• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.728-735
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• 2017

디지털 디바이스가 범용적으로 보급되면서, 영상을 획득하는 과정에서 다량의 부가적 백색 잡음 노이즈(additive white Gaussian noise, AWGN)가 발생하고 있다. 대부분 알려져 있는 대표적인 디노이징 기법들은 노이즈를 제거하는 것에 초점을 맞추고 있어, 영상정보를 포함하는 디테일 성분들이 노이즈를 제거가 되는 과정에서 비례적으로 없어지게 된다. 그러므로, 제안하는 알고리즘은 영상 디테일을 보존하면서 효과적으로 노이즈를 제거하는 방법을 제시하고자 한다. 제안하는 방법에서는, 노이즈의 랜덤성을 이용하여 엣지 강도 및 엣지 연결성을 이용하여 의미 있는 디테일 성분을 분리하는 것을 목적으로 한다. 결과적으로, 노이즈 수준이 높아져도, 제안하는 방법은 연결된 디테일성분을 효과적으로 추출하기 때문에 타 벤치마크 방법에 비해 나은 디노이징 결과를 보여준다. 또한, 실험결과에서 보듯이, 제안하는 방법은 다양한 노이즈 수준에서도 타 벤치마크 방법들에 비교하여 제안하는 방법은 SSIM(structural similarity index), PSNR(peak signal-to-noise ratio)측면에서 각각 우수한 수치를 보여주었다. 높은 수치의 SSIM의 결과로 알 수 있듯이, 결과 영상들이 인간의 시각인지체계(human visual system, HVS)를 반영하고 있는 것을 확증해 주고 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.191-199
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• 2023

본 연구는 높은 관전압과 낮은 관전류로 인한 복부 영상 노이즈 발생을 BSRGAN (Deep Bline Image Super-Resolution Generative Adversarial)기법으로 보정하고, 최소화된 방사선량을 가진 촬영 조건을 제시하는 것을 목표로 하였다. 먼저 각 촬영 조건에 따른 입사표면 선량(entrance surface doses, ESD)을 측정하였고, 해당 촬영 조건들의 복부 영상을 획득한 후 그 획득한 모든 복부 영상들은 BSRGAN 기법을 통해 재구성하였다. 영상 분석방법으로는 복부의 기준 촬영 조건인 80 kVp, 320 mA의 영상과 비교 분석하였고, 그 방법으로는 평균제곱오차(mean squared error, MSE), 최대 신호 대 잡음비(peak signal-to-noise ratio, PSNR), 그리고 구조적 유사도 지수 측정(structural similarity index measure, SSIM)을 사용하였다. 또한, BSRGAN 기법으로 재구성된 복부 영상효과를 검증하기 위해 절편 신호강도 분석은 실행되었다. MSE가 가장 낮은 조사조건은 90 kVp, 125 mA와 100 kVp, 100 mA (약 0.285)이었고, PSNR은 37.694와 SSIM은 0.999로 나타났다. 그 촬영 조건들은 ESD를 약 52 ~ 53%를 감소시켰다. 게다가, 최적화된 조건들의 신호 강도의 변화는 기준 복부 영상보다 오히려 감소하였다. 이 결과는 방사선량을 크게 줄임과 동시에 기준 복부 영상과 유사한 영상을 획득할 수 있음을 의미하며, 이는 방사선방호의 원리인 ALARA 개념을 충분히 반영할 수 있음을 시사한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.201-208
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• 2018

