• International Journal of CAD/CAM
• /
• 제6권1호
• /
• pp.81-87
• /
• 2006

This paper describes a method for extracting surfaces from multi-material CT (Computed Tomography) data. Most contouring methods such as Marching Cubes algorithm assume that CT data are composed of only two materials. Some extended methods such as [3, 6] can extract surfaces from the multi-material (non-manifold) implicit representation. However, these methods are not directly applicable to CT data that are composed of three or more materials. There are two major problems that arise from fundamentals of CT. The first problem is that we have to use n(n-1)/2 threshold values for CT data contains n materials and select appropriately one threshold value for each boundary area. The second is that we cannot reconstruct only from CT data in which area three or more materials are adjacent each other. In this paper, we propose a method to solve the problems by using image analysis and demonstrate the effectiveness of the method with application examples construct polygon models from CT data of machine parts.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.41-47
• /
• 2019

In this paper, we propose a application of conditional generative adversarial network (cGAN) for generation of contrast enhanced computed tomography (CT) image. Two types of CT data which were the enhanced and non-enhanced were used and applied by the histogram equalization for adjusting image intensities. In order to validate the generation of contrast enhanced CT data, the structural similarity index measurement (SSIM) was performed. Prepared generated contrast CT data were analyzed the statistical analysis using paired sample t-test. In order to apply the optimized algorithm for the lymph node cancer, they were calculated by short to long axis ratio (S/L) method. In the case of the model trained with CT data and their histogram equalized SSIM were $0.905{\pm}0.048$ and $0.908{\pm}0.047$. The tumor S/L of generated contrast enhanced CT data were validated similar to the ground truth when they were compared to scanned contrast enhanced CT data. It is expected that advantages of Generated contrast enhanced CT data based on deep learning are a cost-effective and less radiation exposure as well as further anatomical information with non-enhanced CT data.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
• /
• 제43권2호
• /
• pp.137-142
• /
• 2009

목적: 이 연구는 $^{18}F$-FDG Positron Emission Tomography/computed Tomography(PET/CT) 영상 검사의 병원간 전송을 위해 사용되는 CD자료의 현황과 문제점에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2006년 6월부터 2007년 10월까지 외부 병원에서 시행한 $^{18}F$-FDG PET/CT 검사에 대한 판독 의뢰가 있었던 746명의 환자들을 대상으로 하여, 56개의 병원 PET/CT영상 CD자료에 대해서 조사하였다. 그리고 DICOM표준 형식의 횡단면(transaxial) PET과 CT 영상이 없거나 제한적인 병원들을 대상으로 각 병원의 핵의학과 과장님들께 인터넷 메일을 통해 설문 조사를 실시하였다. 결과: 조사된 병원 전체의 37.5%(21/56)만이 정확한 판독과 진료를 위해 필요한 DICOM 표준 형식의 횡단면 전체 PET 영상과 CT 영상 모두를 제공해 주고 있었다. 나머지 병원들에서는 이차적인 캡쳐(secondary capture image) 영상 또는 PET/CT 융합 영상(fusion image)만으로 구성된 제한적인 영상 자료를 제공해 주고 있었다. 설문조사에는 14개의 병원에서 답변해주었는데 그 중 6개(42.9%) 병원의 핵의 학과에서는 제한적인 영상을 보낸다는 사실을 본 연구의 설문 조사 전에는 제대로 알지 못하고 있었다 나머지 병원들에서 PET/CT 영상 CD자료의 구성이 제한적이게 된 주된 이유는 의료영상저장전송장치(PACS, Picture Archiving and Communication System)의 용량상의 문제로 온전히 모든 PET/CT 영상을 PACS서버에 올리지 않는데, 환자는 PACS에 올라가 있는 영상만 복사해가기 때문이었다. 결론: 현재 각 병원들에서 외부 병원으로 복사하여 보내는 PET/CT영상 자료 CD는 전체 대상 병원의 절반 이상에서 제한적인 영상만을 포함하고 있어서, 외부 병원 영상을 받아서 환자 진료에 이용하는 병원에서는 제한된 영상 정보로 인한 PET/CT 검사의 판독 및 활용 상에 어려움, 재촬영에 따른 추가 의료비 지출이 상당한 문제가 되고 있다. 각 병원들에서 외부 병원으로 보내는 PET/CT 영상 자료에는 DICOM 표준 형식의 전체 횡단면 PET 영상과 전체 횡단면 CT 영상은 최소한 필수적으로 포함시키도록 하는 정부와 학회 차원에서의 PET/CT 영상에 대한 가이드라인 마련이 필요하다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.182-190
• /
• 2005

