• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1587-1592
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• 2023

Time-encoded imagers (TEI) are important class of instruments to search for potential radioactive sources to prevent illicit transportation and trafficking of nuclear materials and other radioactive sources. The energy of the radiation cannot be known in advance due to the type and shielding of source is unknown in practice. However, the response function of the time-encoded imagers is related to the energy of neutrons or gamma-rays. An improved image reconstruction method based on MLEM was proposed to correct for the energy induced response difference. In this method, the count vector versus time was first smoothed. Then, the preset response function was adaptively corrected according to the measured counts. Finally, the smoothed count vector and corrected response were used in MLEM to reconstruct the source distribution. A one-dimensional dual-particle time-encode imager was developed and used to verify the improved method through imaging an Am-Be neutron source. The improvement of this method was demonstrated by the image reconstruction results. For gamma-ray and neutron images, the angular resolution improved by 17.2% and 7.0%; the contrast-to-noise ratio improved by 58.7% and 14.9%; the signal-to-noise ratio improved by 36.3% and 11.7%, respectively.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제47권1호
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• pp.39-48
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• 2024

In this study, we optimized the FNLM algorithm through a simulation study and applied it to a phantom scanned by low-dose CT to evaluate whether the FNLM algorithm can be used to obtain improved image quality images. We optimized the FNLM algorithm with MASH phantom and FASH phantom, which the algorithm was applied with MATLAB, increasing the smoothing factor from 0.01 to 0.05 with increments of 0.001 and measuring COV, RMSE, and PSNR values of the phantoms. For both phantom, COV and RMSE decreased, and PSNR increased as the smoothing factor increased. Based on the above results, we optimized a smoothing factor value of 0.043 for the FNLM algorithm. Then we applied the optimized FNLM algorithm to low dose lung CT and lung CT under normal conditions. In both images, the COV decreased by 55.33 times and 5.08 times respectively, and we confirmed that the quality of the image of low dose CT applying the optimized FNLM algorithm was 5.08 times better than the image of lung CT under normal conditions. In conclusion, we found that the smoothing factor of 0.043 among the factors of the FNLM algorithm showed the best results and validated the performance by reducing the noise in the low-quality CT images due to low dose with the optimized FNLM algorithm.

• Journal of Cardiovascular Imaging
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• 제31권2호
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• pp.108-115
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• 2023

BACKGROUND: Minimizing contrast dose and radiation exposure while maintaining image quality during computed tomography angiography (CTA) for transcatheter aortic valve replacement (TAVR) is desirable, but not well established. This systematic review compares image quality for low contrast and low kV CTA versus conventional CTA in patients with aortic stenosis undergoing TAVR planning. METHODS: We performed a systematic literature review to identify clinical studies comparing imaging strategies for patients with aortic stenosis undergoing TAVR planning. The primary outcomes of image quality as assessed by the signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR) were reported as random effects mean difference with 95% confidence interval (CI). RESULTS: We included 6 studies reporting on 353 patients. There was no difference in cardiac SNR (mean difference, -1.42; 95% CI, -5.71 to 2.88; p = 0.52), cardiac CNR (mean difference, -3.83; 95% CI, -9.98 to 2.32; p = 0.22), aortic SNR (mean difference, -0.23; 95% CI, -7.83 to 7.37; p = 0.95), aortic CNR (mean difference, -3.95; 95% CI, -12.03 to 4.13; p = 0.34), and ileofemoral SNR (mean difference, -6.09; 95% CI, -13.80 to 1.62; p = 0.12) between the low dose and conventional protocols. There was a difference in ileofemoral CNR between the low dose and conventional protocols with a mean difference of -9.26 (95% CI, -15.06 to -3.46; p = 0.002). Overall, subjective image quality was similar between the 2 protocols. CONCLUSIONS: This systematic review suggests that low contrast and low kV CTA for TAVR planning provides similar image quality to conventional CTA.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.897-904
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• 2022

본 연구의 목적은 디지털 방사선 환경에서 두부 방사선검사 시 진단참고수준(DRL)에서 제시하는 검사 조건과 현재 임상에서 적용하고 있는 검사 조건 적용 시 선량과 화질의 차이 비교를 통해, 디지털 방사선환경에 적절한 두부 방사선검사의 조건에 대해 고찰하고자 한다. 본 연구는 두부모형팬텀을 대상으로 하였으며, 조사 조건은 임상에서 사용하는 조건(Clinic)과 DRL값(DRL₇₅), DRL 평균값(DRL_mean)으로 구분하여 실험하였다. 선량은 입사표면선량(ESD)을 측정하였고, 화질은 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비를 측정하여 비교 분석하였다. 검사 조건 변화에 따른 skull AP ESD의 평균값은 Clinic 1214.03±4.21 µGy, DRL₇₅ 301 7.83±8.14 µGy, DRL_mean 2283.50±7.09 µGy이었으며, skull Lat. ESD의 평균값은 Clinic 762.79±3.54 µGy, DRL₇₅ 2168.57±10.83 µGy, DRL_mean 1654.43±6.48 µGy로 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(p<0.01). 안와, 상악동, 전두동, 터키안장에서 측정한 SNR과 CNR의 평균값은 통계적으로 유의하였다(p<0.01). 본 연구 결과 임상에서 사용하는 조건이 DRL에 비해 AP는 약 58%, Lat.은 약 70% 정도의 낮은 선량 수치를 나타내었으며, 화질 측면에서 정성적인 차이가 없었다. 본 연구를 통해 디지털 방사선 환경에 적합한 새로운 진단참고수준에 대해 고려해 볼 필요가 있으며, 그에 따른 선량의 저감화가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.216-223
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• 2011

