• 방사선산업학회지
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• 제12권4호
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• pp.325-332
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• 2018

Carotid angiography covering the aortic arch includes contrast-enhanced magnetic resonance angiography (CEA), which is applied to a large region and usually employs contrast media. However, the use of contrast media can be dangerous in infants, pregnant women, and patients with chronic renal failure (CRF). Follow-up patients informed of a lesion may also want to avoid constant exposure to contrast media. We aimed to apply time-of-flight (TOF) angiography to a large region and compare its usefulness with that of CEA. Ten patients (mean age, 58 years; range, 45~75 years) who visited our hospital for magnetic resonance angiography (MRA) participated in this study. A 3.0 Tesla Achieva magnetic resonance imaging (MRI) system (Philips, Netherland) and the SENSE NeuroVascular 16-channel coil were employed for both methods. Both methods were applied simultaneously to the same patient. Three TOF stacks were connected to cover the aortic arch through the circle of Willis, and CEA was applied in the same manner. For the quantitative assessment, the acquired images were used to set the regions of interest (ROIs) in the common carotid artery (CCA) bifurcation, internal carotid artery, external carotid artery, middle cerebral artery, and vertebral artery, and to obtain the signal-to-noise ratio (SNR) and the contrast-to-noise ratio (CNR) for the soft tissues. Three radiologists and one radiological resident performed the qualitative assessment on a 5-point scale - 1 point, "very bad"; 2 points, "bad"; 3 points, "average"; 4 points, "good"; and 5 points, "very good" - with regard to 4 items: (1) sharpness, (2) distortion, (3) vein contamination, and (4) expression of peripheral vessels. For the quantitative assessment, we estimated the mean SNR and CNR in each of the 5 ROIs. In general, the mean SNR was higher in TOF angiography (166.1, 205.2, 154.39, 172.23, and 161.95) than in CEA(92.05, 95.43, 84.76, 73.69, and 88.3). Both methods had a similar mean CNR: 67.62, 106.71, 55.9, 73.74, and 63.46 for TOF angiography, and 67.82, 71.19, 60.52, 49.45, and 64.07 for CEA. In all ROIs, the mean SNR was statistically significant (p<0.05), whereas the mean CNR was insignificant (p>0.05). The mean values of TOF angiography and CEA for each item in the qualitative assessment were 4.2 and 4.28, respectively for item 1; 2.93 and 4.55, respectively, for item 2; 4.6 and 3.13, respectively, for item 3; and 2.88 and 4.65, respectively, for item 4. Therefore, TOF angiography had a higher mean for item 3, and CEA had a higher mean for items 2 and 4; there was no significant difference between the two methods for item 1. The results for item 1 were statistically insignificant (p>0.05), whereas the results for items 2~4 were statistically significant (p<0.05). Both methods have advantages and disadvantages and they complement each other. However, CEA is usually applied to a large region covering the aortic arch. Time-of-flight angiography may be useful for people such as infants, pregnant women, CRF patients, and followup patients for whom the use of contrast media can be dangerous or unnecessary, depending on the circumstance.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권3호
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• pp.719-722
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• 2019

Gamma-ray images generally suffer from a lot of noise because of low photon detection in the gamma camera system. The purpose of this study is to improve the image quality in gamma-ray images using a gamma camera system with a fast nonlocal means (FNLM) noise reduction algorithm with an acceleration function. The designed FNLM algorithm is based on local region considerations, including the Euclidean distance in the gamma-ray image and use of the encoded information. To evaluate the noise characteristics, the normalized noise power spectrum (NNPS), contrast-to-noise ratio (CNR), and coefficient of variation (COV) were used. According to the NNPS result, the lowest values can be obtained using the FNLM noise reduction algorithm. In addition, when the conventional methods and the FNLM noise reduction algorithm were compared, the average CNR and COV using the proposed algorithm were approximately 2.23 and 7.95 times better than those of the noisy image, respectively. In particular, the image-processing time of the FNLM noise reduction algorithm can achieve the fastest time compared with conventional noise reduction methods. The results of the image qualities related to noise characteristics demonstrated the superiority of the proposed FNLM noise reduction algorithm in a gamma camera system.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.99-106
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• 2017

