• 제목/요약/키워드: CNR(Contrast to Noise Ratio)

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Characterization of focal hepatic lesions with ferucarbotran (Resovist)-enhanced T2 and T2*-weighted MR imaging

  • 조은석;유정식
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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    • pp.40-40
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    • 2003
  • The purpose of this study was to characterize focal hepatic lesions through pre and post ferucarbotran-enhanced T2 and T2*-weighted imaging and to help differentiate benign and malignant lesions 대상 및 방법: Consecutive 34 patients with 52 hepatic lesions underwent MRI before and after intravenous bolus injection of ferucarbotran (Resovist Sobering, Berlin, Germany) for evaluation of focal hepatic lesions. Lesions included hemangiomas (n=17), metastases (n=12), cysts (n=10), hepatocellular carcinomas (n=8), dysplastic nodules (n=4), and focal fat deposit (n=1). T2-weighted fast spin echo (TR/TE: 4060/138) and gradient echo T2*-weighted images(TR/TE: 140/5.3, FA = 90) were obtained according to the institutional routine imaging protocol. Lesional signal-intensity and lesion-to-liver contrast changes were measured by contrast-to-noise ratio (CNR) from region of interest.

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68Ga 표지 PET/CT 검사의 최적화된 매개변수에 대한 연구 (Study of 68Ga Labelled PET/CT Scan Parameters Optimization)

  • 곽인석;이혁;김시활;문승철
    • 핵의학기술
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    • 제27권2호
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    • pp.111-127
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    • 2023
  • Purpose: Gallium-68 (68Ga) is increasingly used in nuclear medicine imaging for various conditions such as lymphoma and neuroendocrine tumors by labeling tracers like Prostate Specific Membrane Antigen (PSMA) and DOTA-TOC. However, compared to Fluorine-18 (18F) used in conventional nuclear medicine imaging, 68Ga has lower spatial resolution and relatively higher Signal to Background Ratio (SBR). Therefore, this study aimed to investigate the optimized parameters and reconstruction methods for PET/CT imaging using the 68Ga radiotracer through model-based image evaluation. Materials and Methods: Based on clinical images of 68Ga-PSMA PET/CT, a NEMA/IEC 2008 PET phantom model was prepared with a Hot vs Background (H/B) ratio of 10:1. Images were acquired for 9 minutes in list mode using DMIDR (GE, Milwaukee WI, USA). Subsequently, reconstructions were performed for 1 to 8 minutes using OS-EM (Ordered Subset Expectation Maximization) + TOF (Time of Flight) + Sharp IR (VPFX-S), and BSREM (Block Sequential Regularized Expectation Maximization) + TOF + Sharp IR (QCFX-S-400), followed by comparative evaluation. Based on the previous experimental results, images were reconstructed for BSREM + TOF + Sharp IR / 2 minutes (QCFX-S-2min) with varying β-strength values from 100 to 700. The image quality was evaluated using AMIDE (freeware, Ver.1.0.1) and Advanced Workstation (GE, USA). Results: Images reconstructed with QCFX-S-400 showed relatively higher values for SNR (Signal to Noise Ratio), CNR (Contrast to Noise Ratio), count, RC (Recovery Coefficient), and SUV (Standardized Uptake Value) compared to VPFX-S. SNR, CNR, and SUV exhibited the highest values at 2 minutes/bed acquisition time. RC showed the highest values for a 10 mm sphere at 2 minutes/bed acquisition time. For small spheres of 10 mm and 13 mm, an inverse relationship between β-strength increase and count was observed. SNR and CNR peaked at β-strength 400 and then decreased, while SUV and RC exhibited a normal distribution based on sphere size for β-strength values of 400 and above. Conclusion: Based on the experiments, PET/CT imaging using the 68Ga radiotracer yielded the most favorable quantitative and qualitative results with a 2 minutes/bed acquisition time and BSREM reconstruction, particularly when applying β-strength 400. The application of BSREM can enhance accurate quantification and image quality in 68Ga PET/CT imaging, and an optimization process tailored to each institution's imaging objectives appears necessary.