본 연구는 Image J 프로그램을 사용하여 유속증가 자기공명영상기법의 숙임각 변화에 따른 SNR와 CNR을 측정하여 최적의 숙임각을 알아보기 위해 연구하였다. 총 30명의 정상인 지원자를 대상으로 1.5T 자기공명영상기기(Philips, Medical System, Achieva)를 이용하여 뇌동맥검사 후 평가를 실시하였다. 분석 방법으로 유속증가 자기공명 혈관 조영술에 대하여 4 부위에 관심영역을 설정하고 SNR와 CNR을 평가하였다. 5가지 숙임각에서의 정량적 분석으로 SNR과 CNR에 대한 통계적 유의성은 일원분산분석으로 계산되었으며, 사후 분석으로는 Bonferroni 법을 적용하였고, 통계에 사용된 프로그램은 SPSS 14.0을 이용하여 p 값을 0.05 이하일 때 유의성을 두었다. 본 실험에 대한 결과로서 전교통동맥(SNR:$876.59{\pm}14.22$, CNR:$1999.7{\pm}12.5$), 후교통동맥 (SNR: $863.48{\pm}13.29$, CNR:$1870.18{\pm}12.56$), ICA(SNR: $1116.87{\pm}08.34$, CNR:$2979.37{\pm}14.69$), 중대뇌동맥(SNR:$848.66{\pm}15.25$, CNR:$2199.25{\pm}13.48$)의 값으로 $25^{\circ}$에서 가장 높은 신호강도를 보였다(p<0.05). 작은 혈관 묘출로서 a1, a2, a3, p1, p2, p3, m1, m2, m3 값 또한 동일한 결과 이었다(p<0.05). 사후분석결과로, 숙임각에서 $25^{\circ}$ 기준으로 $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $20^{\circ}$에서 유의성 있는 결과를 얻었지만(p=0.000) $30^{\circ}$에서는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 결론적으로, 본 연구에서 $30^{\circ}$에서는 신호강도가 떨어지기 때문에 뇌혈관 자기공명조영술에서 최적의 숙임각은 $25^{\circ}$로 나타냈다.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.12-16
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• 2012

서론: 종래의 PET 영상 재구성에 있어서 FBP 등에 비해 3차원 반복 재구성 방법이 일반적으로 대체하고 있으며, 이것은 검출기 기하학적 특성과 완벽한 3차원 산란 평가 및 저잡음 randoms 평가 등의 더 진보된 재구성 알고리즘을 제공하고 활용되고 있다. 최근에 SharpIR알고리즘은 3차원 반복 재구성 알고리즘으로 PET 검출기 응답 정보를 통합하여 PET 영상의 잡음을 효과적으로 감소시켜 대조도를 향상 시키기 위한 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 새로운 반복 시스템 모델인 SharpIR에 대한 성능 평가와 임상에서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 실험재료 및 방법: 검출기 응답에 대한 분해능을 측정하기 위해 유리관(내경 1.1 mm, 두께 0.2 mm)에 $^{18}F$-FDG (250 MBq/mL)을 주입하여 축 방향 시야의 중심과 축 방향으로 5, 10, 15, 20 cm만큼 떨어진 지점에서 획득하였고 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하여 각각의 영상에서 반치폭을 구하였다. 또한 영상품질평가로 image quality phantom (NU2-2001)을 이용하여, 여러 개의 각각 다른 반지름을 가지는 원형구에 cold (직경 28, 37 mm)와 ho (직경 10, 13, 17, 22 mm)부분을 나누어 배경잡음을 주고 영상의 대조도를 평가하였다. 획득된 영상은 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성을 하였다. 임상실험에서는 전신검사를 시행받은 환자 중 병소가 있는 환자 10명을 대상으로 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하였다. 이때 iterations을 1~10까지 변경하여 병소 부위와 간 부위에 관심영역을 설정하여 대조도를 평가하였다. 결과: VUE point HD로 재구성한 영상에서는 시야 중심으로부터 축방향 거리 증가와 함께 반치폭이 함께 증가하였지만 VUE point HD-SharpIR로 재구성한 영상에서는 거리가 증가하여도 일정한 반치폭을 나타냈다. 대조도는 팬텀 실험과 임상 실험에서 VUE point HD-SharpIR이 VUE point HD보다 대조도의 향상을 나타냈다. 결론: 검출기 시스템 응답에 대한 더 많은 정보를 포함시킴으로써 SharpIR 알고리즘은 VUE point HD에서 사용되는 기본 모델의 정확성을 향상시켰다. 또한 SharpIR은 VUE point HD보다 각각의 복셀에 관련된 더 많은 측정 위치를 가지는 시스템 모델이기 때문에 더욱 정교한 재구성 모델의 결과를 나타내기 위해 더 많은 반복이 걸린다. 결론적으로 SharpIR은 PET 영상에서 대조도를 향상시켰고 임상에서 적용할 수 있는 최적화된 재구성 조건을 알아보기 위해 종단적 연구를 통해 적용한다면 임상에서 유용하게 사용될 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권2호
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• pp.131-141
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• 2008