본 연구는 진단용 검출기가 결함이 발생하는 경우 환자의 방사선 피폭과 영상의 화질에 영향을 줄 수 있다는 점에 착안하여 실험을 진행하였고 선량분석을 통해 검출기 성능을 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비로 평가하였다. 선량계, 조직등가팬텀을 이용해 흡수선량과 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하였다. 실험방법은 팬텀 후면에 부착하여 나온 선량 값과 검출기 뒤에 부착한 선량 값이 일치하는지를 비교하였고 두개부 흉부 복부의 조건을 각각 75 kVp 25 mAs, 110 kVp에 8 mAs, 80 kVp에 20mAs로 설정하고 검사하였다. 그 결과 검출기의 뒤쪽에 부착한 선량값은 0.004 mGy, 0.006 mGy, 0.003 mGy로 나타났고, 팬텀 후면은 0.006 mGy, 0.016 mGy, 0.017 mGy로 차이가 있었다. 두 값을 일치시키기 위해서 조건이 증가하였고 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비는 88.32, 88.10, 4.09, 1.63, 87.94, 79.97에서 93.87, 93.75, 4.91, 4.03, 92.02, 84.92로 증가하였다. 본 연구를 통해 검출기가 노후화 되는 경우 기기의 수명단축과 환자의 선량증가의 원인이 되었으며 또한 영상화질의 개선효과도 미비하다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Magnetics
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• 제21권4호
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• pp.593-598
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• 2016

In order to reduce the amount of noise component in X-ray imaging system, various reduction techniques were frequently used in the field of diagnostic imaging. Although the previous techniques -such as median, Wiener filters and Anscombe noise reduction technique - were able to reduce the noise, the edge information was still damaged. In order to cope with this problem, total variation (TV) noise reduction technique has been developed and researched. The purpose of this study was to evaluate and compare the image quality using normalized noise power spectrum (NNPS) and contrast-to-noise ratio (CNR) through simulations and experiments with respect to the above-mentioned noise reduction techniques. As a result, not only lowest NNPS value but also highest CNR values were acquired using a TV noise reduction technique. In conclusion, the results demonstrated that TV noise reduction technique is proved as the most practical method to ensure accurate denoising in X-ray imaging system.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권2호
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• pp.151-156
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• 2014

목적: T1강조 MR영상은 뇌의 해부학적 구조와 병리학적 이상을 보여 주는 기본적인 영상기법의 하나로, 전통적으로 스핀에코(SE) 기법을 이용하여 획득하고 있다. 최근 FLAIR 기법을 이용하여 T1강조영상을 얻을 수 있게 되었으며, SE보다 높은 대조도의 영상을 제공한다고 알려져 있다. 그러나 조영증강을 보이는 뇌종양의 평가에 있어 T1 FLAIR 영상의 유용성에 대해서는 논란이 있다. 본 연구의 목적은 조영증강을 보이는 두개 내 종양의 평가에 있어 SE T1강조영상과 비교하여 T1 FLAIR영상의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 총 52명 환자의 79개 병변을 대상으로 하였다. 각 환자에서 조영증강 후 SE T1강조영상과 T1 FLAIR 영상을 획득하였다. 정량적 분석으로 각각의 영상에서 병변, 뇌회색질(GM), 뇌백질(WM), 뇌척수액(CSF), 배경(background)의 신호강도를 측정하였고, 이를 바탕으로 병변과 WM, 병변과 GM, 병변과 CSF, WM와 GM의 contrast ratio(CR), contrast-to-noise(CNR)를 계산하였다. 정성적 분석으로 두 명의 영상의학과 의사가 각 영상에서 병변의 명확도(lesion conspicuity)를 비교 하였다. 결과: 정량적 분석 결과에서 T1 FLAIR영상의 병변과 GM, 병변과 CSF, WM와 GM의 CR, CNR 모두 SE T1강조영상보다 우월하였으며 이는 통계적으로 유의하였다. 그러나 병변과 WM의 CR, CNR은 비슷하였으며 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 정성적 분석에서 두 영상의학과 의사 모두 병변의 명확도에 있어 T1 FLAIR영상이 SE영상보다 우월하다고 평가하였다. 결론: 조영증강을 보이는 뇌종양의 평가에 있어 T1 FLAIR영상은 SE T1강조영상보다 우수하거나 필적한 결과를 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.809-817
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• 2023

