• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권3호
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• pp.150-156
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• 2008

본 연구에서는 이산 웨이브렛 도메인에서 기저계수와 웨이브렛 계수의 변환을 이용하여 X-ray 이미지의 대조도를 향상시키는 방법을 제안하였다. 기저 함수의 변환은 기존에 나와있는 contrast limited adaptive histogram equalization (CLAHE)와 multi-scale image contrast amplification (MUSICA)와 같은 보편적인 영상의 대조도 향상 기법을 적용하였으며 대조도가 향상된 저해상도 기저 계수의 역변환으로 인한 Blurring 현상을 방지하고 또한 이미지의 선명도를 향상시키기 위하여 웨이브렛 계수에 sigmoid function을 적용하였다. 본 알고리즘에 대한 성능 평가를 위하여 contrast detail mammography(CDMAM) 팬텀의 영상을 획득하여 기존에 사용한 대조도 향상 기법들과 contrast to noise ratio (CNR) 및 line profile에 대한 비교평가를 실시 하였고 그 결과 기존의 대조도 향상기법을 웨이브렛 도메인에서 적용하는 것이 뛰어나다는 것을 알 수 있었다. 본 영상 대조도 향상기법은 영상의 대조도를 증가시키는 동시에 잡음의 증폭을 효율적으로 억제할 수 있다. 따라서 본 연구는 의료 영상뿐 만이 아닌 대조도와 선명도가 중요시되는 여려 분야에 적용될 수 있으리라 기대된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제20권5호
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• pp.729-738
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• 2019

Objective: To assess the effects of iterative model reconstruction (IMR) on image quality for demonstrating non-calcific high-risk plaque characteristics of coronary arteries. Materials and Methods: This study included 66 patients (53 men and 13 women; aged 39-76 years; mean age, 55 ± 13 years) having single-vessel disease with predominantly non-calcified plaques evaluated using prospective electrocardiogram-gated 256-slice CT angiography. Paired image sets were created using two types of reconstruction: hybrid iterative reconstruction (HIR) and IMR. Plaque characteristics were compared using the two algorithms. The signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR) of the images and the CNR between the plaque and adjacent adipose tissue were also compared between the two reformatted methods. Results: Seventy-seven predominantly non-calcified plaques were detected. Forty plaques showed napkin-ring sign with the IMR reformatted method, while nineteen plaques demonstrated napkin-ring sign with HIR. There was no statistically significant difference in the presentation of positive remodeling, low attenuation plaque, and spotty calcification between the HIR and IMR reconstructed methods (all p > 0.5); however, there was a statistically significant difference in the ability to discern the napkin-ring sign between the two algorithms (χ² = 12.12, p < 0.001). The image noise of IMR was lower than that of HIR (10 ± 2 HU versus 12 ± 2 HU; p < 0.01), and the SNR and CNR of the images and the CNR between plaques and surrounding adipose tissues on IMR were better than those on HIR (p < 0.01). Conclusion: IMR can significantly improve image quality compared with HIR for the demonstration of coronary artery and atherosclerotic plaques using a 256-slice CT.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.517-526
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• 2019

본 연구는 자동노출제어장치 사용 시 파라미터 조합에 따른 영상 화질과 방사선 출력을 분석하여 임상에 적용할 수 있는 최적의 방법을 모색하고자 하였다. 실험방법은 관전압 70, 81 kVp와 자동노출제어장치(Automatic Exposure Control, AEC)의 감도 S200, S400, S800, S1000을 조합해서 복부와 골반부의 입사표면선량, 관전류량, 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR), 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio, CNR), 시간-방사선량 곡선을 구하였다. 그 후 영상 화질과 출력의 안정성을 평가하였다. 그 결과 입사표면선량, 관전류량, 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비는 관전압과 감도가 높게 설정될수록 감소하였다. 또한 관전압과 감도가 높게 설정될수록 시간-방사선량 곡선은 출력의 안정성이 줄어드는 양상을 보였다. 결론적으로 복부와 골반부 검사 시 관전압과 감도를 높게 조합할수록 검출기는 영상 화질과 방사선 출력을 정상적으로 재현해내지 못하였다. 따라서 비교적 낮은 관전압과 감도를 조합하여 검출기가 파라미터의 조합을 인식할 때 발생하는 오차 범위를 최소화해야 영상 화질과 방사선 출력의 안정성을 최적화할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.271-278
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• 2014

