• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1025-1031
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• 2023

저선량흉부 CT (Low Dose chest CT, LDCT)에서 Scout 관전압을 변화시키고 scan parameter인 자동노출제어장치(Auto Exposure Control, AEC)와 적응식 반복재구성기법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)등을 적용하여 최적의 프로토콜을 찾음으로써 방사선 피폭선량과 화질을 평가하고자 하였다. Scout 관전압을 80, 100, 120, 140 kV로 변화시키며 LDCT 프로토콜로 5회 반복 측정 후 선량을 비교하기 위해 장비에서 제공된 Dose report를 이용하여 연구 목적에 적합한 관전압을 선택하였다. 120 kV, 30 mAs의 조건으로 기본 LDCT 촬영한 후, 이 조건에 ASIR 50%를 적용하였으며 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 평가하기 위해 배경의 노이즈를 측정하였다. 선량 비교를 위해 장비에서 제공되는 CTDI_vol과 선량길이곱(Dose length product, DLP)를 식을 이용하여 비교 분석하였다. 그 결과 S140 + LDCT + ASIR 50 + AEC를 적용한 프로토콜에서 고식적인 LCDT보다 방사선 피폭선량을 감소시키고 영상의 질을 향상시켰으며 최적의 프로토콜을 얻을 수 있었으며 LDCT는 매 검사 시 필요 이상의 피폭선량이 우려되기 때문에 적절한 Parameter를 적용하는 것이 중요하며, 향후 LDCT를 이용한 건강검진에서 국민의 건강에 이바지 하는데 긍정적인 요인으로 작용될 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.329-336
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• 2016

본 연구에서는 폐기종에 대해 고해상도 CT와 비교한 저선량 CT 의 유용성에 대해 평가하였다. 고해상도 CT와 저선량 CT 노출조건에서 선량과 영상 잡음을 3회 반복 측정하였다. 비슷한 노출조건에서 획득한 146명의 고해상도 CT와 저선량 CT 영상에 대해 2명의 흉부영상의학과전문의 합의 판독결과에서 폐기종 소견 만을 본 연구에 사용하였다. SPSS ver. 19.0 프로그램 사용하여 고해상도 CT와 저선량 CT 간에 폐기종에 대한 진단 차이는 McNemar's tests, 일치도는 unweighted kappa tests, 선량과 잡음 차이는 Mann-Whitney U-test 로 분석하였다. 선량은 고해상도 CT가 저선량 CT 보다 높았지만(1.95 mGy vs. 0.35 mGy, p=0.008), 잡음은 낮았다(40.1 HU vs. 99.6 HU, p=0.021). 폐기종 진단에 대해서는 두 영상 간에 높은 일치도를 보였다(k-value=0.88). 폐기종 점수는 두 영상 간에 통계적인 유의한 차이를 보이지 않았고, 높은 상관성을 보였다(r=0.599, p < 0.001). 선량과 잡음을 고려했을 때, 저선량 CT는 폐기종 진단에 표준 진단 방법 인 고해상도 CT를 대신하여 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제71권1호
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• pp.37-45
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• 2011

Background: Pulmonary emphysema (PE) is major cause of obstructive pulmonary function impairment (OPFI), which is diagnosed by spirometry. PE by high resolution CT is known to be correlated with OPFI. Recently, low dose CT (LDCT) has been increasingly used for screening interstitial lung diseases including PE. The aim of this study was to evaluate OPFI risks of subjects with PE detected by LDCT compared with those detected by simple digital radiography (SDR). Methods: LDCT and spirometry were administered to 266 inorganic dust exposed retired workers, from May 30, 2007 to August 31, 2008. This study was approved by our institutional review board and informed consent was obtained. OPFI risk was defined as less than 0.7 of forced expiratory volume in one second (FEV1)/forced vital capacity (FVC), and relative risk (RR) of OPFI of PE was calculated by multiple logistic regression analysis. Results: Of the 266 subjects, PE was found in 28 subjects (10.5%) by LDCT and in 11 subjects (4.1%) by SDR; agreement was relatively low (kappa value=0.32, p<0.001). FEV1 and FEV1/FVC were significantly different between PE and no PE groups determined by either SDR or LDCT. The differences between groups were larger when the groups were divided by the findings of SDR. When PE was present in either LDCT or SDR assays, the RRs of OPFI were 2.34 and 8.65, respectively. Conclusion: LDCT showed significantly higher sensitivity than SDR for detecting PE, especially low grade PE, in which pulmonary function is not affected. As a result, the OPFI risks in the PE group by LDCT was lower than that in the PE group by SDR.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.333-341
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• 2011

