• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.773-778
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• 2019

X-선을 이용한 영상은 진단에 필수적인 요소지만 영상에서의 noise발생이 불가피하다. 이를 보완하기 위해 환자의 피폭선량은 낮추면서 영상의 질은 높여주는 total variation (TV) 알고리즘이 제시되었다. 본 연구의 목적은 시뮬레이션을 통해 부가 여과판의 두께에 따라 방사선 영상 촬영 시 영상의 화질에 미치는 영향을 확인하고, TV 알고리즘의 유용성을 평가하는 것이다. 부가 여과판의 두께변화에 따른 각 알고리즘 적용 시 Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) 시뮬레이션 영상을 이용하여 Polymethylmethacrylate(PMMA) 팬텀의 실제 크기, 모양과 재질을 동일하게 하고 대조도 대 잡음비 (contrast to noise ratio, CNR)과 변동계수 (coefficient of variation, COV)값을 비교하였으며 그 결과 TV 알고리즘 적용 시 CNR 값이 가장 높고 COV 값이 가장 낮다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 모든 알고리즘에서 0 mmAl을 사용할 경우 가장 우수한 CNR과 COV값을 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1294-1300
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• 2013

본 연구는 심근생존능검사 시 가돌리늄 함유량이 높은 조영제(1mmol/mL)를 사용함으로써 대조도대잡음비(CNR)를 높이고, 이로 인한 진단적 가치를 극대화 시키는데 연구의 목적을 두었다. 조사방법은 단위부피당 0.5mmol/mL의 함유량을 가진 기존의 조영제(gadoterate meglumine)를 사용한 284명과 1mmol/mL의 함유량을 가진 새로운 조영제(gadobutrol)를 사용한 120명 등 총 404명의 환자를 연구대상으로, 가돌리늄 함유량에 따른 대조도 차이를 알아보기 위하여 좌심실과 정상심근의 신호강도를 각각 측정한 후 신호대잡음비(SNR)와 CNR을 비교 평가하였다. 연구 결과, 가돌리늄 함유량이 1mmol/mL 조영제 사용 시 SNR은 심근이 25.13%, 심실이 30.74% 높았고, CNR 또한 SNR과 같이 31.29% 높았으며, 통계적으로도 매우 유의하였다. 결론적으로 가돌리늄 함유량이 높은 1mmol/mL 조영제의 사용으로 높은 T1 단축효과를 나타내어 신호강도가 커지고, 이로 인해 대조도 차이가 큰 영상을 얻어 진단적 가치가 높았다. 본 연구는 심장질환이 의심되는 환자에 대한 1mmol/mL 조영제의 유용성을 최초로 증명하여 진단적 가치를 높일 수 있다는 데에 학문적 의의가 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.453-458
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• 2019

본 연구에서는 Geant4 application for tomographic emission (GATE) 시뮬레이션 프로그램을 통해 설계 된 male adult mesh (MASH) 팬텀의 영상을 획득한 후 다양한 필터링 인자가 설정된 FNLM 노이즈 제거 알고리즘을 적용함으로써 그에 따른 영상 특성의 경향성을 알아보고자 한다. 이를 위해 GATE 시뮬레이션 프로그램을 통해 인체를 모사할 수 있는 MASH 팬텀을 설계하였다. 또한, 설계된 MASH 팬텀을 기반으로 MATLAB 프로그램을 통해 복부영상을 획득한 후 0.005의 $\sigma$ 값을 갖는 Gaussian noise를 추가하여 열화영상을 모델링하였다. 모델링 된 열화영상으로부터 제안하는 FNLM 노이즈 제거 알고리즘의 필터링 인자를 각각 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0 으로 설정하여 적용하였으며, 정량적 평가를 위해 FNLM 노이즈 제거 알고리즘이 적용된 영상들로부터 각각의 coefficient of variation (COV), signal to noise ratio (SNR) 그리고 contrast to noise ratio (CNR)을 측정하였다. 결과적으로, 0.05의 필터링 인자가 적용된 영상에서 가장 개선된 COV, SNR 그리고 CNR 값을 보였다. 특히, COV는 설정된 필터링 인자가 증가함에 따라 감소하였으며, 0.05 값 이후부터 거의 일정한 값을 나타내었다. 또한, SNR 및 CNR의 경우 필터링 인자가 증가함에 따라 증가하였으며, 0.05 값 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로, 열화 영상으로부터 FNLM 노이즈 제거 알고리즘 적용 시 적합한 필터링 인자를 설정해야 함이 증명되었다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.779-785
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• 2019