목적: 물체 내부의 온도를 비침습적으로 측정할 수 있는 양성자 공명 주파수 이동에 의한 MR 온도영상의 재구성에 center array-sequencing 위상펼침(PU) 기법을 적용시켜 그 성능 및 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: MR 온도 영상에 앞서 잡음 수준이 다른 타원형 팬텀들을 컴퓨터 모의 실험으로 제작하고 제안된 PU방 법을 적용시켜 잡음에 대한 성능을 평가하였다. MR 실험은 PU 실험과 이를 이용한 온도분포영상획득 실험으로 구분하여 수행되었다. 1.5T MR 영상장치에서 무릎코일과 $T2^*$ 경사자장에코 펄스열을 이용하여 MR 영상을 얻었다. 물통, 오렌지, 아가젤 등의 팬텀을 실험 대상으로 하였고 자체 제작된 온수펌프 장치로 팬텀의 온도를 조절하였다. T 형 열전쌍 온도측정장치로 팬텀 온도를 측정하고 MR 온도영상 결과와 비교하였다. 획득된 MR영상의 위상분포는 제안된 PU방법으로 위상을 편 후 온도분포 영상을 재구성하였다. 가열 전 후의 온도변화와 MR 영상의 위상변화 관계를 이용하여 아가젤 팬텀 내의 MR온도분포 영상을 구하였다. 결과: 제안된 center array-sequencing PU 알고리즘을 이용하여 여러 팬텀에 대한 MR 위상영상의 접힘 현상을 기존 방법보다 간편하고 빠르게 제거할 수 있었고 이를 이용하여 MR 온도영상을 획득할 수 있었다. 결론: 본 연구는 제안된 center array-sequencing 위상펼침 방법이 잡음에 강하고 처리 속도가 빠를 뿐만 아니라 양성자 공명 주파수 이동의 성질을 이용한 MR 온도 영상 획득에 성공적으로 적용될 수 있음을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.93-96
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• 2011

현재 광도전체 물질을 이용한 직접변환방식의 방사선 검출기 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 광도전체 물질 중 상용화된 비정질 셀레늄(a-Se)에 비해 요오드화수은($HgI_2$) 광도전체 화합물은 고에너지에 대한 높은 흡수율과 민감도를 가지는 것으로 보고되고 있다. 또한 이러한 광도전체 필름은 발생된 신호의 검출효율은 상하부 전극크기에 의한 전기장의 세기 및 기하학적 분포에 많은 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구는 $HgI_2$ 광도전체 필름에서 상하부 전극의 크기에 따른 X선 검출특성을 조사하였다. 시편제작은 기존의 진공 증착법이 두꺼운 대면적 필름제조가 어렵다는 문제점을 해결하고자 페이스트 인쇄법을 이용하여 인듐전극이 코팅된 유리기관위에 제작하였으며, 시편의 두께를 $150{\mu}m$, 면적크기를 $3cm{\times}3cm$ 크기로 제조하였다. 상부전극은 마그네틱 스퍼터링법을 이용하여 $3cm{\times}3cm$, $2cm{\times}2cm$, $1cm{\times}1cm$의 크기로 ITO(indium-tin-oxide)를 진공 증착하였다. 특성평가를 위해 X선 선량에 대한 민감도와 누설전류, 신호대잡음비를 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였다. 그 결과 상부전극의 크기가 증가함에 따라 검출된 신호의 크기가 다소 증가하는 경향을 보였다. 하지만, 전극크기의 증가에 따른 누설전류 또한 증가함으로써 신호대잡음비는 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 향후 광도전체를 적용한 X선 영상검출기 개발에 있어 상부전극의 최적크기와 구조설계가 고려되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권2호
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• pp.119-128
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• 2007