뇌출혈 진단 방법 중 CT는 비침습적으로 피사체의 3차원 영상을 제공할 수 있다. 그래서 응급실에서 급성인 환자 상대로 많이 사용되고 중요한 역할을 담당하고 있다. 뇌혈관 CT는 다른 혈관 CT에 비해 비교적 촬영 빈도가 높으며 뇌혈관 CT 검사 시 적절한 SNR, 합리적인 유효선량으로 검사를 해야한다. 뇌혈관 CT 검사 시 이중에너지와 단일에너지를 이용하였을 때 실질적으로 어느 것이 유효선량이 적으며, SNR이 차이가 없는지 환자영상과 Phantom영상을 같이 비교하였다. SNR과 CNR의 P값이 0.05이상일 때 통계적으로 차이가 없다고 보았고, 유효선량은 0.05미만일 경우 통계적으로 차이가 있다고 보았다. 실험에서는 병원영상의 환자선량을 비교하였을 때 이중에너지의 유효선량이 53.53% 적게, Phantom의 OLSD 이중에너지 유효선량이 57.94% 적게, Phantom의 Dose Report의 이중에너지 유효선량이 56.04% 적었다. 그래서 뇌혈관조영 CT는 이중에너지를 권장한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.203-209
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• 2022

전산화단층촬영장치 (Computed Tomography, CT)의 화질을 유지하면서 방사선량을 낮추기 위한 대표적인 방법 중에 하나는 모델기반 반복 재구성법 (Model-Based Iterative Reconstruction, MBIR)을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 MBIR의 대표적인 모델로 잘 알려진 고급 모델 반복 재구성법 (Advanced Modeled Iterative Reconstruction, ADMIRE)의 강도를 조절하여 영상의 화질을 평가하고자 하였다. 연구는 팬텀을 사용하여 수행되었고, ADMIRE의 강도를 1에서부터 5까지 1 단위로 조절하면서 CT 영상을 획득하였다. 정량적 평가는 변동 계수 (coefficient of variation, COV)와 대조도 대 잡음비 (contrast to noise ratio, CNR)를 활용한 노이즈 레벨과 natural image quality evaluator (NIQE)와 blind/referenceless image spatial quality evaluator (BRISQUE)의 블라인드 품질 평가를 수행하였다. 결과적으로 노이즈 레벨 및 블라인드 품질 평가 결과에서 모두 ADMIRE의 강도가 높아질수록 우수한 결과가 도출되었다. 특히, COV와 CNR은 ADMIRE 1에 비하여 5에서 각각 1.89 및 1.75배 향상됨을 확인하였고, NIQE와 BRISQUE는 재구성 강도 1에 비하여 5에서 각각 1.35 및 1.22배 향상됨이 증명되었다. 결론적으로 ADMIRE의 재구성 강도는 CT 영상의 노이즈 레벨 및 전체적인 화질 평가에 큰 영향을 끼친다는 것을 증명하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권3호
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• pp.205-211
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• 2015

복부 전후 방향 검사 시 automatic exposure control (AEC) mode에서 조사시간을 제한하지 않고 검사를 하는 방법 (non-time limit, NTL) 과 조사시간을 제한하고 검사하는 방법 (time limit, TL)에 대해서 영상 품질 평가인 신호 대 잡음비 (signal to noise ratio, SNR), 대조도 대 잡음비 (contrast to ratio, CNR)를 측정하여 TL 방법과 NTL방법을 비교 평가하고자 하였다. 실험 기기는 XGEO GC 80 (Samsung, Korea), Unfors ThinX RAD (Unfors, Sweden), Rando Phantom (alderson research laboratories, USA)과 $5.5{\times}9{\times}0.1cm^3$ 크기의 차폐재를 사용하였으며, AEC mode에서 전리함 (ionization chamber)를 상단 2 개만 작동하도록 설정하고 관전압은 80 kVp로 설정하였다. TL 방법의 경우에는 조사시간을 51 msec로 제한하였으며, 전리함에 차폐재를 부착하지 않은 상태와 부착한 상태에서 NTL AEC mode와 TL AEC mode의 영상을 획득하였다. 또한 'Image J"를 이용하여 영상 평가방법인 SNR과 CNR로 평가하였다. 결론적으로 차폐재를 부착했을 때 NTL AEC mode가 다른 실험 방법보다 선량이 최대 130.7% 최소 80%까지 증가한 결과 값을 보였으며, TL AEC mode는 NTL AEC mode보다 mAs와 피폭선량에서 각 각 43.8%, 44.4% 감소한 값을 보였다. 통계적으로는 SNR과 CNR은 유의한 차이를 보이지 않았다($p{\geq}0.05$). 그러므로, 본 연구에서는 BMI 지수가 높은 환자나 수술 후 인체 내에 금속물질이 있는 환자를 검사할 경우에는 TL AEC mode가 유효한 검사법이라고 사료된다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.1-7
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• 2013