인체공학적으로 개발된 Bismuth 차폐체를 뇌동맥류 코일 색전술에 적용함으로써 의료방사선 피폭으로부터 두피 및 수정체의 방사선 피폭을 감소시키고자 하였다. 광자극 형광 선량계를 이용하여 후두부, 양쪽 측두부, 양쪽 수정체부, 코 끝부를 개발된 Bismuth 차폐체를 사용 전 (A그룹) 후 (B그룹)로 측정하여 입사 표면 선량을 분석하였다. Bismuth 차폐체를 사용할 경우 화질에 대한 평가를 Signal to noise ratio (SNR)과 Contrast to noise ratio (CNR) 분석을 했다. A 그룹과 B 그룹의 입사 표면 평균 선량을 비교한 결과 A 그룹에 비해 B 그룹에서 평균 26.92% 감소되었다. CNR과 SNR의 분석은 로드맵과 디지털 감산조영 모두 동일하게 측정되었다. Bismuth 차폐체의 사용은 뇌혈관 중재적 시술 후 나타날 수 있는 일시적 탈모 및 기타 확률적 영향에 따른 방사선 장애를 화질의 저하 없이 감소시킬 수 있는 대안이 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.619-625
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• 2017

본 연구는 조영제 주입 전 복부 검사 시 필수적으로 적용되고 있는 HASTE, HASTE(f/s), FFE(in, out)를 중심으로 두 기기에 대한 복부장기의 신호 대 잡음비(SNR; Signal to Noise Ratio)와 대조도 대 잡음비(CNR; Contrast to Noise Ratio)를 정량적으로 평가함으로서 최적의 장비선택을 알아보고자 하였다. 데이터분석은 1.5T 와 3.0T 자기공명영상기기(Philips medical system, Netherland)를 이용하여 검사한 복부영상을 무작위로 선정하여 분석을 하였다. 정량적 분석결과 간(Liver), 신장(Kidney), 비장(Spleen)에서는 1.5와 비교했을 때 3.0T가 SNR, CNR 값이 높게 나타났고(p<0.05), 위(Stomach), 복부지방(Abdominal Fat), 췌장(Pancreas)에서는 1.5T 가 높은 결과를 얻었다(p<0.05). 결론적으로 두기기별 장기에 대한 정량적 평가를 했을 때 인체의 바같 부분 조직은 전반적으로 3.0T 가 높게 나타났고 가스를 포함하여 자화율의 차이를 많이 발생시키는 안쪽부분의 장기는 1.5T 가 높은 결과를 얻었다. 이러한 결과는 환자상태에 따라 조영제를 사용하지 못하고 MRI 검사를 하는 경우 정확한 진단학적 정보를 제공하는데 가이드라인이 될 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권4호
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• pp.224-228
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• 2002

MR영상에 Spatial Modulation of Magnetization (SPAMM)과 같은 lagging 기법을 이용하여 심근의 움직임을 분석하여 임상에 적용하려는 많은 노력들이 이루어지고 있다. Tagging 대조도는 자동 tagline 검출 알고리즘을 사용하는 경우, 그 정확도에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 tagline들 간의 간격에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 연구의 목적은 SPAMM 영상에서 tagline 간격과 tagging 대조도와의 관계를 생체내 연구를 통해 알아보고자 하였다. 두 명의 건강한 지원자를 대상으로 1.5T MR 시스템에서 SPAMM 기반의 ECG triggered MR 영상을 획득하였다. 영상을 획득할 때, 먼저 3.6 mm에서 9.6 mm 사이의 간격을 가지는 수평 tagging stripe pattern의 tagline을 가하였다. 심실의 영상은 심장주기가 진행되는 동안 field echo EPI (FE-EPI) 기법을 이용하여 심실 중간 부분에서 얻었다 각 영상에 대한 tagging contrast-to-noise ratio (CNR)는 IDL을 이용한 프로그램을 사용하여 측정하였다. 분석 결과는, 심근의 수축이 진행되는 동안, tagline 간격이 좁은 경우 CNR은 급격한 감소를 나타내었으나, 간격이 넓은 경우에서는 CNR 감소 현상이 보이지 않았다. 같은 심장 위상에서, CNR은 tagline 간격이 넓어짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 특히, 완전히 수축한 심장 위상에서는, CNR의 변화가 다른 위상일 때와 비교해서 그 증가율이 높음을 알 수 있었다. 이러한 양상은 움직임이 없는 다른 주변 조직에서는 관찰되지 않았다. 결론적으로, 본 연구에서는 lagging 대조도가 tagline 간격 및 심근의 수축에 영향을 받을 수 있음을 알 수 있었으며, 앞으로 정확한 심근 움직임 연구를 위한 기초 자료로 쓰여질 수 있을 것이라 생각된다.

