2. Since the implementation of insurance coverage for CT, CT fee reduction rates for reimbursements by the insurer to the hospital were 50% and 40% for January and February, respectively, and 31% and 15% for March and April. A significant point in the lowering of the reduction rate was reached in May at 11%; furthermore, since June the reduction rate fell below the average reduction rate for reimbursements for all procedures. If the 'Detailed standards for approval of CT' had been announced before the implementation of insurance coverage for CT, CT utilization would not have been so high due to the need to meet those 'standards'. In addition, loss of hospital profits resulting from the reduction for reimbursements would not have occurred. 3. The shifts in MRI utilization showed that there was no particular change with the beginning of insurance coverage for CT, and the introduction of the 'Detailed standards for approval of CT' made MRI utilization increase because MRI is free of restrictions imposed by the insurer. 4. The relationship between CT utilization and MRI utilization showed that they were supplementary to each other before insurance coverage for CT, but that CT was substituted for MRI because of strengthened medical cost reviews after t~e beginning of insurance coverage for CT. 5. The shifts in volume by patient characteristics showed that the number of inappropriate case patients, according to the insurer's "Standards for approval", decreased more than the number of appropriate case patients after the introduction of insurance coverage for CT. Therefore, the health insurance fee schemes for CT have influenced patient care. 6. The shifts in profits from CT utilization showed a net profit decrease of 31.6%. In order to match the pre-coverage profit level, 5,471 more cases would need to be seen and productivity would need to be increased by 32.7%. This profit decrease resulted from a decrease of CT utilization and low reimbursements. With insurance coverage, net profits from CT were 24.4%, and a margin of safety ratio was 39.6%. Because of the net profits and margin of safety ratio, CT utilization fees for insured appropriate cases could not be considered inappropriate. 7. The shifts in profits from MRI utilization before and after the introduction of CT coverage showed that in order to match pre-CT coverage profit levels, 2,011 more cases would need to be seen and productivity would need to be increased by 9.2%. The reasons for needing to increase the number of cases and productivity result from cost burdens created by adding new MRI units. But with CT coverage already begun, MRI utilization increased. Combined with a minor increase in the MRI fee schedule, MRI utilization showed a net profit increase of 18.5%. Net profits of 62.8% and a 'margin of safety ratio' of 43.1% for MRI utilization showed that the hospital relied on this non-covered procedure for profits. 8. The shifts in profits from CT and MRI utilization showed the net profits from CT decreased by 2.33billion Won while the net profits from MRI increased by 815.7million Won. Overall, these two together showed a net profit decrease of 1.51billion Won. The shifts in utilization showed a functional substitutionary relationship, but the shifts in profits did not show a substitutionary relationship. From these results, We can conclude that if insurance is to be expanded to include previously uncovered procedures using expensive medical equipment, detailed standards should be prepared in advance. The decrease in profits from the shifts in coverage and changes in fees is a difficult burden that should be shared, not carried by the hospital alone. Also, a new or improved fee schedule system should include revised standards between items listed and the appropriateness of the fee schedule should constantly be ensured. This study focused on one university hospital in Seoul and is therefore limited in general applicability. But it is valuable for considering current issues and problems, such as the influence of CT coverage on hospital management. Future studies will hopefully expand the scope of the issues considered here.

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알츠하이머 치매 및 경도인지기능장애 환자에서 나이, 성별, 유전자형을 고려한 뇌 회백질 부피와 표준신경심리검사와의 상관관계 연구 (Investigation of the Correlation between Seoul Neuropsychological Screening Battery Scores and the Gray Matter Volume after Correction of Covariates of the Age, Gender, and Genotypes in Patients with AD and MCI)

