• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.174-182
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• 2010

본 연구는 호흡 정보를 갖고 있는 PET 영상의 표준섭취계수(SUV: standard uptake value)를 이용하여 보다 정확하고 편리한 호흡동조 방사선치료의 metabolic target volume (MTV) 적용에 대한 유용성을 평가하고자 하였다. 평가를 위해 4D 팬텀에 임의의 인공산물을 만들어 PET 영상을 획득하였으며, 최대 SUV를 기준으로 임의로 설정한 50%, 30%, 그리고 5%의 SUV에서의 VOIs (Volumes Of Interest)와 호흡동조 방사선치료를 위한 4D-CT를 통해 획득한 호흡위상백분율에서 설정한 GTV (Gross Target Volume)을 비교하였다. 4D-CT를 통해 얻은 총합 GTV와 PET 영상의 30% SUV로 얻은 VOI와의 비교는 50%의 SUV로 얻은 VOI의 비교 결과보다 종(Longitudinal) 방향에서의 오차가 상당히 감소되었으며 4D 총합 CTV와 가장 일치하는 PET 영상은 5% SUV로 얻은 VOI로 관찰되었다. 4D PET/CT에서 전체 호흡의 25% 흡기에서 25% 호기까지 호흡위상백분율 영상의 30% SUV로 얻은 VOI는 IGRT (Image-guided radiation therapy)에 적용되는 4D-CT의 동일한 호흡위상백분율 영상에서 설정한 GTV와 비교한 결과, 최대 0.5 cm 이하로 잘 일치하였으며 4D PET의 5% SUV로 얻은 VOI의 경우 모든 방향에서 잘 일치하였다. 따라서 IGRT의 MTV 적용에 있어서 일반 PET 영상의 이용보다 4D PET 영상의 적용이 더 유용함을 보였다. 본 연구결과 현재 핵의학과에서 인체종양의 VOI를 30% SUV로 권고하고 있지만 30% 이하의 주변 SUV와 구분되는 최소 SUV를 선택해 적용한다면, 더욱 유용한 MTV 적용이 될 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.56-58
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• 2004

동물실험을 위한 영상의 개선작업도 인체내 구성물질들과 흡사하고 유동성을 지니고 있으므로 영상의 평가는 기본적으로 일차적 관계의 생화학적 테두리에 있다. 그리고 선구자들이 밝혀준 임상에의 응용에 있어서 아주 작거나 존재하지 않는 것처럼 충분히 작은 미소체적공간으로 가정을 한다. 비선형Marquardt 알고리듬을 응용하여 수학적인 모델링을 도입하고 전개하였다. 본 연구의 목적은 인체와 매우 비슷한 생화학적 구조와 밀도를 가진 동물실험에서 영상을 획득한 후 수학적 모델링을 통한 입체적 체적을 분석하는데 있어서 기준을 제시하고자 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.68-75
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• 2013

본 연구의 목적은 26명의 건강한 검진자들을 대상으로 PET/CT와 PET/MRI의 전신 영상에서 조기 정밀/ 진단 수준을 향상하고자 관심부피를 이용하여 정상부위의 $SUV_{LBM}$-최대치를 이용하여 PET/CT와 PET/MRI를 조영제 사용 유무와 관계없이 동시 평가할 수 있는 데이터를 구축하고자 하였다. 전신 F-18 FDG PET/CT와 전신 F-18 FDG PET/MRI의 정상부위의 VOI를 이용한 $SUV_{LBM}$-최대치평가는 PET/CT를 기준으로 PET/MRI의 영상은 매우 유의한 차이를 보였다(p<0.0001). 그러나 통계학적으로 높은 상관관계를 가진다(R>0.8). PET/MRI의 $SUV_{LBM}$ 평가 시 26.3% 감소하여 판단할 것과 조영제를 사용할 경우는 29.3% 감소하여 판단할 것으로 생각한다. PET/CT와 PET/MRI의 모든 영상의 판독에서는 $SUV_{LBM}$-최대치를 사용하는 것이 편리성과 효율성을 고려하여 임상의나 연구자들에게 많은 도움이 되리라 판단된다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제7권2호
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• pp.1-6
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• 2018