상완신경총에서 STIR(short TI inversion recovery) 지방소거 강조영상과 SPAIR(spectral adiabatic inversion recovery) T2, T1 지방소거 강조영상기법을 비교 평가하여 최적의 지방소거 기법을 알아보고자 하였다. 총 30 명 상완신경총에 질환이 없는 정상인 지원자를 대상으로 3.0 T MRI 기기를 이용하여 검사를 하였고, 분석방법으로 세 기법에 대하여 SNR, CNR 및 4단계 점수로 평가를 하였다. 정량적 분석 결과로 SPAIR T1 기법에 대한 SNR, CNR 값은 상완신경총기시부($03.07{\pm}0.98$, $-2.25{\pm}0.54$), 상완신경총몸체($06.70{\pm}1.81$, $36.31{\pm}2.17$)에서 높은 값을 제공하였다 (p<0.05). 정성적 분석결과 상완신경총 묘출도와 지방소거 정도, 영상의 인공물은 SPAIR T1($3.2{\pm}0.70$, $3.6{\pm}0.51$, $3.4{\pm}0.10$)기법이 의미 있게 높게 나타났다(p<0.05).

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.247-253
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• 2013

본 연구의 목적은 Direct DR(Digital Radiography), Indirect DR, I.I(Image Intensifier) DR에서 X선 광자 검출 방식에 따른 선량측정 및 획득된 영상을 정량적이고 객관적인 측정을 통해 DR System을 비교 평가 하는 것이다. Rando phantom을 사용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 측정된 입사표면선량 값을 통해 PCXMC 프로그램을 사용하여 유효선량과 방사선 조사로 인한 위험을 평가하였다. 21cm 아크릴 phantom을 사용하여 SNR(Signal to Noise Ratio), NPS(Noise Power Spectrum), CNR(Contrast to Noise Ratio)을 측정하였으며, 측정값은 통계학적 분석기법을 사용하여 유의성을 평가하였다. 입사표면선량, 주요장기선량, 유효선량 모두 direct DR이 가장 낮게 측정되었으며, direct DR 선량을 기준으로 I.I type DR은 약 1.3배, indirect DR은 약 2.4배 높은 선량 비율로 측정되었다. 방사선량에 따른 위험도 역시 동일한 비율로 측정되었다. SNR 측정 결과 direct DR측정값을 기준으로 I.I DR은 약 7.25배, indirect DR이 약 1.48배 낮은 비율로 측정되었다. CNR 측정 결과 direct DR 측정값을 기준으로 I.I DR은 약 1.16배 높고, indirect DR이 약 0.87배 낮은 비율로 측정되었다. 따라서 a-selenium 검출소자를 사용하여 X선 광자를 검출하는 방식인 direct DR은 적은 선량으로 우수한 화질의 영상을 구현함으로써 선량에 민감한 소아나 생식선이 포함된 검사 등에 유용할 것으로 사료된다. 또한 많은 진단 정보를 위한 영상 평가가 요구되는 경우에는 indirect DR이 유용할 것으로 판단된다.

• 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.

