• 대한치과교정학회지
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• 제46권5호
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• pp.323-330
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• 2016

Objective: The purpose of this study was to determine whether the results of fractal analysis can be used as criteria for midpalatal suture maturation evaluation. Methods: The study included 131 subjects aged over 18 years of age (range 18.1-53.4 years) who underwent cone-beam computed tomography. Skeletonized images of the midpalatal suture were obtained via image processing software and used to calculate fractal dimensions. Correlations between maturation stage and fractal dimensions were calculated using Spearman's correlation coefficient. Optimal fractal dimension cut-off values were determined using a receiver operating characteristic curve. Results: The distribution of maturation stages of the midpalatal suture according to the cervical vertebrae maturation index was highly variable, and there was a strong negative correlation between maturation stage and fractal dimension (-0.623, p < 0.001). Fractal dimension was a statistically significant indicator of dichotomous results with regard to maturation stage (area under curve = 0.794, p < 0.001). A test in which fractal dimension was used to predict the resulting variable that splits maturation stages into ABC and D or E yielded an optimal fractal dimension cut-off value of 1.0235. Conclusions: There was a strong negative correlation between fractal dimension and midpalatal suture maturation. Fractal analysis is an objective quantitative method, and therefore we suggest that it may be useful for the evaluation of midpalatal suture maturation.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제31권2호
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• pp.85-91
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• 2001

Purpose: To evaluate the effect of the slice thickness and the size of region of interest (ROI) on CT number using quantitative CT phantom Materials and Methods: The phantom containing 150 mg/cc, 75 mg/cc and 0 mg/cc calcium hydroxyapatite was scanned with 1, 3, 5 and 10 mm slice thicknesses by single energy quantitative computed tomography (QCT). CT numbers were measured on center position of the phantom. Shape of ROI was circular and sizes were 1, 3, 5, 11, 16, 21, 26 and 33 mm². ANOVA and Tukey's multiple comparison method were performed for statistical comparison of CT numbers according to different slice thicknesses. Coefficient of variation of CT number measured in each size of ROI was evaluated in same slice thickness. Results : CT numbers had statistically significant difference according to slice thicknesses (p<0.05). As the slice thickness increased, CT number also increased. As the density of phantom became lower and the size of ROI became smaller, the coefficient of variation of CT number increased. When the size of ROI was more than 11 mm² in 1 mm slice thickness, 5 mm² in 3 mm slice thickness and 3 mm² in 5 mm slice thickness, the coefficient of variation became consistent. In 10 mm slice thickness, the size of ROI had little effect on the coefficient of variation. Conclusion: CT number had variation according to the slice thickness and the size of ROI although the object was homogeneous. The slice thickness and the size of ROI are critical factors in precision of the CT number measurements.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3403-3414
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• 2022

The purpose of this study is to model and optimize the block-matching and 3D filtering (BM3D) algorithm and to evaluate its applicability in brain single-photon emission computed tomography (SPECT) images using a fan beam collimator. For quantitative evaluation of the noise level, the coefficient of variation (COV) and contrast-to-noise ratio (CNR) were used, and finally, a no-reference-based evaluation parameter was used for optimization of the BM3D algorithm in the brain SPECT images. As a result, optimized results were derived when the sigma values of the BM3D algorithm were 0.15, 0.2, and 0.25 in brain SPECT images acquired for 5, 10, and 15 s, respectively. In addition, when the sigma value of the optimized BM3D algorithm was applied, superior results were obtained compared with conventional filtering methods. In particular, we confirmed that the COV and CNR of the images obtained using the BM3D algorithm were improved by 2.40 and 2.33 times, respectively, compared with the original image. In conclusion, the usefulness of the optimized BM3D algorithm in brain SPECT images using a fan beam collimator has been proven, and based on the results, it is expected that its application in various nuclear medicine examinations will be possible.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권2호
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• pp.153-158
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• 1997