목적: CT기반 감쇠보정 영상의 표준섭취계수(Standard Uptake Value:SUV)가 $^{137}Cs$ 기반 감쇠보정 영상의 SUV보다 높다. 이 연구에서는 이러한 오차가 생기는 원인을 밝히고자 감쇠계수가 정확하게 변환되었는지 여부를 관심영역 분석을 통하여 평가하였다. 대상 및 방법: Philips GEMINI PET/CT는 X-ray CT (평균 40 keV) 혹은 $^{137}Cs$ (662 keV) 투과영상을 감쇠보정에 이용하는데 GEMINI PET/CT에서 사용하는 각각 선원의 에너지는 511 keV에서 얻은 감쇠계수와 틀리기 때문에 스캐너 내부에 장착된 감쇠계수 변환 알고리즘을 이용하여 511 keV에 해당하는 감쇠계수 값으로 변환된 감쇠지도를 사용하므로 감쇠계수의 변환이 정확하게 이루어졌는지 평가하는 것이 중요하다. 각각의 실험과정은 다음과 같다. 먼저 시스템 성능평가 팬텀 CT 투과 영상을 사용하여 Hounsfield units (HU)값을 측정하였다. 다음으로 NEMA 타원형 ECT 팬텀의 CT, $^{137}Cs$ 투과영상을 얻어 $^{68}Ge$ 투과선원을 장착한 Siemens ECAT EXACT 47 PET 스캐너에서 얻은 팬텀 투과 영상과 비교하여 감쇠계수가 511 keV에 해당하는 감쇠계수로 잘 변환되었는지 측정하였고 Gammex 467 electron density CT 팬텀의 CT, $^{137}Cs$ 투과영상에서 관심영역 분석을 하여 다양한 전자밀도 값에 대한 감쇠계수 변환의 정확성을 평가하였다. 또, 재구성한 영상에 미치는 영향을 평가하기 위하여 정상 및 병적 조직에서 CT, $^{137}Cs$ 기반 감쇠계수와 표준섭취계수를 비교하였다. 결과: CT에서 측정한 HU는 신뢰할 수 있는 값임을 확인하였으나 전자밀도와 원자번호가 큰 영역에서 CT 기반 감쇠계수에 오차가 있었는데 NEMA 타원형 ECT 팬텀 실험결과에 의하면 뼈 영역에서 오차는 11%이었다. 임상데이터에서도 마찬가지로 CT를 이용하여 얻은 감쇠계수가 $^{137}Cs$을 이용하여 얻은 감쇠계수보다 낮았고 전자밀도와 원자번호가 큰 영역에서 오차가 컸다. 그러나, 표준섭취계수는 $^{137}Cs$를 사용하여 감쇠보정을 한 영상의 값이 CT를 이용하여 감쇠보정을 한 값보다 오히려 낮았고 표준섭취계수의 백분율 차이는 $6.6{\sim}52.7%$이었다. 결론: CT의 HU가 정확함에도 불구하고 뼈 영역에서 CT 투과영상을 기반으로 한 감쇠계수의 변환이 부정확하고 CT 및 $^{137}Cs$ 투과영상을 기반으로 얻은 표준 섭취계수에 차이가 있으므로 이에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• 핵의학기술
• /
• 제13권1호
• /
• pp.82-85
• /
• 2009

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect of extended CT field of view (FOV) on PET/CT of Standardized uptake value (SUV) when imaging extends beyond the CT FOV. Materials and Methods: CT images were reconstructed at different FOV sizes (500 and 700 mm). Two sets of CT images were reconstructed from the CT projection data by using two FOV sizes. Twenty patients were used in this study. PET images were reconstructed using attenuation maps with 500 mm CT FOV and 700 mm extended CT FOV images. Region of interests (ROIs) drawn on the PET images. In addition, twenty patients' PET images reconstructed by 500 mm CT FOV and 700 mm extended CT FOV were compared with $SUV_{max}$. Results: When using attenuation maps with 700 mm extended CT FOV, the $SUV_{max}$ analysis of liver (p=0.000), lung (p=0.007), mediastinum (p=0.001) were statistically significant. Conclusions: 700 mm extended CT FOV helps to recover the true activity distribution in the PET emission data. In addition, 700 mm extended CT FOV has affected SUV measurement of liver, lung, mediastinum.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.289-294
• /
• 2022

