• Korean Journal of Radiology
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• 제21권6호
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• pp.660-669
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• 2020

Objective: To evaluate the accuracy of a deep learning-based automated segmentation of the left ventricle (LV) myocardium using cardiac CT. Materials and Methods: To develop a fully automated algorithm, 100 subjects with coronary artery disease were randomly selected as a development set (50 training / 20 validation / 30 internal test). An experienced cardiac radiologist generated the manual segmentation of the development set. The trained model was evaluated using 1000 validation set generated by an experienced technician. Visual assessment was performed to compare the manual and automatic segmentations. In a quantitative analysis, sensitivity and specificity were calculated according to the number of pixels where two three-dimensional masks of the manual and deep learning segmentations overlapped. Similarity indices, such as the Dice similarity coefficient (DSC), were used to evaluate the margin of each segmented masks. Results: The sensitivity and specificity of automated segmentation for each segment (1-16 segments) were high (85.5-100.0%). The DSC was 88.3 ± 6.2%. Among randomly selected 100 cases, all manual segmentation and deep learning masks for visual analysis were classified as very accurate to mostly accurate and there were no inaccurate cases (manual vs. deep learning: very accurate, 31 vs. 53; accurate, 64 vs. 39; mostly accurate, 15 vs. 8). The number of very accurate cases for deep learning masks was greater than that for manually segmented masks. Conclusion: We present deep learning-based automatic segmentation of the LV myocardium and the results are comparable to manual segmentation data with high sensitivity, specificity, and high similarity scores.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.86-90
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• 2012

Rb-82를 이용한 PET 검사는 심근 관류의 임상적 평가에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 그러나 PET/CT의 dead time 때문에 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되지 않는다면 데이터를 획득할 때 좌심실 입력 함수가 과대평가되어 심근관류가 과대평가될 수 있다. 본 연구에서는 리스트 모드에서 획득한 PET data에서 방사능농도에 따른 count value의 직선성을 평가하였다. Biograph 40 True Point PET/CT를 이용하여 직경 12 cm, 길이 10.5 cm의 cylindrical phantom에 F-18 333 MBq과 물 800 mL를 채우고 7반감기동안 10min frame/bed로 리스트 모드를 이용하여 획득하였다. Raw data는 OSEM (order: 4, subsets: 8)과 FBP (Gaussian filter FWHM 5 mm) 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. Sinogram 정보에서 prompt counts, net true counts, random counts를 측정하였다. 재구성 된 phantom 영상에 ROI를 설정하여 총 계수와 background를 측정하고 background correction을 사용하여 count value를 측정하여 직선성을 평가하였다. 리스트 모드를 이용하여 sinogram에서 측정된 prompt counts는 방사능농도에 비례하여 증가하였다. 낮은 방사능농도에서 net true counts와 random counts는 방사능농도에 따라 증가하였다. 높은 방사능농도에서는 net true counts의 증가율이 점차 감소되었고, 반면에 random counts의 증가율은 증가하였다. 그리고 OSEM과 FBP 알고리즘으로 재구성된 영상에서 측정한 count value의 차이는 없었고 방사능농도에 비례하여 count value가 증가하고 직선성이 유지되었다. Biograph 40 True Point PET/CT scanner는 재구성된 영상에서 낮은 방사능농도뿐만 아니라 높은 방사능농도(~416.25 kBq/mL)에서도 측정 된 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되는 것을 보여주었다. 따라서 실험에서 사용한 PET/CT scanner는 Rb-82, N-13, O-15, F-18을 이용한 heart dynamic PET study에서데이터의 정량적 분석에 유용할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권7호
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• pp.880-890
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• 2020

Objective: Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are known to be at risk of osteoporosis. The purpose of this study was to evaluate the association between thoracic vertebral bone density measured on chest CT (D_Thorax) and clinical variables, including survival, in patients with COPD. Materials and Methods: A total of 322 patients with COPD were selected from the Korean Obstructive Lung Disease (KOLD) cohort. D_Thorax was measured by averaging the CT values of three consecutive vertebral bodies at the level of the left main coronary artery with a round region of interest as large as possible within the anterior column of each vertebral body using an in-house software. Associations between D_Thorax and clinical variables, including survival, pulmonary function test (PFT) results, and CT densitometry, were evaluated. Results: The median follow-up time was 7.3 years (range: 0.1-12.4 years). Fifty-six patients (17.4%) died. D_Thorax differed significantly between the different Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease stages. D_Thorax correlated positively with body mass index (BMI), some PFT results, and the six-minute walk distance, and correlated negatively with the emphysema index (EI) (all p < 0.05). In the univariate Cox analysis, older age (hazard ratio [HR], 3.617; 95% confidence interval [CI], 2.119-6.173, p < 0.001), lower BMI (HR, 3.589; 95% CI, 2.122-6.071, p < 0.001), lower forced expiratory volume in one second (FEV₁) (HR, 2.975; 95% CI, 1.682-5.262, p < 0.001), lower diffusing capacity of the lung for carbon monoxide corrected with hemoglobin (DL_CO) (HR, 4.595; 95% CI, 2.665-7.924, p < 0.001), higher EI (HR, 3.722; 95% CI, 2.192-6.319, p < 0.001), presence of vertebral fractures (HR, 2.062; 95% CI, 1.154-3.683, p = 0.015), and lower D_Thorax (HR, 2.773; 95% CI, 1.620-4.746, p < 0.001) were significantly associated with all-cause mortality and lung-related mortality. In the multivariate Cox analysis, lower D_Thorax (HR, 1.957; 95% CI, 1.075-3.563, p = 0.028) along with older age, lower BMI, lower FEV₁, and lower DL_CO were independent predictors of all-cause mortality. Conclusion: The thoracic vertebral bone density measured on chest CT demonstrated significant associations with the patients' mortality and clinical variables of disease severity in the COPD patients included in KOLD cohort.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권3호
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• pp.194-200
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• 2007