• 대한영상의학회지
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• 제84권1호
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• pp.240-252
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• 2023

목적 소아 환자에서 두부 컴퓨터단층촬영(이하 CT)에 대한 딥러닝 이미지 재구성(deep learning image reconstruction; 이하 DLIR; TrueFidelity; GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA)의 효과를 평가하고자 한다. 대상과 방법 총 126개의 소아 두부 CT 이미지를 수집했으며, adaptive statistical iterative reconstruction (이하 ASiR)-V를 사용한 반복적 재구성 및 세 가지 수준의 DLIR을 사용한 재구성을 시행하였다. 각 이미지 세트 그룹은 환자의 연령에 따라 4개의 그룹으로 구분하였으며 각 연령군의 임상 및 방사선량 관련 데이터를 검토하였다. 양적 매개 변수에는 signal to noise ratio (이하 SNR) 및 contrast to noise ratio (이하 CNR)가 포함되었으며 질적 매개 변수로 영상의 잡음(noise), 회백질의 구분 정도, 선명도, 인공물 및 수용 가능성(acceptability), 영상의 질감이 포함되었고 이에 대한 평가와 비교를 시행하였다. 결과 모든 연령 그룹의 모든 수준의 SNR 및 CNR은 높은 수준의 DLIR 사용 시 증가하였다. ASiR-V와 비교했을 때 높은 수준의 DLIR은 SNR 및 CNR이 개선되었다(p < 0.05). 그리고 DLIR의 수준이 증가될수록 순차적인 잡음 감소, 회백질 구분 개선, 선명도 개선이 나타났다. 이러한 변수들에서 높은 수준의 DLIR 사용 시 ASiR-V와 유사한 정도의 수치가 측정되었다. 인공물과 수용 가능성의 경우에 적용된 DLIR 수준 간에 큰 차이를 보이지 않았다. 결론 소아 두부 CT에 고수준 DLIR을 적용하면 영상의 노이즈를 줄일 수 있으나 인공물 처리에 대한 개선이 필요하다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.131-139
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• 2022

본 연구는 척추경 나사못(Pedicle screw)을 돼지 흉추에 삽입하여 일반적인 CT검사(Non MAR)와 인공물을 줄이기 위한 금속성 인공물 감소기법(Metallic Artifact Reduction for Orthopedic Implants, O-MAR)으로 얻어진 흉추 Axial영상을 4개의 알고리즘(Standard, Soft, Bone, Detail)에 재구성하였다. 이에 얻은 영상을 image J 프로그램을 이용하여 신호대잡음비(Signal Noise Ratio, SNR)와 대조도대잡음비(Contrast to Noise Ratio, CNR)를 주어진 식에 의거하여 측정값을 구하고 흉추 척추경 나사못 삽입술 CT검사에 맞는 관전압과 알고리즘을 알아보고자 하였다. 결과적으로 Non MAR 사용한 경우에는 80, 100, 120, 140 kVp에서 soft 알고리즘이 SNR, CNR이 가장 높게 나타났다. 반면에 MAR를 사용한 경우 80 kVp에서는 Standard 알고리즘이 가장 높게 나타났고 100 kVp에서는 Standard, Soft 알고리즘이 비슷한 값으로 높게 나타났다. 120 kVp에서는 Soft, Standard 알고리즘이 비슷한 값으로 나타났고 140 kVp에서는 Soft 알고리즘에서 SNR, CNR이 가장 높게 나타났다. 따라서 Non MAR와 MAR를 비교했을 경우 MAR를 사용한다고 하더라도 관전압 변화에 따라 모든 알고리즘에서 SNR과 CNR이 증가하는 것은 아니었다. 본 연구는 이후 척추경 나사못 CT검사 영상 평가에 도움이 되는 기초자료로써 선택적인 관전압과 알고리즘 사용으로 영상의 질을 더 높일 수 있는 계기가 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.845-852
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• 2018

본 연구는 심장 혈관 조영술의 투시 영상과 씨네 영상을 획득하는 데 있어서 초당 프레임 횟수를 변화함에 따라 흡수선량과 획득 영상의 화질의 추이를 살펴보는 것을 목적으로 한다. 또, FOV 확대와 Live Zoom이라는 두 가지 확대 모드에 따른 변화도 고찰 대상으로 한다. 인체모형 팬텀을 심장 혈관 조영장치 위에서 초당 프레임 횟수를 7.5, 15, 30 f/s로 설정하고 두 가지 확대 모드에 대하여 각각 5회씩 촬영하였다. 선량의 척도로서는 흡수선량과 에어 커머가 사용되었고, 화질 평가의 척도로는 잡음의 세기로서의 표준 편차(SD), 신호 대 잡음비(SNR)와 대조도 대 잡음비(CNR) 등을 활용하였다. 초당 프레임 횟수가 30부터 15, 7.5 f/s로 감소되었을 때, DAP와 에어 커머는 동일한 비율로 감소하였으나, 화질의 척도인 SD, SNR과 CNR은 거의 변화가 없었다. 확대 모드에의 의존도에 관해서는, Live Zoom이 FOV 확대와 비교하였을 때, DAP, 에어 커머와 SD에 대해서는 통계적 의미 있는 차이를 보이지 않았으나, SNR과 CNR에 있어서는 통계적 유의미한 개선을 보였다. 이러한 실험 결과에 의하여, 초당 프레임 횟수는 화질의 열화 없이 되도록 낮게 설정하는 것이 가능하며, 확대 모드도 추가적인 선량 없이 실시간 확대가 가능한 Live Zoom 모드를 적극적으로 활용 가능하며 이는 화질의 여러 척도의 저하를 가져오지 않음을 알 수 있었다.