목적 : 이중광자에너지 전산화단층촬영의 정량적골무기물함량(Dual-Energy Quantitative Computed Tomography, DEQCT)의 실험상수를 구하고, DEQCT에 의한 골무기물함량과 동물척추 해면골의 무기물함량과 일치하는지 비교하였다. 대상 및 방법 : 조직의 CT 번호는 주어진 방사선에너지와 조직상분에 따른 방사선 감약계수의 함수로 얻게 되며, 빙사선감약은 에너지에 따라 달라지므로 본 연구는 CT에서 사용되고 있는 80과 $120kV_p$ X선에서 각 조직의 질량감약계수를 구하여 실험적으로 DEQCT에 의한 골무기물함량을 결정하였다. DEQCT에서 골무기물함량결정에 이용되는 실험상수들은 골등가물질의 표준시료 $K_2HPO_4$ 용액과 연부조직의 물 및 지방등가물질로 무수알코올을 이용하여 구하였다. 골무기물함량 비교는 실험적 상수결정에 의한 DEQCT와 제작회사의 DEQCT를 사용하여 각각 구하였으며, 동물척추해면골 시편의 재의 질량과 각각 비교하였다. 결과 : $80kV_p$에서 골둥가물질의 질량흡수계수는 0.5608, 물 0.2409과 지방등가 조직에서 $0.2206cm^2/g$을 얻었으며, $120kV_p$의 방사선에서는 0.3273, 0.2046 및 $0.1971cm^2/g$을 각각 얻었다. 골등가물질 $K_2HPO_4$ 표준시료를 80과 $120kV_p$ X선으로 스켄한 CT 번호를 이용하여 실험상수 $K_1$는 0.3232, $K_2$는 0.2450를 각각 얻펐다. 이중광자에너지에 의한 골무기물함량측정결과는 동물척추해면골 시편의 재의 질량을 골무기물함량으로 정한 값과 비교한 결과 잘 일치하였으며 상관계수 r=0.998을 보였다. 한편, 동물척추골시편의 골무기물에 대하여 CT에 탑재된 DEQCT에 의한 골무기함량의 비교 결과는 상관계수 r=0.996 을 보여 상호 잘 일치함을 알 수 있었다. 결론 :이중광자에너지 전산화단층영상장친에 대한 조직등가물질의 실험적 질량감약계수에 의한 골무기물함량과 제작사의 DEQCT에 의한 정량적 골무기물함량이 실험적 골무기물함량과 잘 일치함을 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권2호
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• pp.193-198
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• 2016

임상적으로 computed tomography (CT)에서 정기적인 quality assurance (QA)는 요구되는 사항이다. 본 논문에서는 CT 검사에서 공간분해능에 대해서 AAPM Phantom을 이용하여 정확한 성능 분석을 위해 변조전달함수를 평가하고자 한다. CT장비는 dual source somatom definition flash (siemens healthcare, forchheim, Germany), brilliance 64 (phili ps m edi cal system N etherlands), a qui li on 64 (toshiba m edi cal system, Japan)를 사용하였으며, l mage J (wayne rasband national institutes of health, USA)프로그램을 실행하여 변조전달함수의 측정 방법인 chart method를 이용하여 영상에 대해서 정량적인 평가방법을 시행하였다. 변조전달함수를 이용하여 평가한 결과, 공간주파수를 이용한 데이터 값이 높아짐에 따라 변조전달함수는 감소됨을 알 수 있었다. 그리고 CT 장비에서 변조전달함수는 공간주파수(50%)에 있어서는 0.58, $0.28\;0.59mm^{-1}$으로 나타났으며, 변조전달함수 공간주파수(10%)에 있어서는 1.63, $0.89\;1.21mm^{-1}$으로 나타났다. 본 연구에서는 chart method를 이용하여 변조전달함수의 공간해상력에 대한 특성을 확인하고, 정량적인 평가방안을 제시하였다는 점에서 학술적 의의를 둘 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.295-302
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• 2022