목적 : 이 연구는 낮은 b값의 SSFP-확산강조영상에 의한 물분자의 확산 성질 측정이 가능한지를 알기 위한 모형연구를 하고 이 기법이 골수질환에 적용이 가능한 가를 아는 것이 목적이다. 재료 및 방법: 모형 연구：순수한 물로 구성된 모형에서 확산강조 영상을 시행하였다. 섭씨 3도, 23도 그리고 63도의 순수한 물로 구성된 모형에서 SSFP 확산강조영상과 echo plannar imaging (EPI) 확산강조영상 (b값: $1000s/mm^2$)을 모두 시행하여 각각에서 신호 대 잡음 비 (SNR; signal to noise ratio)와 확산계수를 얻었다. 임상 연구 : 10명의 천골 부족 골절, 10명의 골다공증에 의한 급성 요추 압박골절, 그리고 전이암에 의한 요추 압박골절 8명에서 각각 SSFP 확산강조영상을 시행하였다. SSFP 확산 강조영상 외 확산계수를 측정하기 위해 single shot stimulated echo-acquisition mode sequence 를 이용한 확산강조영상을 시행하였다. 결과: 모형연구에서 EPI 확산 강조영상뿐만 아니라 SSFP 확산강조영상에서 물의 온도가 증가됨에 따라 신호강도의 감소를 보였다. EPI-확산계수 영상에서 확산계수 값은 3도의 물은 $0.13{\times}10^{-3}mm^2/s$, 23도는 $0.22{\times}10^{-3}mm2/s$ 그리고 63도에서 $0.37{\times}10^{-3}mm^2/s$를 나타냈다. 이러한 결과는 SSFP 기법은 비록 낮은 b 값을 가지지만 확산 강조 영상으로 확신된다. SSFP 확산강조영상에서 모든 천골 부족 골절과 골다공증 척추 압박골절은 높은 확산계수를 의미하는 저신호강도를 전이암에 의한 압박골절은 낮은 확산 값을 나타내는 고신호 강도를 보였다. 결론 : SSFP 확산강조영상에서 다른 확산계수를 가진 골수질환이 영상화 되었으며 모든 양성골절은 주위 정상 골수에 비해 저신호강도, 악성 종양에 의한 골절은 고신호강도로 관찰되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제26권2호
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• pp.57-61
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• 2003

두정부 백질 물질 NAA, Choline(Cho), Creatine(Cr), choline chloride, glutamin 등으로 자체 제작한 phantom을 이용하여 고 자장(4.7T)과 중자장(1.5T)에서의 신호강도 대 잡음비, 스펙트럼 분해능을 알아 볼 수 있는 선폭과 $T_2$, 그리고 $T_E$값의 변화에 따른 각 대사물질의 변화별 스펙트럼 등을 구하여 이론적인 정보와 실제적인 정보와의 차이를 알아보고자 한다. 이용된 기기는 Bruker Biospec 4.7T와 1.5T GE SIGNA를 이용하여 MRS의 결과를 얻었다. 관심영역에서 얻은 정보에서 분광 peak의 면적을 구하였다. 통계처리는 Microsoft사의 Excel program내에 있는 통계 package를 이용하였다. 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에서의 각각의 대사물질의 스펙트럼을 얻어 본 결과 자장의 균일도와 SNR과 $T_2$값의 차이가 이론적인 값보다는 직선성을 보이지 않았다. 1.5T에서의 선폭은 Cho, Cr, NAA 순서로 $5.30{\pm}1.07,\;4.81{\pm}0.14,\;5.49{\pm}0$, 이에 반해 4.7T에서는 $9.14{\pm}0.55,\;8.87{\pm}0.67,\;9.65{\pm}0.56$ Hz 값이 나왔다. 평균 SNR은 NAA의 물질의 경우를 3회 측정하였는데 그 평균치는 63%의 증가를 보였다. $T_E$ 변화로 스펙트럼을 분석했을 때 $T_E=60ms$일 때 가장 SNR이 좋은 값을 보였고 $T_E=135ms$일 때 가장 낮은 값을 나타나 보였다. 두정부 백질 물질 Phantom을 제작하여 자장의 강도 즉 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에 따라 분석하게 되었는데 고자장의 영역으로 갈수록 분해능, SNR은 좋아져 보이나 자장의 세기가 커질수록 이론적인 수치보다는 상당히 적은 증가를 보이고 있다는 것을 이 연구를 통해 알게 되었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권2호
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• pp.79-85
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• 2004