Purpose : The Carotid Angio inspection including Aortic arch applied to wide area is conducted as the Contrast Enhance MR Angiography(CEA) which is using a contrast medium. However it is a burden not only for someone such as infants, pregnant women and patients suffering from kidney failure but continuous use of contrast medium also can be a burden for patients who has been taken follow up inspection since diagnose lesion already. The purpose of this study is to estimate a usefulness of the Time of Flight (TOF) by comparing with CEA. Materials and methods : 10 patients with an average age of 58 (from 45 to 75) who had MRA inspection in our hospital were studied using 3.0 Tesla Aachieva (Philips, Netherland) MRI system and Sense Neuro-Vascular 16 Channels Coil. The same patient was inspected both TOF and CEA simultaneously. The TOF inspection included from Aortic arch to Willis Circle by connecting 3 TOF stacks and so did CEA inspection. The quantitative analysis was conducted through signal to noise ratio(SNR) and contrast to noise ratio(CNR) with soft tissue by setting up an area of interest on CCA bifurcatoin, ICA, ECA, MCA and VA concerning obtained image. In case of qualitative analysis, 3 radiological technologists and 1 radiologist evaluated 4 items (1: Visibility of the blood vessel, 2: Image distortion measure, 3: Overlapping measure with vein, 4: Peripheral blood vessel description measure) into five points scale (1: Very bad, 2: Bad, 3: Normal 4: Good, 5: Very good). Results : Results for the quantitative analysis was obtained by calculating the average of 5 ROIs in case of SNR and CNR separately. Results of SNR, TOF were generally measured higher than CEA (In case of TOF were 166.1, 205.2, 154.39, 172.23, 161.95, and CEA were 92.05, 95.43, 84.76, 73.69, 88.3). But according to the result of CNR, both TOF and CEA were measured similarly as 67.62, 106.71, 55.9, 73.74, 63.46 for TOF and 67.82, 71.19, 60.52, 49.45, 64.07 for CEA. Throughout every results of each ROI, SNR showed statistically meaningful consequence (0.050.05). In case of qualitative analysis the average of each evaluated item was 4.2points and 4.28points in the item1, 2.93points and 4.55points in the item2, 4.6points and 3.13points in the item3, 2.88points and 4.6points in the item4. According to the results TOF was measured higher in the item3 while in the item2 and item4 CEA was higher and in case of the item1, both CEA and TOF were similar. To sum up statistically meaningful results (p<0.05) were shown in the item2, item3 and item4 but not in the item1 (p>0.05). Conclusions : Both TOF and CEA are complementary because each inspection has pros and cons, but when inspect wide area including Aortic arch normally CEA is conducted. But TOF inspection also can be considered as alternative in terms of patients who has difficulty in the contrast medium such as infants, pregnant women and patients suffering from kidney failure and patients during follow up.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권3호
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• pp.150-156
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• 2008

본 연구에서는 이산 웨이브렛 도메인에서 기저계수와 웨이브렛 계수의 변환을 이용하여 X-ray 이미지의 대조도를 향상시키는 방법을 제안하였다. 기저 함수의 변환은 기존에 나와있는 contrast limited adaptive histogram equalization (CLAHE)와 multi-scale image contrast amplification (MUSICA)와 같은 보편적인 영상의 대조도 향상 기법을 적용하였으며 대조도가 향상된 저해상도 기저 계수의 역변환으로 인한 Blurring 현상을 방지하고 또한 이미지의 선명도를 향상시키기 위하여 웨이브렛 계수에 sigmoid function을 적용하였다. 본 알고리즘에 대한 성능 평가를 위하여 contrast detail mammography(CDMAM) 팬텀의 영상을 획득하여 기존에 사용한 대조도 향상 기법들과 contrast to noise ratio (CNR) 및 line profile에 대한 비교평가를 실시 하였고 그 결과 기존의 대조도 향상기법을 웨이브렛 도메인에서 적용하는 것이 뛰어나다는 것을 알 수 있었다. 본 영상 대조도 향상기법은 영상의 대조도를 증가시키는 동시에 잡음의 증폭을 효율적으로 억제할 수 있다. 따라서 본 연구는 의료 영상뿐 만이 아닌 대조도와 선명도가 중요시되는 여려 분야에 적용될 수 있으리라 기대된다.