• 한국방사선학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.221-233
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• 2020

컴퓨터단층촬영장치(computed tomography, CT)을 이용한 검사는 영상의학과에서 인체 내 정보를 파악하기 위한 가장 유용한 진단장비 중 하나로 신뢰도가 매우 높다. CT검사에 대한 신뢰성이 높아 최근에는 CT를 이용한 검사 건수도 매년 증가하고 있다. 검사 건수 증가는 CT장치의 노화를 촉진하게 되고, 이로 인해 CT장치에 대한 품질관리(quality management, QM)의 중요성이 대두된다. 특히, CT검사에서 품질관리란 임상영상에서 영상의 질(image quality, IQ) 저하로 진단영역 축소를 초래할 수 있는 발생가능한 모든 문제점을 사전에 파악하여 교정함으로써 항상 일정 수준의 영상의 질을 유지하고 영상을 획득할 수 있게 하는 행위를 의미한다. 이에 본 연구진은 CT검사의 품질관리에 대한 일반적인 내용을 요약하여 보고 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권4호
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• pp.171-177
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• 2020

Background: This study aims to determine the effective atomic number (Zeff) from dual-energy image sets obtained using a conventional computed tomography (CT) simulator. The estimated Zeff can be used for deriving the stopping power and material decomposition of CT images, thereby improving dose calculations in radiation therapy. Materials and Methods: An electron-density phantom was scanned using Philips Brilliance CT Big Bore at 80 and 140 kVp. The estimated Zeff values were compared with those obtained using the calibration phantom by applying the Rutherford, Schneider, and Joshi methods. The fitting parameters were optimized using the nonlinear least squares regression algorithm. The fitting curve and mass attenuation data were obtained from the National Institute of Standards and Technology. The fitting parameters obtained from stopping power and material decomposition of CT images, were validated by estimating the residual errors between the reference and calculated Zeff values. Next, the calculation accuracy of Zeff was evaluated by comparing the calculated values with the reference Zeff values of insert plugs. The exposure levels of patients under additional CT scanning at 80, 120, and 140 kVp were evaluated by measuring the weighted CT dose index (CTDIw). Results and Discussion: The residual errors of the fitting parameters were lower than 2%. The best and worst Zeff values were obtained using the Schneider and Joshi methods, respectively. The maximum differences between the reference and calculated values were 11.3% (for lung during inhalation), 4.7% (for adipose tissue), and 9.8% (for lung during inhalation) when applying the Rutherford, Schneider, and Joshi methods, respectively. Under dual-energy scanning (80 and 140 kVp), the patient exposure level was approximately twice that in general single-energy scanning (120 kVp). Conclusion: Zeff was calculated from two image sets scanned by conventional single-energy CT simulator. The results obtained using three different methods were compared. The Zeff calculation based on single-energy exhibited appropriate feasibility.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.127-132
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• 2010

In this study, the correlation among the changes of Modulation Transfer Function(MTF) in the noise and high-contrast resolution and the change of Contrast to noise ratio(CNR) in the low-contrast resolution will be examined to investigate the estimation of image quality according to the type of algorithms. The image data obtained by scanning American Association of Physicists in Medicine(AAPM) phantom was applied to each algorithm and the exposure condition of 120 kVp, 250 mAs, and then the CT number and noise were measured. The MTF curved line of the high-contrast resolution was calculated with Point Spread Function(PSF) by using the analysis program by Philips, resulting in 0.5 MTF, 0.1 MTF and 0.02 MTF respectively. The low-contrast resolution was calculated with CNR and the uniformity was measured to each algorithm. Since the measurement value for the uniformity of the equipment was below ${\pm}$ 5 HU, which is the criterion figure, it was found to belong to the normal range. As the algorithm got closer from soft to edge, the standard deviation of CT number increased, which indicates that the noise increased as well. As for MTF, 0.5 MTF, 0.1 MTF and 0.02 MTF were all sharp algorithms, and as the algorithm got closer from soft to edge, it was possible to distinguish more clearly with the naked eye. On the other hand, CNR gradually decreased, because the difference between the contrast hole CT number and the acrylic CT number was the same while the noise of hole increased.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.296-296
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• 2004

