• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.138-142
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• 2016

듀얼 에너지 디지털 촬영법 (dual-energy digital radiography, DEDR)은 에너지 감산법을 이용하여 신체 내 병변을 감지하는 데 사용 되어 왔다. 본 연구에서는 DEDR을 이용하여 관전압과 부가필터와 같은 물리적 인자를 변화시킴으로써 최적의 뼈와 조직 영상을 획득하고, SRS-78 프로그램으로 예측한 값과 비교하고자 한다. 에너지 감산법을 이용하여 뼈와 조직의 분리된 영상을 획득하기 위하여 다양한 물질의 물리적 인자의 변화에 따른 영상을 구하였다. 연구에 사용된 팬텀은 알루미늄과 polymethyl methacrylate (PMMA)로 구성되었으며, 영상의 최적화는 대조도 대 잡음비 (contrast-to-noise ratio, CNR)로 측정하였다. 실험 결과 50 kVp와 120 kVp 두 영상의 감산 영상이 최적의 뼈와 조직의 분리 영상임을 확인 할 수 있었다. 또한 고 에너지에 10 mm 알루미늄 부가필터를 추가하였을 때, 최적의 뼈와 조직의 분리 효과를 기대 할 수 있었다. 이러한 결과는 실험 전에 SRS-78 프로그램으로 예측한 최적화 조건과 일치함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 관전압이나 부가필터 두께와 같은 물리적 인자를 적절하게 조절한다면 최적의 영상을 얻을 수 있음을 확인하였고, DEDR을 이용하여 원하는 부분만을 표현함으로써 의료영상분야에 기여하고 응용분야를 확장 할 수 있을 것으로 기대한다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권12호
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• pp.1334-1344
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• 2020

Objective: Compressed sensing (CS) has gained wide interest since it accelerates MRI acquisition. We aimed to compare the 3D post-contrast T1-weighted volumetric isotropic turbo spin echo acquisition (VISTA) with CS (VISTA-CS) and without CS (VISTA-nonCS) in intracranial vessel wall MRIs (VW-MRI). Materials and Methods: From April 2017 to July 2018, 72 patients who underwent VW-MRI, including both VISTA-CS and VISTA-nonCS, were retrospectively enrolled. Wall and lumen volumes, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) were measured from normal and lesion sites. Two neuroradiologists independently evaluated overall image quality and degree of normal and lesion wall delineation with a four-point scale (scores ≥ 3 defined as acceptable). Results: Scan coverage was increased in VISTA-CS to cover both anterior and posterior circulations with a slightly shorter scan time compared to VISTA-nonCS (approximately 7 minutes vs. 8 minutes). Wall and lumen volumes were not significantly different with VISTA-CS or VISTA-nonCS (interclass correlation coefficient = 0.964-0.997). SNR was or trended towards significantly higher values in VISTA-CS than in VISTA-nonCS. At normal sites, CNR was not significantly different between two sequences (p = 0.907), whereas VISTA-CS provided lower CNR in lesion sites compared with VISTA-nonCS (p = 0.003). Subjective wall delineation was superior with VISTA-nonCS than with VISTA-CS (p = 0.019), although overall image quality did not differ (p = 0.297). The proportions of images with acceptable quality were not significantly different between VISTA-CS (83.3-97.8%) and VISTA-nonCS (75-100%). Conclusion: CS may be useful for intracranial VW-MRI as it allows for larger scan coverage with slightly shorter scan time without compromising image quality.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.217-226
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• 2012

본 연구는 PACS에서 JPEG200을 이용하여 AAPM CT Performance Phantom 영상을 다양한 비율로 압축 한 후 영상의 질 변화를 알아보았다. 원 영상을 기준으로 압축된 영상을 비교했을 때 물의 CT 계수 측정에서는 압축률 15:1에서 1.93%의 변화, 절편 두께 측정에서는 15:1에서 0.81% 의 변화를 보였다. 균일도는 규칙적인 변화나 통계적으로 유의한 차이가 나타나지는 않았다. 노이즈 측정의 경우 10:1에서 1.47%의 변화를 보이나 15:1에서 10.99%로 증가한 후 변화율 증가 폭이 확대되어 40:1에서 81.68%의 변화율을 보였다. CT 계수, 균일도, 절편 두께, 공간 분해능, 대조도 분해능의 경우 압축률 증가에 따라 영상의 화질 변화율도 증가하나 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 상대적으로 노이즈는 압축에 따른 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. JPEG2000 압축 기법으로 AAPM CT Performance Phantom 영상을 평가한 결과 CT영상의 압축을 시행하는 경우 10:1정도의 압축률이 적정한 것으로 판단된다.

