• 제목/요약/키워드: kV x-ray image

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양전자 방출 핵종(18F)의 감마에너지가 X선 CT영상에 미치는 영향 (Effect of Gamma Energy of Positron Emission Radionuclide on X-Ray CT Image)

  • 김가중;배석환;김기진;오혜경
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.4418-4424
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    • 2011
  • 양전자방출 방사성동위원소를 주입한 팬텀에서 방출되는 511keV 에너지의 감마선이 X-선 CT영상에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 한다. 스캔방법은 증류수를 주입(0 mCi)한 기준영상과 양전자 방출핵종인 $^{18}F$(Fluorine) 의 용량을 1 mCi, 2 mCi, 5 mCi, 10 mCi로 변화시켜 획득된 영상의 CT 번호와 픽셀값을 측정하였다. 양전자 방출핵종($^{18}F$)을 주입한 팬텀 영상의 CT 번호(HU) 측정 결과, 기준물($-7.58{\pm}0.66$ HU), 1 mCi($-9.85{\pm}0.50$ HU), 2 mCi($-10.27{\pm}0.21$ HU), 5 mCi($-11.31{\pm}0.66$ HU), 10 mCi($-13.47{\pm}0.38$ HU)로 물을 채운 기준 영상과 비교하여 10 mCi에서는 5.89 HU, 5 mCi에서는 3.73 HU, 2 mCi에서는 2.69 HU, 1 mCi에서는 2 HU가 감소하였다. 팬텀 영상의 픽셀 값은 기준물($-2.70{\pm}0.75$), 1 mCi($-4.72{\pm}0.58$), 2 mCi($-6.01{\pm}0.78$), 5 mCi($-6.10{\pm}0.84$), 10 mCi($-8.20{\pm}0.60$)로 기준물영상과 비교한 픽셀 값의 변화는 10 mCi에서는 5.50, 5 mCi에서는 3.40, 2 mCi에서는 3.10, 1 mCi 에서는 2.02가 감소하는 것을 알 수 있었다. 본 실험을 통해 양전자 방출핵종($^{18}F$)의 용량(Dose) 증가에 따라 CT번호와 영상의 픽셀 값은 비례적으로 감소하였으며 감소폭 또한 비슷한 값을 나타냈다. 이에 PET/CT의 정도관리 항목에 양전자 방출핵종으로 인한 X선 CT 영상의 변화 정도와 그에 따른 적합기준을 마련하고 주기적 관리가 이루어져야 할 것이다.

비파괴 검사 시스템의 융합 적용 사례 (The Convergence Application Example of Non-destructive Inspection System)

  • 이정익
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.191-197
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    • 2017
  • 본 개발은 중간 크기 미만의 외형 결함을 검출함에 있어 X-Ray 광원을 사용하는 비파괴 장비이다. 본 연구개발물의 차별성은 X-Ray광원을 이용 중소형 생산제품들의 외부결함 유무를 실시간 검사할 수 있으며 표면 방사선 누설선량에 있으면서 검사 속도제어가 가능하다. 이를 소프트웨어로 해결하였다. 또한 작업 중 작업자 안전을 위해 도어 차단이 가능하고 동시에 장비 내부 구동 영상의 획인이 가능하다는 점이다. 이런 원리로 현재는 중소형 부품에서부터 크게는 컨테이너와 같은 검사시스템의 기반 기술로 활용이 가능하다. 본 연구는 자동차 산업 외에 다른 다양한 비파괴 시장 산업에 큰 영향을 미칠 것이다. 마지막으로 개발된 비파괴 장비는 $0.2Sv{\mu}$ 하에서 제어된다는 사실은 아주 중요한 사실이다.