최근 PTW사에서는 물등가물질로 구성되어 있고, 측정체적(sensitive volume, $0.002cm^3$)이 매우 작은 MicroLion 액체이온함을 내놓았다. 본 연구의 목적은 외부방사선 치료용 광자빔에 대해 MicroLion 액체이온함의 선량선형성, 선량률의존성, 공간분해능, 그리고 출력인수와 같은 선량측정학적 특성을 조사하는 것이다. 이 결과를 Semiflex 이온함($0.125cm^3$), Pinpoint 이온함($0.015cm^3$), 다이오드 검출기($0.0025mm^3$)의 결과와 비교분석하여 소조사면 측정에 적절한지를 평가하고 자 하였다. Varian clinac 2300 C/D의 6 MV 광자빔에서 측정하였으며, MP3 물팬톰(PTW, Freiburg)을 이용하였다. 공간분해능은 반음영(penumbra)을 측정하여 평가하였으며, $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지 다양한 조사면에 대하여 측정하였다. 출력인수는 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $40{\times}40cm^2$에 대하여 측정하였다. 선량에 따른 MicroLion 액체이온함의 측정값은 선형적인 비례성을 보였다. 그러나 선량률은 100 MU/min와 600 MU/min에 의한 측정값의 차이가 최대 5%의 차이를 보였으며, 선량율이 커질수록 출력선량이 작아지는 결과를 보였다. 공간분해능의 경우 조사면 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지의 측방선량분포 비교에서 Semiflex 이온함을 제외한 다른 모든 검출기들의 경우 2% 이내에서 일치하였다. 출력선량은 $2{\times}2cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에서 Semiflex 검출기 대비 모든 검출기가 2% 이내에서 잘 일치하였다. 연구 결과 MicroLion 액체이온함은 물등가물질로 이루어져 있으며, 감응 면적이 매우 작기 때문에 소조사면에서 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.307-313
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• 2014

본 연구는 bolus tracking method을 이용한 관상동맥전산화단층조영검사(coronary artery CT angiography, 이하 coronary CTA)에서 조영제 주입 전 생리식염수(normal saline) 투여를 통해 변화되는 심박동수(heart rate) 특성을 고려한 촬영방법 변환으로 영상의 질과 선량에 미치는 관계를 보고자 하였다. 연구대상자는 건강검진을 목적으로 건강검진센터에 내원하여 coronary CTA을 시행한 200명의 사람을 대상으로 평가하였다. 그 결과 선량평가에서는 전향적 동조화가 후향적 동조화보다 유효선량이 $6.0{\pm}1.0mSv$(54.1%) 감소되었다. 평균 심박동수는 심장혈관확장제 니트로글리세린(nitroglycerin, 이하 NTG) 섭취 후 변화된 평균 심박동수와 생리식염수 투여 후 변화된 평균 심박동수 비교에서 $4.8{\pm}0.3bpm$의 유의한 차이의 감소를 보였고 심박동수 변화의 폭(heart rate area)에서는 평균 $4.7{\pm}2.0bpm$의 감소를 보였다. 영상평가에서는 SNR과 CNR, 그리고 blurring 정도의 평가에서 모두 심박동수가 감소됨에 따라 유의한 차이를 보였다. 임상에서 coronary CTA에서 피폭선량 감소와 영상의 질 향상을 위해 조영제 주입 전에 생리식염수 투여를 통한 심박동수 특성관찰이 요구된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.331-338
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• 2013

간질환을 주소로 추적검사를 위해 내원한 CT(Computer Tomography, 이하 CT) 검사자를 대상으로 체질량 지수와 관전압 변화에 따른 영상의 화질 및 방사선 피폭선량변화에 대하여 알아보고자 하였다. 2010년 3월부터 2011년 6월까지 부산 P대학병원에 복부 CT 를 검사한 환자 중 체질량지수(Body Mass Index, 이하 BMI)가 25이하인 환자를 대상으로 하였고 대상자는 48명이었다. 영상의 질의 객관적 평가로 신호대 잡음비와 유효선량을 비교하였다. 복부 영상의 화질평가는 영상의학과 의사2명이 한국의료영상품질관리원에서 선정한 임상영상 평가의 기준을 근거로 해 1점에서 20점까지 점수를 매겨 평가하였다. 피폭선량분석에서 CTDIvol값은 관전압이 100kVp일 때 120kVp보다 약44.1%가 감소하였다. 그리고 유효선량은 관전압 100kVp일 때 120kVp보다 약43%가 감소하였다. 영상의 화질 평가는 반복적으로 CT검사를 위해 내원한 총48명의 검사자 영상 중 Good 1명, Excellent 47명으로 평가되었다. 추적검사를 시행하는 환자 중 BMI지수가 25이하인 환자들을 대상으로 저관전압을 적용한 복부 CT검사 시 영상의 질적 저하없이 진단 가치가 있는 영상의 획득과 피폭선량 감소효과를 얻을 수 있다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1714-1720
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• 2012