실험상의 어려움으로 인하여 생체역학 분야에서 유한요소법은 최선의 대안으로 여겨지고 있다. 또한, CT를 비롯한 여러 디지털 장비로부터 얻은 영상데이터를 이용하여 유한요소모델을 생성하는 방법으로 모델 생성 속도의 향상을 가져와 더욱 효율을 높이고 있다. 그러나, 일반 CT의 해상도를 가지고는 골(bone) 변화의 주를 이루고 있는 해면골(trabecular bone)의 변화를 파악하기에는 큰 어려움이 따른다. 이에 본 논문에서는 10~20$\mu\textrm{m}$ 정도까지의 해상도를 가지는 Micro-CT의 영상데이터를 이용하여 유한요소 모델을 생성하고 해석하여 보았다.(중략)

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.141-148
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• 2023

CT에서 대수적재구성기법은 잡음에 강점을 가지는 재구성기법으로 알려져 있다. 대수적재구성기법에서 반복 횟수는 계산 시간을 결정하는 중요한 인자 중의 하나이다. 그러나 반복 횟수에 대한 기준이 연구되어 있지만 수백 번 이상의 반복을 수행하게 되어 현실적으로 사용하기에는 무리가 있었다. 본 연구에서는 반복 횟수를 결정할 수 있는 현실적인 방법을 제시하였다. 반복 횟수에 따라 단면 영상의 품질이 천천히 개선된다는 것을 이용하였다. 반복 횟수를 절대치 평균 오차의 차이 𝜖 < 0.001 로 선택하였다. 잡음이 없는 경우는 Shepp-Logan 두부 팬텀을 이용하였고 잡음이 있는 경우는 Geant4를 이용하여 다양한 입사광자에 대해 360, 720, 1,440개의 투영을 얻었다. 정지 조건에서 10회 내외의 반복으로 우수한 단면 영상을 획득하였다. 수 백회 이상을 반복하는 최적 영상기반의 방법에 비해 현실적으로 적용 가능성이 높은 방법이 될 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권2호
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• pp.105-113
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• 2006

본 연구는 전산치료선량계획장치에서 중첩(Superposition)법을 사용해 비균질성 조직층을 통한 교정선량을 확인하기 위해 수행되었다. 조직등가물질로는 폐조직으로 콜크($\rho=0.2\;g/cc$)를, 근조직에는 n-Glucose, 골조직에는 $K2HPO4$를 사용한 시료의 전자밀도를 구하였으며, CT영상은 110 KVp와 130 KVp X선을 주사해서 얻고 CT번호(H)와 전자밀도의 함수관계를 조사하였다. 물에 대한 전자밀도비는 컴퓨터선량계획에 중요한 변수이므로 CT번호에 대응된 전자밀도비를 입력하고, 선량확인을 위해 펜텀 구성은 폴리스탈린 고체 펜텀 사이에 5.0 cm 층의 시료를 삽입하고 깊이 12.0 cm와 20.0 cm의 조직 선량을 구하여 실측과 비교하였다. 실험결과 CT번호-전자밀도비는 광전효과 현상에 영향을 크게 받게 되어 원자번호가 높은 재질에서 비선형적으로 나타났으며, 130 KVp에서 근조직에는 0.001026H+1.00을, 골조직에는 0.000304H+1.07을 얻었다. 균질 근조직에서 컴퓨터선량과 실측선량을 비교한 결과 중첩법과 FFT 콘볼루션(convolution) 법에서 6, 15 MV X선 모두 1.0% 오차 범위내에 있었으며, 폐조직층 통과한 경우 중첩법은 6 MV X선에서 평균 -1.2%, 골조직에는 평균 -2.9%를 보였고, 15 MV X선에서 2.7%와 2.2%를 얻었으며, FFT콘볼루션법은 6 MV X선에서 폐조직 2.8%, 골조직 -5.0%를 보였고, 15MV X선에서는 각각 6.0%, 0.2%를 보여 중첩법에 의한 치료계획선량이 신뢰성이 있음을 확인하였다. 본 실험을 통해 저자들은 각 임상기관에서 사용하고 있는 CT는 일정하지 않고 교정이 필요한 장비이므로, 발전된 치료계획시스템에 적용하고 있는 CT번호-전자밀도비에 대한 정기적인 확인이 필요하며, FFT 콘볼루션법에 비해 빔의 확산방향에 일치된 커널빔을 사용한 중첩법에서 오차가 적음을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.537-543
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• 2022