• 핵의학기술
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• 제19권1호
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• pp.30-36
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• 2015

전신 뼈검사는 골수염과 골절 및 원발성 암의 조기 발견 등골 병변에 대해 높은 민감도와 해상도를 가진 검사이며, 핵의학 검사 중 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 그러나 최저 계수치를 제외한 평가 기준이 마련되어 있지 않다. 따라서, 본 연구에서 전신 뼈검사에서 정량적인 평가 지표를 나타낼 수 있는 방법을 분석해보고자 하였다. 본 연구는 2014년 4월부터 2014년 9월까지 본원을 내원한 특이 골병변소견이 없는 환자 30명을 대상으로 GE INFINIA 장비에서 진행하였다. 환자의 전신계수와 허리뼈를 관심영역으로 하여, 계수치를 측정하였으며, 허리뼈 각각의 신호평균 값과 표준편차를 구하여, 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio, CNR), 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)를 산출하였고, 팬텀 실험을 통해 검사 속도 변화에 따른 각각의 수치와 조직등가물질을 이용하여 복부 두께에 따른 수치를 비교 하였다. 그리고, 판독의 2명과 5년 이상의 경력을 가진 숙련된 방사선사 5명이 각각 10점 척도로 하여, Blind test로 육안적인 분석치와 정량적인 산출치 간의 상관관계를 분석하였다. 환자의 전신 계수치와 관심영역의 계수치는 Blind test를 통한 육안적인 분석치와 유의한 상관관계를 보이지 않았다(P>0.05). 대조도 대 잡음비와 신호 대 잡음비는 육안적인 분석치와 유의한 상관관계를 보였다(P<0.05). 팬텀 실험에서는 검사 속도가 느릴수록, 조직등가물질의 두께가 얇을수록 각 수치는 향상되는 것을 보였으며, 지연검사에서 영상의 질이 향상됨을 확인하였다. 현재 전신 뼈검사에서 최저 계수치를 제외한 평가 기준이 마련되어있지 않다. 이에 본 연구에서는 대조도 대 잡음비 및 신호 대 잡음비를 이용하여 Blind test와의 유의한 상관관계를 확인 할 수 있었으며, 검사 속도가 영상의 질을 좌우하는 인자라는 것을 수치를 통해 확인하였다. 본 연구에서는 동일한 주입량, 동일한 검사 속도 등 동등한 조건에서의 평가를 진행하였지만, 환자의 생리적 기능과 수분 섭취량 등에 따라 모든 특성을 고려하는 것에 한계가 존재한다. 그러나 객관적으로 정량적 수치를 제시하여, 유의한 평가 지표를 입증하였다는 데에 학술적 의미가 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.765-771
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• 2019

Skull X-ray 영상에서 노이즈의 발생은 불가피하며, 이는 영상 화질과 진단 정확도를 저하시키고 디지털 영상 장치의 특성상 오류를 증가시킨다. 이러한 노이즈는 선량을 증가시키면 쉽게 감쇠되긴 하지만 환자가 받는 피폭선량이 더 큰 문제를 야기할 수 있다. 그래서 선량문제를 해결하고 동시에 노이즈를 줄이기 위해저 선량에서 노이즈 감소 알고리즘이 활발히 연구되고 있는데, 초기에 개발되고 널리 사용되어진 median filter와 Wiener filter는 노이즈 감소 효율이 떨어지고 영상경계에 대한 정보가 많이 손실된다는 단점이 있다. 본 연구의 목적은 이전 노이즈 감소효율의 문제점을 보완할 수 있는 total variation (TV) 알고리즘을 skull X-ray 영상에 적용하여 정량적으로 평가하고 비교를 하는 것이다. 이를 위해 Siemens사의 X-ray 장치를 사용하여 성인 skull을 모사할 수 있는 팬텀을 통해 다양한 관전압과 관전류량을 사용하여 실제 skull X-ray 팬텀 영상을 획득하였다. 또한, 각각의 팬텀 영상에 noisy image, median filter, Wiener filter, TV 알고리즘을 적용하였을 때의 대조도 대 잡음비 (CNR)와 변동계수 (COV)를 비교 측정했다. 실험 결과 TV 알고리즘을 적용하였을 때, 모든 조건에서 CNR와 COV 특성이 우수함을 확인할 수 있었다. 결론적으로 이번 연구를 통해 TV 알고리즘을 사용하여 영상의 질을 높일 수 있는지에 대해 확인해 보았고, 이론적으로 CNR 값은 관전류량이 증가할수록 노이즈가 감소함으로 인해 증가하는 것을 알아볼 수 있었다. 반면에, COV는 관전류량이 증가할수록 감소하였으며 관전압이 증가하였을 때 noise는 감소하고 투과량이 증가하여 COV가 감소하는 것을 알아볼 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권6호
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• pp.475-484
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• 2023

