• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.693-699
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• 2023

초음파는 의료분야에서 비파괴적 및 비침습적인 질병 진단에 널리 활용되고 있다. 진단의료영상의 질병진단 정확도를 향상시키기 위하여 공간 분해능을 향상시키는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 초음파 영상에서의 초고분해능 합성곱 신경망 알고리즘 (super resolution convolutional neural network, SRCNN)을 모델링하여 적용 가능성을 분석하고자 한다. 연구는 Field II 시뮬레이션과 open source로 제공되는 임상 간 혈관종 초음파 영상을 사용한 실험 연구로 수행되었다. 제안하는 SRCNN 알고리즘은 저분해능 (low resolution, LR)에서 고분해능 (high resolution)으로 end-to-end 방식의 학습이 적용될 수 있도록 모델링하였다. 시뮬레이션 결과 Field II 프로그램을 통한 팬텀 영상에서의 반치폭 값은 SRCNN을 사용하였을 때 LR에 비하여 41.01% 향상되는 것을 확인하였다. 또한, 최대신호대잡음비 (peak to signal to noise ratio, PSNR)와 구조적 유사도 지표 (structural similarity index, SSIM)) 평가 결과는 시뮬레이션과 실제 간 혈관종 영상에서 SRCNN이 가장 우수한 값으로 도출되었다. 결론적으로 SRCNN의 초음파 영상에서의 적용 가능성을 증명하였고, 나아가 다양한 진단의료분야에서의 사용이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.5931-5936
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• 2012

3.0T 고자기장 자기공명분광법에서 비알콜성 지방간 환자 평가를 위해 PRESS 기법과 Biopsy결과의 상관관계를 토대로 PRESS 기법의 임상적 유용성을 알아보았다. 본 실험은 3.0T 고자지장 자기공명영상 장비를 이용하여 실험을 하였고 분광스펙트럼을 적분(peak area integration) 방법으로 면적을 구하여 간지방량에 상대비율에 따른 공명피크의 면적을 이용하여 계산하였다. 비알콜성 지방간환자에서 MR 스펙트럼 피크가 모두 0.9 - 1.6 ppm에서 나타났으며 비알콜성 환자에 대하여 MRS와 Biopsy 결과 민감도 94%와 특이도 80%로 높은 값을 얻었다(p=0.000). 정상(r=0.79, p=0.04) 및 비알콜성 지방간질환 대한 결과( r=0.89, p=0.002) 역시 높은 상관관계를 보여주었다. 따라서 3.0T 고자장 MRS을 적용했을 때 PRESS 기법은 비알콜성 지방간 환자를 평가하는데 있어서 정상부분과 지방간부분의 구별을 가능하게 하였으며 생검검사와 MRS의 상관관계 분석에서 간지방량 비율(%)은 r값이 0.7 이상의 높은 Lipid를 제공하여 PRESS 기법의 임상적 유용성을 권고 할 만하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.491-498
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• 2024

전임상용 양전자방출촬영기기(positron emission tomography; PET)는 촬영 대상이 매우 작은 동물이므로 우수한 공간분해능이 요구된다. 이를 달성하기 위해 미세한 섬광 픽셀을 사용하여 검출기를 구성한다. 본 연구에서는 이전 연구에서 수행한 동일한 광센서에서 영상화가 가능한 섬광 픽셀의 배열에서 섬광 픽셀의 바닥 면에 대한 다른 면 처리를 통해 섬광 픽셀 배열을 늘리고자 한다. 이를 위해 섬광체 내에서 빛의 모사가 가능한 DETECT2000을 사용하여 검출기를 설계하고, 시뮬레이션을 수행하였다. 11 × 11 배열에서부터 16 × 16 배열까지 검출기를 구성하였으며, 바닥 면을 매끈한 면(POLISH)과 거친 면(GROUND)으로 구성하여 평면 영상을 획득하였다. 그 결과 섬광 픽셀 배열이 확장될수록 POLISH 면보다 GROUND 면에서 섬광 픽셀 영상이 더 분리가 잘되는 것을 확인할 수 있었다. 더욱이 GROUND 면에서는 16 × 16 배열에서도 모서리 영역의 섬광 픽셀 영상들의 정점이 분리되어 나타나 영상화된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.265-270
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• 2013