• 핵의학기술
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• 제23권2호
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• pp.29-37
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• 2019

DMIDR (General Electric Healthcare, USA)은 GE 사(社)의 최신 장비로써 PSF (Point Spread Function reconstruction), TOF(Time of Flight)와 Q.Clear의 적용이 가능하다. 특히, Q.Clear는 보정 알고리즘으로써 복셀(voxel)단위 신호 잡음 제거로 기존 OSEM (Ordered Subset Expectation Maximization)의 한계를 넘어설 수 있다. 따라서 이러한 재구성 및 보정 알고리즘의 성능 평가를 통해 정확한 SUV를 구현하며, 병변 검출 능력에 도움이 되는 알고리즘의 조합을 확인하고자 하였다. H/B(Hot & Background) Ratio 2:1, 4:1, 8:1의 비율로 NEMA/IEC 2008 PET phantom을 제작하였다. DMIDR의 NEMA test protocol을 이용하여 영상 획득을 하였다. 재구성 조합은 (1) VPFX(VUE point FX(TOF)), (2) VPHD-S(VUE point HD+PSF), (3) VPFX-S(TOF+PSF), (4) QCHD-S-400(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (5) QCFX-S-400(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (6) QCHD-S-50(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50)+PSF), (7) QCFX-S-50(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50) + PSF)의 7 가지로 구성하였다. H/B Ratio 및 재구성 알고리즘 별로 측정된 결과를 이용하여 CR (Contrast Recovery)와 BV (Background Variability)을 구하였다. 또한, 각 조합의 count를 측정하여 SNR (Signal to Noise Ratio)과 RC(Recovery Coefficient)를 구하고 SUV (Standardized Uptake Value)를 측정하였다. 구의 크기가 가장 작은 10 mm와 13 mm에서는 VPFX-S, 17 mm 이상에서는 QCFX-S-50에서 가장 높은 CR 결과를 보였다. BV와 SNR의 비교에서는 QCFX-S-400과 QCHD-S-400에서 좋은 값을 보였다. SUV 측정 결과는 H/B ratio와 비례하여 증감하는 양상을 보였다. SUV에 대한 RC의 경우 H/B ratio와 반비례하는 양상을 보였으며, 재구성 알고리즘 중에서는 QCFX-S-50이 가장 높은 값을 보였다. 또한, Q.Clear에 ${\beta}-strength$ 400이 적용된 재구성 알고리즘들이 낮은 값 분포를 보였다. Q.Clear가 적용된 재구성 조합은 ${\beta}-strength$를 높이면 신호잡음이 억제되어 영상 품질면에서 우수한 결과를 보였고 ${\beta}-strength$를 낮추면 선예도가 증가하며, partial volume effect가 감소하여 기존의 재구성 조건에 비하여 높은 RC에 근거한 SUV 측정이 가능하였다. 이러한 진보된 알고리즘의 사용으로 보다 정확한 정량화와 미세병변 검출능력을 향상 시킬 수 있으나 상관 관계를 고려하여 목적에 맞는 최적화 과정이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.981-989
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• 2020

본 연구는 Pitch의 변화에 따른 CT 감약계수(CT Number)와 잡음(Noise)의 변화를 정량적으로 측정하고자 자체 제작한 맞춤형 팬텀(Customized Phantom)을 사용하였다. 팬텀을 이용한 영상의 획득을 위해 팬텀 내부는 멸균증류수로 가득 채웠다. 유리관 내부에는 생리식염수와 조영제의 비율을 각각 생리식염수 100%, 400:1, 200:1, 100:1, 50:1로 희석한 용액을 담은 후 영상화하였고, 이때 용액의 희석비율별로 pitch를 0, 0.35, 0.7, 1.05, 1.4의 단계로 나누어 각각 영상화하였다. 희석비율별로 모든 ROI에서 측정한 CT number와 noise 값의 평균이 pitch의 변화에 따라 유의한 차이를 보이는지 검증하고자 일원 배치 분산분석(One-way ANOVA Analysis)과 사후검정을 시행하였다. 실험 결과 각 희석비율별 pitch의 변화에 대한 CT number의 변화는 통계적으로 유의한 차이가 없었지만, noise 값은 pitch의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 통계적으로도 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 나선형 영상획득 방식은 pitch에 따라 noise가 유의한 수준으로 달라질 수 있다. 따라서 나선형 영상획득 방식을 적용한 CT 영상의 화질평가 항목과 기준을 설정할 필요가 있을 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1527-1532
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• 2023