Contribution of Scattered X Rays to Signal Imaging with Anti-scatter Grids

  • Maeda, Koji;Arimura, Hidetaka;Morikawa, Kaoru;Kanamori, Hitoshi;Matsumoto, Masao
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.404-406
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    • 2002
  • We have investigated the contribution of the scattered x rays to the signal imaging in the radiographs acquired with anti-scatter grids of several grid ratios by separating the line spread functions (LSFs) derived from the signal edge image into the primary and the scatter components. By using a 1.0-mm lead plate in the scattering material, the blurred signal edge images were acquired by use of an imaging plate at a tube voltage of 80 kV with the anti-scatter grids of grid ratios for 5:1, 6:1, 8:1, 10:1 and 12:1. The edge profiles of the signal images were scanned and those in relative exposure were differentiated to obtain the LSFs. To investigate the contribution of the scattered x rays to the signal imaging, we proposed a method for separating the LSFs derived from the signal images into the primary and the scatter components, where the scatter component was approximated with exponential function. Our basic approach is to separate the area of the LSFs by ratios of the scattered x-ray exposure to the primary x-ray exposure, which were obtained for the grid ratios by use of a lead disk method. The LSFs and the two components were Fourier transformed to obtain the modulation transfer functions (MTFs) and their two components. As the result, we found that, by using the anti-scatter grids, the scattered x rays were reduced, but the shape of the LSFs of the scatter component hardly changed. The contributions of the scatter component to the MTFs were not negligible (more than 10 %) for spatial frequencies lower than about 1.0 mm$\^$-l/ and that was greater as the grid ratio decreasing. On the other hand, for higher frequencies, the primary component was dominant compared with the scatter component.

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Synthesis and Characterization of 1-D BiSI and 2-D BiOI Nanostructures

  • Lee, Juheon;Min, Bong-Ki;Cho, Insu;Sohn, Youngku
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권3호
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    • pp.773-776
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    • 2013
  • We have prepared 1-D BiSI and 2-D BiOI nanostructures, and characterized them by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction crystallography, thermogravimetric analysis/differential scanning calorimetry, and UV-visible absorption. Here, we first report clear HR-TEM image of BiSI. In addition, we first found that the growth direction of BiSI is [12-1] plane, with the neighboring distance of 0.30 nm. The crystal structures of BiSI and BiOI are found to be orthorhombic (Pnam) and tetragonal (P4/nmm), respectively. The absorption band gaps of BiSI and BiOI are measured to be 1.55 and 1.92 eV, respectively. Our study could further highlight the applications of V-VI-VII compounds.

직접 검출형 평판 검출기 적용을 위한 변환층 설계 및 제작 (The Design and Fabrication of Conversion Layer for Application of Direct-Detection Type Flat Panel Detector)

  • 노시철;강상식;정봉재;최일홍;조창훈;허예지;윤주선;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.73-77
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    • 2012
  • 최근 디지털 방사선 영상획득을 위한 평판형 X선 검출기에 이용되는 광도전체(a-Se, $HgI_2$, PbO, CdTe, $PbI_2$ 등)에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 입자침전법 적용이 가능한 광도전 물질을 이용하여 X선 영상 검출기 적용을 위한 필름층을 제작하여 평가하였다. 먼저, X선 영상에서 일반적으로 사용되는 에너지대역인 70 kVp 의 연속 X선에 대한 필름 두께별 양자효율을 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 조사하였다. 평가결과, 현재 상용화된 500 ${\mu}m$ 두께의 a-Se 필름에 대한 양자효율인 64 %와 유사한 $HgI_2$의 필름의 두께는 180 ${\mu}m$ 정도였으며, 240 ${\mu}m$ 두께에서 74 %의 높은 양자효율을 보였다. 입자침전법을 이용하여 제작된 239 ${\mu}m$ 필름에 대한 전기적 측정결과, 10 $pA/mm^2$ 이하의 매우 낮은 암전류를 보였으며, X선 민감도는 1 $V/{\mu}m$의 인가전압에서 19.8 mC/mR-sec의 높은 감도를 보였다. 영상의 대조도에 영향을 미치는 신호 대 잡음비 평가결과 0.8 $V/{\mu}m$의 낮은 동작전압에서 3,125의 높은 값을 보였으며, 전기장의 세기가 높아질수록 암전류의 급격한 증가에 의해 SNR 값이 지수적으로 감소하였다. 이러한 결과는 종래의 a-Se을 이용하는 평판형 검출기를 입자 침전법으로 제작 가능한 필름으로 대체하여 저가형 고성능 영상검출기 개발이 가능할 것으로 기대된다.