  • 이승연;윤수영;김민지;이학영;류창우;장건호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제17권4호
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    • pp.294-307
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    • 2013
  • 목적 : 본 연구의 목적은 다양한 신경심리검사를 통해 알츠하이머 치매 및 경도인지장애 환자군과 정상 노인 대조군에서 뇌회색질 부피와 신경심리검사 (SNSB) 결과의 복셀 기반분석을 이용한 상관관계를 알아내는데 있다. 대상 및 방법 : 총 피험자는 75명으로, 정상노인 25명, 경도인지장애 환자 25명, 그리고 알츠하이머 치매 환자 25명이었다. 모든 피험자로부터 유전자검사, 표준신경심리검사 (SNSB), 해부학적인 삼차원 T1 강조영상을 자화준비 고속경사에코 시퀀스를 이용하여 얻었다. 각 피험자군에서 뇌 회색질의 용적변화와 신경심리검사 점수와의 상관관계를 관찰하기 위하여, 복셀기반과 관심영역 기반 방법을 이용하여 분할한 회색질 영상을 다중회기방식 (multiple regression)으로 통계처리 하였다. 이때 피험자 각각의 성별과 나이 및 유전자 보유형태를 공변량 (covariate) 값으로 넣어 그 차이를 고려하였다. 결과 : 알츠하이머 환자군에서는 레이 복합도형 그리기 지연회상 검사 (RCFT delayed recall) 점수가 낮을수록 뇌 회색질 용적이 감소했다. 경도인지 장애군에서는 서울 언어학습 검사 (SVLT) 점수가 낮을수록 뇌회색질 용적이 감소했다. 정상 피험자 군에서 한국형 보스턴 이름대기 검사 (K-BNT) 점수 및 한국형 간이정신상태 검사 (K-MMSE) 점수와 뇌 회색질 부피가 음의 상관관계가 있음을 보였고, 레이 복합도형 그리기 검사 (RCFT) 점수와는 양의 상관관계를 보여주고 있다. 결론 : 나이, 성별, 유전자형태를 공변량으로 사용하였을 때 뇌에서 신경심리검사 결과와 3D T1 강조영상에서 얻은 뇌 회색질 부피 사이에 통계적으로 유의한 상관관계가 있음을 밝혔다. 이들 피험자를 대상으로 하는 종적 연구가 이루어 져야 한다고 생각이 든다.

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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DMIDR 장치의 재구성 알고리즘 별 성능 평가 (Performance Evaluation of Reconstruction Algorithms for DMIDR)

  • 곽인석;이혁;문승철
    • 핵의학기술
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    • 제23권2호
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    • pp.29-37
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    • 2019
  • DMIDR (General Electric Healthcare, USA)은 GE 사(社)의 최신 장비로써 PSF (Point Spread Function reconstruction), TOF(Time of Flight)와 Q.Clear의 적용이 가능하다. 특히, Q.Clear는 보정 알고리즘으로써 복셀(voxel)단위 신호 잡음 제거로 기존 OSEM (Ordered Subset Expectation Maximization)의 한계를 넘어설 수 있다. 따라서 이러한 재구성 및 보정 알고리즘의 성능 평가를 통해 정확한 SUV를 구현하며, 병변 검출 능력에 도움이 되는 알고리즘의 조합을 확인하고자 하였다. H/B(Hot & Background) Ratio 2:1, 4:1, 8:1의 비율로 NEMA/IEC 2008 PET phantom을 제작하였다. DMIDR의 NEMA test protocol을 이용하여 영상 획득을 하였다. 재구성 조합은 (1) VPFX(VUE point FX(TOF)), (2) VPHD-S(VUE point HD+PSF), (3) VPFX-S(TOF+PSF), (4) QCHD-S-400(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (5) QCFX-S-400(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (6) QCHD-S-50(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50)+PSF), (7) QCFX-S-50(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50) + PSF)의 7 가지로 구성하였다. H/B Ratio 및 재구성 알고리즘 별로 측정된 결과를 이용하여 CR (Contrast Recovery)와 BV (Background Variability)을 구하였다. 또한, 각 조합의 count를 측정하여 SNR (Signal to Noise Ratio)과 RC(Recovery Coefficient)를 구하고 SUV (Standardized Uptake Value)를 측정하였다. 구의 크기가 가장 작은 10 mm와 13 mm에서는 VPFX-S, 17 mm 이상에서는 QCFX-S-50에서 가장 높은 CR 결과를 보였다. BV와 SNR의 비교에서는 QCFX-S-400과 QCHD-S-400에서 좋은 값을 보였다. SUV 측정 결과는 H/B ratio와 비례하여 증감하는 양상을 보였다. SUV에 대한 RC의 경우 H/B ratio와 반비례하는 양상을 보였으며, 재구성 알고리즘 중에서는 QCFX-S-50이 가장 높은 값을 보였다. 또한, Q.Clear에 ${\beta}-strength$ 400이 적용된 재구성 알고리즘들이 낮은 값 분포를 보였다. Q.Clear가 적용된 재구성 조합은 ${\beta}-strength$를 높이면 신호잡음이 억제되어 영상 품질면에서 우수한 결과를 보였고 ${\beta}-strength$를 낮추면 선예도가 증가하며, partial volume effect가 감소하여 기존의 재구성 조건에 비하여 높은 RC에 근거한 SUV 측정이 가능하였다. 이러한 진보된 알고리즘의 사용으로 보다 정확한 정량화와 미세병변 검출능력을 향상 시킬 수 있으나 상관 관계를 고려하여 목적에 맞는 최적화 과정이 필요할 것으로 사료된다.