In this paper, we propose an automatic left ventricle segmentation method in computed tomography angiography (CTA) using separating energy function. First, we smooth the images by applying anisotropic diffusion filter to remove noise. Secondly, the volume of interest (VOI) is detected by using k-means clustering. Thirdly, we divide the left and right heart with split energy function. Finally, we extract only left ventricle from left and right heart with optimizing cost function including orientation term.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제9권4호
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• pp.19-24
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• 2017

In this paper, we propose an automatic segmentation method of left and right heart in computed tomography angiography (CTA) using separating energy function. First, we smooth the images by applying anisotropic diffusion filter to remove noise. Then, the volume of interest (VOI) is detected by using k-means clustering. Finally, we extract the left and right heart with separating energy function which we proposed to split the heart. We tested our method in ten CT images and they were obtained from a different patient. For the evaluation of the computational performance of the proposed method, we measured the total processing time. The average of total processing time, from first step to third step, was $14.39{\pm}1.17s$. We expect for our method to be used in cardiac diagnosis for cardiologist.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제2권1호
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• pp.89-95
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• 1998

목적 : 인($^{31}P$) 자기공명분광법을 사용하여 사립체 근병(mitochondria myopathy) 환자의 대퇴부 근조직의 대사물질의 변화를 정상인과 비교조사하였다. 대상 및 방법 : 사립체 근병환자 10명과 정상인 10명을 대상으로 1.5T MRI/MRS 장비를 사용하여 인($^{31}P$) 자기공명분광법을 적용하였다. 오른쪽 대퇴부위의 근조직에 $4{\;}{\times}{\;}4{\;}{\times}4{\;}cm^{3}$ 의 관심부위 (volume of interest ; VOI)를 선정하여 image selected in vivo spectroscopy (ISIS)를 저용하였다. 인대사불질의 정\ulcorner분석은 Marquart algorithm을 사용하였다. 결과 : 사립체 근병환자의 특징은 정상인과 비교하여 Pe/PCr 대사비율이 상당히 증가하고 (P=0.003), ATP/PCr 대사비율은 상당히 감소하였다(p=0.004). 특히 ATP 중 ${\beta}-ATP/PCr$ 비율의 변화가 가장 심하게 나타났다. 환자군과 정상군의 pH 차이는 통계학적으로 큰 의의는 없었다. 결론 : 인($^{31}P$) 자기 공명분광법은 사립체 근병환자의 대퇴부 근조직의 ATP/PCr 과 Pi/PCr 대사비율을 토대로 유용한 임상 평가 자료를 제공하고, 따라서 근대사물질의 질병을 이해하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.176-182
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• 2013

본 연구의 목적은 건강한 검진자들을 대상으로 F-18 FDG PET/CT 전신 영상에서 진단 수준을 향상하고자 관심부피를 이용하여 정상부위의 SUVs, 즉 SUVLBM, SUVBW, SUVBSA의 데이터를 마련하였다. 각각의 최대치(maximum), 평균치(mean), 표준편차(standard deviation), 역치(threshold)를 제시 하고자 한다. 2012년 7월부터 8월까지 전신 F-18 FDG PET/CT 검사를 시행한 총 31명을 대상으로 SUVs를 측정 하였다. 측정의 정확도를 높이고자 핵의학 전문의의 소견으로 이중에서 26명의 건강한 수검자를 대상으로 하였다. 조영제 사용유무와 관계없이 PET/CT의 SUVs 측정에서 SUVBW의 측정치가 가장 높았으며, SUVLBM, SUVBSA 순으로 나타났다. SUVLBM-최대치를 이용하여 조영제를 사용하지 않은 군과 사용한 군을 비교했을 경우, 조영제를 사용했을 경우 측정치가 증가하는 경향을 보였으며, 8부위 중 간, 대동맥, 요추-5, 소뇌는 매우 유의하게 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05). PET/CT의 모든 영상의 판독에서 본 SUVs 데이터가 조기정밀/진단 수준을 향상 하는데 기초 자료가 될 것이라고 판단되며, VOI를 이용한 연구가 활발히 이루어지길 기대한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권4호
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• pp.189-196
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• 2006

