• 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.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권11호
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• pp.1850-1857
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• 2021

Objective: The purpose of this study was to assess whether a deep learning (DL) algorithm could enable simultaneous noise reduction and edge sharpening in low-dose lumbar spine CT. Materials and Methods: This retrospective study included 52 patients (26 male and 26 female; median age, 60.5 years) who had undergone CT-guided lumbar bone biopsy between October 2015 and April 2020. Initial 100-mAs survey images and 50-mAs intraprocedural images were reconstructed by filtered back projection. Denoising was performed using a vendor-agnostic DL model (ClariCT.AI^TM, ClariPI) for the 50-mAS images, and the 50-mAs, denoised 50-mAs, and 100-mAs CT images were compared. Noise, signal-to-noise ratio (SNR), and edge rise distance (ERD) for image sharpness were measured. The data were summarized as the mean ± standard deviation for these parameters. Two musculoskeletal radiologists assessed the visibility of the normal anatomical structures. Results: Noise was lower in the denoised 50-mAs images (36.38 ± 7.03 Hounsfield unit [HU]) than the 50-mAs (93.33 ± 25.36 HU) and 100-mAs (63.33 ± 16.09 HU) images (p < 0.001). The SNRs for the images in descending order were as follows: denoised 50-mAs (1.46 ± 0.54), 100-mAs (0.99 ± 0.34), and 50-mAs (0.58 ± 0.18) images (p < 0.001). The denoised 50-mAs images had better edge sharpness than the 100-mAs images at the vertebral body (ERD; 0.94 ± 0.2 mm vs. 1.05 ± 0.24 mm, p = 0.036) and the psoas (ERD; 0.42 ± 0.09 mm vs. 0.50 ± 0.12 mm, p = 0.002). The denoised 50-mAs images significantly improved the visualization of the normal anatomical structures (p < 0.001). Conclusion: DL-based reconstruction may enable simultaneous noise reduction and improvement in image quality with the preservation of edge sharpness on low-dose lumbar spine CT. Investigations on further radiation dose reduction and the clinical applicability of this technique are warranted.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제2권2호
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• pp.113-118
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• 2015

An important problem in low-dose CT is the image quality degradation caused by photon starvation. There are a lot of algorithms in sinogram domain or image domain to solve this problem. In view of strong self-similarity contained in the special sinusoid-like strip data in the sinogram space, we propose a novel non-local filtering, whose average weights are related to both the image FBP (filtered backprojection) reconstructed from restored sinogram data and the image directly FBP reconstructed from noisy sinogram data. In the process of sinogram restoration, we apply a non-local method with smoothness parameters adjusted adaptively to the variance of noisy sinogram data, which makes the method much effective for noise reduction in sinogram domain. Simulation experiments show that our proposed method by filtering in both image and projection domains has a better performance in noise reduction and details preservation in reconstructed images.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.287-294
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• 2015

본 연구의 목적은 급성기 허혈성 뇌졸중 환자의 뇌 관류 CT검사 시 피폭선량을 알아보고자 하였다. 특히, 방사선 감수성이 높은 장기들의 장기선량(Organ dose)을 팬텀과 유리선량계를 이용하여 실측해보고, 제조사가 제시한 기존 프로토콜(고정시간기법)과 새로 제시한 융합 프로토콜(조영제 추적기법)을 적용하여 선량을 측정하여 보고, 피폭선량 저감화 방안을 마련하고자 하였다. 분석결과 기존 프로토콜과 비교하여 새로 제시한 융합 프로토콜에서 최고 39.8 %, 최저 5.8 % 장기선량이 감소하였고, 검사 피폭선량인 $CDTI_{vol}$과 DLP 값은 각각 25 % 감소하였으며, 권고 선량 이하로 측정되었다. 위의 분석결과를 바탕으로 기존에 제시된 프로토콜을 점검해보고, 새로 제시한 융합 프로토콜을 적용하여 피폭선량을 감소시켜 국민보건향상에 이바지 해야 할 것이며, 다른 검사에서도 최적의 프로토콜을 찾기 위한 연구가 계속되어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.292-302
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• 2012