본 연구의 목적은 이중에너지 CT를 이용한 유효원자번호 정보를 통한 췌장 검출 가능성 연구이다. 10개의 다양한 인체 등가 물질의 유효원자번호를 Stoichiometric calibration을 통해 추정하였다. Stoichiometric calibration을 위해 저에너지와 고에너지에 해당하는 10개 인체 등가 물질에 대한 HU값을 이용하였다. 이를 바탕으로 반복 알고리즘을 통해 인체 등가 물질에 대한 유효원자번호 영상을 추출하였다. 연구결과에 따르면, 유효원자번호에 따른 감약의 비는 R²값이 0.9999로 추정되었고, Pancreas, water, Liver, Blood, Spongiosa, Cortical bone의 유효원자번호는 이론값과 비교하여 전체적으로 1% 이내의 정확도를 보였다. 췌장암 검사는 조영제를 사용하므로 잠재적인 조영제 부작용 가능성이 있다. 이를 해결하기 위해 조영 증강 없는 이중에너지를 이용한 유효원자번호 추출을 통해 정확하고 안전한 검사에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 바탕으로 향후 연구에서는 임상 영상을 바탕으로 췌장암의 HU값을 이용하여 췌장암 검출에 대한 연구를 수행할 것이다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제37권3호
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• pp.157-163
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• 2007

Purpose: To evaluate the characteristics of (widely used) cone beam computed tomography (CBCT) images. Materials and Methods: Images were obtained with CT performance phantoms (The American Association of Physicists in Medicine; AAPM). CT phantom as the destination by using PSR $9000N^{TM}$ dental CT system (Asahi Roentgen Ind. Co., Ltd., Japan) and i-CAT CBCT (Imaging Science International Inc., USA) that have different kinds of detectors and field of view, and compared these images with the CT number for linear attenuation, contrast resolution, and spatial resolution. Results: CT number of both PSR $9000N^{TM}$ dental CT system and i-CAT CBCT did not conform to the base value of CT performance phantom. The contrast of i-CAT CBCT is higher than that of PSR $9000N^{TM}$ dental CT system. Both contrasts were increased according to thickness of cross section. Spatial resolution and shapes of reappearance was possible up to 0.6 mm in PSR $9000N^{TM}$ dental CT system and up to 1.0 mm in i-CAT CBCT. Low contrast resolution in region of low contrast sensitivity revealed low level at PSR $9000N^{TM}$ dental CT system and i-CAT CBCT. Conclusion: CBCT images revealed higher spatial resolution, however, contrast resolution in region of low contrast sensitivity was the inferiority of image characteristics.