홍삼 내공검출을 위한 X-선 영상처리기술 (X-ray Image Processing for the Korea Red Ginseng Inner Hole Detection)

  • 손재룡;최규홍;이강진;최동수;김기영
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.457-463
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    • 2002
  • 이 연구는 x-선 투과영상을 이용하여 홍삼의 내공을 검출하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 x-선관에 조사되는 x-ray 양의 차이에 따른 위치별 밝기 값 차이를 보정하고 내공 검출에 적합한 영상처리 알고리즘을 개발하였다. 주요연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) x-선관에 조사되는 x-ray양은 중심에서 가장자리로 갈수록 감소하며, 이것은 위치에 따른 gray 값의 분포가 달라지게 되는 원인이 되었다. 2) 홍삼을 2치화 하기 위해서는 동일한 x-선 조사강도에서 입력된 원 영상에서 빈 영상을 뺀 감산 영상을 만들어 줌으로써 가능하였다. 3) 조사강도 별 감산영상처리 결과 36kV/4.15mA와 39kV/4.15mA에서는 조사량이 많아서 홈삼 지근 부분의 영상이 손실되는 경우가 발생하였다. 4) 내공 검출을 위해서는 정상부분과 내공부분의 자기 값 차이를 크게 하는 전처리 영상을 만들 필요가 있었고, multiple 감산영상에서 뚜렷한 골짜기가 나타났으나 주근의 내공부분의 밝기값 보다 지근의 정상부분의 자기 값이 더 낮게 나타나 이를 보정하기 위하여 홍삼 위치에 따라 부분 보정된 알고리즘을 개발하였다. 5) x-선관의 놓인 위치에 따라서 내공판정시험 결과 중심에 있을 때에 비해 가장자리에 있을 때는 영상이 일부 손실되었으며, 중심 위치에서 서로 다른 굵기의 홍삼에 대해서는 모두 양호한 결과가 나타났다. 6) 완전한 홈삼으로 내공판정시험 결과 내공주위의 정상부분가지도 일부 내공으로 잘못 검출되었으나 이것을 재차 line profile에 의해 한 라인씩 문턱 값을 설정하여 내공만을 정확하게 판정하는 알고리즘을 개발하였다.양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었으며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을 접종하는데 시간당 10병 정도였다. 바. 식물체의 대량증식에 사용되는 플라스크, 배양병, PE용기 등 배양용기의 세척작업은 농원의 1개배양실에서 간이식 세척기, 이 외의 9개배양실은 모두 물에 담겨 두었다가 세제와 브러쉬 등을 사용하여 인력으로 세척하고 있어 생력화 기술개발이 요구되었다.도가 빠를수록 건조속도가 빨라졌으며, 건조에너지도 1,334kcal/kg.water로 비슷하게 소요되었다. 마. 시험구와 대비구의 건감률은 시험구에서 1.08~1.36w.b./h로 나타나 대비구보다 약 9.9~18.3%가 높게 나타났고, 건조에너지는 10.2~14.6%가 절감되었다. 발아율은 열풍온도가 낮을수록 높게 나타났고 시험구가 대비구보다 발아율이 낮게 나타났으며, 동할률 증가량도 원적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.으로 보여진다 따라서 옻나무 유래 F는 포유동물의 생식기능에 중요하게 작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을 전도성

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PET/CT 검사 시 CT 피폭선량 감소 방법들의 최적화 평가 (Evaluation for Optimization of CT Dose Reduction Methods in PET/CT)