본 연구는 CT와 USG 스캔 데이터를 이용하여 팬텀 실험과 환자 스캔 데이터를 활용하는 임상실험으로 체적 측정의 정확도 및 유용성을 알아보았다. 그 결과 CT와 USG 스캔 데이터 모두 다양한 체적의 실제 원형 팬텀의 체적과 유의한 차이가 없었으며(p>0.05), 동일 환자의 방광 체적 측정 결과 CT 데이터는 236.9±2.1, USG 영상은 236.9±1로 측정되어 통계분석 결과 유의한 차이가 없는 것으로 분석되었다(p>0.05). 본 결과의 임상 적용은 추가 임상실험이 필요하지만, 환자 피폭, 검사자의 스캔 기술, 그리고 CT 재구성 경험 등을 고려하여 CT 또는 초음파 장치를 선택 적용한다면 의료영상을 활용한 체적 측정의 유용성 측면에서 기초자료로 적용 가치가 있을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
• /
• 제14권2호
• /
• pp.38-40
• /
• 2010

이 논문은 먼저 서울대병원 PET/CT 외부 반입 영상 자료의 현황을 파악하고 이를 바탕으로 현재 각 병원 간 전송을 위해 사용되는 PET/CT 영상 자료의 현황과 문제점에 대해 알아보고자 한다. 2010년 1월부터 4월까지 외부 병원에서 의뢰한 PET/CT 영상 판독 의뢰가 있었던 64개 병원을 대상으로 하였다. 각 병원들의 PET/CT 영상 자료에 대해 개별 PET과 CT 영상 자료 제공 여부, PET/CT 융합 영상 제공 여부 등을 조사하였다. 그리고 외래 판독 의뢰가 많았던 병원 상위 5개 병원의 핵의학과 책임자에게 전화를 통한 설문 조사를 실시하였다. 질문 항목은 각 병원 핵의학과에서는 외부 병원 반출용 PET/CT 영상 자료의 구성에 대해 알고 있는지 여부와 핵의학과 자체에서 외부 병원 영상을 처리하는지 여부이다. 서울대병원에 판독이 의뢰된 64개 병원의 PET/CT 영상 CD 자료에 대해 조사하였다. 이 중 횡단면 PET 영상을 제공해준 병원은 조사된 전체 병원의 73%, 횡단면 CT 영상을 제공해준 병원은 조사된 전체 병원의 73%에 불과하였으며 횡단면 융합 영상을 제공해준 병원은 조사된 전체 병원의 77%, MIP 영상을 제공해준 병원은 조사된 전체 병원의 86%였다. 그리고 병원마다 보내는 데이터들이 다 제각각이었다. 어떤 경우는 DICOM 표준형식의 횡단면 PET/CT 영상 등 모든영상이 포함된 경우도 있고 반대로 MIP 영상과 2차원 캡쳐 영상이 없는 경우도 있다. 최소한의 영상을 포함시키는 것도 중요하지만 불필요하게 많은 영상 정보들은 저장 매체의 용량과 영상의 복사 등의 이동 시간에도 비효율적이다. 가장 중요한 DICOM 표준 형식의 횡단면 PET/CT 영상을 전혀 포함하지 않은 병원들을 대상으로 한 전화 설문에서는 핵의학과 자체에서 외부 반출용 PET/CT 영상 자료의 구성에 대해 모르고 있었으며 핵의학 영상 자료를 PACS에 올리고 외부 반출용 영상 CD 제작을 타 부서에서 진행하고 있었다. 현재 각 병원들에서 외부 병원으로 복사하여 보내는 PET/CT 영상 자료 CD는 전체 대상 병원의 27% 이상에서 제한적인 영상만을 포함하고 있어 외부 병원 영상을 받아 환자진료에 이용하는 병원에서는 제한된 영상 정보로 인한 PET/CT 검사의 판독 및 활용 상의 어려움, 재촬영에 따른 추가 의료비 지출이 상당한 문제가 되고 있다. 각 병원들에서 외부 병원으로 보내는 PET/CT 영상 자료에는 최소한 DICOM 표준 형식의 전체 횡단면 PET 영상과 전체 횡단면 CT 영상을 필수적으로 포함시키도록 하고 불필요한 영상을 최소화하는 학회 차원에서의 외부 반출 PET/CT 영상에 대한 가이드라인 마련이 필요하다고 사료된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.396-405
• /
• 2021

In surgery to remove pancreatic cancer, it is important to figure out the shape of a patient's pancreas. However, previous studies have a limit to detect a pancreas automatically in abdominal CT images, because the pancreas varies in shape, size and location by patient. Therefore, in this paper, we propose a method of learning various shapes of pancreas according to the patients and adjacent slices using Faster R-CNN based on Inception V2, and automatically detecting the pancreas from abdominal CT images. Model training and testing were performed using the NIH Pancreas-CT Dataset, and intensity normalization was applied to all data to improve pancreatic detection accuracy. Additionally, according to the shape of the pancreas, the test dataset was classified into top, middle, and bottom slices to evaluate the model's performance on each data. The results show that the top data's mAP@.50IoU achieved 91.7% and the bottom data's mAP@.50IoU achieved 95.4%, and the highest performance was the middle data's mAP@.50IoU, 98.5%. Thus, we have confirmed that the model can accurately detect the pancreas in CT images.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제18권3호
• /
• pp.134-138
• /
• 2007