분진에 노출 되었던 집단을 대상으로 폐질환 선별검사를 위해 시행한 저선량 CT영상의 관상동맥 석회화 소견과 석회화수치 CT검사 결과를 비교 분석하였다. 연구윤리심의위원회의 승인과 연구대상자로부터 동의서를 받은 후, 과거 분진에 노출된 직업력을 갖고 있는 61명의 남자를 대상으로 폐질환의 선별검사를 위해 저선량 CT촬영과 석회화수치 CT검사를 동시에 실시하였다. 저선량 CT영상(Axial image)은 영상의학과 전문의로부터 진폐 소견 및 폐질환과 관상동맥 석회화소견에 대해 판독하였고, 석회화수치 CT검사로부터 얻은 기초 영상(Row image)은 별도의 워크스테이션으로 보내져 상업적인 라피디아 소프트웨어(ver 2.8)를 이용하여 관상동맥 석회화수치를 구하였다. 저선량 CT영상에서 석회화소견을 보이지 않은 그룹(42명, 68.9%)과 보인 그룹(19명, 31.1%)사이에 총 석회화(13.68 vs. 582.93, p=.009), 좌전하행관상동맥 (3.15 vs. 248.95, p=.006)의 석회화수치가 통계학적으로 유의한 차이를 보였고, 좌주관상동맥, 좌회선관상동맥, 우관상동맥에서 석회화소견을 보인 그룹에서 높게 나타났다(p>0.05). 저선량 CT영상의 석회화소견은 석회화수치 CT검사의 석회화수치 100에서 가장 높은 일치도(K-value=0.80, 95% 신뢰구간=0.69-0.91)를 보였다. 폐질환을 조기 발견하기 위해 시행된 저선량 CT영상에서 보여진 석회화소견은 석회화수치 검사결과와 높은 관련성을 보임으로써 폐쇄성 관상동맥질환을 예측할 수 있는 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권5호
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• pp.517-528
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• 2022

Due to its excellent diagnostic performance, CT is the mainstay of diagnostic test in adults with suspected acute appendicitis in many countries. Although debatable, extensive epidemiological studies have suggested that CT radiation is carcinogenic, at least in children and adolescents. Setting aside the debate over the carcinogenic risk of CT radiation, the value of judicious use of CT radiation cannot be overstated for the diagnosis of appendicitis, considering that appendicitis is a very common disease, and that the vast majority of patients with suspected acute appendicitis are adolescents and young adults with average life expectancies. Given the accumulated evidence justifying the use of low-dose CT (LDCT) of only 2 mSv, there is no reasonable basis to insist on using radiation dose of multi-purpose abdominal CT for the diagnosis of appendicitis, particularly in adolescents and young adults. Published data strongly suggest that LDCT is comparable to conventional dose CT in terms of clinical outcomes and diagnostic performance. In this narrative review, we will discuss such evidence for reducing CT radiation in adolescents and young adults with suspected appendicitis.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.305-314
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• 2011