Micro computed tomography (micro-CT) has been used for in vivo animal study owing to its noninvasive and high spatial resolution capability. However, the sizes of existing detectors for micro-CT systems are too small to obtain whole-body images of a small animal object with $\sim$10 micron resolution and a part of its bones or other organs should be extracted. So, we have introduced the zoom-in micro-tomography technique which can obtain high-resolution images of a local region of an live animal object without extracting samples. In order to verify our zoom-in technique, we performed in vivo animal bone study. We prepared some SD (Sprague-Dawley) rats for making osteoporosis models. They were divided into control and ovariectomized groups. Again, the ovariectomized group is divided into two groups fed with normal food and with calcium-free food. And we took 3D tomographic images of their femurs with 20 micron resolution using our zoom-in tomography technique and observed the bone changes for 12 weeks. We selected ROI (region of interest) of a femur image and applied 2D FDT (fuzzy distance transform) to measure the trabecular bone thickness. The measured results showed obvious bone changes and big differences between control and ovariectomized groups. However, we found that the reliability of the measurement depended on the selection of ROI in a bone image for thickness calculation. So, we extended the method to 3D FDT technique. We selected 3D VOI (volume of interest) in the obtained 3D tomographic images and applied 3D FDT algorithm. The results showed that the 3D technique could give more accurate and reliable measurement.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.55-64
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• 2017

최근 SPECT/CT의 보급과 함께 다양한 영상보정 방법들을 빠르고 정확하게 적용할 수 있게 되면서, 영상품질 향상과 더불어 정량적 정확성까지 기대할 수 있게 되었다. 그중 Collimator Detector Response (CDR) 회복(recovery)은 검출기면의 거리로부터 발생된 blurring 효과를 보상하여 분해능 회복을 목적으로 하는 보정방법이다. 본 연구에서는 SPECT/CT 영상에서 CDR recovery 가 적용되었을 때 검출거리 변화에 따른 정량적 변화를 알아보고자 하였다. 검출거리의 변화에 따른 획득 계수의 차이를 알아보고자 검출거리를 궤도방식(obit type)에 따라 Circular는 X, Y축 반경 30 cm, Non-Circular는 X, Y축 반경 21 cm, 10 cm, Non-Circular Auto(=Auto Body Contouring_ ABC, spacing limit 1 cm)로 설정하였고, 재구성 방법은 CDR recovery(CDRr)의 사용 유/무에 따른 계수 회복 차이를 알아보고자 OSEM (w/o CDRr)와 Astonish(3D-OSEM with CDRr)로 구분하여 적용하였다. 이 때 감쇠, 산란, 붕괴 보정은 모든 영상에 공통 적용하였다. 정량적 평가를 위해 교정인자(calibration factor_CF) 산출을 목적으로 교정영상(cylindrical phantom, $^{99m}TcO_4$ 123.3 MBq, 물 9293 ml)을 획득하였고, 팬텀 실험을 위하여 50 cc 주사기에 물 31 ml를 채우고 $^{99m}TcO_4$ 123.3 MBq를 설정하여 팬텀영상을 획득하였다. 팬텀 영상에서 주사기 전체 체적에 VOI(volume of interest)를 설정하여 각 조건별로 총 계수 값을 측정하였고, CF를 적용시켜 설정된 참값 대비 추정값의 오차를 구하여 보정에 따른 정량적 정확성을 확인하였다. 산출된 CF는 154.27 (Bq/ml/cps/ml)이며, 각 조건별 영상에서 참값 대비 추정값은 OSEM에서 Circular 86.5%, Non-Circular 90.1%, ABC 91.3% Astonish에서 Circular 93.6%, Non-Circular 93.6%, ABC 93.9%으로 분석되었다. OSEM은 검출거리가 가까울수록 정확성이 높아졌으며, Astonish의 경우에는 거리와 상관없이 거의 유사한 값을 나타내었다. 오차는 OSEM Circular(-13.5%)에서 가장 크고, Astonish ABC(-6.1%)에서 가장 적었다. SPECT/CT영상에서 CDR recovery 적용을 통한 거리보상이 이루어 졌을 때 검출거리가 먼 조건에서도 근접검출과 거의 동일한 정량적 정확성을 보였고, 검출거리의 변화에 영향을 받지 않고 정확한 보정이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.