현재의 PET/CT 시스템은 양질의 CT 영상을 추가함으로 인하여 기존의 PET 만의 시스템에 비하여 정확한 병소 위치의 지정으로 인한 진단적 가치를 높인 뛰어난 장비로 알려져 있다. 대부분의 PET/CT 시스템은 기존의 PET시스템에서 감쇠 지도를 만들기 위하여 사용하던 $^{68}Ge$ 또는 $^{137}Cs$ 등의 투과선원이 아닌 CT data를 감쇠 지도로 사용함으로 인하여 감쇠보정을 위한 획득시간을 획기적으로 줄여주었다. 그러나 이 감쇠 보정용 CT의 사용은 환자의 피폭선량을 증가시키는 결과를 초래하였다. 본 연구의 목적은 PET/CT 시스템에서 PET 영상의 감쇠지도로 쓰이는 CT를 수행할 경우 원하는 화질을 유지할 수 있는 상태에서의 최저의 관전류값을 평가하는 것이었다. 영상 획득을 위한 기기로는 GE DSTe PET/CT 시스템을 사용하였다. 본 연구를 위하여 3D 호프만 팬텀과 원통형 팬텀에 1.190 mCi의 $^{18}F-FDG$를 주입하여 PET 영상 및 CT 영상을 획득하였으며 관전류를 140 kVp, 조사시간을 8초로 고정한 상태에서 CT의 관전류 값을 95 mA, 45 mA, 40 mA, 35 mA, 30 mA, 25 mA, 20 mA, 15 mA, 10 mA로 바꾸어가면서 영상을 획득하여 감쇠지도를 만든 후 그 data를 이용하여 재구성한 각각의 PET 영상의 질을 평가하였다. 영상평가를 위한 지표로는 CT 영상의 표준편차와 PET 영상에서의 회백질과 백질과의 비의 값을 이용하였다. 연구 결과 호프만 팬텀을 이용한 PET 영상에서의 회백질과 백질의 비율은 감쇠지도용 CT의 사용 관전류 95 mA, 45 mA, 40 mA, 35 mA, 30 mA, 25 mA, 20 mA, 15 mA, 10 mA에서 각각 3.79:1, 3.79:1, 3.78:1, 3.78:1, 3.77:1, 3.72:1, 3.72:1, 3.76:1, 3.76:1로 측정되었다. 이를 통하여 GE DSTe PET/CT 시스템의 경우 기기가 수행할 수 있는 최저의 관전류로 영상을 재구성하여도 PET 영상의 질에는 큰 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 GE DSTe PET/CT 시스템에 한정되어 수행된 연구로서 본 연구에서 사용된 시스템뿐만 아니라 다른 시스템에서도 지속적인 연구를 하여 환자에 대한 피폭을 최소화하기 위한 영상 획득방식의 최적화가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.388-400
• /
• 2018

The purpose of this study was to explore the nine components of computational thinking (CT) practices and their operational definitions from the view of science education and to develop a CT practice framework that is going to be used as a planning and assessing tool for CT practice, as it is required for students to equip with in order to become creative problem solvers in $21^{st}$ century. We employed this framework into the earlier developed STEAM programs to see how it was valid and reliable. We first reviewed theoretical articles about CT from computer science and technology education field. We then proposed 9 components of CT as defined in technology education but modified operational definitions in each component from the perspective of science education. This preliminary CTPF (computational thinking practice framework) from the viewpoint of science education consisting of 9 components including data collection, data analysis, data representation, decomposing, abstraction, algorithm and procedures, automation, simulation, and parallelization. We discussed each component with operational definition to check if those components were useful in and applicable for science programs. We employed this CTPF into two different topics of STEAM programs to see if those components were observable with operational definitions. The profile of CT components within the selected STEAM programs for this study showed one sequential spectrum covering from data collection to simulation as the grade level went higher. The first three data related CT components were dominating at elementary level, all components of CT except parallelization were found at middle school level, and finally more frequencies in every component of CT except parallelization were also found at high school level than middle school level. On the basis of the result of CT usage in STEAM programs, we included 'generalization' in CTPF of science education instead of 'parallelization' which was not found. The implication about teacher education was made based on the CTPF in terms of science education.