희박뷰 전산화단층촬영(computed tomography; CT) 영상화 기술은 피폭 방사선량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 획득한 투영상의 균일성을 유지하고 잡음을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 재구성 영상 내 인공물 발생으로 인하여 화질 및 피사체 구조가 왜곡되는 단점이 있다. 본 연구에서는 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소를 위해 wavelet 변환과 잔차 학습(residual learning)을 적용한 콘볼루션 신경망(convolutional neural network; CNN) 기반 영상화 모델을 개발하고, 개발한 모델을 통한 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소 정도를 정량적으로 분석하였다. CNN은 wavelet 변환 층, 콘볼루션 층 및 역 wavelet 변환 층으로 구성하였으며, 희박뷰 CT 영상과 잔차 영상을 각각 입출력 영상으로 설정하여 영상화 모델 학습을 진행하였다. 영상화 모델 학습을 위해 평균제곱오차(mean squared error; MSE)를 손실함수로, Adam 함수를 최적화 함수로 사용하였다. 학습된 모델을 통해 입력 희박뷰 CT 영상에 대한 예측 잔차 영상을 획득하고, 두 영상간의 감산을 통해 최종 결과 영상을 획득하였다. 또한 최종 결과 영상에 대한 시각적 특성, 최대신호대잡음비(peak signal-to- noise ratio; PSNR) 및 구조적유사성지수(structural similarity; SSIM)를 측정하였다. 연구결과 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 통해 희박뷰 CT 영상의 인공물이 효과적으로 제거되며, 공간분해능이 향상되는 결과를 확인하였다. 또한 wavelet 변환과 잔차 학습을 미적용한 영상화 모델에 비해 본 연구에서 개발한 영상화 모델은 결과 영상의 PSNR 및 SSIM을 각각 8.18% 및 19.71% 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 이용하여 희박뷰 CT 영상의 인공물 제거는 물론 공간분해능 향상 및 정량적 정확도 향상 효과를 획득할 수 있다.

• 치과방사선
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• 제29권1호
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• pp.209-221
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• 1999

Purpose: The purpose of this study was to calculate the size and CT number of both normal parotid and submandibular gland. and evaluate their relation to sex, age and obesity using computed tomography. Materials and Methods: The computed tomography was performed parallel to the Frankfurt plane in 46 subjects with healthy salivary gland. The subjects were divided into the three groups (young, middle. old) according to their ages. The size of salivary gland was determined as maximum cross-sectional area and the CT number of salivary gland was determined as the mean CT number of three ROI's. The body mass index was calculated from weight and height. Results: The mean maximum cross-sectional area was 7.79(±1.25)cm² on parotid gland and 4.12(±0.83) cm² on submandibular gland. The mean CT number was -4.43(±23.87) HU on parotid gland and 50.01(±15.63) HU on submandibular gland. There was decreasing pattern of the maximum cross-sectional area of submandibular gland and the CT number of both parotid and submandibular gland according to age(p<0.05). As the body mass index increased. the maximum cross-sectional area of parotid gland increased and CT number of both parotid and submandibular gland decreased(p<0.05). The maximum cross-sectional area of submandibular gland in male was larger than that in female(p<0.05). As the maximum cross-sectional area and CT number of left salivary gland increased. those of right gland increased(p<0.05). Conclusion : Intra-individual differences in salivary gland size and CT number is considered in the age and individual obesity.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권1호
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• pp.7-12
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• 2018