분진에 노출된 집단의 흉부 디지털영상에서 진폐 소견에 따라 흉부 저선량 CT영상에서 발견된 소견을 비교 분석하였다. 2007년 4월부터 2008년 8월 사이 일개 진폐정밀건강진단기관에 내원한 진폐정밀건강진단 대상자 남자 328명에 대해 저선량 CT촬영을 실시하였고, 진폐 판독경험이 많은 1명의 영상의학과 전문의가 판독하였다. 흉부 디지털영상의 진폐 소견은 국제노동기구 흉부 영상 분류법(ILO, 2000)따라 아날로그 표준 사진을 참조하여 2명의 영상의학과 전문의가 합의 판독한 결과로부터 얻었고, 소음영의 병형에 따라 진폐 소견이 없는군(87명, 26.5%)과 있는군(241명, 73.5%)으로 분류하였다. 진폐 소견이 있는군에서 나이(60.9 vs. 65.0, p<0.001)와 분진노출기간(17.0 vs. 19.2, p=0.024)이 통계학적으로 유의하게 높았지만, 흡연력은 차이가 없었다. 전체 대상자 328명 중 245명(74.7%)이 저선량 CT영상에서 13 종류의 소견이 발견되었다. 진폐 소견이 없는군 보다 있는군에서 관상동맥 석회화 소견이 통계학적으로 의미 있게 높은 빈도를 보였고(25.3% vs. 36.9%, p=0.049), 벌집모양 소견도 높은 빈도를 보였다(1.2% vs. 6.2%, p=0.079). 하지만, 저선량 CT영상에서 진폐 소음영을 시사하는 작은 결절은 진폐 소견이 없는 군에서 더 높은 빈도를 보여 흉부 디지털영상이 민감도가 낮았다. 이상의 결과에서 분진 노출에 의한 진폐 소견이 저선량 CT영상의 관상동맥 석회화 소견과 유의한 관련성을 보였지만, 독립적인 위험요인임을 규명하기 위해서는 관상동맥 혈관 조영술을 이용한 전향적인 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권2호
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• pp.107-114
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• 2015

간 역동적 CT(Liver Dynamic Computed Tomography; LDCT) 검사에서 일반적으로 사용하는 프로토콜과 관전압을 낮게 설정한 후 프로토콜을 변화시켰을 때 방사선량과 영상의 질을 비교하여 영상의 질을 유지하면서 방사선량을 감소시킬 수 있는 방안을 알아보고자 하였다. LDCT를 시행한 환자 중 신체질량지수(body mass index; BMI)가 18.5~24인 환자 40명을 대상으로 일반적인 복부 CT 검사 프로토콜을 적용한 A그룹 20명(관전압: 120 kVp, SAFIRE strength1)과 관전압을 낮게 설정한 B그룹 20명(관전압: 100 kVp, SAFIRE strength 0~5 적용)이었다. 영상의 질 평가는 동맥기의 간 실질 조직, 대동맥, 상장간막동맥, 복강동맥, 내장지방 그리고 백그라운드에 관심영역(region of interest; ROI)을 설정해 잡음(noise), 신호대 잡음비(signal to noise ratio; SNR), 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio; CNR), CT number를 측정 비교하였다. 또한 정성적 평가는 경험이 풍부한 영상의학과 전문의 2명이 0~3점까지로 평가하였다. 방사선량은 총 DLP(dose length product)와 유효선량, CTDIvol(volume computed tomography dose index)을 비교하였다. 관전압 100 kVp에서 SAFIRE가 높을수록 잡음은 감소하고, CT number는 증가하였다. 따라서 SNR과 CNR은 SAFIRE 단계가 높을수록 증가하였다. 관전압 120 kVp와 비교하여 잡음, SNR, CNR이 SAFIRE strength 2, 3에서 가장 유사하였다. 정성적 평가는 SAFIRE strength 2가 가장 많았고 관전압이 100 kVp일 때 영상의 질이 더 좋다고 평가한 경우는 SAFIRE 1이었다. 방사선량은 120 kVp에 비해 100 kVp에서 21.69% 감소하였다. BMI가 비교적 높지 않은 LDCT 검사의 경우 공장에서 출고될 당시에 관전압이 높게 설정되어 있어 불필요한 방사선피폭이 우려되고 있는 현실을 고려하면, 본 연구 결과에 따라 관전압을 낮게 설정하고 SAFIRE strength를 2로 조정하면 영상의 질 저하 없이 방사선량도 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2480-2496
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• 2020

Considering that high-dose X-ray radiation during CT scans may bring potential risks to patients, in the medical imaging industry there has been increasing emphasis on low-dose CT. Due to complex statistical characteristics of noise found in low-dose CT images, many traditional methods are difficult to preserve structural details effectively while suppressing noise and artifacts. Inspired by the deep learning techniques, we propose a densely connected residual network (DCRN) for low-dose CT image noise cancelation, which combines the ideas of dense connection with residual learning. On one hand, dense connection maximizes information flow between layers in the network, which is beneficial to maintain structural details when denoising images. On the other hand, residual learning paired with batch normalization would allow for decreased training speed and better noise reduction performance in images. The experiments are performed on the 100 CT images selected from a public medical dataset-TCIA(The Cancer Imaging Archive). Compared with the other three competitive denoising algorithms, both subjective visual effect and objective evaluation indexes which include PSNR, RMSE, MAE and SSIM show that the proposed network can improve LDCT images quality more effectively while maintaining a low computational cost. In the objective evaluation indexes, the highest PSNR 33.67, RMSE 5.659, MAE 1.965 and SSIM 0.9434 are achieved by the proposed method. Especially for RMSE, compare with the best performing algorithm in the comparison algorithms, the proposed network increases it by 7 percentage points.