목적: $^{13}N$-암모니아는 심근혈류 측정에 유용한 방사성의 약품으로 최근 국내에 도입된 PET/CT를 이용하여 비침습적으로 정량적인 검사를 시행 할 수 있다. 이 연구에서는 $^{13}N$-암모니아를 이용한 동적 영상으로부터 얻은 심근혈류정보와 정적 영상으로부터 얻은 심근관류정보의 상관관계를 살펴봄으로써 심장핵의학 검사의 유용성을 알아보고자 하였다. 방법: 심혈관질환이 의심되어 핵의학 심근관류 검사를 시행한 12명(남 11명, 여 1명, 평균나이 $57.9{\pm}8.6$세)을 대상으로 $^{13}N$-암모니아 검사를 시행하였다. 휴식기와 부하기에서 영상획득을 위하여 $^{13}N$ 암모니아 0.3 mCi/kg를 15초간 순간주사하면서 동시에 동적영상을 6분간(5초씩 12회, 10초씩 6회, 20초씩 3회, 30초씩 6회) 획득하고 이어서 게이트 영상을 13분간 각각 획득하였다. 심근혈류의 측정은 기저부 4분절, 중간부 4분절, 그리고 심첨부로 구성된 9분절 모델을 이용하였으며, 추출한 시간-방사능곡선과 추적자 모델을 사용하여 정량화 하였다. 심근관류는 정량화 분석 소프트웨어를 사용하여 구하였다. 20분절 모델을 9분절 모델과 비교하기 위하여 최기저부 6분절은 제외하고 인접분절의 값을 평균하여 사용하였다. 결과: 심근혈류량(휴식기, 0.18-2.38 ml/min/g; 부하기, 0.4-4.95 ml/min/g)과 심근섭취율(휴식기, 22-91%; 부하기, 14-90%) 간에는 약한 상관관계가 있었으며, 휴식기 보정된 심근관류와 혈류의 상관이 부하기에서보다 더 컸다(휴식기 r=0.59, 부하기 r=0.80). 수축기 심근두꺼워짐이 좋을수록 보정된 관상동맥 혈류예비능과 심근관류 예비능이 상관관계를 보였다. 결론: $^{13}N$-암모니아를 이용한 관류값을 특성에 따라 보정하고 해석하였을 때, 동적영상에서 절대값으로 구한 심근혈류와 좋은 상관관계를 보였다. 따라서 심근관류가 심근혈류를 잘 반영하는 지표임을 보였으므로 심장질환에서의 PET-CT 검사를 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.27-35
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• 2017

목 적: 왼편 유방암 환자의 경우 오른편 유방암 환자보다 심장과 폐 등 정상장기에 불필요한 선량이 일부 조사됨에 따라 부작용이 우려되고 있다. 이를 줄이기 위해 DIBH기법을 시행하고 있다. Conventional Radiation Therapy, Intensity Modulated Radiation Therapy, Volumetric Modulated Arc Therapy의 치료계획 방법에 따라 쇄골상 림프절과 내유 림프절을 포함한 왼편 유방암의 경우 주변 장기의 선량 값을 비교 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 왼편 유방암 환자 중 쇄골상 림프절과 내유 림프절을 포함한 환자 8명을 대상으로 Free Breathing과 Deep inspiration breath-hold 기법을 적용하여 각각 CT-Simulation을 시행한다. 획득한 영상을 기반으로 체표윤곽을 그려 95 %$D_{max}$<110 %이 되도록 Conventional Radiation Therapy, Intensity Modulated Radiation Therapy, Volumetric Modulated Arc Therapy방법으로 계획하였다. Conventional Radiation Therapy는 쇄골상 림프절에 1문조사, 유방 부분에 접선 2문조사로 Field in Field 기법을 사용하였다. Intensity Modulated Radiation Therapy는 7개의 조사면으로 구성하였다. Volumetric Modulated Arc Therapy은 회전반경을 $290^{\circ}{\sim}179^{\circ}$으로 한 2 ARC를 이용하여 계획을 수행하였다. Eclipse의 선량체적용적을 참고하여 주변 정상 장기 선량을 분석하였다. 결 과: Deep inspiration breath-hold기법을 적용함으로 심장과 흉벽 사이의 간격은 평균 $1.6{\pm}0.6cm$ 증가하였다. 폐의 평균 선량은 $19.2{\pm}1.0Gy$로 Intensity Modulated Radiation Therapy에서 가장 작은 값이 나타났다. 심장의 $V_{30}(%)$은 $2.0{\pm}1.9$로 Intensity Modulated Radiation Therapy에서 가장 작은 값이었다. 좌전하행 관상동맥에서는 평균 선량이 $25.4{\pm}5.4Gy$로 Intensity Modulated Radiation Therapy에서 가장 작은 값으로 나타났다. 반대편 유방의 최대선량 값은 Intensity Modulated Radiation Therapy일 때 $29.7{\pm}4.3Gy$로 가장 작은 값으로 나타났다. 결 론: 주변 정상장기 선량의 값을 비교해 보았을 때, Intensity Modulated Radiation Therapy와 Volumetric Modulated Arc Therapy은 치료에 적용할 수 있는 값으로 나타났다. 이 중 Intensity Modulated Radiation Therapy가 적합한 치료계획 방법으로 사료된다.