자기공명 담도췌장조영술에서의 SPIO 조영제의 유용성 평가 (Evaluation of Usefulness of SPIO (Superparamagnetic iron oxide) Contrast Agent in MRCP (Magnetic resonance cholangiopancreatography))

  • 홍인식;이해각;조재환;김현주;장현철;박철수;이선엽;구은회;동경래;조무성
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.143-148
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    • 2011
  • 담낭 결석 환자 중 MRCP를 시행한 환자를 대상으로 SPIO 제제의 조영제를 경구 주입 전, 후를 정량적으로 비교 분석하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 2009년 01월부터 2010년 02월까지 담석증을 보이는 환자 36명을 대상으로 SPIO를 경구 투입한 그룹과 투입하지 않은 그룹으로 나누어 1.5T MR scanner를 사용하여 호흡 정지 기법과 호흡 유발 기법을 이용한 T2강조 영상을 획득 하였다. 측정 부위는 호흡 정지 기법을 이용한 T2강조 영상에서는 담낭의 중앙 부위와 주위 조직의 측정을 위해 담낭 중앙을 기준으로 전, 후로 각각 15mm 떨어진 부위에 위치시켰으며 호흡 유발 기법을 이용한 T2강조 영상에서는 담낭의 중앙 부위와 간의 5,6 구역에 위치시켰다. 실험에 대한 정량적 분석방법으로 두 그룹에서 관심영역의 신호대 잡음비를 구하고 평균화 하였으며 담낭의 신호대 잡음비를 기준으로 각각 관심영역의 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하여 두 그룹 간에 수치를 비교 분석하였다. 두 그룹에서의 대조도대 잡음비는 투입한 그룹에서 높은 대조도대 잡음비를 보였다.

디지털 엑스선 장비의 사지 검사 시 환자 체형에 따른 관전압 최적화 (Optimization of Tube Voltage according to Patient's Body Type during Limb examination in Digital X-ray Equipment)

  • 김상현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.379-385
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    • 2017
  • 본 논문은 디지털 엑스선 장비(DR)에서 사지 검사 시 환자 체형 변화에 따른 최적의 관전압을 알아보고자 하였다. 상지검사는 면적선량(DAP) $5.06dGy{\ast} cm^2$, 하지검사는 DAP $5.04dGy{\ast} cm^2$ 고정한 상태에서 관전압을 4단계 변화시키며 각 단계마다 3회씩 반복 촬영하였다. 환자의 체형의 변화를 주기 위해 10 mm 씩 총 30 mm까지 두께를 증가하였다. 정량적 평가를 위해 Image J를 이용하여 관전압에 따른 네 그룹간의 대조도 및 신호 대 잡음비 값을 산출하였고 통계학적 검정은 95% 신뢰수준에서 Kruskal-Wallis test로 유의한 차이를 분석하였다. 영상의 정성적 분석을 위하여 정해진 항목에 관해 5점 리커트 척도로 평가 하였다. 상지와 하지 실험 모두에서 관전압이 증가할수록 영상의 대조도대잡음비(CNR)과 신호대잡음비(SNR)이 감소하였으며, 환자의 체형에 따른 차이를 보기 위한 실험에서는 두께가 두꺼워 질수록 CNR과 SNR이 감소하였다. 정성적 평과는 상지는 관전압이 증가할수록 점수가 증가하여 최고 55 kV 에서 4.6, 40 kV 에서 3.6이였으며, 하지는 관전압의 상관없이 평균 4.4의 고른 점수가 나왔다. 상, 하지 모두 두께가 두꺼워지면서 점수는 전반적으로 낮아졌으나 상지는 40 kV에서는 점수가 급격히 낮아졌고, 하지에서는 50 kV에서는 점수가 급격히 낮아졌다. 표준 두께를 가지고 있는 환자의 경우 상지에서는 45 kV, 하지에서는 50 kV로 촬영하는 것이 최적화 된 영상을 구현할 수 있으며, 환자의 체형 두께가 증가하는 경우 상지는 50 kV, 하지는 55 kV로 관전압을 설정 하는 것이 효과적이다.