The noise reduction algorithm using the non-local means (NLM) approach is very efficient in nuclear medicine imaging. In this study, the applicability of the NLM noise reduction algorithm in single-photon emission computed tomography (SPECT) images with a brain phantom and the optimization of the NLM algorithm by changing the smoothing factors according to various reconstruction methods are investigated. Brain phantom images were reconstructed using filtered back projection (FBP) and ordered subset expectation maximization (OSEM). The smoothing factor of the NLM noise reduction algorithm determined the optimal coefficient of variation (COV) and contrast-to-noise ratio (CNR) results at a value of 0.020 in the FBP and OSEM reconstruction methods. We confirmed that the FBP- and OSEM-based SPECT images using the algorithm applied with the optimal smoothing factor improved the COV and CNR by 66.94% and 8.00% on average, respectively, compared to those of the original image. In conclusion, an optimized smoothing factor was derived from the NLM approach-based algorithm in brain SPECT images and may be applicable to various nuclear medicine imaging techniques in the future.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.203-209
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• 2022

전산화단층촬영장치 (Computed Tomography, CT)의 화질을 유지하면서 방사선량을 낮추기 위한 대표적인 방법 중에 하나는 모델기반 반복 재구성법 (Model-Based Iterative Reconstruction, MBIR)을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 MBIR의 대표적인 모델로 잘 알려진 고급 모델 반복 재구성법 (Advanced Modeled Iterative Reconstruction, ADMIRE)의 강도를 조절하여 영상의 화질을 평가하고자 하였다. 연구는 팬텀을 사용하여 수행되었고, ADMIRE의 강도를 1에서부터 5까지 1 단위로 조절하면서 CT 영상을 획득하였다. 정량적 평가는 변동 계수 (coefficient of variation, COV)와 대조도 대 잡음비 (contrast to noise ratio, CNR)를 활용한 노이즈 레벨과 natural image quality evaluator (NIQE)와 blind/referenceless image spatial quality evaluator (BRISQUE)의 블라인드 품질 평가를 수행하였다. 결과적으로 노이즈 레벨 및 블라인드 품질 평가 결과에서 모두 ADMIRE의 강도가 높아질수록 우수한 결과가 도출되었다. 특히, COV와 CNR은 ADMIRE 1에 비하여 5에서 각각 1.89 및 1.75배 향상됨을 확인하였고, NIQE와 BRISQUE는 재구성 강도 1에 비하여 5에서 각각 1.35 및 1.22배 향상됨이 증명되었다. 결론적으로 ADMIRE의 재구성 강도는 CT 영상의 노이즈 레벨 및 전체적인 화질 평가에 큰 영향을 끼친다는 것을 증명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12A호
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• pp.949-961
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• 2009

본 논문에서는 하이브리드 복호 후 전달(HDF)기법을 이용하는 2홉 무선 통신 네트워크의 BER(Bit Error Rate) 성능을 분석한다. 기존의 HDF 기법은 릴레이에서 복호된 데이터의 전달유무를 수신되는 신호 대 잡음비(SNR)를 기준으로 한다. 반면 본 논문에서는 SNR 기준 방식 대신 대수 우도비(Log Likelihood Ratio, LLR) 분석 기법을 제안한다. 제안한 새로운 HDF 기법의 근사적 BER 표현식을 유도하며, Monte-Carlo 시뮬레이션으로 검증한다. 또한 HDF 기법을 위한 최적의 임계값을 계산한다. 다양한 수식으로 인한 결론은 본 논문에서 제안하는 LLR기반 HDF가 기존의 SNR기반 HDF보다 레일리 페이딩채널과 AWGN환경에서 어떠한 임계값과 어떠한 릴레이 위치에도 뛰어난 성능을 보임을 증명한다.

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제36권4호
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• pp.238-246
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• 2017

고주파수, 고해상도 초음파 영상을 획득하기 위해서는 고주파수 초음파 변환기가 가지는 작은 구경에 따른 낮은 민감도와 침투 깊이에 따른 높은 감쇠량을 극복하여야 한다. 이는 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계점이므로 수신 시스템을 통하여 그 한계점을 극복하여야 한다. 본 논문은 고주파수, 고해상도 초음파 영상을 위하여 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계인 낮은 민감도와 높은 감쇠량을 극복할 수 있는 저잡음 광대역 수신 시스템 개발과 특성 평가 결과에 관한 것이다. 개발한 저잡음 광대역 수신 시스템은 80 MHz 이상의 동작 주파수 대역에서 최대 73 dB의 증폭 이득과 48 dB의 가변 이득 범위를 만족하며 ${\pm}1dB$의 증폭 이득 평탄도 성능을 가진다. 또한 개발한 수신 시스템은 상용 리시버에 비하여 8.4 dB 이상의 신호대잡음비 성능과 3.7 dB 이상의 대조도 성능이 우수함을 확인하였다.