This study aimed to compare filters for reducing speckle noise in ultrasound images using clinical liver images. We acquired the clinical liver ultrasound images, and noisy images were obtained by adding 0.01, 0.05, 0.10, and 0.50 intensity levels of speckle noise to the liver images. The Wiener filter, median modified Wiener filter, gamma filter, and Lee filter were designed for the noisy images by setting window sizes at 3×3, 5×5, and 7×7. The coefficient of variation (COV) and contrast to noise ratio (CNR) were calculated to evaluate noise reduction and various filters. Moreover, the filter with the highest image quality was selected and quantitatively compared to a noisy image. As a result, COV and CNR showed the noise improved result when the Lee filter was applied. Furthermore, the Lee filter image with a window size of 7×7 was noted to possess approximately a minimum of 1.28 to a maximum of 3.38 times better COV and a minimum of 2.18 to a maximum of 5.50 times better CNR than the noisy image. In conclusion, we confirmed that the Lee filter was effective in reducing speckle noise and proved that an appropriate window size needs to be set considering blurring.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1035-1043
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• 2019

본 연구의 목적은 1.5 T와 3.0 T 비 인두 MRI 검사 후 SNR과 CNR을 평가하여 최적의 Tesla를 알아보고자 하였다. 총 30명의 PACS로 전송된 Nasopharynx MRI검사 환자를 무작위로 선택하여 본 연구에 적용하였다. 데이터 분석에 사용된 장비로는 1.5 T, 3.0 T MRI 장비를 이용하였다. 분석 방법으로 T1 WI과 T1 지방소거 영상에서 각 Tongue, Spinal Cord, Masseter Muscle, Fat, Parotid Gland, Tumor의 조직에 대하여 일정한 관심영역을 설정하고 SNR와 CNR을 평가하였다. 6가지의 조직에 대하여 정량적 분석으로 SNR과 CNR을 평가하였고, 정성적 분석으로 균일한 지방소거, 자화 감수성 인공물에 대한 영상의 질을 4점 척도로 측정하였다. 본 데이터 분석의 통계적 유의성은 독립표본 T검증과 Wilcoxon Signed Ranks사용하였으며, p 값이 0.05이하일 때 유의성을 두었다. 본 실험에 대한 정량적 평가 결과 T1 WI 과 T1 지방소거를 1.5 T와 3.0 T를 비교했을 때 T1 WI에 대한 3.0 T가 평균 SNR(124.75±), CNR(118.91±)로 정량적 분석에서 SNR과 CNR값이 1.5 T평균 SNR(73.15±), CNR(60.59±)에 비해 높게 나타났다. 또한 T1 지방소거에서 3.0 T가 평균 SNR(101.10±), CNR(81.24±)로 1.5 T의 평균 SNR(78.47±), CNR(65.70±)에 비해 높게 나타났다. 정성적 분석으로 균일한 지방소거, 자화 감수성 인공물에 대하여 4등급으로 평가했을 때 1.5 T 장비가 높은 점수를 얻었다(p<0.05). 결론적으로 두 기기에 대한 데이터 분석 결과 정량적 평가부분 에서는 3.0 T 장비가 높게 나타났고 정성적 평가 부분에서는 1.5 T가 높게 나타났다. 따라서 각 장비에 대한 장단점을 고려할 때 상호보완적으로 장비를 선택하여 환자에게 적용한다면 최적의 정보를 제공할 것이라고 사료된다.