  • 도용호;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제19권2호
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    • pp.55-62
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    • 2015
  • PET/CT 검사 시 피폭 선량 감소를 위한 방법들이 지속적으로 개발되고 있다. 본 논문에서는 사용자에 의해 parameter 변경이 가능한 3가지 방법인 automatic exposure control(AEC), automated dose-optimized selection of X-ray tube voltage(CAREkV), sinogram affirmed iterative reconstruction(SAFIRE) 적용 시 각 방법의 적용 시와 3가지 방법의 조합에 따른 피폭선량 감소효과와 영상의 질 그리고 SUV 변화 유무를 평가하였다. Bograph mCT64 (Siemens, Germany)장비를 사용하여 anthropomorphic head, chest, pelvis phantom을 torso 모형으로 접합하여 스캔하였다. 120 kV, 40 mAs 조건으로 AEC의 적용 유무와 120 kV, 40 mAs AEC 조건으로 CAREkV의 적용 유무에 따른 피폭 선량 감소 효과를 평가 하였다. 120 kV, 25 mAs SAFIRE 조건에서 영상을 획득하여 120 kV, 40 mAs SAFIRE 미적용 시 대비 노이즈와 피폭선량 감소효과가 평가되었다. 120 kV, 40 mAs AEC 적용, 120 kV, 25 mAs 3가지 방법의 조합 조건으로 AAPM perfomance, anthropomorphic, IEC body phantom을 스캔하여 노이즈, 공간 분해능, 피폭선량 감소효과 그리고 PET SUV의 변화 유무를 평가하였다. AEC 적용 시, 미적용 대비 CTDIvol 50.52%, DLP 50.62% 감소하였다. CAREkV 적용 시 100 kV가 적용됨에 따라 mAs가 61.5% 증가하였으나 CTDI 6.2%, DLP 5.5% 감소하였다. Reference mAs를 낮게 지정할수록, strength값을 높게 지정할수록 피폭선량 감소 효과는 증가하였다. SAFIRE의 경우 40 mAs에서 25 mAs로 tube current를 37.5% 감소시켰음에도 불구하고 mean SD 2.2%, DLP 38% 감소하였다. AAPM phantom에서는 3가지 방법의 조합 시 AEC 대비 SD는 5.17% 감소하였으며 공간 분해능의 경우 유의한 차이가 없었다. Torso phantom의 경우 3가지 조합에서 AEC 대비 mean SD 6.7% 증가, DLP 36.9% 감소하였으며 IEC phantom 실험에서 PET SUV는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 본 논문에서 CT선량 감소를 위한 각 방법들 모두 피폭 선량 감소 효과를 보였으며 3가지 방법의 조합을 통하여 화질 저하와 PET SUV 변화 없이 AEC만 적용 시 대비 36.9%의 선량감소 효과가 있는 것으로 나타났다. 선량 감소 방법들의 최적화를 통하여 환자 피폭선량 저감화를 위한 지속적인 노력이 필요하며 특히 방사선 감수성이 높은 소아 환자에 적극적으로 적용되어야 할 것으로 사료된다.

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인공지능을 활용한 흉부 엑스선 영상의 코로나19 검출 및 분류에 대한 분석 연구 (Analysis Study on the Detection and Classification of COVID-19 in Chest X-ray Images using Artificial Intelligence)

  • 윤명성;권채림;김성민;김수인;조성준;최유찬;김상현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.661-672
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    • 2022
  • COVID-19를 발생시키는 SARS-CoV2 바이러스가 발생한 후 전염병은 전 세계로 확산되며, 감염 사례와 사망자의 수가 빠르게 증가함에 따라 의료자원의 부족 문제가 야기되었다. 이것을 해결하려는 방법으로 인공지능을 활용한 흉부 X-ray 검사가 일차적인 진단 방법으로 관심을 받게 되었다. 본 연구에서는 인공지능을 통한 COVID-19 판독 방식들에 대해 종합적으로 분석하는 것에 목적을 두고 있다. 이 목적을 달성하기 위해 292개의 논문을 일련의 분류 방법을 거처 수집했다. 이러한 자료들을 토대로 Accuracy, Precision, Area Under Curve(AUC), Sensitivity, Specificity, F1-score, Recall, K-fold, Architecture, Class를 포함한 성능 측정정보를 분석했다. 그 결과로 평균 Accuracy, Precision, AUC, Sensitivity, Specificity 값은 각각 95.2%, 94.81%, 94.01%, 93.5%, 93.92%로 도출되었다. 연도별 성능 측정정보는 점차 증가하는 값을 나타냈고 이 외에도 Class 수, 이미지 데이터 수에 따른 변화율, Architecture 사용 비율, K-fold에 관한 연구를 진행했다. 현재 인공지능을 활용한 COVID-19의 진단은 독자적으로 사용되기에는 여러 문제가 존재하지만, 의사의 보조수단으로써 사용됨에는 부족함이 없을 것으로 예상된다.