목적: 정상인 뇌에서 측정한 신호대잡음비율, 주사 시간, 그리고 대사물질의 상대 비율을 이용하여 서로 다른 1.5T 자기공명영상기기에서의 수소자기공명분광법의 유용성과 차이점을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 총 10명의 정상인 (20-45세)에서 PROBE (PROton Brain Exam) 라는 자동화된 방법을 이용하여 수소 자기공명분광술을 시행하였다. 수소 자기공명분광술은 1 channel 코일의 기존의 자기공명영상기기(Signa Horizon)와 1 channel 및8 channel 코일을 이용한 다른 자기공명영상기기(Echospeed plus with EXCITE)에서 3번씩 시행하였다. 각각 방법에서 팬톰과 생체에서의 스펙트럼의 신호 대 잡음비와 주사 시간을 측정하였다. 모든 정상인에서 뇌의 2 부분, 즉 기저핵과 심부백질 부위를 위의 방법으로 각각 검사하였고 각 부위에서 대사물질의 상대적인 비율의 차이(NAA/Cr, Cho/Cr, mI/Cr)를 측정하였다. 모든 스펙트럼에서 STEAM(Stimulated Echo Acquisition Method) 방법을 이용하여 다음과 같은 조절치로 검사하였다: TR=3.0/2.0 sec, TE=30 msec, TM=13.7 msec, SW=2500 Hz, SI=2048 pts, AVG=64/128, NEX=2/8 (Signa/Echospeed). 결과 : 신호대잡음비율은 Echo speed 기계에서 약 $30\%$이상 더 높았고 주사 시간은 거의 같았다. 각각의 방법에서 모두에서 믿을만한 스펙트럼을 얻었고 정상 뇌의 2부분에서 얻은 스펙트럼 모양과 대사물질의 상대적인 비율의 차이는 서로 의미있는 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). 결론: 새로운 자기공명영상기기와 코일을 이용한 수소자기공명분광소견은 매우 믿을만 하였고 높은 신뢰성과 재현도를 보였으며 기존의 자기공명영상기기의 수소자기공명분광소견과 의미있는 차이는 없었다.C의 높은 T2 자기이완율은 T2 강조영상에서의 정상 간실질의 신호강도를 감소시켜 간실질과 VX2 암종의 구분을 쉽게 하였다. MnPC 주입시 T1 강조영상에서는 간세포 특이성 조영제의 주입시보다 종양의 경계가 명확하였고, 조영증강은 주입후 최소한시간 이상 높게 유지되었다. 결론 : MnPC가 간세포로 흡수되어 담관으로 배설된다는 사실은 Mn-DPDP와 유사한 특성이며 이는 MnPC가 새로운 간특이성 조영제임을 확인시켜 준다. 또한 MnPC의 R2값이 기존의 조영제에 비해 매우 크다는 사실은 T1 조영제로서 뿐만 아니라 T2 조영제로서의 사용 가능성을 보여준다. 이러한 사실들을 좀더 정확하게 뒷받침하기 위해서는 임상적으로 사용되기 이전에 생체 내 그리고 시험관내 연구가 더 필요하며 다른 동물모델에서의 추가적인 연구가 요구된다.유발 가능자를 1차 적으로 선별 할 수 있는 지표 개발 가능성을 제시하였다고 사료된다.대상자 선정이 어려워서 자원자를 대상으로 연구가 행해졌다. 둘째. 적은 수의 연구 대상자를 대상으로 연구가 행해졌다. 셋째. 연구기간이 짧았던 까닭에 좀더 상세한 사례 연구가 이루어질 수 없었다 좀 더 신뢰할 수 있는 표본 추출 방법을 통하여 선정된, 많은 연구 대상자를 가지고, 심도 있는 연구가 추후 반복적으로 이루어져야 할 것이다.더욱 더 발전을 거듭하고 있으며, 외식은 여행과 여가 활동의 필수적인 요소로써 그 역할을 일조하고 있다. 이와 같은 여가시간의 증가는 독신자들에게는 좀더 많은 여유시간을 가족을 이루고 있는 가족구성원들에게는 가족과의 유대를 강화하는 휴식과 오락의 소비 트렌드를 창출시켰다. 이와 더불어 외식은 식사를 해결하기 위한 단순한 수단에서 벗어나 동기와 동반자에 따라 달라지는 행동 패턴을 나타내고 있으며, 연령과 목적에 따라 세분화되는 분명한 선호도를 나타낸다. 지난 10여 년간 외국으로부터 수입된 다양한 음식과 레스토랑 업태 등은 우리나라의 외식문화 발전과 소비자들의 외식 선택