최근 방사선치료 분야에 있어서 환자 선량이 중요한 쟁점이 되고 있다. 선량 감소를 위해 선진 기술을 이용한 방사선치료 시 사용하는 진단영상 장비에 대한 평가가 이루어져야 한다. 특히 CT는 방사선치료 분야에서 널리 사용되는 영상 장비이며, 본 연구에서는 CT의 선량과 영상에 대한 평가를 실시하였다. 선량과 영상을 동시에 비교할 수 있도록 동일한 조건 하에서 평가를 실시하였다. 또한 몬테카를로 시뮬레이션 툴인 MCNPX를 이용한 선량과 영상 평가가 가능하다는 것을 확인하였다. 저 선량 CT 영상의 질을 향상시키기 위하여 MLEM기법을 이용한 반복적 영상재구성 기법을 구축하였다. 본 연구의 평가 방법을 통해 방사선 치료 분야에서의 환자 선량을 줄이는 것뿐만 아니라 산업 연구 분야에서의 영상장비들의 총체적인 평가가 가능할 것이다.

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.10-16
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• 2009

목적 : 환자의 피폭선량 감소를 위해 PET/CT검사 시Pitch를 조절하여 환자의 피폭선량을 줄일 수 있는 방법에 대해 고려해 보고 Pitch 조정이 CT 영상과 PET의 SUV값에 영향을 주어 변화가 있는지를 살펴 보고자 한다. 방법 : Siemens사의 Biograph Positron Emission Tomography (PET) Scanner (CT 형식 : TRCT-240-130 (WCT-240-130)을 사용하였다. 환자의 피폭선량 평가로는 CT 조사선량 측정기인 PTW-DIADOS 11003/1383를 사용하여 선량을 측정하였고 Pitch 조정이 CT 영상에 미치는 영향을 알아보기 위해 AAPM Standard Phantom을 이용하여 pitch 변화에 따른 CT 영상의 공간 분해능을 측정하여 비교하였다. 그리고, PET source consists of a solid radioactive cylinder phantom을 사용하여 Pitch 변화에 따른 Fusion 영상의 SUV값을 산출하여 PET/CT 영상에서 SUV값이 변하였는지 확인하였다. 결과 : 2slice CT scanner에서는 Pitch가 0.7~1.3까지는 방사선량이 크게 떨어지나 1.5~1.9까지는 방사선량의 감소가 작아졌으며 Pitch값이 커질수록 환자의 피폭선량이 작아지는 것을 알 수 있었다. 그리고 Pitch값의 증가에 따른 SUV값의 변화는 거의 없었으며. Pitch값이 PET SUV값에 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다. Pitch의 변화가 CT 영상에도 크게 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다. 결론 : 위의 결과로 PET/CT를 사용하는 병원은 영상의 왜곡이 없고 PET SUV값에 영향을 주지 않는 범위 내에서 각 병원에 맞는 Pitch값을 찾아서 환자의 피폭 경감을 위해 노력해야 할 것이다. 그리고 Multi-detector를 가진 CT scanner인 경우에 모두 해당 될 것이라 생각되며 향후 다른 장비에서도 이와 같은 실험이 필요하다 하겠다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.709-718
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• 2022

본 연구의 목적은 토모테라피 방사선치료에서 고밀도 알루미늄, 티타늄, 강철 금속 삽입물에 대한 단층촬영(CT)을 평가하고 자 하였다. 다양한 밀도의 원통형 막대를 포함한 금속 삽입물과 함께 원통형 토모팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 총 세 가지의 CT 영상에 대해 평균 CT 값(number)와 표준 편차를 구하고, 치료계획 선량평가도 수행하였다. 고밀도 금속 삽입물이 CT값과 변화가 가장 컸다. 타겟에 대한 선량평가(적합성 지수, CI)에서 반복적 금속 인공물 감소 알고리즘(iMAR)이 적용된 영상이 그렇지 않은 영상에 비해 약 20% 좋았으나 유의한 차이는 없었다. iMAR은 표적 및 장기의 묘사에 도움을 주고 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료기술(3D-CRT)에서 불확실성을 줄이는 데 도움이 될 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권1호
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• pp.319-323
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• 2012