관전압과 관전류량 변화에 대한 가상 그리드 소프트웨어(VGS) 화질평가 (Evaluation of Virtual Grid Software (VGS) Image Quality for Variation of kVp and mAs )

  • 공창기
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.725-733
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 가상 그리드 소프트웨어(VGS)의 유효성을 평가하기 방법으로 이동형 그리드를 사용하지 않은 상태에서 VGS를 사용할 때와 사용하지 않을 때(Without-VGS)로 구분하여 에너지와 피사체 두께에 변화를 주고 흉부 팬텀과 대퇴부 팬텀을 이용하여 영상을 획득하고, SNR과 CNR을 분석하여 VGS의 유효성을 알아보고자 하였다. 흉부 팬텀과 대퇴부 팬텀에서 관전류는 2.5 mAs로 고정하고, 관전압을 60 ~ 100 kVp에서 10kVp 씩 변화하여 X선 조사한 후 SNR과 CNR을 측정한 결과 흉부 팬텀에서 SNR은 Without-VGS 보다 VGS에서 약 1.09 ~ 8.86% 높게 나타났고, CNR은 Without-VGS 보다 VGS에서 4.18 ~ 14.56% 높게 나타났다. 그리고 대퇴부 팬텀에서는 SNR이 Without-VGS 보다 VGS에서 약 9.78 ~ 18.05% 높게 나타났고, CNR은 Without-VGS 보다 VGS에서 21.07 ~ 44.44% 높게 나타났다. 흉부 팬텀과 대퇴부 팬텀에서 관전압을 70 kVp로 고정하고, 관전류량은 2.5 ~ 16 mAs에서 각각 변화하여 X선 조사한 후 SNR과 CNR을 측정한 결과 흉부 팬텀에서 SNR은 Without-VGS 보다 VGS에서 약 1.49 ~ 11.11% 높게 나타났고, CNR은 Without-VGS 보다 VGS에서 4.76 ~ 13.40% 높게 나타났다. 그리고 대퇴부 팬텀에서는 SNR은 Without-VGS 보다 VGS에서 약 2.22 ~ 17.38% 높게 나타났고, CNR은 Without-VGS 보다 VGS에서 13.85 ~ 40.46% 높게 나타났다. 결론적으로 Without-VGS 보다 VGS를 사용할 때 SNR과 CNR이 높게 나타났다. 그러므로 이동형 X선 촬영장치로 검사를 해야 하는 경우 이동형 그리드를 사용하기 어려운 환경에서 VGS를 사용함으로써 좋은 영상의 화질을 얻을 수 있어 검사에 유용하게 사용될 것으로 판단되고, 이동형 X선 장치의 활용성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Low-noise reconstruction method for coded-aperture gamma camera based on multi-layer perceptron

  • Zhang, Rui;Tang, Xiaobin;Gong, Pin;Wang, Peng;Zhou, Cheng;Zhu, Xiaoxiang;Liang, Dajian;Wang, Zeyu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권10호
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    • pp.2250-2261
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    • 2020
  • Accurate localization of radioactive materials is crucial in homeland security and radiological emergencies. Coded-aperture gamma camera is an interesting solution for such applications and can be developed into portable real-time imaging devices. However, traditional reconstruction methods cannot effectively deal with signal-independent noise, thereby hindering low-noise real-time imaging. In this study, a novel reconstruction method with excellent noise-suppression capability based on a multi-layer perceptron (MLP) is proposed. A coded-aperture gamma camera based on pixel detector and coded-aperture mask was constructed, and the process of radioactive source imaging was simulated. Results showed that the MLP method performs better in noise suppression than the traditional correlation analysis method. When the Co-57 source with an activity of 1 MBq was at 289 different positions within the field of view which correspond to 289 different pixels in the reconstructed image, the average contrast-to-noise ratio (CNR) obtained by the MLP method was 21.82, whereas that obtained by the correlation analysis method was 5.85. The variance in CNR of the MLP method is larger than that of correlation analysis, which means the MLP method has some instability in certain conditions.