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.53-59
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• 2011

최근 PET/CT 검사는 성인 암환자뿐만 아니라 소아 암환자에게도 많이 적용하고 있다. 그러나 소아 환자의 경우 성인에 비하여 방사성 감수성이 높아 피폭선량의 관리를 필요로 하고 있다. 그러므로 본 저자는 팬텀을 이용하여 소아 PET/CT 검사 시 감쇄보정 CT 선량과 영상을 평가하였다. 3대의 PET/CT 장비 (Discovery STe, BiographTruepoint 40, Discovery 600)로 소아 사이즈의 아크릴 팬텀과 이온 챔버 선량계 (Unfous Xi CT, Sweden)를 이용하여 CT 영상획득 조건 (10, 20, 40, 80, 100, 160 mA; 80, 100, 120, 140 kVp)을 변화시켜 심부선량과 $CTDI_{vol}$ 값을 평가하였다. 그리고 NEMA PET Phantom$^{TM}$을 이용하여 같은 CT 조건으로 PET 영상을 획득하여 감쇄보정 된 각 PET 영상을 SUV 값과 신호 대 잡음 비로 평가하였다. 심부선량은 일반적으로 소아복부 CT 조건 (100 kVp, 100 mA) 보다 최소 CT 조건 (80 kVp, 10 mA)에서의 심부선량은 약 92% 감소 되었고, $CTDI_{vol}$ 값은 약 88% 감소되었다. 각 CT 조건에 따라 감쇄 보정된 PET 영상은 SUV 값에 변화가 없었고, 신호 대 잡음 비도 영향을 받지 않았다. 팬텀을 이용한 소아 PET/CT 실험시 최저 선량 CT 조건 (80 kVp, 10 mA) 을 적용하여 감쇄보정을 진행한 PET 영상에는 영향 없었다. 소아 환자의 PET/CT 검사 시 CT 의 진단이 필요 없는 PET 영상만을 획득하고자 한다면, 소아 환자의 신체에 적절히 적용한 최저선량 CT 을 감쇄보정을 하여, 유효 선량을 성인에 비하여 약 90% 이상 감소시켜 피폭 선량 저감에 도움이 될 것이다.