Objective: To explore the feasibility of shrinking field technique after 40 Gy radiation through 18F-FDG PET/CT during treatment for patients with stage III non-small cell lung cancer (NSCLC). Methods: In 66 consecutive patients with local-advanced NSCLC, 18F-FDG PET/CT scanning was performed prior to treatment and repeated after 40 Gy. Conventionally fractionated IMRT or CRT plans to a median total dose of 66Gy (range, 60-78Gy) were generated. The target volumes were delineated in composite images of CT and PET. Plan 1 was designed for 40 Gy to the initial planning target volume (PTV) with a subsequent 20-28 Gy-boost to the shrunken PTV. Plan 2 was delivering the same dose to the initial PTV without shrinking field. Accumulated doses of normal tissues were calculated using deformable image registration during the treatment course. Results: The median GTV and PTV reduction were 35% and 30% after 40 Gy treatment. Target volume reduction was correlated with chemotherapy and sex. In plan 2, delivering the same dose to the initial PTV could have only been achieved in 10 (15.2%) patients. Significant differences (p<0.05) were observed regarding doses to the lung, spinal cord, esophagus and heart. Conclusions: Radiotherapy adaptive to tumor shrinkage determined by repeated 18F-FDG PET/CT after 40 Gy during treatment course might be feasible to spare more normal tissues, and has the potential to allow dose escalation and increased local control.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.290-296
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• 2015

본 연구는 일개병원에서 시행된 년간 소아 두부 CT 검사에 대한 CT 선량지표(CTDI)를 국내 진단참고 준위와 비교하여 분석함으로써 제안점을 도출하고 피폭 방사선량 저감화 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 2014년 1월부터 12월까지 두부 손상으로 소아 두부 CT 검사를 의뢰 받은 10세 미만의 소아 231명을 후향적으로 조사하였다. 조사 방법은 선량 보고서와 의료전자차트를 참조하여 일반적 특성, 관전압(kVp), 관전류(mA), 검사 범위, $CTDI_{vol}$, DLP를 조사하여 분석하였다. 결과적으로 $CTDI_{vol}$은 전체 연구대상자의 7.4%(17명)가 국내 진단참고준위를 초과한 것으로 나타났으며 DLP의 경우 41.6%(96명)가 초과 되어 $CTDI_{vol}$ 보다 비교적 높게 나타났다. DLP는 한국식품의약품안전처에서 제시한 CT 선량 지표보다 대부분 약 60% 이상 초과되었으며 건강보험심사평가원에서 제시한 기준 검사 범위보다 약 30%이상 증가된 검사 범위가 DLP가 높게 나타난 원인으로 분석되었다. 결론적으로 임상에서 CT 검사 시 건강보험심사 평가원에서 제시하는 소아 두부 CT 검사의 기준 검사 범위를 준수하여 검사하고 프로토콜을 적절히 조절한다면 피폭선량을 상당히 낮출 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.109-115
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• 2017

본 연구의 목적은 128 MDCT(Multi-detector computed tomography)의 CareDose 4D 선량감소 효과와 임상적 유용성을 평가하고자 시행되었다. Phantom과 임상 복부 검사 연구라는 두 가지 방법을 통해 128 MDCT CareDose 4D 시스템 적용 전후의 피사체 피폭선량과 영상 평가를 실시하였다. Phantom 연구에서는 CareDose 4D 적용 전후의 두 그룹에 대하여 중앙과 3, 6, 9, 12시의 방향으로 ROI(Region of interest)를 위치시켰고, 임상 연구에서는 간의 각 8구획에 대하여 CareDose 4D 적용 전 후 두 그룹에 대하여 ROI를 위치하여 CT Number, Noise, DLP(Dose length product)선량을 측정하였다. 측정결과 Phantom 및 임상연구에서 CT Number는 적용 전 후 값에 차이가 없었고(p>.05), 선량관련 CTDIvol(CT dose index volume) 측정값 및 유효선량은 CareDose 4D 적용 후가 낮았다 (p<.05). 결론적으로 CareDose 4D를 사용하면 영상의 화질을 저하시키지 않고 최적의 영상정보를 획득하면서 환자 선량이 감소되는 효과를 얻을 수 있다.