• Korean Journal of Radiology
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• 제19권6호
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• pp.1179-1186
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• 2018

Objective: The purposes of this study were to evaluate size-specific dose estimate (SSDE) of low-dose CT (LDCT) in the Korean Lung Cancer Screening (K-LUCAS) project and to determine whether CT protocols from Western countries are appropriate for lung cancer screening in Korea. Materials and Methods: For participants (n = 256, four institutions) of K-LUCAS pilot study, volume CT dose index ($CTDI_{vol}$) using a 32-cm diameter reference phantom was compared with SSDE, which was recalculated from $CTDI_{vol}$ using size-dependent conversion factor (f-size) based on the body size, as described in the American Association of Physicists in Medicine Report 204. This comparison was subsequently assessed by body mass index (BMI) levels (underweight/normal vs. overweight/obese), and automatic exposure control (AEC) adaptation (yes/no). Results: Size-specific dose estimate was higher than $CTDI_{vol}$ ($2.22{\pm}0.75mGy$ vs. $1.67{\pm}0.60mGy$, p < 0.001), since the f-size was larger than 1.0 for all participants. The ratio of SSDE to $CTDI_{vol}$ was higher in lower BMI groups; 1.26, 1.37, 1.43, and 1.53 in the obese (n = 103), overweight (n = 70), normal (n = 75), and underweight (n = 4), respectively. The ratio of SSDE to $CTDI_{vol}$ was greater in standard-sized participants than in large-sized participants independent of AEC adaptation; with AEC, SSDE/$CTDI_{vol}$ in large- vs. standard-sized participants: $1.30{\pm}0.08$ vs. $1.44{\pm}0.08$ (p < 0.001) and without AEC, $1.32{\pm}0.08$ vs. $1.42{\pm}0.06$ (p < 0.001). Conclusion: Volume CT dose index based on a reference phantom underestimates radiation exposure of LDCT in standard-sized Korean participants. The optimal radiation dose limit needs to be verified for standard-sized Korean participants.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.81-85
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• 2017

본 연구는 컴퓨터단층촬영을 이용한 요로결석 검사에서 저선량 CT(Low dose Computed Tomography) 프로토콜의 적용에 따른 유용성을 평가하였다. 연구대상은 2016년 6월-12월까지 부산지역 일개 의료기관을 내원한 비뇨기계 환자이며 연구에 이용된 프로토콜은 통계적 반복 재구성법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)을 50% 적용한 저선량 CT 프로토콜이다. 정량적 분석 결과 횡단면상(Axial image)의 신장의 관심 영역(region of image. ROI) 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $26.21{\pm}7.08$, 저선량 CT 프로토콜 $20.03{\pm}8.16$이며 관상면(Coronal imalge) 영상에서 신장의 관심영역 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $22.07{\pm}7.35$, 저선량 CT 프로토콜 $21.67{\pm}6.11$이었다. 정성적 분석결과 인공물에 대한 4명의 관찰자 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.14{\pm}0.36$, 저선량 CT 프로토콜 $19.17{\pm}0.43$이며 해상도 및 대조도의 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.35{\pm}0.70$, 저선량 CT 프로토콜 $19.29{\pm}0.58$이었다. 피폭선량 분석 결과 복부촬영 프로토콜의 CTDIvol 평균값은 18.02 mGy, DLP 평균값은 $887.51mGy{\cdot}cm$이며 저선량 CT 프로토콜 CTDIvol 평균값은 7.412 mGy, DLP 평균값은 $361.22mGy{\cdot}cm$이었다. 이로 인한 선량의 감소율은 각 58.82%, 59.29% 이었다.