방사선수술 치료계획 시 목표체적 윤곽 그리기 과정에서 발생하는 오차를 확인 하기 위하여 작은 목표체적을 고르게 분포시킨 두 경부 팬텀을 제작하였으며, 동일한 팬텀을 사용하여 CT영상 및 MR영상을 획득하고 이를 대표적인 3개의 방사선수술 치료계획시스템에서 작은 목표체적에 대하여 윤곽 그리기 한 후 체적을 측정하여 비교 분석하였다. CT로부터 획득한 이미지를 이용하여 BrainSCAN (노발리스)에서 윤곽 그리기를 하여 체적을 측정한 경우, 체적 평균값은 $2.23{\pm}0.08cm^3$이며, Leksell gamma plan (감마 나이프)은 $2.13{\pm}0.07cm^3$, Multi plan (사이버 나이프)에서 측정한 값은 $2.24{\pm}0.10cm^3$이였다. 또한 MRI로부터 획득한 이미지를 이용하여 BrainSCAN에서 윤곽 그리기를 하여 체적을 측정한 경우, 체적크기의 평균값은 $2.08{\pm}0.06cm^3$이며, Leksell gamma plan은 $1.94{\pm}0.05cm^3$이고 Multi plan에서 측정한 값은 $2.15{\pm}0.06cm^3$이었다. 각 방사선치료계획 시스템에서 CT영상과 MR영상으로부터 측정한 목표체적의 차이는 CT에서 획득한 이미지를 측정한 체적이 MRI보다 평균적으로 6.4% 정도 크게 나타나는 것을 확인하였다. 동일한 영상획득 장비에서 획득한 이미지를 3개의 서로 다른 방사선치료시스템에서 측정한 결과의 차이는 3~6%이었다. 이 결과는 영상을 획득하는 방식과 윤곽을 그릴 때 생기는 오차를 고려하였을 때 임상적으로 수용할 수 있는 범위 내에 들어간다고 판단이 된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권4호
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• pp.206-212
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• 2014

진폐요양기관에 대한 실태조사를 실시하여 진폐요양환자에게 사용되는 흉부 CT촬영 선량이 국내외 진단 참고 준위 내에서 사용되는지 알아보았다. 진폐요양기관은 27개 중에서 운용자 콘솔 컴퓨터에서 환자 피폭선량(dose length product, $mGy^*cm$, 이하 DLP) 확인이 가능한 2-Detector 이상 설치된 17개 기관을 대상으로 하였다. 연구대상기관을 직접 연구자가 방문하여 위치잡이촬영, 조영제 사용전,후촬영 및 총 DLP 값을 각각 확인하였다. 또한, 장치의 기본 항목, 위치잡이촬영 조건, 본촬영(scanning) 조건 및 영상 획득 조건을 확인하였다. 흉부 CT촬영에서 확인된 총 DLP 값, 조영제주입전촬영 DLP 값의 상향서열 3/4 순위에 해당하는 DLP 값을 구하였다. SPSS ver. 19.0을 사용하여 전체 영상과 폐야영상 간에 조영제주입전촬영 DLP 값의 비교는 비모수 검정(Wilcoxon signed rank test)을 실시하였다. 전체영상보다 폐야영상을 얻을 때 20.2%의 유의한 DLP 값 감소를 보였다(707.2 vs. 555.9, p<0.001). 흉부 CT촬영에서 확인된 총 DLP 값의 상향서열 3/4 순위(third quartile)의 DLP 값은 $1036.1mGy{\cdot}cm$였다. 흉부 CT촬영의 조영제 주입전촬영에서 확인된 DLP 값의 상향서열 3/4 순위의 DLP 값은 $504.1mGy{\cdot}cm$였다. 진폐요양환자의 흉부 CT촬영에 사용하는 선량은 국내외 진단 참고 준위와 큰 차이를 보이지 않았다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.1003-1011
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• 2020

본 연구는 듀얼 에너지 CT를 사용하여 금속인공물을 감소시키는 기법을 적용함에 있어 단일 선원과 이중 선원간의 영상 차이를 비교 평가하고자 한다. 단일 선원 장치로는 Discovery CT 256(GE, USA), 이중 선원 장치로는 Somatom Definition Flash(Siemens Health Care, Forchheim, Germany)를 이용하였다. 자체 제작한 팬텀(의료용 Titanium Screw를 삽입한 돼지다리)을 이중에너지 CT를 이용하여 동일 조건하에 선량을 변화시키며 영상을 얻은 후 정량적, 정성적 평가 하였다. 평가 방법으로는 뼈 주변, 조직 주변으로 나누고 금속삽입물로 인해 발생한 금속인공물(선속경화, 산란, 줄무늬)에 대하여 SNR을 측정하여 비교 분석하였다. 단일 선원 장치와 이중 선원 장치 간 금속 인공물 감소기법에는 영상의 차이가 있었다. 단일 선원 장치에서는 금속삽입물에 의한 선속경화 인공물이 이중 선원 장치에서 얻은 영상보다 많은 감소를 보이며 인공물의 방해 없이 주변 조직부가 잘 관찰 되었다. 이중 선원 장치에서는 금속삽입물에 의한 산란과 줄무늬 인공물이 단일 선원 장치에서 보다 많은 감소를 보이며 금속삽입물을 둘러싼 인접 조직들의 신호가 감소 없이 잘 관찰 되었다. 환자를 검사 시 보고자 하는 부위가 금속삽입물에 인접한 주변 조직이냐, 금속삽입물을 감싸는 전체적 조직이냐에 따라 단일 선원 장치와 이중 선원 장치를 구분하여 검사가 행해진다면 진단적으로 도움이 되는 영상을 획득할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1025-1031
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• 2023