필터보정역투영과 적절한 커널을 이용한 소아 저선량 안면 컴퓨터단층촬영의 시행 가능성 (Feasibility of Pediatric Low-Dose Facial CT Reconstructed with Filtered Back Projection Using Adequate Kernels)

  • 지혜;유선경;이정은;이소미;조현혜;엄준영
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권3호
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    • pp.669-679
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    • 2022
  • 목적 필터보정역투영(filtered back projection; 이하 FBP)법과 적절한 커널로 재구성된 소아 저선량 안면 컴퓨터단층촬영(이하 CT)의 시행 가능성을 평가하고자 한다. 대상과 방법 응급실에서 안면 CT를 촬영한 10세 이하 환자의 임상 및 영상 데이터를 후향적으로 검토하였다. 환자들을 두 그룹으로 나누었다: 고정된 80 kVp와 자동관전류변조기법을 사용하는 저선량 CT (low-dose CT, 그룹 A, n = 73), 고정된 120 kVp와 자동관전류변조기법을 사용하는 표준 선량 CT (standard-dose CT, 그룹 B, n = 40). 모든 영상은 FBP로 재구성되었다: 그룹 A는 뼈와 연조직 커널을, 그룹 B는 뼈 커널을 이용하였다. 두 그룹의 영상 잡음, 신호대잡음비(signal-to-noise ratio; 이하 SNR), 그리고 대조대잡음비(contrast-to-noise ratio; 이하 CNR)를 비교하였다. 두 명의 영상의학과 의사가 뼈와 연조직의 영상 품질에 대해 주관적으로 점수화하였다. 용적 CT 선량지수(CT dose index volume)와 선량길이곱(dose length product)을 기록하였다. 결과 영상 잡음은 그룹 A가 그룹 B보다 높았다(p < 0.001). 연조직 커널을 사용한 그룹 A 영상에서 가장 높은 SNR과 CNR을 보였다(p < 0.001). 뼈의 정성적 평가에서 뼈 커널 영상들을 비교하면 그룹 A가 그룹 B보다 비슷하거나 높은 점수를 보였다. 연조직의 정성적 평가에서 연조직 커널을 이용한 그룹 A와 뼈 커널에 연조직 창 설정을 이용한 그룹 B 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p > 0.05). 그룹 A는 그룹 B에 비해 방사선 선량이 76.9% 감소했다(3.2 ± 0.2 mGy vs. 13.9 ± 1.5 mGy, p < 0.001). 결론 연조직 커널 영상을 FBP로 재구성된 전통적인 CT에 추가함으로써 영상 품질을 유지하면서 소아 저선량 안면 CT 프로토콜을 사용할 수 있다.