Patients who visit the emergency room with urinary stones have difficulty lying down in a supine position due to severe pain when performing the KUB test. The purpose of this study was to find methods to reduce the patients' pain and image distortion, and obtain medical images with high diagnostic values. After checking the standard classification of disease and cause of death, the target group consisted of 121 patients who had clearly distinguished stones from computed tomography. Patients with stones in the ureteralvesical junction were excluded. Qualitative image evaluation was performed by confirming the location of the stone in the computed tomography images. and evaluated the rate of visual discrimination of stones possible through KUB and abdominal plain X-ray. Quantitative image evaluation was performed on the KUB, abdominal plain X-ray images. The transverse process of the first lumbar vertebrae served as the standard point, and the length from this point to the lower part of the stone was measured. Results from looking at the rate of visual discrimination of stones possible through KUB and abdominal plain X-ray showed: 94 patients (77.6%) for KUB images and 91 patients (75.2%) for computed tomography images. The standard deviation for KUB and abdominal X-ray was 3 (2.4%). Comparing and analyzing the location from KUB images and abdominal plain X-ray images, the stone position was 10.1 mm in the kidney, 10.5 mm in the ureteropelvic junction, and 9.7 mm in the ureters. It was shown that the stone moved 10 mm on average with significant statistical difference (P<0.05). In cases where the pain is so severe that it is impossible to perform the test in the supine position, an alternative may be to check the stone position by performing a modified KUB test by having the patient stand in a vertical position. In the future, this will provide convenience to both the examiner and the patient when performing the examination, and it will contribute with its reproducibility.

• 디지털융복합연구
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• 제11권9호
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• pp.365-370
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• 2013

Image J 프로그램은 digital image 분석 또는 생명 공학적 분석에 사용되고 있다. 다양한 동물실험 중에서도 마우스 두개골 결손모델(Mouse calvarial defected model)은 조직공학자들에게 대표적으로 사용되고 있는 뼈의 결손모델이다. 이러한 마우스 두개골 결손 모델은 뼈의 재생 또는 새로운 지지체(scaffold)의 재생효과 실험에 사용되고 있다. 마우스 두개골에 지름 4mm의 원형 결손을 만들어 각종 실험재료를 처리하여 파괴된 마우스 두개골 뼈의 재생에 관련하여 측정하는 실험이 주를 이룬다. 실험 후에 마우스를 희생하여 대부분 헤마톡실린과 에오신 염색을 통하여 분석을 하게 된다. 다른 한편으로는 마이크로 시티(u-CT)를 사용하여 정량적인 분석을 한다. 하지만 이는 시간이 오래 걸리고 고가의 비용이 드는 단점이 있다. 이번 실험은 마우스 두개골 결손 모델 시에 프리쉐어 프로그램인 Image J를 통하여 간단하게 마우스 두개골 결손 뼈의 재생량을 2D X-ray 상으로 농도를 측정하여 정량적인 분석을 실행하였다. 결론적으로 Image J를 사용한 농도 분석법은 빠르고 정확하게 뼈의 재생량을 상대적으로 비교함으로써 신생 뼈의 관한 재생 실험자에게 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.21-28
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• 2021

전산화단층촬영장치 (computed tomography, CT)는 다른 방사선 촬영 장치와 비교하면 피폭이 많다는 문제점이 있다. 이러한 피폭을 감소하기 위하여 저선량 촬영을 하게 되면 영상에 잡음이 증가하게 된다. 이를 보완하기 위해 환자의 피폭선량은 감소시키면서 영상의 화질을 향상하는 다양한 잡음 제거 알고리즘이 개발되었으며, 그 중 우수한 시간 분해능을 가진 CT 장치에 효과적으로 적용할 수 있는 median modified Wiener filter (MMWF) 알고리즘이 제시되었다. 본 연구의 목적은 MMWF 알고리즘의 마스크 크기를 최적화하고, 기존의 알고리즘들에 대한 MMWF 알고리즘의 잡음 제거의 우수성을 보는 것이다. MATLAB 프로그램을 이용하여 획득한 Gaussian 잡음이 부가된 MASH 팬텀 복부 영상들로부터 각각의 마스크 크기가 설정된 MMWF 알고리즘을 적용한 후 root mean square error (RMSE), peak signal-to-noise ratio (PSNR), coefficient correlation (CC) 그리고 universal image quality index (UQI) 값을 비교하였다. 그 결과 5 × 5 마스크 크기에서 RMSE 값이 가장 낮고, PSNR, CC, UQI 값이 가장 높았다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 최적화된 마스크 크기로 Gaussian 필터, median 필터, Wiener 필터에 대한 MMWF의 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 비교하였으며 그 결과 MMWF 알고리즘에서 가장 개선된 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 얻을 수 있었다.