흉부 고관전압 촬영에 있어서의 늑골음영과 폐문리의 시각적 평가 (Visual Evaluation of Rib Shadow and Lung Marking during High-voltage Chest Radiography)

  • 최권규;이창엽;신동식;김창남;최기영;허준
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제15권1호
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    • pp.99-105
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    • 1992
  • Visual evaluation of rib shadow and lung marking during high voltage chest radiography. The Purpose of this study is to improvement of visual discrimination of pulmonary structures on the conventional chest radiogram. The author prepared an artificial lung using an acryl plate, 8 cm in thickness, which is nearly equivalent to human lung, and 0.6 cm thickness of an aluminum plate for an artificial rib, and 0.5 cm of an acryl plate as a pulmonary vessel as well. And they were used as objects for experimental radiograms. This study performed with gradual increasing densities of film bases in the sequences of densities of 0.6, 0.9, 1.1 and 1.3. We made two combinations of images after multiple and regular cuts, with width of 1 cm, of 4 radiograms at the above mentioned densities of film bases. One image consisted of alternative combination of radiograms taken at densities of 0.6 and 1.3, and the other did at 0.9 and 1.1. The latter image provided better visual perception of pulmonary structures than the former. Experimental radiograms were also taken with 60 kV and 120 kV respectively. After careful evaluation and comparison to images taken on varieties of different densities with combinations and kV, the author had a conclusion that it is advisable to use a high kV X-ray which makes rib shadow subtle, for better visual delineation of pulmonary structures behind ribcage, eventhough contrast of pulmonary structures are decreased at high kV radiogram.

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Intra-night optical variability of AGN in COSMOS field

  • Kim, Joonho;Karouzos, Marios;Im, Myungshin;Kim, Dohyeong;Jun, Hyunsung;Lee, Joon Hyeop;Pallerola, Mar Mezcua
    • 천문학회보
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    • 제41권2호
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    • pp.64.2-64.2
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    • 2016
  • Optical variability is one way to probe the nature of the central engine of AGN at smaller linear scales and previous studies have shown that optical variability is more prevalent at longer timescales and at shorter wavelengths. Especially, intra-night variability can be explained through the damped random walk model but small samples and inhomogeneous data have made constraining this model hard. To understand the properties and physical mechanism of optical variability, we are performing the KMTNet Active Nuclei Variability Survey (KANVaS). Test data of KMTNet in the COSMOS field was obtained over 2 separate nights during 2015, in B, V, R, and I bands. Each night was composed of 5 and 9 epochs with ~30 min cadence. To find AGN in the COSMOS field, we applied multi-wavelength selection methods. Different selection methods means we are looking different region in unification model of AGN, and 100~120, 400~500, 50~100 number of AGN are detected in X-ray, mid-infrared, and radio selection of AGN, respectively. We performed image convolution to reflect seeing fluctuation, then differential photometry between the selected AGN and nearby stars to achieve photometric uncertainty ~0.01mag. We employed one of the standard time-series analysis tools to identify variable AGN, chi-square test. Preliminarily results indicate that intra-night variability is found for X-ray selected, Type1 AGN are 23.6%, 26.4%, 21.3% and 20.7% in the B, V, R, and I band, respectively. The majority of the identified variable AGN are classified as Type 1 AGN, with only a handful of Type 2 AGN showing evidence for variability. The work done so far confirms that there are type and wavelength dependence of intra-night optical variability of AGN.

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