• 핵의학기술
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• 제20권2호
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• pp.9-13
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• 2016

비뇨기암에서의 $^{18}F-FDG$를 이용한 PET-CT 검사는 해부학적 구조 및 $^{18}F-FDG$의 배출 경로로 인해 암 진단에 한계가 있다. 그러한 한계점을 보완 할 수 있는 검사 중 아세트산을 이용한 검사가 진행되고 있으며 비뇨기암 환자를 대상으로 $^{11}C-Acetate$ PET-CT 검사의 임상 적용에 대하여 소개하고자 한다. 현재 본원에서 비뇨기암을 진단 받은 환자 중에 전립선암 환자 10명, 신세포암 환자 10명, 방광암 환자 2명을 총 22명을 임상 연구로 시행하였다. 모든 환자는 $^{18}F-FDG$ PET-CT 검사를 시행하였고, 평균 2주 정도의 기간 후에 $^{11}C-Acetate$ PET-CT 검사를 진행하였다. 검사 장비는 GE사의 D-710 PET-CT 장비를 사용했고, 검사 진행은 $^{11}C-Acetate$ 주사 후 15분 후에 PET-CT 검사를 시작하였고, $^{18}F-FDG$와 $^{11}C-Acetate$영상의 비교 평가는 핵의학과 전문의가 판별했다. 전립선암 환자의 경우 일반적으로 $^{18}F-FDG$의 섭취가 다른 암종에 비해 낮은 특징이 있다. 본원에서 연구된 10명의 환자 중 2명의 환자의 전이된 암이 $^{18}F-FDG$ 보다 $^{11}C-Acetate$의 섭취가 잘 나타났다. 신세포암의 경우 10명의 환자 중 8명의 환자에서 $^{18}F-FDG$ 보다 $^{11}C-Acetate$의 섭취가 확연히 잘 나타났다. 방광암 환자의 경우 방광의 $^{18}F-FDG$ 섭취가 너무 강하고, 이뇨제 사용여부와 환자의 조건이 맞지 않아 임상연구에서 제외하였다. 현재 임상 연구 진행 중인 검사로서 아직은 많은 환자에 대한 검사를 시행하지 못해서 이렇다 할 결과를 말하기에는 시기상조이다. 하지만, 해외에서는 이미 비뇨기암에서의 $^{11}C-Acetate$ PET-CT 검사가 어느 정도 유용하다는 논문이 많이 발표되었고, 본원에서도 현재 연구 진행 중이다. 보다 더 많은 환자에 대한 검사가 이루어진다면, 전립선암 환자에서 Prostatic specific antigen(PSA) 수치와 $^{11}C-Acetate$ PET-CT의 상관관계, 수술 전 환자에서의 조직 검사상의 Gleason sum 수치와의 상관관계, 다른 비뇨기암에서의 $^{18}F-FDG$ PET-CT 검사와 $^{11}C-Acetate$ PET-CT 검사 사이의 특이도, 민감도, 양성예측도, 음성예측도 등의 척도로서의 비교 등의 다양한 주제로서의 논문이 진행 될 수 있을 것이며, 비뇨기암에서의 $^{11}C-Acetate$ PET-CT 검사가 보다 더 활성화 되어 질 것이라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.217-226
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• 2012

본 연구는 PACS에서 JPEG200을 이용하여 AAPM CT Performance Phantom 영상을 다양한 비율로 압축 한 후 영상의 질 변화를 알아보았다. 원 영상을 기준으로 압축된 영상을 비교했을 때 물의 CT 계수 측정에서는 압축률 15:1에서 1.93%의 변화, 절편 두께 측정에서는 15:1에서 0.81% 의 변화를 보였다. 균일도는 규칙적인 변화나 통계적으로 유의한 차이가 나타나지는 않았다. 노이즈 측정의 경우 10:1에서 1.47%의 변화를 보이나 15:1에서 10.99%로 증가한 후 변화율 증가 폭이 확대되어 40:1에서 81.68%의 변화율을 보였다. CT 계수, 균일도, 절편 두께, 공간 분해능, 대조도 분해능의 경우 압축률 증가에 따라 영상의 화질 변화율도 증가하나 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 상대적으로 노이즈는 압축에 따른 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. JPEG2000 압축 기법으로 AAPM CT Performance Phantom 영상을 평가한 결과 CT영상의 압축을 시행하는 경우 10:1정도의 압축률이 적정한 것으로 판단된다.