저선량흉부 CT (Low Dose chest CT, LDCT)에서 Scout 관전압을 변화시키고 scan parameter인 자동노출제어장치(Auto Exposure Control, AEC)와 적응식 반복재구성기법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)등을 적용하여 최적의 프로토콜을 찾음으로써 방사선 피폭선량과 화질을 평가하고자 하였다. Scout 관전압을 80, 100, 120, 140 kV로 변화시키며 LDCT 프로토콜로 5회 반복 측정 후 선량을 비교하기 위해 장비에서 제공된 Dose report를 이용하여 연구 목적에 적합한 관전압을 선택하였다. 120 kV, 30 mAs의 조건으로 기본 LDCT 촬영한 후, 이 조건에 ASIR 50%를 적용하였으며 신호대잡음비와 대조도대잡음비를 평가하기 위해 배경의 노이즈를 측정하였다. 선량 비교를 위해 장비에서 제공되는 CTDI_vol과 선량길이곱(Dose length product, DLP)를 식을 이용하여 비교 분석하였다. 그 결과 S140 + LDCT + ASIR 50 + AEC를 적용한 프로토콜에서 고식적인 LCDT보다 방사선 피폭선량을 감소시키고 영상의 질을 향상시켰으며 최적의 프로토콜을 얻을 수 있었으며 LDCT는 매 검사 시 필요 이상의 피폭선량이 우려되기 때문에 적절한 Parameter를 적용하는 것이 중요하며, 향후 LDCT를 이용한 건강검진에서 국민의 건강에 이바지 하는데 긍정적인 요인으로 작용될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.385-392
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• 2023

카롤리병은 섬유낭성 간질환이다. 상염색체 열성 장애로 담관의 선천적 다발성 확장이 특징이다. 카롤리병을 진단하는 방법으로 전산화단층촬영, 자기공명영상 검사, 담관 조영술, 초음파 검사가 있다. 전산화단층촬영검사는 섬유다낭성 간 질환을 감지하고 구별하는데 필수적이며, 간 내 담관의 확장을 판별하는 데 유용하다. 하지만 조영제를 사용함으로써 일어날 수 있는 부작용에 대한 인지가 필요하다. 자기공명영상검사는 대표적으로 자기공명담췌관조영술 방법을 이용한다. 비침습적 검사로 환자의 고통을 경감할 수 있고, 담췌관부의 해부학적 구조와 병변 유무를 쉽고 빠르게 관찰이 가능하다. 담관 조영술은 비대해진 담관 전체에 걸친 여러 낭성 확장을 직접 시각화할 수 있는 효과적인 진단 방법이다. 하지만 이 시술 또한 침습적인 시술이므로 진단이 아닌 치료 목적으로 권장된다. 초음파 검사는 전산화단층촬영과 유사한 소견을 확인할 수 있다. 간동맥 뿌리는 기존의 그레이 스케일 초음파에서 증명하기 쉽지 않다. 하지만 관 내 혈관 뿌리를 가진 확장된 담관을 묘사할 수 있을 뿐만 아니라 관 내 색상 도플러 신호를 쉽게 식별할 수 있다는 점에서 임상적 가치를 갖고 있다. 최근엔 영상진단의 발전으로 전산화단층촬영 검사, 자기공명영상 검사, 담관 조영술, 초음파 검사 등으로 조기 진단이 가능해졌다. 조기 진단을 통해 치료 후에 장기적인 예후가 개선될 수 있도록 영상 진단 발전에 더욱 기여하고자 각 검사별 카롤리병에 대하여 어떠한 양상이 나타나는지 고찰하였다

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.223-228
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• 2013