필터보정역투영과 적절한 커널을 이용한 소아 저선량 안면 컴퓨터단층촬영의 시행 가능성 (Feasibility of Pediatric Low-Dose Facial CT Reconstructed with Filtered Back Projection Using Adequate Kernels)

  • 지혜;유선경;이정은;이소미;조현혜;엄준영
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권3호
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    • pp.669-679
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    • 2022
  • 목적 필터보정역투영(filtered back projection; 이하 FBP)법과 적절한 커널로 재구성된 소아 저선량 안면 컴퓨터단층촬영(이하 CT)의 시행 가능성을 평가하고자 한다. 대상과 방법 응급실에서 안면 CT를 촬영한 10세 이하 환자의 임상 및 영상 데이터를 후향적으로 검토하였다. 환자들을 두 그룹으로 나누었다: 고정된 80 kVp와 자동관전류변조기법을 사용하는 저선량 CT (low-dose CT, 그룹 A, n = 73), 고정된 120 kVp와 자동관전류변조기법을 사용하는 표준 선량 CT (standard-dose CT, 그룹 B, n = 40). 모든 영상은 FBP로 재구성되었다: 그룹 A는 뼈와 연조직 커널을, 그룹 B는 뼈 커널을 이용하였다. 두 그룹의 영상 잡음, 신호대잡음비(signal-to-noise ratio; 이하 SNR), 그리고 대조대잡음비(contrast-to-noise ratio; 이하 CNR)를 비교하였다. 두 명의 영상의학과 의사가 뼈와 연조직의 영상 품질에 대해 주관적으로 점수화하였다. 용적 CT 선량지수(CT dose index volume)와 선량길이곱(dose length product)을 기록하였다. 결과 영상 잡음은 그룹 A가 그룹 B보다 높았다(p < 0.001). 연조직 커널을 사용한 그룹 A 영상에서 가장 높은 SNR과 CNR을 보였다(p < 0.001). 뼈의 정성적 평가에서 뼈 커널 영상들을 비교하면 그룹 A가 그룹 B보다 비슷하거나 높은 점수를 보였다. 연조직의 정성적 평가에서 연조직 커널을 이용한 그룹 A와 뼈 커널에 연조직 창 설정을 이용한 그룹 B 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p > 0.05). 그룹 A는 그룹 B에 비해 방사선 선량이 76.9% 감소했다(3.2 ± 0.2 mGy vs. 13.9 ± 1.5 mGy, p < 0.001). 결론 연조직 커널 영상을 FBP로 재구성된 전통적인 CT에 추가함으로써 영상 품질을 유지하면서 소아 저선량 안면 CT 프로토콜을 사용할 수 있다.

약하게 조영증강된 병변의 유방 전용 CT 영상의 대조도 개선을 위한 적응적 영상 재조정 방법: 팬텀 연구 (Adaptive Image Rescaling for Weakly Contrast-Enhanced Lesions in Dedicated Breast CT: A Phantom Study)

  • 김빛별;김호경;김진성;기용간;주지현;전호상;박달;김원택;남지호;김동현
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권6호
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    • pp.1477-1492
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    • 2021
  • 목적 Dedicated breast CT (이하 DBCT)는 유방 압박의 고통이 없는 영상 진단 기법으로 최근 주목받고 있다. 본 연구에서는 DBCT 영상에서 약하게 조영증강된 작은 병변의 검출률을 높이기 위해 피사체의 기하학적 정보를 이용하여 최적의 영상 문턱값을 제공하는 adaptive image rescaling (이하 AIR) 기법을 제안하였다. 대상과 방법 5개의 동일 크기의 구멍과 서로 다른 크기의 구멍을 가지는 두 개의 디스크를 각각 제작하고, 이를 60 kVp와 100 kVp로 스캔하여 single-energy CT (이하 SECT), dual-energy CT (이하 DECT), 그리고 AIR 영상을 생성하였다. 전임상 평가를 위해 돼지 조직 영상도 획득하였다. Image contrast (이하 IC)와 contrast-to-noise ratio (이하 CNR)로 화질을 평가하였으며, student's t test를 이용하여 영상 간 화질의 차이를 검증하였다. 결과 AIR의 평균 IC (0.70)는 DECT (0.94)의 74.5%로 나타났으며, SECT (0.22) 보다 318.2% 높았다. 또한 AIR의 평균 CNR (5.08)은 SECT (14.30)의 35.5%로 나타났고 DECT (2.28) 보다 222.8% 높게 측정되었다. 돼지 조직의 전임상 평가 결과도 비슷한 양상을 보였다. 결론 AIR은 SECT보다 높은 영상 대조도를 가지며, 50% 선량만으로도 DECT에 비견할 만한 화질 성능을 제공할 수 있음을 확인하였다. 따라서 AIR은 DBCT 영상에서 약하게 조영증강된 병변의 검출률을 개선할 수 있을 것으로 생각된다.