• 핵의학기술
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• 제19권2호
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• pp.93-101
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• 2015

SPECT영상에서 산란계수는 정량적 계수오차와 영상품질 저하의 요인이다. 이에 다양한 산란보정(Scatter Correction, SC)방법이 연구되어 왔으며, 본 연구에서는 기존의 에너지창(Energy Window, EW) 기반 SC(EWSC)와의 비교로 SPECT/CT에서 사용되는 CT 기반 SC(CTSC)의 정확성을 평가하고자 한다. 중앙에 열소막대(hot rod, 74.0 MBq)를 설정한 Triple line insert 팬텀의 내부에 산란계수의 영향이 없는 기준영상의 획득을 위하여 공기를 채운 후 SPECT /CT영상을 획득하였고, 같은 조건에서 산란계수의 영향을 유도하기 위하여 공기대신 물을 채운 후 SPECT/CT영상을 각각 별도로 획득하였다. 두 조건 모두 Astonish(iterative : 4, subset : 16) 재구성 방법과 CT감쇠보정을 공통 적용하였고, 물을 채운 영상에 비산란보정(NSC), EWSC, CTSC 3가지 유형의 산란보정방법을 사용하였다. EWSC를 위하여 주(=peak) 에너지창(140 keV, 20%) 이외에 보조 에너지창 9개를 추가 설정한 후 영상을 동시 획득하였고, EWSC의 종류는 DPW(dual photopeak window) 10%, DEW (dual energy window)20%, TEW(triple energy window)10%, TEW5.0%, TEW2.5% 5가지를 사용하였다. 일차(primary)계수의 변동이 없는 조건하에, 두 조건의 영상에 VOI를 그려 총계수를 측정한 후 총계수 중 산란계수의 비를 %SF(percent scatter fraction)로 구하고, 공기를 채운 영상을 기준으로 물을 채운 영상과의 계수차이를 %NMSE (per cent normalized mean-square error)로 평가하였다. 공기를 채운 영상을 기준으로 각 산란보정방법이 적용된 물을 채운 영상의 %SF는 NSC 37.44, DPW 27.41, DEW 21.84, TEW10% 19.60, TEW5% 17.02, TEW2.5% 14.68, CTSC 5.57로 CTSC에서 제거된 산란계수가 가장 많았으며, %NMSE는 NSC 35.80, DPW 14.28, DEW 7.81, TEW10% 5.94, TEW5% 4.21, TEW2.5% 2.96, CTSC 0.35로 CTSC에서 가장 낮게 나타났다. SPECT/CT영상에서 실험에 사용된 각 산란보정 방법의 적용은 산란계수의 영향으로 발생된 정량적 계수오차를 개선시킬 수 있었다. 특히, CTSC의 경우 기존의 EWSC방법들과 비교하여 가장 낮은 %NMSE (=0.35)를 보여 비교적 정확한 산란보정이 가능하였다.