다중 검출기 컴퓨터단층촬영(multi-detector computed tomography; MDCT) 장비에서 이용되는 다양한 자동노출제어(automatic exposure control; AEC) 시스템에 대한 선량 감소 정도와 영상의 품질을 비교 평가하였다. 연구에 이용한 AEC 시스템은 General Electric(GE)사의 Auto-mA 3D, Philips사의 DoseRight, 그리고 Siemens사의 Care Dose 4D를 이용하였다. 모든 실험에서 X-선 노출 조건을 가능한 한 동일하게 하였다. 다양한 AEC 시스템에서 선량 감소 평가는 인체 모형을 이용하여 고정관류기법과 비교하여 평가하였다. 또한 영상 품질은 CT 계수(number)의 표준 편차를 이용하여 영상의 잡음을 측정하였다. 그 결과 AEC 시스템을 적용할 때 Auto-mA 3D는 35.3%, DoseRight는 58.2%, Care Dose 4D는 48.6%의 최대 선량감소가 있었으며, 영상품질에서는 Care Dose 4D의 강함/약함 (Strong/Weak)의 조합에서 유의한 차이가 없었다(P=0.269). 이런 다양한 AEC 시스템의 적용은 고품질의 영상을 유지하면서 선량을 감소하는데 매우 유용 할 것이라고 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.440-443
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• 2002

Present1y the X-Ray diagnosis system is a real condition that is changing by digital ways in it's existent analog ways. This digital radiation detector is divided by the direct method and the indirect method. The indirect method of applied voltage has special qualities that the resolution is low than direct method by diffusion effect that happens. The conversion process ( radiation${\rightarrow}$visible ray${\rightarrow}$electrical signal of two times, has shortcomings that the energy conversion efficiency of electrical signal is low. The direct method has shortcomings that need strong electric fie1d to detect electrical signal efficiently. This research achieved to develop digital detector of the Hybrid method that have form that mixes two ways to supplement shortcoming of direct. indirect method. A studied electrical characteristic by Iodine's Mixture ratio change is added to selenium in the detector which has a multi-layer structure (Oxybromide + a-Se). There are 8 kinds of Manufactured compositions to amorphous selenium Iodine each 30ppm, 100ppm, 200 ppm, 300ppm, 400ppm, 500ppm, 600ppm, 700ppm by a doped photoconductor through a vacuum thermal evaporation method. The phosphor layer is consisted of Oxybromide ($BrO_2$) which uses optical adhesives multi-layer structure. The manufactured compositions calculates and compares Net Charge and signal to noise ratio measuring Photocurrent about Darkcurrent and X-ray. When doped Iodine Mixture ratio is 500ppm to the multi-layer structure (Oxybromide + a-Se), applied voltage of $3V/{\mu}m$, leakage current of compositions $2.61nA/cm^2$ and net charge value by 764pC/$cm^2$/mR then the best result appeared.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.530-536
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• 2021

본 논문에서는 전자기기 등에서 전자파 차폐 및 방열소재로 많이 채택되는 동 메쉬 시트와 천연그라파이트 시트를 감압 접착제없이 합지시켜 개발된 차폐 및 방열의 기능을 동시에 가지는 하이브리드시트의 성능 측정결과를 제시하였다. 객관적인 방열 성능을 확인하기 위해 2개의 다른 제품들과 수직 및 수평 열전도도를 각각 측정하여 결과를 비교하였으며, 전자파 차폐 성능은 CISPR 11규격에 따른 복사방출시험을 3m 전자파 무향실에서 진행하여 확인하였다. 수직 열전도도의 경우 제안된 하이브리드 시트가 방열코팅이 된 알루미늄 시트 대비 약 8.63배, 감압 접착제로 인조 그라파이트를 합지시킨 구리 시트에 비해 18.7배 높은 수준이였으며, 수평 열전도도는 인조 그라파이트를 합지시킨 구리 시트에 비해 약 0.64배, 방열 코팅된 알루미늄 시트에 대해서는 약 1.76배로 나타났다. 동일한 열원에서 각 시트들을 적용 후 측정한 결과에서는 제안된 하이브리드 시트가 열방출 기능이 가장 우수하였고 복사방출시험에서는 방사노이즈들이 상당 부분 제거되는 결과를 얻었다.