자체 제작된 팬텀을 적용한 Breast Specific Gamma Imaging 검사 프로토콜에 대한 고찰 (The study of Breast Specific Gamma Imaging Protocol using Self-development Phantom)

  • 이해정;이주영;임근교;박훈희
    • 핵의학기술
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    • 제18권2호
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    • pp.39-47
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    • 2014
  • 유방암 환자가 매년 증가함에 따라 BSGI 검사에 대한 의존도가 높아지고 검사 건수가 증가하고 있는 추세이다. 하지만 국내에서 BSGI 검사는 각 기관의 상황 및 업체권고에 따라 검사 프로토콜을 적용하고 있으며 관련 연구가 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 영상의 질을 평가할 수 있는 팬텀을 자체적으로 제작하여 검사 프로토콜에 대해 고찰하고자 하였다. Dilon 6800 BSGI 장비를 이용하여 팬텀 내 구의 크기는 5단계로 구분하여 제작하여 실험하였다. 방사성동위원소는 $^{99m}TcO_4$를 사용하여 배후방사능과 관심영역의 비율을 2 : 4 : 8로 구분하였으며 5, 7, 10분 영상을 획득하였다. 획득된 영상은 각 구의 크기에 따라 관심영역을 설정하고 정량적, 정성적 분석을 시행하였다. 획득된 데이터는 SPSS ver.18.0을 통해 통계 분석하였다. 정량적, 정성적 분석 결과, 방사성동위원소의 주입량에 따른 각 구의 계수율은 주입량이 많을수록 계수율이 증가하였고, 구의 크기가 클수록 계수율이 증가하는 성향을 나타냈다(p<0.005). 영상획득시간에 따른 각 구의 계수율은 획득시간이 길수록 계수율이 증가하였고, 구의 크기가 클수록 증가하는 성향을 나타냈다(p<0.005). 방사성동위원소의 주입량에 따른 각 구의 대조도 잡음비는 주입량이 많을수록 증가하는 성향을 나타냈고, 8배 비율의 획득영상에서 대조도 잡음비가 가장 높았다. 또한 영상획득시간에 따른 각 구의 대조도 잡음비는 획득시간이 길수록 증가하는 성향을 나타냈고, 7분 획득영상에서 대조도 잡음비가 가장 높았다(p<0.005). 자체적으로 제작한 팬텀을 통한 정량적, 정성적 평가에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 팬텀의 유용성을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구를 통해 장비 특성과 환경을 고려하여 BSGI 검사 프로토콜을 확인하고 활용한다면 보다 임상적 가치가 높을 것으로 사료된다.

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산소주입에 의한 FLAIR 영상에서 생리식염수의 신호 변화 (Signal Change of Normal Saline by Oxygen Injection in FLAIR Image)

  • 신운재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.55-63
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    • 2019
  • 고농도의 산소를 흡입하는 경우에 자기공명영상의 FLAIR(fluid attenuated inversion-recovery, FLAIR) 영상에서 뇌척수액에서 신호가 억제되지 않고 고신호로 나타나는 경우가 있다는 보고가 있었다. 본 연구는 아가 젤로 고정한 팬텀을 제작하여 산소를 주입한 생리식염수와 조영제를 희석한 생리식염수의 신호를 FLAIR 기법의 반전시간(TI : inversion time)을 변화하여 영상을 획득하고, 분석하여 기초자료를 마련 하고자 하였다. 부산 P병원의 Philips Achieva MR 3.0T를 이용한 결과에서 자기공명영상의 FLAIR 기법에서 산소가 주입된 생리식염수의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)는 산소가 주입되지 않은 생리식염수 보다 증가되었다. 하지만 희석된 조영제보다는 높지 않았다. 반전시간 1,800ms에서는 산소에 의한 신호 증강이 없는 영상을 획득할 수 있었다. 산소가 주입된 생리식염수와 조영제의 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio)에서도 임상에서 주로 사용하는 반전시간 2,800ms보다 1,800ms에서 높게 증가되었다. 본 실험의 결과가 자기공명영상의 FLAIR 기법에서 산소 주입에 따른 뇌척수액의 신호 변화 연구에 기초자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.