본 연구은 $DWI_{3D}$와 비교하여 6방향의 확산영상을 획득하여 $DTI_{6D}$의 유용성을 평가하고자 한다. 뇌 허혈성질환의 진단을 받은 환자 42명을 대상으로 1.5T 자기공명영상장치(Excite HD, GE, USA)를 이용하여 검사를 하였다. 사용된 펄스시퀀스는 $DWI_{3D}$와 $DTI_{6D}$를 사고하였고, 두 $DWI_{3D}$ and $DTI_{6D}$에 관하여 평균 신호대 잡음비 와 대조도대 잡음비는 $DTI_{6D}$ $42.82{\pm}14.79$, $37.15{\pm}11.43$ (p=0.029) and $18.47{\pm}9.59$, $19.88{\pm}9.10$(p=0.017)이었다. 병소에 수는 $DTI_{6D}$ and $DWI_{3D}$에 관하여 305, 219(p=0.041) 이었다. 총42명의 환자 중 20명의 환자에 대하여 $DTI_{6D}$가 뇌경색(brain infarction)부분에 대하여 더욱더 많은 병소부분이 검출되었다. 그리고 3방향이상의 확산영상은 더욱더 많은 뇌 허혈성지환의 영상정보를 제공하였다. 그러나, 임상적으로 $DWI_{3D}$와 비교했을 때 긴 검사 시간에 대하여 고려할 필요가 있다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.375-382
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• 2008

갑상선암 환자의 방사성 요오드 치료를 위한 전 단계로 시행되는 저요오드식이는 표준화된 전처지 방법으로 사용되고 있고 그 시행방법에 관련된 권고들이 최근 생겨나고 있다. 한국은 상대적으로 요오드 섭취가 많은 지역이므로 권장된 요오드 배설 기준을 만족시키지 못할 수도 있다. 이 연구에서는 갑상선의 요오드 섭취를 억제시키는 약물의 제한, 조영제가 사용된 경우에서 최소 3개월 이후로 치료 일정을 정하기, 전담 영양사에 의한 2주간의 엄격한 저요오드식이 교육을 시행하였을 때, 식이 요오드섭취가 많은 한국 갑상선암 환자들에서 소변 요오드량이 적정 수준으로 감소하는 지에 대해 전향적으로 분석하고자 하였다. 방법: 2006년 11월부터 외부 병원에서 갑상선암 진단 후 갑상선 전절제술을 시행 받고, 잔여 갑상선 제거 목적으로 고용량 방사성요오들 치료를 위해 본 연구자들의 병원에 의뢰된 환자들 중 recombinant human thyrotropin 또는 levotriiodothyronine을 사용하는 경우를 제외한 환자들을 대상으로 하였다. 요오드 함유 약물이나 갑상선의 요오드 섭취를 제한할 수 있는 약물을 점검했고, 조영제가 사용된 경우 치료 일정을 최소 3개월 이후로 결정하였으며 전담 영양사에 의한 2주간의 엄격한 저요오드식이 교육을 시행하였다. 저요오드식이 전후로 24시간 소변 내 요오드량을 측정하여 비교하였다. 또한 소변 내 크레아티닌 수치를 이용해서 24시간 소변 채집이 보다 적절한 것으로 판단되는 하부군을 대상으로 24시간 소변 내 요오드량을 비교하였다. 결과: 총 51명이 최종 분석에 포함되었다. 모든 환자에서는 24시간 소변 요오드량이 저요오드식이 전후로 $787\;{\mu}g/d$에서 $85\;{\mu}g/d$로 감소가 되었고 74.4%에서 $100\;{\mu}g/d$ 이하의 결과를 보였다. 소변 채집이 보다 적절한 하부군 14례에서는 저요오드식이 전후로 $505\;{\mu}g/d$에서 $99\;{\mu}g/d$로 감소되었고 78.6%에서 $100\;{\mu}g/d$ 이하의 결과를 보였다. 결론: 갑상선암 환자들에서 잔여갑상선제거를 위한 방사성요오드 치료 전에 2주간의 엄격한 저요오드식이를 시행하여 전향적으로 분석했을 때 24 시간 소변 내 요오드량이 평균 $99\;{\mu}g/d$로 감소하였고, 78.6%에서 $100\;{\mu}g/d$이하의 값을 보였다. 따라서 식이 요오드섭취량이 많은 한국에서는 최소 2주 이상의 엄격한 저요오드식이가 고려되어야 하며, 환자의 순응도를 높이기 위한 체계적인 교육이 뒷받침되어야 한다.